Температура газов в цилиндрах двигателя, работающего достигает 1800-2000°С. Часть теплоты, выделяющейся (для карбюраторных двигателей - 21-28%, для дизелей - 29-42%), превращается в полезную работу, а часть (12-27% - для карбюраторных двигателей, 15-25% - для дизелей) отводится системой охлаждения.
В случае перегрева двигателя вследствие недостаточного отвода теплоты его мощность уменьшается, а расход топлива, наоборот, увеличивается. Кроме того, это может привести к заклиниванию поршней, обгоранию головок клапанов, выгоранию смазки, выплавке вкладок подшипников, разрушению поверхности шеек коленчатого вала. Кроме того, в карбюраторных двигателях может возникнуть детонация.
В современном машиностроении в тракторных и автомобильных двигателях успешно применяют две системы охлаждения: жидкостную (в основном) и воздушную (реже). Чаще всего двигатели оснащают жидкостной системой охлаждения закрытого типа с циркуляцией охлаждающей жидкости с помощью водяного насоса. Оптимальный тепловой режим работы двигателя создается при температуре охлаждающей жидкости 80-95°С. Такой температурный режим обеспечивает нормальную работу двигателя и не должен быть изменен в зависимости от температуры окружающего воздуха и нагрузки на двигатель.
Что делать, чтобы не закипеть…
Несправностями системы охлаждения являются: нарушение герметичности; сбой в работе термостата; загрязнение радиатора; отложение накипи в рубашке охлаждения, ослабление ремня вентилятора и тому подобное. Нормальная температура охлаждающей жидкости - в пределах 80-97°С. Допускается кратковременное (не более чем на 5 мин) повышение температуры воды до 105°С. Склонность двигателя к перегреву, особенно при средних и пониженных нагрузках, является признаком ухудшения циркуляции жидкости в системе или наличии накипи.
При перегреве двигателя прежде всего уменьшается наполнение цилиндров свежим воздухом (рабочей смесью), что увеличивает уровень выгорания картерного масла и обуславливает образование сажи, как результат - более интенсивно срабатываются детали двигателя. Пробка заливной горловины радиатора (или расширительного бачка) имеет специальный паровоздушный клапан для регулирования давления в системе охлаждения. Паровоздушный клапан пропускает пар в атмосферу при наборе давления в системе, превышающем атмосферное более чем на 0,5 МПа, а воздушный клапан пропускает воздух в радиатор при разрежении давления до уровня 0,01 МПа и более. Иногда причиной преждевременного выхода из строя охлаждающей системы как раз и является именно этот клапан, за техническим состоянием которого - то ли по незнанию, или из-за пренебрежения - редко кто следит.
Испытывают систему на неработающем и работающем двигателе. В первом случае насосом прибора создают избыточное давление на уровне 0,06-0,07 МПа, под действием которого охлаждающая жидкость через имеющиеся неплотности начинает проникать наружу. Обнаруженные неплотности устраняют. Во втором случае испытания проводят на малых оборотах холостого хода двигателя. Отклонение стрелки манометра указывать на внутренние потери охлаждающей жидкости в системе. Причиной их, в основном, являются неисправности прокладки головки цилиндров. Во время работы двигателя охлаждающая жидкость в радиаторе должен быть на уровне не ниже 50-80 мм от края заливной горловины. При необходимости корректировки этого уровня доливать ее нужно во время работы двигателя.
Если водяной насос приводится в действие с помощью резиновых ремней, то обязательно следует контролировать их натяжение применением специальных приборов (КИ-13918 или КИ-8920 и т.д.). Перед измерением устанавливают сектора, ползун указателя нагрузки - в исходное положение. Затем шток опорной поверхности устанавливают на середину контролируемой нити ремня и нажимают на корпус до получения заданного усилия, показатель которого отображается на шкале. Нормальные усилия на пас вентилятора - 40-60 Н, изгиб паса — 10–15 мм.
Проверку состояния термостата проводят так: его снимают с двигателя и вместе с контрольным термометром погружают в сосуд с водой, которую подогревают. Клапан термостата начинает открываться при температуре воды 68-70°С, а полностью - при 83-84°С. Неисправный термостат заменяют новым.
Зимой для заправки системы охлаждения используют антифризы марки 40 (при температуре воздуха не ниже -35°С) и антифриз марки 65 (при более низких температурах). Поскольку этиленгликоль, который входит в состав антифриза, имеет высокий коэффициент объемного расширения, количество охлаждающей жидкости, которую заливают, должно быть на 5-7% меньше емкости системы охлаждения.
Современные двигатели, устанавливаемые на автомобильную и тракторную технику, - высокотехнологичные, в связи с чем требуют использования специальных охлаждающих жидкостей, в состав которых входит этиленгликоль и присадки. Благодаря последним вся поверхность системы охлаждения покрывается защитной антикоррозионной пленкой. Если же для охлаждения этих двигателей использовать обычную воду, то это может привести к коррозии металла и преждевременного выхода из строя системы охлаждения и прежде всего - помпы. Еще один важный нюанс: ни в коем случае нельзя разбавлять эту охлаждающую жидкость водой - такая смесь корродирует в гораздо большей степени, чем если бы вместо охлаждающей жидкости была залита обычная вода. В конце концов это негативно скажется в целом на системе охлаждения.
