Заварка теплообменника, до и после. Небольшое исследование.
После покупки сего аппарата, я начитался всяких статей, где писалось, что к 90 тысячам пробега нужны быть готовым, что может теплообменник дать о себе знать. Я тогда еще не представлял, насколько он вынесет мне мозг. Но обо всем по порядку.
В июле прошлого года (2019) я после активной поездки по кольцу заметил легкий запах горелого масла. Сначала я не придал этому значения, но на следующий день я почувстовал еще более явные признаки запаха масла. На пробеге было 92к, и понял, что это теплообменник. У меня были отложены деньги на полный сервис этого узла. Друг, у которого я все время обслуживался в сервисе заболел и мне пришлось записаться в достаточно продвинутый опельсервис на городе (я думал, что люди которые занимаются опелями, достаточно квалифицированы, для ремонта опелей, но как оказалось — нет). Привез я машину, сходу мне сказали, что мне надо еще заменить гофру на выхлопе и за все (прокладки теплообменника, работа, антифриз, гофра) я оставил там 17к. рублей. Часа 4 мне делали машину, после чего я ее забрал и поехал довольный домой. На первом же световоре, когда остановился из под капота повалил дым — я думал, ну сейчас выгарит масло, которое набежало и все будет ок. И действительно, по приезду к дому, дыма стало меньше, но все равно запах был. На следующее утро я посмотрел под машину и обнаружил там нехилую лужу масла. Но делать нечего, нужно было ехать на работу. По приезду на работу я докупил литрушку масла и после работы вылил в двигатель. Перед тем как залить масло, я проверил уровень, щуп был сухой. Я созвонился с этим горе-сервисом, и поехал к ним. Они подняли машину и втроем разглядывали, откуда же течет масло… Оказалось, что кто то забыл закрутить масленый фильтр или же кто то его снимал и на старую резинку закрытил (поставили они мне новый фильтр с новой резинкой и отправили домой). Действительно, после этого случая лужа под машиной образовываться перестала и я уже начал думать, что проблема решена. Но в машине все еще оставался легкий запах горелого масла.
После таких приключений с двигателем, примерно через 2 недели я поехал таки к своему другу на замену масла и при снятии защиты двигаетля выяснилось, что там целая лужа свежего масла (при мне в том горе-сервисе отмыли защиту двигателя отчистителями и она была чистая). Было решено посмотреть откуда же берется масло. При заведенном двигателе никаких намеков на масло небыло. После чего я сел за руль, меня вместе с машиной подняли на подъемнике и я «ехал» со скоростью 100кмч, а обороты двигателя были 3000обмин. И после примерно 5 минут такого движения появилось масло на теплообменнике. (паралельно возникла ошибка ABS, от того, что передние колеса крутились, а задние нет, но это быстро прошло)
После этого было решено ставить оригинальные прокладки и делать все как надо отдал примерно 10тыс. рублей. Мы купили оригинальыне прокладки и друг у меня все поставил, ездил я и радовался полтора года (20 тысяч пробега).
В начале декабря 2020 года пришли небольшие морозы (-10) и я начал чувствовать какой то странный запах, как будто бы запах перегара. И небольшие нотки горелого масла. Я посмотрел под масляный фильтр и увидел, что на нем висит капля масла. Как раз пришло замены масла (масло я меняю каждые 5-7 тыс.км, почему так часто., потому что могу и хочу). Приехал я к другу на сервис и оказалось, что у меня ушел уровень антифриза, пирмерно литр. Когда сняли защиту двигателя, оказалось, что она опять вся в масле и антифризе. Посмотрели, опять течет из теплообменника. Заменили масло, фильтр, долили антифраи и я уехал глубоко задумовшись.
В конечном итоге решил для сего, что наплевать на все, буду ставить заваренный теплообменник, так как я больше не выдержу запаха масла в машине. Нашел по обьявлениям завареный теплообменик и купил его. В эту субботу планирую ставить.
Так как никто точно казать не может, плохо или хорошо менять теплообменник я решил пойти своим путем и разобраться в этой ситуации. Все «топят» за то, что инженеры не дураки и зачем то он (теплообменник) нужен. Раз это теплообменник, значит он нужен для обмена температурой между антифризом и маслом.
Как я понял, в нашей машине нет датчика температуры масла и никто не может со стопроцентной увереностью сказать, какие процессы происходят в машине, где тепрообменника нет.
У меня есть мультиметр, у которого есть возможность подключения к нему датчика температуры. Я решил засунуть этот датчик температуры прямо в масло (вместо щупа) и собрать некоторую информацию, о температуре масла непосредственно из самого двигателя. И ответить сам себе на вопрос. изменится ли что нибудь после замены теплообменника на завареный.
Только завел двигатель (разника в показаниях 4 градуса)
Как соберу побольше информации, выложу тут.
Astra J. Теплообменник для чайников. Теория, полезные статьи. Заваривать или нет?
Рубрикатор полезных статей по теплообменнику:
— Устройство теплообменника, особенности устройства циркуляции ОЖ на наших двигателях (Камрад morfiche)
— Важные аспекты при заваривании. Пропускная способность масляных каналов (Камрад dimm33)
— Температура масла при заваренном теплообменнике (Камрад Lolliking) Есть вопросы к методике измерения, но в целом важный опыт.
— Понижение температуры двигателя раз (Камрад Makarich64)
(два, три и ещё много). Читать лучше всё и комментарии тоже. Для полноты понимания.
Статья написана мной с целью расставить все точки над «i» в вопросе теплообменников на моторах A16XER, A18XER, A16LET, A14NET.
В данной статье я «на пальцах», максимально упрощённым языком, расскажу про сам теплообменник и нужно/можно ли его удалять и заваривать каналы.
Сначала мы рассмотрим теорию работы теплообменника, а в конце статьи — нужно/можно ли его заваривать?
1. Теплообменник — для чего и зачем.
Двигатели A16XER, A18XER, A16LET, A14NET — горячие. Температура открытия термостата 105° (!). Экология, форсирование, все дела.
Ну и пофиг, скажете Вы, ведь для масла 105° не являются чем-то критичным. Вполне рабочие температуры для современного масла.
Не всё так просто! Для понимания проблемы стоит уточнить кое-что:
Антифриз — это теплоноситель. Распределяет тепло по всему двигателю и «транспортирует» к месту, где его можно рассеять. Очень грубо (!) тепло рассеивается 4 способами: радиатор ОЖ, радиатор отопителя салона, выхлопная система, поверхность двигателя.
Масло в этом плане «мультиинструменталист». У него в двигателе много задач и перенос тепла — лишь одна из них. Но делает это оно гораздо хуже. Раза этак в 3-4. Меньше теплоёмкость и меньше теплопроводность.
Нам важно лишь то, что масло медленнее нагревается и медленнее остывает. Антифриз быстрее нагревается и быстрее остывает.
Это и порождает проблему. Термостат открывается на 105°, масло в этот момент продолжает нагреваться. К моменту, когда ситуацию удаётся развернуть вспять — масло может нагреться и до 115° и до 120°. Ничто не происходит моментально, на всё нужно время.
Но это ещё не всё. Есть же ещё повышенная нагрузка на двигатель. Например серия резких разгонов, подъём в гору и т.п. В общем ситуация, когда за короткий промежуток времени выделяется огромное количество тепла от сгораемого топлива. При таком раскладе температура масла может доходить и до 140°-150°. Нет запаса по температуре в отличие от «холодных» термостатов.
Ещё на двигателях A16XER A18XER, A16LET, A14NET нет датчика температуры масла. Мы видим только температуру антифриза. Но уверяю Вас, масло при интенсивных резких нагрузках гораздо горячее антифриза.
Инженеры для наших горячих моторов придумали 2 решения:
а) Теплообменник. Узел, где масло сможет эффективно отдавать тепло антифризу. Это по сути радиатор, в котором происходит интенсивный теплообмен между маслом и ОЖ.
При прогреве двигателя антифриз нагревает масло (что полезно — оно быстрее выходит на рабочую температуру), а при нагрузке отводит тепло, не позволяя ему перегреваться до критических значений.
б) Принудительное открытие термостата. В ЭБУ заложены алгоритмы, при которых термостат открывается раньше, чтобы иметь запас по охлаждению. Думаю вы уже поняли, что часть этих алгоритмов — высокие обороты и нагрузка на двигатель.
Кстати, на спортивных авто термостаты открываются и на 68°. Понятно почему? Большие нагрузки — нужен больше запас для охлаждения, потому что температура будет быстро расти и за ней нужно поспеть. Можно это сравнить с углами опережения зажигания.
И даже это не решает проблему окончательно. Даже при таких мерах масло может нагреваться до 130°.
Итак, мы разобрались для чего нужен теплообменник на наших моторах.
2. Заваривать теплообменник или нет?
Зная первую часть, мы можем здраво рассуждать по поводу второй части.
Давайте сразу обозначим один момент:
Если корректно говорить, то теплообменник — это собственно сам радиатор, который удаляется при заваривании. Остальное — корпус масляного фильтра с подводом каналов антифриза и масла.
Предположим, вы выкинули теплообменник и заварили каналы. Что происходит с температурой?
А вот что: мотор как был горячим, так им и остался. Но вы по сути сделали из системы охлаждения калеку. С этого момента нет места, где масло может эффективно отдавать тепло. Масло начинает испытывать ещё более высокие температурные нагрузки в определённых режимах работы двигателя.
Самое плохое в этом то, что это приводит к локальным перегревам узлов внутри двигателя. Масло не может охладить детали до температуры ниже, чем у него самого. При этом у масла происходит серьёзная просадка вязкости, оно быстрее деградирует и теряет свои свойства.
Что же делать? Ну, многие уже давно догадались до решения — нужно понизить температуру двигателя, создать запас «прочности» для системы охлаждения. Этакий буфер.
Меняем термостат на «холодный», прошиваем температуру включения вентилятора — всё, мы нивелировали отсутствие теплообменника. Плюс снизили нагрузку со всех резинотехнических изделий в двигателе.
Если этого не делать (не снижать температуру при удалении теплообменника), то по сути вы просто нанесли своему двигателю ущерб в угоду собственному покою по поводу течи из под 1 прокладки (я согласен, что сам узел собран через жопу и подвержен таким течам). Пиррова победа.
Вы однозначно снизите абсолютный ресурс работы двигателя. Коварство ситуации в том, что ущерб этот не виден на коротких дистанциях и развивается на протяжении десятков тысяч километров.
Частично скомпенсировать эту ситуацию можно частой заменой масла и внимательным отношением ко всем узлам автомобиля.
3. Разбор спорных моментов
Некоторые считают, что теплообменник на наших моторах вообще не выполняет свою функцию, так как находится между ГБЦ и выпускным коллектором, а он очень горячий.
а) Во-первых не просто так радиатор развернут к ГБЦ. Между радиатором и выпуском находится корпус масляного фильтра. Плюс воздушная прослойка, а не прямой контакт поверхностей.
б) Во-вторых масло и антифриз двигаются под давлением и постоянно циркулируют, не задерживаясь в теплообменнике. Это не кастрюля на плите.
И ещё хочу отметить, что это не сумрачный гений инженеров GM. Двигатели A16XER, A18XER, A16LET, A14NET — это не с нуля спроектированные двигатели. Это глубоко модернизированные движки родом из 80-90х годов двадцатого века.
Такое расположение выпуска, каналов масла и ОЖ — наследство, эволюционные особенности. А это всегда накладывает свои ограничения, что привело к такому расположению теплообменника.
Тут я полностью на стороне камрадов dimm33 (тык) и morfiche (тык). Заваривать только трубками и т.п., не заужая пропускную способность масляного канала. Никаких пластин вплотную.
Как устроена циркуляция масла и ОЖ в корпусе масляного фильтра. Спасибо камраду dimm33 за картинку
Не рискуйте системой смазки, вы же хотите как лучше, удаляя теплообменник, верно?
а) Идеальное решение — понижение температуры двигателя путём замены на холодный термос+прошивка при сохранении теплообменника. Но это для тех, кто хочет грамотной работы двигателя, а не мелочной экономии на 1 прокладке.
UPD: Камрад Vl2015 дал так же информацию по замене штатного радиатора на комплектациях с МКПП на радиатор большей площади (от комплектации с АКПП) — как более эффективного в плане рассеивания тепла. Речь про мотор A16XER.
б) Два хороших решения — своевременная замена масла (5-7.5 ткм) на исправной системе ОЖ. Никаких вязких масел. Выше вязкость — хуже охлаждение маслом.
И удаление теплообменника с заменой термостата на холодный+прошивка.
в) Плохое решение — удаление теплообменника без понижения температуры. Хотя бы часто меняйте масло.
Готов к конструктивной критике и обсуждению проблематики.
Как не надо заваривать теплообменник? Любителям и сомневающимся посвящается.
Астравод dimm33 с соседней ветки распилил теплообменник, заваренный одной известной конторой, способ заварки — пластина.
Что из этого получилось? — переходим по ссылке, смотрим, комментим www.drive2.ru/l/550817393438360896/
Для меня лично всё очевидно — при заварке пластиной от маслоканала не остаётся ничего от слова совсем, остаётся дроссель — местное сопротивление потоку масла. Такую заварку делать нельзя, об этом я писал ЗДЕСЬ в разделе ошибок.
Плюсы: только моральное удовлетворение владельца от того что он избавился от одной прокладки в теплообменнике) ну ОКей, их там осталось ещё 8-мь)
— скорей всего масла двигателю будет недостаточно;
— повышенное давление масла до узкого места в теплообменнике, маслонасос будет качать масло почти «на тупик», как следствие повышенная вероятность прорыва масла через левое уплотнительное колечко соединения теплообменника с блоком цилиндров 55353319, особенно на холодную;
— следствие из предыдущего пункта — вы никогда не увидите красную маслёнку на приборной панели даже если в картере двигателя произойдёт мясорубка, потому что реле давления установлено как раз до теплообменника, где с таким вариантом заварки всегда будет повышенное давление;
— скорей всего предохранительный клапан маслонасоса будет постоянно открыт, маслу ведь надо куда-то деваться;
— пониженное давление масла после узкого места в теплообменнике, читай в системе, как следствие износ всех подшипников скольжения на коленвале и распредвалах;
— долгое наполнение стакана фильтра маслом после замены масла и собственно фильтра;
— сниженная производительность масляных форсунок и как следствие пониженная эффективность охлаждения днищ поршней;
— ну и конечно же «привет» фазовращалкам)
Понятно что так называемый «изготовитель» таких поделок выполняет заварку максимально просто и дёшево для себя, и совершенно не думает о том что будет с двигателями покупателей, впрочем чему я удивляюсь? у нас же сейчас капитализм) Измученные владельцы авто с XERовыми моторами сами толпами бегут и покупают такого потенциального убийцу своих двигателей, не понимая последствий, и «изготовитель» о последствиях не распространяется. А смысл что-то объяснять покупателям если лавеха мутится с себестоимостью ниже плинтуса?)
В общем как я всегда говорю — включайте голову при любых переделках двигателя)
На этом пока всё, всем удачи, дальше будет интересней)
UPD 23.01.2020 тут засняли видосик, который можно посмотреть в комментариях, надо ответить)
3:43 — этот товарищ даже не знает где в системе стоит реле давления масла, держу в курсе — оно стоит ДО теплообменника, т.е. ДО места заварки) поэтому тот случай с косячно заваренным теплообменником, который он описал, мягко говоря не правда и ни при каких условиях не мог произойти, масленка на приборке не загорелась бы)
6:59 — речь идет о моем комментарии в данной записи, где я неразобравшись назвал приварку теплообменника к корпусу говноподелкой. как можно быть таким невнимательным? чуть ниже есть еще один мой комментарий, где я уже разобравшись в чем суть написал что это годная идея, но с определенными недостатками. ну конечно же мы читаем то что нам выгодно чтобы упомянуть в своем видео)
7:56 — послать на… нндаа, это конечно конструктивный диалог)
10:08 — какой смысл ставить струбцину с резинками на антифризные патрубки? вы масляный канал испытываете, а не антифризный, или есть опасения что всё-таки потечёт?)
В целом по испытанию — вот интересно как это у вас там так получается что теплообменник с меньшим сечением канала пропускает масло быстрее чем штатный, у которого суммарное сечение больше? где-то тут нас налюбили, будем разбираться где.
В штатной системе масло проходит не только по масляному радиатору, но и в канале между ним и корпусом теплобменника, канал реализован выемкой, которую хорошо видно на распиленном радиаторе 1:58 видео, dimm33 в своей записи по распиленному корпусу теплообменника тоже это упоминал.
В масляном радиаторе масло двигается медленно, это необходимо для хорошего теплообмена с антифризом и этому способствуют размеры канальцев, но их очень много как видно на разрезанном радиаторе. Понятно что если масло прокачивалось бы только через радиатор, то мы имели бы в этом месте гидравлическое сопротивление, но это не так работает.
А работает это следующим образом — весь расход масла распределяется по этим двум путям (по радиатору и по обходному каналу) в зависимости от гидравлического сопротивления каждого пути, при чем зависимость обратная — чем больше сопротивление, тем меньше расход. Очевидно что у радиатора гидравлическое сопротивление чуть больше, соответственно расход масла через него будет чуть меньше чем у обводного канала. Для тех кто связан с электрикой поясню — такая же картина происходит при распределении тока по двум параллельно подключенным резисторам, картина абсолютно такая же — ток будет меньше на том резисторе у которого сопротивление больше.
Теперь сравним с заваренным корпусом. в штатной системе мы имеем только у обводного канала площадь сечения около 16 мм.кв как посчитал dimm33 в своей записи, так же он примерно посчитал оставшееся после заварки сечение канала — 27,6 мм.кв., что всего лишь на 11,6 мм.кв. больше чем у обводного канала, т.е. даже не в два раза больше.
Теперь про второй путь для масла — радиатор, попробуем примерно рассчитать его площадь, размеры найти не трудно — ширина 70 мм, высота 29, от высоты отнимаем 5 мм на опорную пластину, площадь 70х24=1680 кв.мм., от этого сечения половину откинем на «железо» 1680/2=840 мм.кв. — живое сечение теплообменника в котором движется масло и антифриз, снова откидываем половину чтобы исключить сечение занятое антифризом 840/2=420 мм.кв — примерная площадь живого сечения для прохода масла.
Да, масло в радиаторе двигается медленнее чем по обводному каналу, потому что радиатор это не труба, а много-много тонких канальцев, но не надо забывать что гидравлическое сопротивление зависит квадратично от скорости, поэтому раз скорость движения масла в радиаторе небольшая то и потери давления не будут настолько большими чтобы через него с трудом можно было бы прокачивать масло. Поэтому для компенсации сниженного расхода масла по радиатору возьмём как бы эквивалентную площадь сечения — разделим наш результат на 2, а можно даже и на 3, в первом случае получаем 210 кв.мм., во втором 140.
В результате имеем: в штатном теплообменнике площадь сечения для прохода масла составляет сумму площади сечения обводного канала и эквивалентной площади сечения радиатора, а это 140+16=156 кв.мм. причем замечу что эта величина примерно соизмерима с площадью сечения подводящих и отводящих масляных патрубков корпуса теплообменника.
А у заваренного теплообменника сечение всего 27,6 кв.мм., но масло по нему идёт почему-то быстрее) чудеса)
Я думаю что эти испытания пропускной способности как раз тот случай когда как говорится «на фото видны уши фотографа», всё ж понятно как ясный день — нужно было получить такой результат и он был получен. Каким образом он мог бы быть получен? Да легко — например при испытании штатного теплообменника в стакан можно было установить масляный фильтр, а испытание заваренного провести без него, и других способов масса.
Такие манипуляции распространены в автомобильной сфере, вспомните например скандал с дизельными двигателями фольксвагена, в которых был заложен алгоритм снижения токсичности выхлопа при его измерении когда авто стоит без движения, а в движении токсичность возрастала в десятки раз. Ну чуть-чуть пошульмовали с прошивкой ЭБУ, потому что машины нужно продавать, а чтобы продавать нужно было влезть в экологические нормы, вот и всё. Ну ничего, потом фольксваген понес огромные убытки в виде штрафов и исков частных лиц. Но это уже другая история)
В итоге вы можете верить в то что заваренный пластиной теплообменник работает нормально, или например верить в инопланетян, или в плоскую землю, или ещё во что-нибудь, вас в этом никто не ограничивает. А я предпочитаю не верить, а знать.
Спасибо всем за то что осилили всю эту писанину, многовато получилось.
Источник