6.3.2 Циркуляция охлаждающей жидкости
Циркуляция охлаждающей жидкости
После пуска холодного двигателя охлаждающая жидкость циркулирует по малому кругу, который ограничивается водяной рубашкой охлаждения двигателя и радиатором отопителя (рис. 5.25). Термостат остается закрытым, пока двигатель не нагреется до рабочей температуры.
Рис. 5.25. Схема циркуляции охлаждающей жидкости бензинового двигателя: А — термостат закрыт, жидкость циркулирует в двигателе по малому контуру при температуре ниже +85 °С (+87 °С); В — термостат частично открыт, жидкость циркулирует по малому и большому контурам при температуре от +85 (+87) до +94 °С (+102 °С); С — термостат полностью открыт, жидкость циркулирует по большому контуру, через радиатор, при температуре более +94 °С (+102 °С); 1 — блок цилиндров; 2 — головка блока; 3 — насос охлаждающей жидкости; 4 — термостат; 5 — нижний патрубок системы охлаждения; 6 — верхний патрубок системы охлаждения; 7 — радиатор; 8 — соединительный патрубок; 9 — патрубок для выхода воздуха; 10 — расширительный бачок; 11 — поплавок; 12 — сливной бачок; 13 — патрубок подвода охлаждающей жидкости к радиатору отопителя; 14 — патрубок отвода охлаждающей жидкости от радиатора отопителя правый; 15 — радиатор отопителя; 16 — патрубок отвода охлаждающей жидкости от радиатора отопителя левый; 17 — масляный радиатор
В малом контуре термостат закрывает путь жидкости к радиатору.
Количество охлаждающей жидкости, циркулирующей по малому кругу, меньше, поэтому двигатель быстрее достигает рабочей температуры. Затем термостат открывается, и горячая охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор сверху вниз. В радиаторе в результате его обдува встречным потоком воздуха тепло от двигателя отводится в атмосферу. Термостат регулирует температуру охлаждающей жидкости, предохраняя двигатель от перегрева и охлаждения.
Охлаждающая жидкость напрямую подается обратно в двигатель. Так она быстрее нагревается, обеспечивая разогрев двигателя. Радиатор подключается только тогда, когда охлаждающая жидкость достигнет определенной температуры. Термостат открывается, холодная жидкость, выходящая из наружного контура, постепенно перемешивается с нагретой водой из малого контура. Это предотвращает так называемый холодный шок двигателя.
Как только температура охлаждающей жидкости начинает подниматься, термостат открывается, и жидкость начинает циркулировать по большому контуру, одновременно закрывается малый контур. При рабочей температуре охлаждающая жидкость циркулирует по нижнему шлангу с левого резервуара радиатора к водяному насосу, который нагнетает жидкость в блок двигателя, масляный радиатор и головку цилиндров. Большая часть жидкости затем через открытый термостат по верхнему шлангу подается назад, к правому резервуару радиатора, другая часть в это время подается в радиатор отопи-теля салона автомобиля. Вытекающая снизу из радиатора охлажденная жидкость, проходя двигатель, разогревается и попадает в радиатор сверху. При проходе через радиатор горячая жидкость охлаждается. Если при движении автомобиля температура охлаждающей жидкости опускается ниже рабочей температуры, термостат снова перекрывает проход через радиатор то тех пор, пока охлаждающая жидкость не нагреется до необходимой рабочей температуры.
Для повышения эффективности охлаждения радиатора частота вращения вентилятора может быть повышена за счет применения вязкостной муфты или, в зависимости от комплектации, электровентилятора. При выключенной муфте вентилятор вращается с теми же оборотами, что и коленчатый вал двигателя, но не быстрее 1000 об/мин. Вязкостная муфта или электровентилятор включаются от биметаллического выключателя или термовыключателя в том случае, если температура охлаждающей жидкости превышает определенное значение. Отключается вентилятор, когда температура охлаждающей жидкости опускается ниже рабочей.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Электровентилятор радиатора может включаться и при выключенном зажигании из-за аэродинамического нагрева двигателя.
Источник
Работа системы охлаждения
Система охлаждения двигателей автомобилей Opel Vectra/Calibra — с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости и автоматическим регулированием ее температуры. Охлаждающая жидкость содержит антикоррозионные присадки и должна применяться и зимой, и летом. Перед началом холодного сезона должна быть проверена плотность жидкости. В пробке расширительного бачка имеется предохранительный клапан, удерживающий давление в системе в пределах 1,0-1,3 бар. Повышенное давление повышает точку кипения охлаждающей жидкости до 125°С. С целью исключения возникновения разрежения в шлангах системы при охлаждении двигателя в пробке находится обратный клапан, открывающий доступ воздуха в систему охлаждения при понижении давления в ней до 0,06-0,10 бар.
Охлаждающая жидкость проходит через радиатор сверху вниз, охлаждаясь потоком воздуха, обдувающим его. Насос системы откачивает жидкость из нижней части радиатора и через шланг подает ее в головку и блок цилиндров.
Головка цилиндров выполнена таким образом, что охлаждающая жидкость через внутренние каналы подается непосредственно к клапанам, охлаждая их. Отсюда жидкость поступает в блок цилиндров. После охлаждения цилиндров жидкость поступает к термостату и, пройдя через него, по шлангу поступает в верхнюю часть радиатора. Цикл повторяется.
При температуре охлаждающей жидкости ниже 92°С термостат закрыт. При этом жидкость засасывается насосом через обводной канал непосредственно у термостата и подается в каналы головки цилиндров. Таким образом достигается равномерный и быстрый прогрев двигателя. При достижении жидкостью температуры около 92°С термостат начинает открываться, а при температуре 107°С он открыт уже полностью, и охлаждающая жидкость проходит через радиатор.
Источник
Системы охлаждения двигателя, отопления салона и кондиционирования воздуха
Общие параметры
Тип системы
Закрытая, работающая под давлением, с радиатором, установленным спереди, отдельным расширительным бачком и электрическим вентилятором Водяной насос с приводом от мультиреберного приводного ремня вспомогательных агрегатов или зубчатого ремня привода ГРМ (в зависимости от модели)
Термостат
Тип
Все модели Воскозаполненный
Температура начало открывания, ‘С:
Двигатели Y30DT/Z22SE/Z22YH +82
Двигатель Z20NET +85
Прочие модели +92
Усилия затягивания резьбовых соединений, Нм
Двигатели Z16XE/Z18XE
Болты крепления сборки вентилятора к корпусу5
Болты крепления корпуса вентилятора к радиатору4
Болты крепления нижних держателей радиатора 35
Болты крепления корпуса водяного насоса 8
Датчик температуры охлаждающей жидкости 14
Болты крепления корпуса термостата20
Двигатель Z20NET
Болты крепления нижних держателей радиатора15
Болты крепления корпуса термостата 10
Болты крепления вакуумного насоса22
Сливная пробка водяного насоса20
Двигатели Z22YH/Z22SE
Болты крепления нижних держателей радиатора 15
Сливная пробка водяного насоса20
Болты крепления корпуса термостата8
Двигатель Z32SE
Болты крепления водяного насоса25
Болты крепления крышки зубчатого ремня 8
Болты крепления натяжного
устройства мультиреберного ремня35
Болт крепления направляющего
ролика мультиреберного ремня 40
Болты крепления шкива водяного насоса 8 Нм + 30’+ 30″
Двигатель Z19DT
Болты крепления датчика распределительного вала Л
Болты крепления водяного насоса25
Болт крепления зубчатого колеса
распределительного вала25
Болты крепления интеркулера4
Болт крепления охладителя системы
регенерации отработавших газов 25
Гайка крепления охладителя системы
регенерации отработавших газов 25
Крепление патрубка системы регенерации
отработавших газов 25
Болты крепления корпуса термостата25
Датчик температуры охлаждающей жидкости 20
Двигатель Z19DTH
Крепления ресивера-осушителя4
Болты крепления интеркулера 4
Болты крепления нижних держателей радиатора 15
Болты крепления корпуса водяного насоса25
Болты крепления конденсатора к радиатору25
Болт крепления патрубка системы охлаждения 9 Датчик температуры охлаждающей жидкости20
Двигатели Y20DTH/Y22DTR
Болты крепления интеркулера к радиатору4
Болты крепления нижних держателей радиатора15
Болты крепления корпуса водяного насоса20
Болты крепления шкива водяного насоса20
Болты крепления корпуса термостата8
Датчик температуры охлаждающей жидкости 10
1. Все модели рассматриваемых здесь автомобилей оборудованы работающей при избыточном давлении системой охлаждения двитателя с термостатическим управлением циркуляцией рабочей жидкости. Церкуляция жидкости обеспечивается постоянно функционирующим при работе двигателя водяным насосом, закрепленным на блоке двигателя. Привод насоса в зависимости от модели двигателя осуществляется посредством мультиреберного или зубчатого ремня или цепи. Поток жидкости омывает районы расположения каждого из цилиндров в блоке, после чего направляется в заднюю часть двигателя. Проложенные в литье блока и головки цилиндров охладительные каналы обеспечивают интенсивное охлаждение впускных и выпускных портов, районов установки свечей зажигания и направляющих втулок выпускных клапанов.
2. Система охлаждения может функционировать в одном из трех режимов. На первом этапе, при запуске двигателя, пока температура охлаждающей жидкости не поднялась выше определенного значения, охлаждающая жидкость циркулирует по малому кругу, из которого исключен радиатор. По мере прогрева жидкости открывается клапан включенного в тракт системы термостата и в контур циркуляции включается радиатор. Жидкость проходит через радиатор сверху вниз и охлаждается в результате обдувания ребер радиатора наружным воздухом. При постоянном движении автомобиля на передних и высоких скоростях движения, как правило, потока встречного воздуха достаточно для нормального охлаждения жидкости. При определенном увеличении оборотов двигателя, а так же по достижении температурой охлаждающей жидкости очередного контрольного значения, активируется регулируемый электровентилятор системы охлаждения, нагнетаемый которым дополнительный воздушный поток в значительной мере повышает эффективность функционирования теплообменника радиатора. Момент включения вентилятора и число его оборотов определяются прибором управления двигателя (ЕСМ) с помощью данных, получаемых от датчика температуры охлаждающей жидкости. Включение вентилятора производится через одно или несколько реле. В зависимости от типа двигателя и комплектации на автомобиль могут устанавливаться 1 или 2 вентилятора.
3. Система охлаждения имеет герметичную конструкцию и плотно закрыта крышкой расширительного бачка, способной выдерживать определенное избыточное давление (1.2-1.5 бар), что обеспечивает повышение точки кипения охлаждающей жидкости и, соответственно, эффективности теплоотвода через радиатор. Снижение точки кипения может привести к образованию зон застоя, что снижает эффективность охлаждения двигателя. По этой причине система охлаждения должна круглогодично быть заполнена охлаждающей жидкостью соответствующего состава. При превышении внутренним давлением в системе некоторого определенного значения, избыток охлаждающей жидкости перетекает по соединительному шлангу в расширительный бачок. По мере остывания системы жидкость автоматически возвращается из бачка в радиатор.
4. Доливание охлаждающей жидкости в систему производится через горловину расширительного бачка , который одновременно выступает также в роли ресивера, аккумулирующего в себе вытесняемый из радиатора избыток жидкости.
5. Ввиду перечисленных особенностей конструкции такая система охлаждения получила название замкнутой, поскольку в ней исключены какие-либо функциональные потери рабочего тела.
Системы отопления, вентиляции и кондиционирования салона (HVAC)
Система отопления и вентиляции
6. Основными компонентами системы отопления салона (см. иллюстрации) являются электрический вентилятор с несколькими скоростными режимами и теплообменник, помещенные в коробчатый кожух отопителя, закрепленный под панелью приборов автомобиля. Теплообменник посредством шлангов соединен с системой охлаждения двигателя. Блок управления функционированием отопителя/ кондиционера воздуха вмонтирован в панель приборов автомобиля. Разогретая в двигателе охлаждающая жидкость циркулирует через теплообменник отопителя, отдавая свое тепло заполняющему кожух воздуху. При включении отопления салона происходит открывание пластинчатой заслонки, в результате чего внутренний объем кожуха отопителя соединяется с объемом салона. При включении вентилятора крыльчатка последнего начинает прогонять подаваемый в салон воздух через теплообменник, обеспечивая его интенсивный разогрев. Воздух выходит из салона через вентиляционные отверстия в задней части автомобиля.
1.6а Основные элементы системы HVAC
1 Электромотор привода смесительной заслонки
2 Корпус воздухораспределителя
3 Корпус заслонки системы циркуляции воздуха
4 Электромотор привода циркуляционной заслонки (только при установке кондиционера)
5 Электромотор вентилятора
6 Электромотор привода управления распределением воздушного потока
7 Резистивная сборка и электромотор вентилятора
1.6b Элементы системы HVAC
1 Датчик температуры в воздуховоде верхнего уровня (только при установке кондиционера с электронным управлением)
9 Панель управления функционированием отопителя/ кондиционера (HVAC)
7. Подача воздуха в салон осуществляется через дефлекторы лицевого уровня, сопла ножных колодцев и дефлекторы обдува ветрового стекла ( 
1.7а). Перед поступлением воздуха в салон он очищается пылеулавливающим фильтром. Принципиальная схема раздачи воздушного потока приведена на иллюстрации 1.7b.
1.7а Рукава подачи воздуха в салон
1,5 Верхние боковые дефлекторы обдува боковых стекол
2 Рукав подачи воздуха на ветровое стекло
3 Дефлекторы обдува ветрового стекла
4 Рукава подачи воздуха на лицевой уровень 6,15 Боковые дефлекторы лицевого уровня
7 Электромотор вентилятора
8 Рукав подачи воздуха в главный вещевой ящик (при соответствующей комплектации)
9 Клапан подачи воздуха в главный вещевой ящик (при соответствующей комплектации)
10 Рукав подачи воздуха в пассажирский ножной колодец
11, 12 Правый/левый рукава подачи воздуха в задние ножные колодцы
13 Центральные дефлекторы лицевого уровня
14 Рукав подачи воздуха в водительский ножной колодец
1.7b Принципиальная схема раздачи воздуха
2 Распределительная заслонка
5 В задние ножные колодцы
7 Распределительная заслонка
10 Электромотор привода вентилятора отопителя
8. На дизельных моделях может устанавливается дополнительный обогреватель форсуночного типа. Он устанавливается на задней стенке двигательного отсека со стороны переднего пассажира. Охлаждающая жидкость проходит через теплообменник дополнительного обогревателя и нагревается, благодаря чему сокращается время разогрева холодного двигателя и повышается эффективность отопления салона. Дополнительный обогреватель активируется после запуска двигателя при низкой наружной температуре и/или в случае, если дизельный двигатель отдает слишком мало тепла для обогрева салона.
9. Сообщения о возникновении неисправностей в системах HVAC фиксируются в электронном блоке памяти ЕСМ и могут быть считаны при подключении специального сканера — точная диагностика без указанного выше прибора невозможна.
10. Правила пользования элементами управления функционированием систем HVAC подробно изложены здесь.
Внимание: Если в рамках проведения работ с отопителем проводятся также работы с электрооборудованием, необходимо обязательно отключить аккумуляторную батарею.
Система кондиционирования воздуха (К/В)
11. По желанию владельца автомобиль может быть оборудован кондиционером. Кондиционер устанавливается как единая система с системой отопления совместно с ней обеспечивает поддержание заданной температуры воздуха в салоне.
12. В состав системы кондиционирования входят установленный на радитор системы охлаждения конденсатор, расположенный рядом с теплообменником отопителя испаритель, закрепленный на блоке двигателя компрессор, и ресивер-осушитель (аккумулятор), оборудованный редукционным клапаном высокого давления. Все компоненты соединены между собой рефрижераторными линиями (см. рисунок). Привод компрессора осуществляется от коленчатого вала посредством мультиреберного ремня.
1.12 Общая компоновка элементов системы К/В в двигательном отсеке
1 Сервисный разъем высоконапорного контура
2 Сервисный разъем низконапорного контура
9 Сервисный разъем высоконапорного контура
10 Датчик давления системы К/В
11 Разделитель рефрижераторной линии
13. Принцип функционирования системы кондиционирования схематично приведен на рисунке. В режиме оххлаждения кондиционер работает по принципу холодильника: компрессор сжимает газообразный хладагент (R 134 , не содержащий фреон), при этом хладагент нагревается и направляется в конденсатор, там он охлаждается и сжижамется. Проходя через расширительный вентиль, хладагент расширяется и поступает в испаритель, превращаясь в пар процесс сопровождается сильным поглощением тепла.
1.13 Функциональная схема системы К/В
4 Сервисный разъем низконапорного контура
6 Сервисный разъем высоконапорного контура
8 Датчик-выключатель давления
10 Дополнительный вентилятор
а Входной поток холодного воздуха, прогоняемого через теплообменник конденсатора
b Выходной поток прогретого воздуха, прогнанного через теплообменник конденсатора и отобравшего тепло от хладагента
с Поток воздуха, создаваемый вентилятором
d Поток воздуха, прогоняемый через теплообменник испарителя
А Газовая фаза высоконапорного контура
В Жидкостная фаза высоконапорного контура
С Жидкостная фаза низконапорного контура
D Газовая фаза низконапорного контура
14. Вентилятор прогоняет поступающий в салон воздух сквозь теплообменник испарителя. Вследствие процесса испарения и расширения хладагента происходит поглощение тепла обтекающего испаритель воздуха. Воздух охлаждается и образующаяся при этом влага превращается в конденсат, направляемый за пределы салона автомобиля. Интенсивность процесса охлаждения зависит от установленного значения температуры и от установки переключателя вентилятора.
15. По желанию пользователя система кондиционирования воздуха может быть выключена, при этом отключается компрессор, а у автомобилей с дизельным двигателем, кроме того, выключается дополнительный нагревательный элемент, — при этом заметно снижается расход топлива.
16. В качестве опции может устанавливаться система HVAC с автоматической регулировкой температурного режима (климат-контроль). Режим автоматического функционирования обеспечивает сохранение постоянной, выбранной пользователем, температуры в салоне и осушает воздух, поступающий в салон. Кроме того, автоматически регулируются количество и распределение подаваемого в салон воздуха, а также компенсируются колебания наружной температуры. При активации экономичного режима (ЕСО) кондиционер отключается, но системы отопления и вентиляции продолжают функционировать в автоматическом режиме.
17. Правила пользования элементами управления функционированием систем отопления, вентиляции и кондиционирования подробно изложены тут.
18. Смазка подвижных частей системы К/В обеспечивается за счет содержащихся в хладагенте компонентов и его регулярной циркуляции, что предотвращает образования пор в уплотнениях и возникновение коррозии. Поэтому даже если нет необходимости в использовании кондиционера, особенно в холодное время года, он должен включаться хотя бы 1 раз в месяц на непродолжительное время на самую высокую мощность. Включение должно производиться при равномерной скорости движения автомобиля и при прогретом двигателе.
Внимание: Работы с кондиционером должны проводиться только специалистами СТО. По этой причине ремонт кондиционера здесь не описывается! Не вскрывайте контур циркуляции хладагента, поскольку при соприкосновении с кожей хладагент может вызвать обморожение!
Меры безопасности при обслуживании системы К/В
Систему К/В должен обслуживать исключительно подготовленный технический персонал, обученный безопасным приемам работы с применением надлежащего оборудования и с соблюдением правил разгерметизации, а также ознакомленный с приемами сбора и хранения автомобильного хладагента.
• Не допускайте контакта хладагента с кожей;
• При работе рядом с системой К/В надевайте защитные очки;
• При попадании хладагента на кожу или в глаза не растирайте пораженное место. Немедленно промойте пораженный участок холодной водой в течение не менее 15 минут. Немедленно обратитесь за медицинской помощью в лечебное учреждение. Самолечение не допускается;
• Хладагент хранится в баллонах под давлением. Храните баллон при температуре не выше +50′. Принимайте меры, исключающие падение баллона с высоты или иные ситуации, которые могут привести к его повреждению;
• Работы следует проводить в хорошо проветриваемом помещении. Хладагент не имеет цвета и запаха, быстро испаряется, приводит к уменьшению доступа кислорода и затрудненному дыханию;
• Газообразный хладагент тяжелее воздуха и сравнительно быстро должен собираться внизу, например, под автомобилем;
• При сгорании хладагента образуется ядовитый газ. Храните хладагент вдали от открытых источников огня. Не курите при проведении работ с системой К/В;
• При проведении сварочных работ вблизи системы К/В не подвергайте ее воздействию высокой температуры или открытого пламени. Перегрев может привести к повышению давления в системе и воспламенению;
• Очистка конденсатора или испарителя с помощью водяного пара не допускается. Следует использовать только холодную воду или сжатый воздух.
Источник