инфа про давление в системе охлаждения
Не секрет, что на работающем двигателе в системе охлаждения создается избыточное давление. В bmw e39 система охлаждения нормально функционируя имеет рабочее давление до 2.0 бар это почти 2 атмосферы. 1 бар = 0.98 атмосферы. Не мало да?
Начнем по порядку: Как вы думаете для чего в системе охлаждения создается давление?
Ладно ладно не буду томить и заставлять искать :P.
Давление в системе охлаждения создается как дополнительная мера препятствия закипания жидкости в системе охлаждения.
Дело в том что всем известно вода закипает при 100 градусах цельсия. Но вот далеко не все уже знают что вода может очень сильно менять свою точку кипения.
Вода при давлении в 2.0 атмосферы закипит уже не при 100 привычных градусах, а при 119 градусах цельсия. Не плохая разница да?
А если еще и учитывать что у нас залит хороший антифриз (в бмв заливайте только антифриз) температура кипения антифриза порядка 107-108 градусов цельсия. Итого если грубо взять и сложить получим что-то около 126-127 градусов температура кипения жидкости в системе охлаждения бмв е39 (bmw e39)
Именно поэтому градуировка шкалы в бмв е39 идет следующим образом
0 — 50 градусов — синяя зона
51 — 86 (87) градусов — зона выхода на рабочую температуру
88 — 93 градуса — идеальная рабочая температура двигателей бмв е39 (исключая bmw e39 535i и 540i для них эта температура 95-100 градусов цельсия)
94 — 115 градусов допустимая рабочая температура bmw 5 e39. Но с температурой выше 100 градусов уже нужно быть внимательным.
116 градусов и выше перегрев двигателя уже сидит рядом на пассажирском сиденье. После 115 градусов стрелка уже стремится к красной зоне.
Как посмотреть температуру двигателя через сервисное меню бмв е39 смотреть в 7-м тесте.
Можно ли на заведенном прогретом двигателе открывать крышку расширительного бачка?
Да можно.
Что может произойти?
Не аккуратно открывая можно получить ожог. ОЖ под давлением находиться и может обильно вылиться.
Если жидкость обильно выльется из системы охлаждения, то можно получить воздушную пробку, ее обязательно нужно будет прогнать перед дальнейшей эксплуатацией. Иначе можно перегреть двигатель и ремонт. Дорогой ремонт.
Если система охлаждения при открытии крышки будет нагрета до 116 градусов и больше, то можно и ожог получить при открытии крышки и двигатель перегреть, от туда истории про задиры. Но это считай уже когда перегретый двигатель и ты открываешь крышку, просто усугубишь положение вещей.
Если двигатель в полном порядке, то при аккуратном медленном открытии крышки ничего не произойдет, кроме спуска давления из системы охлаждения. Как только крышку закроешь назад давление постепенно восстановится.
Давление в системе охлаждения двигателя: что нужно знать
Вопрос касательно давления в системе охлаждения двигателя является достаточно частым, так как проблемы с указанной системой или нарушения в работе ее отдельных компонентов нередко приводят к перегреву двигателя, разрыву патрубков, шлангов, радиатора, расширительного бачка и т.д.
Простыми словами, часто от автолюбителей можно услышать, что шланг или бачок лопнул от высокого давления. В этой статье мы рассмотрим, как работает система охлаждения мотора, откуда в ней берется давление и почему оно образуется.
Какое давление в системе охлаждения двигателя
Итак, двигатели внутреннего сгорания являются тепловой машиной, то есть энергия сгорания топлива преобразуется в механическую работу. При этом КПД двигателей данного типа (особенно бензиновых) достаточно низкий, так как полезная энергия в большой степени расходуется на нагрев и трение сопряженных деталей.
Что касается нагрева, двигатель нуждается в эффективном охлаждении. Если детали перегреются, зазоры между ними уменьшаются в результате температурного расширения. В том случае, когда силовой агрегат сильно перегрет, мотор попросту заклинивает.
Под воздушной системой следует понимать вентилятор системы охлаждения, который включается при определенном нагреве и охлаждает двигатель путем его обдува потоком воздуха. Что касается жидкостной системы, охлаждающая жидкость циркулирует в данной системе под определенным давлением.
Примечательно то, что давление внутри системы охлаждения создается не специально (принудительно), а является результатом особенностей работы данной системы. Кстати, для поддержания нормального температурного баланса для двигателя важно не давление, а нормальная циркуляция ОЖ по системе.
Более того, герметичность и давление в системе позволяет повысить температуру кипения охлаждающей жидкости. Простыми словами, если при атмосферном давлении ОЖ или вода закипит при 100 градусах по Цельсию, то с учетом повышенного давления точка кипения сдвигается в большую сторону.
Например, давление в 1.5 атмосферы означает, что ОЖ закипит при 110 градусах, увеличение давления еще на 0.5 атм. отодвинет точку кипения еще на 10 градусов и т.д. Если добавить, что в современных антифризах пакет присадок позволяет улучшить также свойства самой жидкости, температурой кипения нередко является отметка около 130-140 градусов при нужном давлении. Это позволяет увеличить температуру срабатывания термостата, делая моторы более «горячими», производительными и одновременно экологичными.
При этом избытки давления сбрасывает в атмосферу специальный клапан, который находится в крышке расширительного бачка. Обратите внимание, важно понимать, что от данного клапана и общей герметичности самой системы напрямую зависит ее работоспособность и эффективность охлаждения мотора.
Еще одной функцией крышки бачка является выравнивание давления после того, как двигатель заглушен и ОЖ начинает остывать. Уровень остывающей ОЖ понижается, во время остывания в закрытой системе неизбежно образуется разрежение. Вполне очевидно, что это также приведет к проблемам. Чтобы выровнять давление, клапан в крышке расширительного бачка открывается, через него происходит забор наружного воздуха.
Советы и рекомендации
Итак, если в процессе эксплуатации ТС было замечено, что антифриз выдавливает в каком-либо месте, частой причиной является избыточное давление в системе охлаждения двигателя. При этом если явной течи антифриза нет, тогда диагностику необходимо начинать с крышки расширительного бачка.
Особенно часто проблемы с крышкой проявляются таким образом, что антифриз или тосол выдавливает из-под самой крышки (как при работе горячего ДВС, так и после остывания силовой установки). Также частой ситуацией является такая, когда в результате нарушения давления в системе срывает какие-либо патрубки или шланги.
Как правило, нарушение герметичности по причине недостаточно затянутых хомутов на патрубках, трещины шлангов и патрубков и т.д. приводят к тому, что рабочее давление в системе охлаждения понижается и антифриз начинает кипеть. Это часто сопровождается бурлением в расширительном бачке.
Если же газы из цилиндров попадают в систему, нередко происходит критическое повышение давления, в результате чего давит тосол или антифриз, патрубки или радиатор может попросту разорвать. В этом случае частой причиной оказывается пробитая прокладка ГБЦ, трещины в самом блоке или головке блока цилиндров.
Причины завоздушивания системы охлаждения двигателя автомобиля и симптомы. Как выгнать воздушную пробку из системы охлаждения, советы и рекомендации.
Антифриз закипает и бурлит в расширительном бачке. Причины закипания тосола или антифриза, основные неисправности, диагностика неполадок, рекомендации.
Почему антифриз или тосол поадают в цилиндры двигателя и что делать в такой ситуации. Как самому определить наличие тосола в цилиндрах, способы ремонта.
Как понять, что двигатель начал перегреваться: очевидные и скрытые признаки перегрева мотора. Распространенные причины, по которым возникает перегрев.
Причины, по кторым охлаждающая жидкость начинает течь. Как найти место утечки антифриза или тосола самому. Полезные советы и рекомендации.
Почему двигатель перегревается или кипит, при этом радиатор охлаждения холодный. Признаки перегрева мотора, как не допустить серьезных последствий.
Стоит ли снижать давление в системе жидкостного охлаждения двигателя?
Доброго времени суток всем читателям и случайно заглянувшим.
Сразу хочу предупредить, что я в этой области не специалист, хотя инженерное образование (электрическое) когда то получал) Мы изучали много чего, не связанного с электрикой, и преподаватели не заставляли нас зубрить, а учили находить, извлекать нужную информацию и делать правильные выводы. Вот и сейчас, спустя 25 лет, рискну сделать так, как учили. Еще хочу предупредить, что малым числом букаф мне обойтись вряд ли удастся, но я буду стараться излагать коротко и доступно.
Довольно часто встречаю на страницах Drive2 записи о замене крышки расширительного бачка. Причем ставят на двигатели серии N от дизеля. Вместо 200 (2.0 Бар) ставят 140 (1.4 Бар). Есть разные версии по поводу того, зачем это делается. Основная — чтобы не срывало патрубки и не трескались расширительные бачки, не текли радиаторы. Но как-то читал и такую, в которой изначально инженеры BMW планировали установить крышку расширительного бачка с клапаном сброса на 1.2 Бар. Поняли, что этого не достаточно, и спешно заменили на крышку в 2.0 Бар. Вы это серьезно? Первые горячие двигатели у BMW стали появляться в 90ые годы. Вы правда думаете, что их считали на коленке, что не было испытаний и т.п?
Не буду сейчас прославлять немецких инженеров и охаивать дядю Ваню из гаражей. Русских Левшей никто не отменял и они всегда будут, но Вы уверены, что их много и попали Вы именно к нему? Недавно пытался убедить человека вернуть крышку на 2.0 Бар и в очередной раз встретился с непониманием. Цитата: «Не очень понимаю, как влияет пробка. Почему-то из каждого утюга вещают, что нужна 140ая, иначе бачки, а потом и пуканы бахают :)»
Ну я утюгам не очень то верю и имею другую точку зрения на сей счет. И не подумайте, что это рассуждения на основе короткой статейки в википедии. Есть и практический опыт. Даже если не считать горячим двигатель от переднеприводного семейства ВАЗ (хотя они реально горячее, чем были заднеприводные), то за последние 20 лет в семье побывало несколько BMW, и все с горячими двигателями. Один из них (740 Е38 М62) только в наших руках пробежал более 400000 км. Условия эксплуатации были разные. Были и дальние поездки, и толкание в пробках на жаре, все было. Было и срывание патрубков с радиатора, и обламывание этих же патрубков, но крышка оставалась штатной. Я считаю, что если в системе охлаждения все исправно, то крышка на 2.0 Бар никаких проблем не вызовет (конечно, если сама крышка исправна). А если есть проблемы с системой охлаждения, то крышка, рассчитанная на более низкое давление, может только скрыть проблему на некоторое время, и в конечном итоге привести к более сложному и дорогостоящему ремонту.
Итак, зачем и какое давление нужно поддерживать в системе охлаждения двигателя? Думаю, никто спорить не будет, что это зависит от множества факторов. От конструкции, особенностей и условий эксплуатации двигателя и до состава охлаждающей жидкости. Вот, что об этом пишут в учебниках:
Вода, обладающая значительной теплоёмкостью, равной 4,186 кДж/кг-К, является наиболее распространённой охлаждающей жидкостью. Температура кипения воды, при нормальных условиях равная 100°С, уменьшается с увеличением высоты над уровнем моря. Так, на высоте 2500 м над уровнем моря атмосферное давление составляет 74,7 кПа, а температура кипения воды 91°С. Следовательно для работы двигателя в высокогорных условиях допустимая температура воды в системе должна быть около 70°С. Для компенсации этого недостатка прибегают к герметизации системы жидкостного охлаждения и увеличению расчетного давления в ней. При повышении давления в системе жидкостного охлаждения до 200000 Па (1500 MMHg или 2 Бар) температура возрастает до 119°С. Применение герметизированной системы жидкостного охлаждения позволяет увеличить температурный перепад и повысить благодаря этому эффективность теплообменных процессов. Практически это ведет к снижению количества охлаждающей жидкости, уменьшению потребной поверхности радиатора и сокращению теплопотерь в системе охлаждения.
Давайте попробуем разобраться с этим на примере двигателя N62.
Начнем с того, что температура ОЖ в N62 может достигать 115°, и это еще не авария. Вы даже не узнаете, что температура повысилась. В лучшем случае заметите небольшое отклонение указателя температуры вправо (у кого этот указатель вообще есть). Сейчас кто-то начал мне возражать, мол, есть же холодный термостат и температура не должна достигать таких значений. Почти согласен. А что, если в системе охлаждения есть небольшая неисправность? Грязный радиатор, неработающий на полную мощность вентилятор охлаждения и т.п., а Вы стоите в пробке на жаре. Уверен, что с такой задачей не справится даже полностью открытый навсегда термостат. Холодный термостат поможет позже и реже достигать высоких температур, но сотворить чудо он не может.
Но вернемся к 115°. Представим, что крышка расширительного бачка установлена на 1.4 Бар и она честно поддерживает заданное давление. При давлении 1.4 Бар вода начинает кипеть на 110°. У нас не вода, а охлаждающая жидкость. И если она качественная и правильно разведена из концентрата, то это поднимет температуру кипения почти на 10°. Вам не кажется, что много если? А Вы знаете, что есть на рынке ОЖ с добавлением метанола и т.п., у которых температура закипания ниже, чем у воды? Даже если ОЖ правильная, на стенках цилиндра со стороны ОЖ уже образовываются пузырьки газа и начинается кавитация. Пузыри серьезно препятствуют удалению избыточного тепла и возникают зоны локального перегрева, а кавитация медленно, но верно, разрушает стенки цилиндра со стороны ОЖ.
Кто готов поручиться, что в конечном итоге это не приведет к задирам на стенках цилиндра раньше, чем с крышкой на 2.0 Бар? Но это еще не все. Кавитационные процессы начинают возникать и в насосе ОЖ.
И опять, лучше, чем написано в учебнике, мне мысль не выразить.
Одной из особенностей работы жидкостных насосов является образование паровоздушных пузырьков на линии всасывания насоса, когда статическое давление меньше давления парообразования. Образование паровоздушных пузырьков в лопаточном канале изменяет характер течения жидкости в нём и оказывает влияние на напорную характеристику насоса. Перемещение пузырьков в зону повышенного давления приводит к его «захлопыванию», сопровождающемуся шумом, и разрушению материала деталей насоса (явление кавитации). Давление, при котором возникает явление кавитации, определяется экспериментально и является одной из важных эксплуатационных характеристик насоса. При работе насоса в системе охлаждения необходимо обеспечить поддержание статического давления на входе в насос больше экспериментально определённого давления начала кавитации.
Следовательно, если принять 110° за температуру начала кипения при давлении в системе 1.4 Бар, то пузырьки на линии всасывания насоса ОЖ начнут образовываться еще раньше, так как статическое давление на линии всасывания насоса будет еще ниже. Это, в свою очередь, приведет к падению производительности насоса ОЖ, и как следствие, к еще большему перегреву.
Так что же хуже, треснувший расширительный бачок, сорванный патрубок, потекший радиатор или задранный цилиндр? Еще раз хочу отметить, что полностью исправный N62 (так же, как и М62) с штатной крышкой расширительного бачка на 2.0 Бар, при самом жестком издевательстве в жару (не на Бриллианте, есть другой автомобиль с этим двигателем) ни разу не подвел. Если случались поломки системы охлаждения, то они были следствием той или иной неисправности, или старости и износа элементов системы охлаждения. Тем же, кто категорически со мной не согласен, рекомендую перед тем, как кидать в меня какашками, хотя бы бегло просмотреть учебник, выдержки из которого я использовал в этой записи.
P.S. Прошло меньше суток с момента публикации записи, и я вынужден исправить неточность. Причем основной текст править не буду, чтобы было понятно, в чем неточность. Какое давление указано на крышке расширительного бачка, абсолютное или относительное? Честно признаюсь, что в момент написания думал абсолютное. Вернее, не задумывался над этим. Благодаря MrPerfekt и его комментариям, задумался. Получается, что совсем не логично указывать на крышке абсолютное давление. Но меняет ли это все кардинально? Думаю, нет. Если на крышке указано избыточное давление, то в системе с крышкой на 2.0 Бар будет поддерживаться давление 2.0 Бар плюс атмосферное. Значит, на уровне моря ОЖ в системе начнет закипать при температуре примерно 133°, а с крышкой 1.4 Бар при 126°. А что будет, если подняться на пару тысяч над уровнем моря? Опять же датчик читает температуру ОЖ в месте, где он установлен, а температура ОЖ непосредственно возле стенки цилиндра будет выше. Насос ОЖ так же не вращается с постоянной скоростью, а зависит от оборотов двигателя. С ростом оборотов насоса падает давление во всасывающем канале, а значит, возрастает вероятность кавитации. Если на крышке указано избыточное давление, это конечно немного отодвигает проблему, но не убирает ее полностью. В конечном итоге все сводится к доверию или недоверию проектировщикам. И если считать их некомпетентными, то зачем покупать их продукт? Готов признать, что случаются и ошибки, но они их исправляют, особенно критические. О чем свидетельствует периодическая замена деталей в каталогах. Мне кажется, если бы был просчет, то крышку расширительного бачка стали бы выпускать с другим давлением под тем же номером, как случилось, например, с термостатом. В любом случае, глубины моих знаний и понимания процессов не достаточно, чтобы делать вывод, поэтому я все же доверюсь инженерам BMW и оставлю крышку 2.0 Бар.
Всем здоровья, хорошего настроения и пусть двигатель вашего любимца обойдется без кавитации.
Давление в охлаждающей системе: на что влияет и зачем нужно?
Большинство современных моделей авто укомплектованы двигателями внутреннего сгорания. Подобная конструкция далека от идеальной, поскольку большая часть произведенной энергии расходуется на удаление избыточного тепла от соприкасающихся деталей. Именно для этого в машинах предусмотрена установка специальной системы охлаждения. В ней в качестве охлаждающего реагента принято использовать специальную жидкость – тосол или антифриз. Данная жидкость циркулируя по системе выполняет охлаждение соответствующих агрегатов и препятствует чрезмерному нагреву трущихся деталей. О том, какое именно давление должно создаваться в системе охлаждения и как это происходит, разберемся в рамках данной статьи.
Как работает система?
Важно понимать, что в системе охлаждения двигателя специально никакое давление не создается. На силовые агрегаты автомобилей этот показатель не оказывает влияние. Для самого мотора крайне необходимо, чтобы все его составляющие были достаточно охлаждены. Как и любая другая жидкость, антифриз или тосол под воздействием высоких температур расширяются. В среднем показатель расширения охлаждающего реагента составляет 10-20%. Другими словами при циркуляции в системе уровень жидкости возрастает на эту величину и возникает давление. Жидкость, находящаяся в замкнутом герметичном контуре, давит на стенки радиаторов, патрубки и другие элементы внутри системы. Избыток давления в охлаждающей системе сбрасывается с помощью крышки расширительного бачка. Он, в свою очередь, при необходимости может подсасывать воздух из атмосферы в систему.
Каким должно быть давление?
В зависимости от марки автомобиля давление в системе будет разниться. Среднее значение этого параметра составляет 1,2-2 атм. В системе охлаждения оно меняется в зависимости от следующих причин:
Чрезмерное повышение давление может вывести из строя отдельные узлы системы. Как правило, выявить нарушение можно по таким признакам:
Если в процессе эксплуатации автомобиля данные нарушения периодически имеют место быть, то, скорее всего, неисправен предохранительный клапан. Устраняется такая неполадка путем замены пробки на радиаторе или расширительном бачке.
Почему важно поддерживать давление?
Поддерживать давление в охлаждающей системе важно по нескольким причинам. Во-первых наличие избыточного давления способствует повреждению компонентов системы, задействованных в ее работе. Высокое давление может привести к разрыву и деформациям многим из них, а это обойдется автомобилисту в довольно кругленькую сумму. Помимо уже сказанных выше последствий нарушение давления в системе может привести и к выходу из строя следующих деталей:
Иногда повышенное давление в системе приводит к неисправностям самого радиатора.
Смотрите видео о давлении в системе охлаждения:
Для чего давление в системе охлаждения
В наше время, подавляющее большинство легковых автомобилей и специализированной колесной техники оборудованы двигателями внутреннего сгорания. Вследствие того, что конструкция современных моторов далека от идеальной добрая часть произведенной энергии тратится на удаление тепла от трущихся деталей.
Для этого двигатель оборудуют жидкостно-воздушной охлаждающей системой. В ней используют охлаждающую жидкость (ОЖ), которая, омывая рубашку блока цилиндров, нагревается и затем, циркулируя в радиаторе, остывает под действием набегающего потока воздуха.
Но проблема в том, что нынешние моторы при работе разогреваются до очень высоких температур, и простая вода в системе охлаждения быстро превратится в клубы пара, вырывающиеся из-под капота автомобиля. И даже использование тосола или антифриза с температурой кипения 105–110° C не является панацеей. Но конструкторы давно придумали способ облегчить данную проблему.
Помочь этому сможет давление в системе охлаждения двигателя. Еще в школе нам рассказывали, что благодаря повышению давления повышается температура кипения жидкости. И вот, благодаря такому решению температуру кипения охлаждающей жидкости удалось повысить до 115—120°C.
Как образовывается давление
Давайте попробуем разобраться, вследствие чего создается и поддерживается повышенное давление в системе охлаждения мотора. После того как вы завели двигатель вашего автомобиля он станет нагреваться, и температура охлаждающей жидкости растет.
Соответственно образовывается пар, и вот за счет него начинает повышаться и уровень давления. В пробке радиатора или расширительного бачка установлен клапан, который поддерживает его на необходимом уровне.
Если говорить про цифровые параметры, то в зависимости от производителя это от 1,2 до 2 бар. Обычно, при росте давления свыше 1,5 бар срабатывает предохранительный клапан, и избыток образовавшегося пара сбрасывается в атмосферу.
Сложности с давлением в системе охлаждения
Вообще-то, таких проблем в системе охлаждения может быть только 2 — оно или слишком высокое, или низкое. Давайте попробуем разобраться с каждой из них.
При чрезмерном повышении давления узлы охлаждающей системы могут выйти из строя. Например, известны случаи, когда не сработал предохранительный клапан и радиатор отопителя салона просто разорвало. Также может лопнуть или сорвать с крепления патрубок. Это приведет к потере охлаждающей жидкости, выходу двигателя из строя из-за перегрева и дорогостоящему ремонту.
Если в процессе эксплуатации вы сталкиваетесь с тем, что в вашем авто постоянно срывает какой-либо из патрубков — это значит у вас высокое давление в системе охлаждения. Причина подобной неисправности во всех случаях одна — не работает предохранительный клапан. Устранить данную проблему очень легко — надо всего-навсего поменять пробку на радиаторе или расширительном бачке.
О пониженном давлении в системе охлаждения может говорить не слишком теплый поток воздуха из дефлекторов отопления салона. Причин в данном случае может быть несколько:
Какой из методов устранения проблем с давлением в системе подойдет вам, зависит от каждого конкретного случая.
Мы же со своей стороны можем только посоветовать вовремя, проводить все регламентные работы и ТО. И тогда ваш автомобиль будет радовать вас надежной работой долгие годы.