Диагностирование и ТО системы охлаждения двигателя
1. Неисправности системы охлаждения
Необходимость ремонта системы охлаждения возникает в случае постоянного перегрева или переохлаждения охлаждающей жидкости (ОЖ), снижения уровня ОЖ в системе в результате утечки, возникновения электролиза в ОЖ и др.
Перегрев ОЖ вызывает детонацию двигателя, которая резко увеличивает износ цилиндров и поршневых колец, приводит к прогоранию поршней и снижению долговечности подшипников скольжения (вкладышей). Нарушение процесса сгорания топливновоздушной смеси при перегреве, увеличение сил трения приводят к возрастанию расхода топлива и снижению мощности двигателя. Понижение температуры ОЖ в рубашке охлаждения двигателя повышает износ деталей ЦПГ вследствие смывания со стенок цилиндров масла топливом. Происходит разжижение масла топливом, попадающим в масляный картер, более интенсивное образование смоляных и лакообразных отложений на поршнях и поршневых кольцах.
Понижение температуры ОЖ на каждые 10 °С от номинального значения уменьшает мощность двигателя на 1,5 % и увеличивает расход топлива на 2 %.
Перегрев двигателя может быть вызван: недостатком ОЖ в системе охлаждения из-за ее утечки или выкипания, засорением системы, обрывом или пробуксовкой ремня привода вентилятора, отказом в работе электро- либо гидромуфты вентилятора, заклиниванием термостата в закрытом состоянии или жалюзи в закрытом положении, неправильной установкой угла опережения зажигания.
Переохлаждение двигателя возможно при заклинивании термостата в открытом состоянии или отсутствии самого термостата, неисправности гидро- или электропривода вентилятора.
Одной из неисправностей современных систем охлаждения с радиатором, изготовленным из алюминия, и температурным датчиком включения вентилятора (термовключателем), находящимся под напряжением, является возникновение электролиза.
Электролиз — это реакция разложения раствора химических веществ при прохождении через них электрического тока. Характерные признаки протекания электролиза: засорение трубок радиатора, наличие белого налета возле его негерметичных мест и отложений зеленоватого цвета возле термовключателя. В случае появления таких симптомов необходимо тщательно проверить соединения электрических приборов системы охлаждения.
Для радиаторов, изготовленных из алюминия, не рекомендуется использовать в качестве ОЖ воду, так как при этом происходит коррозия трубок.
Подтекание ОЖ может быть вызвано негерметичностью соединений шлангов системы охлаждения со штуцерами и патрубками, неплотностью соединений фланцев патрубков, негерметичностью сливных пробок и краника отопителя, повреждением шлангов, трещинами в бачках и сердцевине радиатора, износом самоподжимного сальникового уплотнения жидкостного насоса.
2. Диагностирование системы охлаждения двигателя
Общее диагностирование технического состояния системы охлаждения заключается в определении ее герметичности и теплового баланса.
Заключение о герметичности системы делают, визуально убедившись в отсутствии утечки ОЖ при работающем и неработающем двигателе, а также по скорости убывания жидкости из расширительного бачка в процессе эксплуатации автомобиля.
О тепловом балансе системы судят по времени прогрева двигателя и поддержанию его номинальной рабочей температуры при нормальной нагрузке. Проверку производят с помощью указателя температуры охлаждающей жидкости.
Работа системы охлаждения считается удовлетворительной, если температура двигателя удерживается в пределах 85…95 °С при движении нагруженного автомобиля со скоростью около 90 км/ч.
Проверить общее состояние системы охлаждения и найти конкретные места утечки ОЖ можно при подаче воздуха под небольшим давлением в систему охлаждения.
Для проверки герметичности системы охлаждения можно использовать воздушную сеть (рис. 1, а), а в случае ее отсутствия, воздушный насос (рис. 1, б), которые подсоединяют к пробке расширительного бачка или радиатора.
С помощью редуктора или насоса поднимают давление до величины давления открытия пробки расширительного бачка (0,09…0,13 МПа) в течение 2 мин. Следят за показанием манометра: давление должно быть стабильным, в противном случае визуально определяют утечки ОЖ или проверяют охладители отдельных составных частей двигателя (системы рециркуляции, радиатор охлаждения масла и т.д).
Причиной быстрого убывания ОЖ в системе может быть неправильная работа клапана пробки расширительного бачка и ее недостаточная герметичность. При появлении этой неисправности необходимо проверить состояние клапана пробки и давление его открытия (значение давления указано в технических характеристиках данного двигателя).
Рис. 1. Проверка герметичности системы охлаждения с использованием воздушной сети (а) и воздушного насоса (б): 1 — пневморедуктор; 2 — манометр; 3 — герметизирующая насадка; 4 — радиатор; 5 — насос; 6 — пробка расширительного бачка
Работоспособность радиатора определяют по разности температур ОЖ в его верхней и нижней части, которая должна быть в пределах 8…12 °С. Уменьшение разности температур указывает на наличие накипи в трубках радиатора или на его загрязнение.
При проверке термостата его снимают с двигателя и помещают в емкость с жидкостью, имеющей температуру окружающего воздуха. Можно использовать обычную воду, но, учитывая, что температура ОЖ в современных двигателях может превышать 100 °С, желательно применять технический глицерин, температура кипения которого выше. В случае же использования воды можно установить только начало открытия клапана. Жидкость постепенно нагревают; при температуре 70…80 °С (в зависимости от модели двигателя) должно начаться открытие клапана термостата. За температуру начала открытия принимается та, при которой ход клапана, расположенного со стороны входного патрубка радиатора, составляет 0,1 мм. Для более точного определения величины хода можно использовать индикатор часового типа на кронштейне. Дальнейшее повышение температуры до 90…110 °С (в зависимости от модели двигателя) должно привести к полному открытию клапана (6…8 мм). Если после проведения вышеописанной проверки установлено, что термостат не удовлетворяет указанным условиям, его заменяют новым, так как ремонту он не подлежит.
При появлении утечки ОЖ из радиатора, если найти место утечки не представляется возможным, радиатор проверяют на герметичность. Существуют два способа проверки: непосредственно на автомобиле и при снятом радиаторе.
При проверке на автомобиле радиатор заполняют водой, все патрубки закрывают заглушками, оставив один открытым (через него в радиатор подают воздух под давлением примерно 0,1 МПа). По месту появления воды и определяют место утечки.
Однако из-за сложности доступа к радиатору удобнее проверять его, сняв с автомобиля. После снятия закрывают заливную горловину и все патрубки радиатора, оставив один открытым, через него подают в радиатор воздух под давлением примерно 0,1 МПа. Радиатор помещают в ванну с водой и наблюдают за появлением пузырьков воздуха, которые и укажут точное место утечки.
Жидкостный насос проверяют на отсутствие утечек через нижнее контрольное отверстие. Если при работе насос издает шум, проверяют также его осевой люфт. При появлении утечки ОЖ из жидкостного насоса, шума при работе и увеличенного осевого люфта насоса, его снимают с двигателя, разбирают, проверяют и при необходимости ремонтируют или заменяют насос.
Проверку электрических элементов системы охлаждения проводят с помощью сканеров и тестеров.
3. ТО системы охлаждения
В настоящее время систему охлаждения заполняют специальными незамерзающими жидкостями (антифризами), которые представляют смесь этиленгликоля и воды (плотность раствора 1067…1085 кг/м3) с добавлением антипенных и антикоррозионных присадок. Возможно использование и воды, но при этом на внутренних поверхностях элементов системы охлаждения образуются отложения солей кальция, магния и других металлов, содержащихся в воде.
Накипь имеет низкую теплопроводность и затрудняет теплообмен между водой и элементами системы охлаждения, уменьшает сечение трубок радиатора, ухудшает циркуляцию воды. Например, слой накипи толщиной более 1 мм способствует увеличению расхода топлива до 20…25 %, масла — до 25…30 %, снижению мощности двигателя до 10…20 %. Для уменьшения слоя накипи в систему охлаждения заливают умягченную воду с малым содержанием солей, получаемую электромагнитной обработкой воды (воду многократно прокачивают через силовое магнитное поле в направлении, перпендикулярном к силовым линиям). В результате вода приобретает новые свойства: содержащиеся в ней соли не образуют накипи и выпадают в виде шлама. Кроме того, она способствует растворению ранее образовавшейся накипи, превращая ее в легко смываемый порошок. Умягчать воду можно также: кипячением; добавлением соды, извести, нашатырного спирта; очисткой от солей пропусканием воды через минеральные, глауконитные или натрий-катионовые фильтры.
Если накипь все же есть, то ее удаляют, используя специальные вещества, которые подразделяются на щелочные и кислотные.
Основа щелочных составов — каустическая или кальцинированная сода (1 кг соды и 0,15 кг керосина на 10 л воды). Щелочные составы заливают в систему на 5…10 ч, затем на 15…20 мин запускают двигатель и сливают раствор. После этого целесообразно провести промывку системы охлаждения водой, так как щелочные растворы вызывают коррозию цветных металлов (алюминиевых сплавов головки цилиндров, латунных элементов радиатора и мест их спайки).
В качестве кислотных составов используют 5…10%-ный водный раствор соляной кислоты с добавлением 3…4 г/л утропина для предохранения черных металлов от коррозии. Шлам смывают водой, пропуская ее в направлении, обратном циркуляции охлаждающей жидкости.
После ремонта или замены элементов системы охлаждения, а также через каждые 60 тыс. км пробега, через три года или согласно предписаниям предприятия — производителя автомобиля ОЖ следует заменить. Необходимость замены обусловлена тем, что антикоррозионные компоненты, содержащиеся в системе, в процессе ее заполнения осаждаются на новых или отремонтированных и очищенных деталях с образованием стойкого антикоррозионного слоя.
Замена ОЖ должна производиться на непрогретом двигателе или подогретой жидкостью на прогретом двигателе во избежание его повреждения из-за резкого охлаждения металлических деталей: регулятор отопления в салоне устанавливают на максимальную степень нагрева, чтобы ОЖ заполнила радиатор отопителя, снимают крышку с расширительного бачка и открывают краники бачка радиатора и блока цилиндров (при их наличии).
Во многих современных автомобилях имеются специальные пробки для удаления воздуха из системы охлаждения; пробок может быть несколько или одна, расположенная обычно у корпуса термостата. Перед заполнением системы пробки отворачивают медленно непрерывной струей и заполняют систему жидкостью до тех пор, пока она не начнет вытекать через пробки. Затем пробки или краники затягивают, а жидкость доливают до отметки «MAX» расширительного бачка или, при его отсутствии, до нижней части горловины радиатора. Если уровень жидкости в расширительном бачке перестал понижаться, следует энергично 2–3 раза сжать нижний шланг радиатора.
После заполнения системы двигатель запускают, прогревают до рабочей температуры и дают поработать в течение 3…5 мин, периодически меняя частоту вращения коленчатого вала от минимальной до 3000 об/мин. Останавливают двигатель и при необходимости доливают охлаждающую жидкость.
В настоящее время для замены ОЖ применяются специальные установки (рис. 2). С помощью такой установки можно производить:
- замену ОЖ без завоздушивания системы;
- проверку системы охлаждения двигателя на герметичность;
- проверку работоспособности клапана избыточного давления на крышке радиатора или расширительного бачка;
- проверку работоспособности термостата автомобиля;
- проверку реальной температуры жидкости в системе охлаждения двигателя;
- проверку температурных датчиков;
- контроль давления в системе охлаждения двигателя;
- проверку напряжения аккумулятора и генератора автомобиля.
Рис. 2. Общий вид установки для замены охлаждающей жидкости
Установку подключают к системе охлаждения автомобиля в верхний патрубок радиатора охлаждения. Замена ОЖ происходит на прогретом и заглушенном двигателе при подаче под давлением (0,3 МПа) новой охлаждающей жидкости.
Вышеописанная установка может применяться и для замены ОЖ в системе охлаждения автоматической коробки передач (АКП).
3.1. Основные работы, выполняемые при ТО системы охлаждения
Во время проведения ТО системы охлаждения выполняются работы, описанные ниже. ЕО. Проверить: действие системы отопления и обогрева стекол (в холодное время года), системы вентиляции; уровень ОЖ в системе охлаждения.
ТО‑1. Проверить осмотром герметичность системы охлаждения двигателя (в том числе пускового подогревателя), а также крепление на двигателе оборудования и приборов.
ТО‑2. Дополнительно к работам ТО-1 проверить: осмотром герметичность системы отопления и пускового подогревателя; состояние и действие привода жалюзи (шторки) радиатора, термостата, сливных кранов; крепление радиатора, его облицовки, жалюзи, капота, вентилятора, жидкостного насоса.
СО (сезонное обслуживание). Проверить состояние и действие кранов системы охлаждения и сливных устройств.
Источник
Ремонт и техническое обслуживание системы охлаждения
Признаками неисправности системы охлаждения являются: подтекание охлаждающей жидкости, перегрев или переохлаждение двигателя. Кроме этого повышенный шум при работе жидкостного насоса, который возникает при выходе из строя его подшипников, также свидетельствует о неисправности системы охлаждения.
Протекание охлаждающей жидкости может быть вызвано следующими причинами:
1) негерметичное соединение шлангов системы охлаждения со штуцерами и патрубками;
2) негерметичность спускных пробок и краника отопителя;
3) неплотность соединения фланцев патрубков;
4) повреждение шлангов;
5) трещины в бачках или в середине радиатора;
6) износ самоподжимного сальникового устройства.
Проверка герметичности системы охлаждения осуществляется при помощи специального прибора. Прибор устанавливают вместо пробки на голову радиатора или расширительного бачка, затем устройство создает избыточное давление в системе охлаждения 0,05-0,07 МПа. При таком давлении не допускается протекание жидкости из системы. В случае неисправности системы охлаждения протекание жидкости легко обнаруживается по падению уровня охлаждающей жидкости, а также по мокрым следам. Негерметичность соединений шлангов и фланцев патрубков устраняется подтяжкой их креплений. Поврежденные краники, пробки и шланги подлежат замене на новые.
Протекание жидкости через трещины в баке или в радиаторе устраняют запаиванием или заклеиванием. Незначительное протекание жидкости через радиатор может быть устранено при помощи специального герметика, который добавляется в радиатор вместе с охлаждающей жидкостью. Однако герметик устраняет протекание лишь на время и может оказать вредное воздействие на систему охлаждения в целом. Это вызвано тем, что герметик, попадая в радиатор, откладывается не только на поврежденном участке, но также и на остальных поверхностях, в результате этого увеличивается количество отложений на внутренней поверхности элементов системы охлаждения. Эти отложения могут ухудшить циркуляцию охлаждающей жидкости в системе охлаждения, и в результате этого нужно будет менять не только негерметичный радиатор, но также и проводить промывку всей системы охлаждения.
При вытекании жидкости через дренажное отверстие жидкостного насоса необходимо снять насос с автомобиля и произвести его ремонт или замену. Если вытекание обнаружилось во время обкатки автомобиля, то оно может быть результатом незаконченной приработки деталей уплотнения, в этом случае нет необходимости устранять протечку, она пропадет сама. Не разрешается устранять протечку закрытием дренажного отверстия, так как в дальнейшем это приведет к попаданию охлаждающей жидкости в подшипники насоса, что, в свою очередь, приведет к их разрушению.
Перегрев двигателя автомобиля характеризуется повышением температуры охлаждающей жидкости, что, в свою очередь, может привести к ее закипанию.
Перегрев может возникнуть в результате следующих причин:
1) недостаточного уровня охлаждающей жидкости;
2) из-за пробуксовки или обрыва ремня привода жидкостного насоса от зубчатого ремня газораспределительного механизма;
3) в результате засорения воздушных проходов в сердцевине радиатора;
4.) из-за отложений загрязнений и накипи в радиаторе и на стенках рубашки охлаждения;
5) по причине неисправности электровентилятора;
6) в результате поломки крыльчатки жидкостного насоса;
7) из-за неисправности термостата.
При перегреве двигателя охлаждающая жидкость увеличивается в объеме, это может привести к ее вытеканию через пробку распределительного бака. При сильном увеличении температуры (свыше 110 °С) охлаждающая жидкость закипает, значительно увеличивается в объеме, в результате этого происходит сильное увеличение давления внутри системы охлаждения, и герметичность радиатора может нарушиться. Кроме того, в результате перегрева происходит падение мощности двигателя из-за ухудшения наполнения цилиндров горючей смесью. Помимо этого при перегреве падает давление моторного масла и происходит его частичное выгорание, в результате этого происходит усиленное изнашивание поршневой группы и цилиндров. При длительной работе двигателя с повышенной температурой происходит заклинивание поршней в цилиндрах, что приводит к поломке двигателя. Поэтому при первых признаках перегрева необходимо сразу приступить к их устранению.
Пробуксовка ремня Привода жидкостного насоса может происходить в результате его слабого натяжения или замасливания. Натяжение ремня вентилятора происходит в результате его ослабления. Кроме перегрева двигателя признаками пробуксовки являются подергивание стрелки амперметра, а также недозаряд аккумуляторной батареи. Проверка натяжения ремня осуществляется по прогибу ремня в результате приложения к нему определенного усилия. Для этого лучше всего применять специальное динамометрическое устройство, которое состоит из планки и динамометра со шкалой. При измерении прогиба планку опирают на шкивы ремня, затем, надавливая на ручку до упора, снимают со шкалы значение приложенного к ремню усилия. При регулировке натяжения ремня нужно учитывать, что при недостаточном натяжении ремня на больших оборотах двигателя из-за пробуксовки он будет нагреваться, и это приведет к его износу и расслоению. Однако при сильном натяжении ремня происходит ускоренный износ подшипников жидкостного насоса и генератора. Кроме того, чрезмерное натяжение приводит к вытягиванию и разрушению ремня.
Для того чтобы удалить замасливание ремня, необходимо протереть ремень и ручьи приводных шкивов тряпкой, смоченной в бензине.
Засорение воздушных проходов в сердцевине радиатора определяют при внешнем осмотре. Засорение проходов удаляют прочисткой щеткой с длинной щетиной, после этого их промывают струей воды и продувают сжатым воздухом. Засорение и образование накипи в рубаке охлаждения и в радиаторе ухудшает теплоотдачу и в результате этого вызывает перегрев двигателя. Для устранения этого необходимо промыть систему охлаждения специальным составом, затем промыть ее чистой водой и заправить охлаждающей жидкостью.
Переохлаждение двигателя, как правило, вызвано неисправностью термостата. Работа двигателя при низкой температуре охлаждающей жидкости может привести с усиленному изнашиванию деталей кривошипно-шатунного механизма и к потере мощности по причине ухудшения условий смазки.
При ремонте или замене элементов системы охлаждения необходимо полностью или частично слить охлаждающую жидкость. Для этого следует отвернуть сливные пробки или краники и открыть крышку радиатора или расширительного бачка. Для того чтобы можно было после ремонта вновь использовать жидкость, сливать ее следует в чистую посуду.
Необходимо ежедневно проверять натяжение ремня привода жидкостного насоса и генератора, а также контролировать уровень охлаждающей жидкости и ее протекание. Во время работы двигателя, а также после его остановки уровень жидкости повышен из-за ее температурного расширения. Поэтому контроль уровня жидкости осуществляется на холодном двигателе. В качестве охлаждающей жидкости чаще всего применяют «Тосол-А40» и «Тосол-А65». Не допускается попадание в охлаждающую жидкость нефтепродуктов, потому что это приводит в резкому вспениванию охлаждающей жидкости, что, в свою очередь, приводит к перегреву двигателя. Кроме этого из-за вспенивания может произойти выброс жидкости из радиатора или расширительного бака.
Для автомобилей, которые эксплуатируются круглогодично в южных регионах страны или в районах средней полосы и Севера в теплое время года, допускается заливать в качестве охлаждающей жидкости чистую или дистиллированную воду. Для этого сливают низкозамерзающую жидкость, затем заливают до полного уровня воду, запускают двигатель и прогревают его до температуры 80-90 °С. После этого двигатель останавливают, воду сливают и окончательно заполняют системы чистой водой. Однако следует учитывать, что применение даже чистой и мягкой воды приводит к образованию накипи, поэтому рекомендуется при заливке добавлять в воду препарат «Антинакипин». Если в системе охлаждения установлен алюминиевый радиатор, то не рекомендуется применять в качестве охлаждающей жидкости воду, так как это может привести к окислению трубок.
Через каждые 60 000 км пробега или через два года эксплуатации необходимо производить замену тосола на новый. Замена охлаждающей жидкости осуществляется в следующем порядке:
1) снимается пробка заливной горловины расширительного бачка;
2) открывается кран отопителя салона кузова;
3) выворачиваются сливные пробки радиатора и блока цилиндров;
4) сливают охлаждающую жидкость в посуду.
После того как старый тосол слить необходимо залить в систему охлаждения воду и дать двигателю поработать 3-4 минуты, после этого воду сливают и заливают новый тосол. При снижении уровня жидкости за счет её испарения в систему охлаждения необходимо долить воды.
Источник