Автомобиль может эксплуатироваться в очень широком диапазоне температур окружающей среды. Но в нём есть агрегаты, для которых важно поддерживать строго определённое значение этой физической величины.
Отдача двигателя внутреннего сгорания, его экономичность и ресурс имеют ярко выраженные пики на графике рабочей температуры.
Отклонения чреваты потерей эффективности и даже поломками. Тепловой режим с численной величиной в градусах задаётся ещё на этапе проектирования ДВС.
Какой должна быть температура ДВС
С точки зрения физики КПД мотора растёт с увеличением его рабочей температуры. Были идеи керамических двигателей с феноменально сильным разогревом и соответствующими способностями. Но далеко не все научные идеи воплощаются в технике.
В частности, из-за сложностей со смазкой настолько горячего мотора, поэтому существует типовое значение, которое очень медленно растёт вместе с прогрессом в автомобильной технике.
Если сравнивать тепловые режимы старых моторов с современными, тем более самыми продвинутыми, то разница очень заметна.
Рабочая температура бензинового и дизельного двигателей
Теоретически дизели более «холодные», чем моторы с искровым воспламенением, то есть бензиновые.
Это определяется несколькими факторами:
- у дизеля выше коэффициент полезного действия за счёт большой степени сжатия, особенностей топлива и прочих причин;
- отличается тепловой цикл, солярка горит медленнее;
- повышена прочность деталей, они массивные и лучше отводят тепло;
- обороты номинальной мощности, как правило, ниже, меньше механические потери.
Но использовать эти особенности смысла нет, высокая температура способствует экономии и чистоте выхлопа, поэтому режим практически тот же, что и у бензинового ДВС.
По теме: Какой ресурс у современных двигателей и как его продлить
Это важно ещё и потому, что тяжёлое топливо требует высокой температуры для качественного воспламенения и сгорания. Поэтому если рабочая температура и ниже, то не более чем на десяток градусов.
То есть примерно в одной генерации дизель будет иметь оптимум на 90-95 градусов, а на лёгком горючем он поднимется до 100-105.
Это не повлияет на принцип действия охлаждения, в любом случае она жидкостная, герметичная, работает с повышенным давлением, что отодвигает температуру кипения примерно до 115-120 градусов. Оптимум поддерживается калибровками термостата.
Почему важно следить за температурой мотора
Работа ДВС ниже и выше оптимума одинаково нежелательна. Во втором случае последствия хуже, но термостатирование отслеживает любые изменения. Естественно, технические возможности этой системы ограничены.
Водитель должен выполнять свою часть работы. То есть прогреть двигатель перед подачей на него больших нагрузок, а также вовремя заметить, что охлаждение уже не справляется.
Чем опасен перегрев
Температура может достигнуть опасного предела из-за внешних факторов или внутренних неисправностей:
- чрезмерная жара при больших нагрузках, в том числе со стороны климат-контроля, и плохом обдуве радиаторов;
- грязь в системе охлаждения, коррозия, деградировавший антифриз, который давно не меняли;
- утечки и другие причины пониженного уровня в бачке;
- внешнее засорение основного радиатора;
- нарушения в работе системы управления двигателем;
- неграмотные ремонтные работы.
Перегрев вызовет ускоренное старение масла, изменение геометрии деталей, разрушения и заклинивание мотора. Это ведёт к капитальному ремонту или замене агрегата в сборе.
К чему приводит переохлаждение двигателя
Если мотор не введен в рабочий тепловой режим, то при средних и больших нагрузках возникают прорыв газов в картер, плохая смазка деталей холодным маслом, неравномерное тепловое расширение.
Продолжение: Почему машина не прогревается до рабочей температуры
Это снижает ресурс, возможны и поломки. Необязательно греть до рабочей температуры, особенно летом, но начинать движение лучше приблизительно с 50 градусов по указателю. Повышая нагрузку постепенно.
Как система охлаждения удерживает температуру ДВС в заданных пределах
Обычно в двигателе существуют две петли регулирования теплового режима. Первую задает термостат, вторую можно считать аварийной, в нее включается вентилятор принудительного обдува радиатора и предохранительный клапан пробки радиатора или расширительного бачка.
В процессе прогрева после пуска холодного двигателя термостат закрыт, жидкость идёт по так называемому малому кругу.
В него включены только блок и головка цилиндров, иногда отопитель для ускоренного прогрева салона. По мере роста температуры клапаны термостата приходят в движение, малый круг прикрывается, распахивается большой. Не на всё сечение, регулирование происходит в аналоговом режиме, постепенно.
При достижении оптимальной рабочей температуры весь поток помпы проходит через радиатор. Когда его обдув достаточен, клапаны частично перекрываются, термостатирование работает в штатном режиме.
Когда датчики отмечают рост нагрева свыше заданного порога, это означает, что несмотря на максимум открытия большого круга эффективности радиатора не хватает, мал обдув. Дается команда на включение вентилятора. Это уже не термостатирование, как многие считают, это предотвращение аварийного перегрева.
Следующая, она же последняя ступень – рост давления открывает предохранительный клапан пробки. Антифриз мгновенно закипает, мотор перегрет, жидкость частично выброшена.
Поток пара из-под капота точно разбудит водителя, не замечающего показания индикаторов, а энергия перехода жидкости в паровую фазу в определенной степени спасет двигатель. Если и тут его не остановить, предварительно дав поработать на холостых оборотах, то заклинивание и большой ремонт неизбежны.
