Тиск у системі охолодження двигуна автомобіля

Однією з головних завдань виробників двигунів є підвищення КДП, яке в ідеалі має доходити до 100%. Але в даний момент двигуни внутрішнього згоряння, що використовуються в автомобілях, далекі від ідеалів. Під час їх роботи значна частина енергії витрачається на тертя і нагрів. Із-за виникаючого нагріву, автомобіль доводиться встановлювати системи охолодження. В даний момент найбільш поширена система рідинного охолодження двигуна автомобіля. В неї заливається охолоджуюча рідина (тосол або антифриз), яка циркулює по системі під тиском, охолоджуючи відповідні агрегати. У межах цієї статті розглянемо, яку саме тиск у системі охолодження створюється, як це відбувається, а також інші питання, пов’язані з темою.

Зміст:
1. Як створюється тиск усередині системи охолодження автомобіля
2. Навіщо потрібно високий тиск всередині системи охолодження
3. Який тиск всередині системи охолодження автомобіля
4. Яку роль відіграє кришка розширювального бачка у тиску системи охолодження
5. Чому важливо підтримувати правильний тиск в системі охолодження

Як створюється тиск усередині системи охолодження автомобіля

Перше, що потрібно зрозуміти, що спеціально ніякий тиск в системі охолодження двигуна не створюється. Самим агрегатів двигуна не важливо, під яким тиском циркулює охолоджуюча рідина. Головне, щоб елементи двигуна встигали досить охолоджуватися.

Як відомо, практично будь-яка рідина під нагріванням розширюється. Це стосується, в тому числі, охолоджуючої рідини – теплоносія, тосола. У середньому, охолоджуюча рідина при нагріванні розширюється на 10-20%, тобто саме на стільки зростає її рівень у системі. Оскільки система охолодження являє собою замкнутий герметичний контур, при запуску двигуна і розігріві охолоджуючої рідини виникає тиск. Антифриз тисне на стінки радіаторів, патрубків та інших компонентів системи всередині.

Зверніть увагу: В системі охолодження автомобіля важливу роль відіграє кришка розширювального бачка. Вона являє собою клапан високого і низького тиску, який може, відповідно, стравлювати надлишки або, навпаки, підсмоктувати повітря з атмосфери.

Навіщо потрібно високий тиск всередині системи охолодження

Якщо згадати курс шкільної фізики, з легкістю можна зрозуміти, навіщо використовується підвищений тиск у системі охолодження. Як відомо, чим вище тиск, тим вище температура закипання рідини. Відповідно, якщо, наприклад, тиск дорівнює 1 атмосфері, звичайна вода буде кипіти при 100 градусів Цельсія. Але, якщо підняти тиск до 2 атмосфер, температура кипіння наблизиться до 120 градусів Цельсія.

Зверніть увагу: приклад з водою вище наведено неспроста. Ще кілька років тому в автомобільній системі охолодження використовувалася звичайна вода, щоб охолоджувати двигун. Оскільки її температура закипання знаходиться на рівні 100 градусів за Цельсієм, а робоча температура мотора найчастіше вище, було прийнято рішення підвищити тиск усередині системи охолодження. Крім того, старі системи охолодження не мали настільки хорошою герметичності, як їх сучасні аналоги.

Охолоджуючі рідини, які зараз використовуються в системі охолодження автомобіля, закипають при температурі 130-140 градусів, а при знаходженні в герметичному конкурі з високим тиском температура може доходити і до 150 градусів. Саме тому проблема з «закипанням» двигуна зустрічається все рідше.

Який тиск всередині системи охолодження автомобіля

Відразу варто відзначити, що в залежності від автомобіля, тиск у системі охолодження автомобіля буде відрізнятися. Наведемо середнє значення – це приблизно від 1,2 до 2 атмосфер (в окремих ситуаціях тиск може доходити до 2 атмосфер).

Зверніть увагу: Коли мова йде про тиск стосовно рідини, прийнято його називати не в атмосферах, а в Барах. Відповідно, тиск у системі охолодження в такому випадку, в середньому, від 1,2 до 2 Бар.

Тиск у системі охолодження може залежати від безлічі різних факторів: використовуваної охолоджуючої рідини, будову самого двигуна, герметичності і так далі.

Яку роль відіграє кришка розширювального бачка у тиску системи охолодження

Важливе питання, яке обов’язково потрібно розглянути, це значення кришки розширювального бачка. Вона являє собою клапан, завданням якого є контроль тиску всередині шлангів і патрубків.

При підвищенні температури двигуна зростає температура охолоджуючої рідини в системі. Відповідно, разом з цим підвищується тиск. Якщо в певний момент не розгерметизована систему, то може статися розрив шланга або радіатора.

Кришка розширювального бачка необхідна для того, щоб у потрібний момент дозволити вийти зайвому тиску. Подібним чином вдається всередині системи охолодження підтримувати певний тиск, наприклад, на рівні в 1,5 атмосфер.

Грає роль кришка розширювального бачка і в зворотному напрямку. Коли автомобіль ставиться на стоянку, його мотор поступово охолоджується. При зниженні температури двигуна знижується температура охолоджуючої рідини, а разом з тим утворюється в системі охолодження розряджена атмосфера. У такій ситуації кришка розширювального бачка відкривається (тобто бере на себе роль клапана) і подає необхідну кількість повітря для нормалізації тиску.

Чому важливо підтримувати правильний тиск в системі охолодження

Вище ми вже частково торкнулися цього питання, але зараз розглянемо його трохи більш докладно. Надлишковий тиск у системі охолодження здатне пошкодити компоненти, які в цій системі задіяні. У цю систему входить велике число елементів, які можуть порватися або деформуватися з-за високого тиску. До таких елементів відносяться:

• Гумові шланги, що з’єднують частини охолоджуючої системи;
• Термостат;
• Розширювальний бачок;
• Помпа;
• Металеві трубки, відповідні до радіаторів і двигуна;
• Самі радіатори, які часто виконуються з алюмінію.

Якщо сталася деформація будь-якого з цих компонентів (або він порвався, зламався, на ньому утворилася тріщина), найімовірніше виною тому тиск в системі охолодження.