Средняя температура газов в цилиндрах работающего двигателя

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 05.10.2024

Заговор производителей: современные моторы обречены на перегрев

В девяностые и нулевые на наших дорогах часто можно было наблюдать автомобили с перегревшимся двигателем. Их было видно издалека по клубам пара из-под капота. В основном это были немолодые отечественные машины, а причина перегрева часто крылась в некачественных комплектующих: некондиционные термостаты, насосы охлаждающей жидкости, дефектные шланги и радиаторы. Двигатели теряли охлаждающую жидкость и закипали.

Современные автомобили куда надежнее, но и сложнее конструктивно. Перегрев в привычном понимании этого слова случается реже, но настолько внезапно, что водитель не успевает среагировать и что-либо предпринять, а последствия перегрева для мотора зачастую фатальны. Да и в целом нынешние моторы куда «горячее» предшественников.

Какая температура двигателя нормальная?

А что же нам показывает штатный указатель температуры? Начнем с того, что у части машин его просто нет. Таковы некоторые комплектации Kia Rio прошлого поколения, Nissan Note, Honda Jazz, Lada Granta первых годов выпуска и другие. Присутствует лишь индикатор перегрева, срабатывающий, как правило, слишком поздно. У других автомобилей очень условные индикаторы в виде «кирпичиков», управляемые бортовым компьютером. Информативность у таких указателей низкая. Например, у Лады Ларгус, будь температура антифриза 80°C или 105°C, на дисплее четыре «кирпичика».

Почему мотор греется?

В пробках, которые стали неотъемлемой частью нашей жизни, температура двигателя достигает 115–125°С.

Производители борются со слишком высокой рабочей температурой двигателя. Применяют форсунки охлаждения поршней маслом. Устанавливают теплообменники, через которые циркулируют и охлаждающая жидкость, и моторное масло. На начальном этапе прогрева температура антифриза растет быстрее и он нагревает масло. А при больших нагрузках полностью прогретого мотора масло охлаждается от более холодного антифриза. Без такого теплообменника масло охлаждалось бы лишь за счет обдува поддона двигателя, а этого зачастую недостаточно.

В чем опасность?

На все автомобили стали ставить очень тонкие, облегченные радиаторы. Теплоотдача их достаточна, пока все работает в штатном режиме, но как только радиатор засорится, он не сможет долго сдерживать температуру мотора в рабочем диапазоне. Все потому, что системы охлаждения современных моторов разработчики стараются сделать максимально эффективными, без какого-либо запаса. Раньше на 75-сильный движок приходилось порядка 10 литров тосола, а сейчас в 150-сильный мотор заливают чуть больше 5 литров. Например, в Ниву с карбюраторным мотором входило 10,7 л, а кроссоверу Hyundai Creta c 2-литровым мотором в систему заливают 5,7 л антифриза.

Чем меньше объем охлаждающей жидкости, тем быстрее изменится температура в системе. В случае какой-либо неисправности закипит сразу же.

А если капитально перегрел?

Если указатель температуры двигателя оказался в красной зоне, которая начинается после 120–125 °С, может случиться следующие:

• Задиры цилиндров. У современных моторов зазоры в паре поршень-цилиндр малы, а при перегреве обращаются в ноль и начинаются задиры. Ну а дальше последуют снижение показателей двигателя, прогрессирующий износ, масложор.
• Деградация масла. В условиях перегрева моторное масло теряет часть свойств, быстрее угорает, что может привести к масляному голоданию.
• Выход из строя резиновых и пластмассовых деталей двигателя. Быстрее дубеют сальники, что может вызывать повышенный расход масла; стареют пластмассовые детали мотора, что может вызвать их механическое разрушение.
• Выход из строя каталитического нейтрализатора. У перегретого двигателя растет и температура отработавших газов. Возможно оплавление керамических сот. Для предотвращения нужны более высококачественные материалы нейтрализаторов, а производители в стремлении сэкономить, напротив, применяют все более доступные и недолговечные конструкции.

Что может владелец?

• Следить за чистотой радиаторов. Это, пожалуй, самый действенный способ предотвратить перегрев. Мыть радиаторы следует не реже одного раза в год.
• Замена ОЖ не реже чем раз в 60 000 км. Конечно, это не столь важно с точки зрения теплообмена, но продлит срок службы узлов системы охлаждения.
• Некоторые производители автокомпонентов выпускают термостаты с разной температурой открытия. Например, для широко распространенного мотора К4М Renault есть термостаты на 82°С, а есть на 86°С. И разница, поверьте, очень заметна. Для автомобилей с очень напряженным тепловым режимом лучше подобрать термостат с более низкой рабочей температурой.
• Рекомендую установить точный цифровой термометр. Для машин без штатного прибора это обязательно. Можно использовать программу для смартфона в сочетании с прибором ELM 327, можно поставить отдельный прибор.

И еще в сильную жару можно скорректировать стиль езды для снижения теплонапряженности двигателя. Разгоняйтесь спокойнее, и температура не превысит расчетных значений. Если у вас механическая коробка передач, то чаще применяйте прием «торможения двигателем». При этом сгорание топливовоздушной смеси в моторе не происходит, а помпа продолжает интенсивно прокачивать охлаждающую жидкость. Так что температура двигателя снижается.

Более высокая рабочая температура современных двигателей обусловлена конструктивными особенностями, которые появились за последнее время. Как следствие, современный мотор легче перегреть. Это факт. Поэтому больше внимания следует уделять техническому обслуживанию машины, чтобы не допустить беды. Читай — дополнительных трат на ремонт или замену двигателя.

Есть ли в этом заговор автопроизводителей? Зависит от вашего мировоззрения.

Рабочая температура двигателя

Когда двигатель работает в заданном температурном диапазоне, все процессы протекают без каких-либо отклонений, мотору ничего не угрожает, помимо естественного износа.

Показания температуры внутри силового агрегата можно увидеть на приборе, расположенном в салоне любого современного автомобиля. Рассмотрим, какие цифры считаются оптимальными, а какие указывают на возможные проблемы с охлаждением двигателя.

Оптимальная температура прогретого двигателя

При сгорании топливных смесей в цилиндрах выделяется огромное количество тепла. В камерах сгорания температура достигает +2000 °С и более. Именно поэтому в конструкцию силовых агрегатов обязательно включена система охлаждения, элементы которой отводят тепло от рабочих узлов.

Охлаждающая система позволяет поддерживать оптимальную рабочую температуру двигателя – +80-90°С. В отдельных типах силовых агрегатов эти нормы расширены до +110°С (чаще всего это механизмы с воздушным охлаждением).

При работе двигателя в указанном выше тепловом диапазоне создаются наилучшие условия для полноценного наполнения цилиндров топливовоздушной смесь и стабильной работы мотора.

Специалисты допускают, что движение можно начинать уже при температуре около +50 °С. При этом до выхода на рабочий режим не стоит слишком нагружать двигатель.

Силовые агрегаты современных автомобилей доходят до этого значения за 3-5 минут. Однако целиком ориентироваться на время не стоит. Очень важно опираться и на собственные ощущения. Например, обратите внимание на печку: если вы чувствуете, что идущий из нее поток воздуха уже холодный, но в салоне стало значительно теплее, значит, двигатель достиг рабочей температуры. Исключение составляют машины с электрическим нагревателем. Его работа никак не зависит от температуры мотора.

Рабочая температура бензинового двигателя

Рабочая температура бензиновых силовых агрегатов – как карбюраторных, так и инжекторных – не должна превышать +90 °С. Нагрев свыше +130°С опасен для таких двигателей – существует риск заклинивания некоторых элементов.

Слишком высокие рабочие температуры свидетельствуют о проблемах, появившихся в системе охлаждения – скорее всего, уровень антифриза слишком низок (такое происходит в результате его закипания, испарения, утечек). Если вовремя не решить этот вопрос, под воздействием высоких температур детали начнут деформироваться, расширяться в объеме, двигатель может выйти из строя и потребовать дорогостоящего капитального ремонта.

Рабочая температура дизельного двигателя

Температура в дизеле зависит от типа двигателя, периода задержки воспламенения топливовоздушной смеси, качество и равномерность сгорания топлива.

Причины повышения температуры

Конструктивно в двигателе предусмотрены тепловые зазоры, так как при нагреве детали подвержены расширению. Если температура силового агрегата поднимается сверх допустимых значений, зазоры нарушаются, что вызывает интенсивный износ, задиры и различного рода поломки. Помимо этого, наблюдается снижение мощности двигателя из-за ухудшения наполнения цилиндров, а также появление детонации и самовоспламенение топлива.

Перегрев может происходить из-за:

• Заклинивания клапана термостата в закрытом положении
• Неисправности электровентилятора охлаждения радиатора (поломки электромоторчика, перегорания предохранител, отказа датчика температуры или гидромуфты)
• Загрязнения радиатора охлаждения
• Неисправности клапана в крышке расширительного бачка
• Пробоя прокладки блока цилиндров
• Течи помпы
• Ослабления натяжения или обрыва ремня привода дополнительных механизмов
• Разгерметизации системы охлаждения

Причины того, что двигатель не прогревается до рабочей температуры

Неполный прогрев двигателя так же нежелателен, как и его перегрев. Если топливо соприкасается с холодными стенками цилиндров, оно конденсируется и попадает в картер, разжижая находящееся там масло. Это ведет к интенсивному износу как ЦПГ, так и других пар трения: шейки коленчатого вала, вкладышей, постели распредвала, промежуточного и балансирного валов и пр.

Кроме того, при непрогретом силовом агрегате (особенно зимой) во время поездок на короткие расстояния масляные присадки практически не вступают в работу и не выполняют свои функции.

При слишком низкой температуре двигателя масло более густое и хуже проникает к деталям, вызывая их износ, повышенный расход топлива, падение мощности силовой установки.

Возможными причинами слишком низкой рабочей температуры двигателя могут стать:

• Зависание клапана термостата в отрытом положении
• Частые поездки на короткие расстояния
• Более «холодные», чем предписаны производителем, термостат или датчик температуры

Последствия превышения рабочей температуры двигателя

Прежде всего, повышение температуры в двигателе ведет к интенсивному кипению и испарению охлаждающей жидкости. Как только охлаждение прекращается, температура силового агрегата начинает расти еще быстрее.

Перегрев двигателя приводит к изменению свойств металла и его расширению. Детали начинают деформироваться и менять свои нормальные размеры, что приводит к их заклиниванию.

При сверхвысоких температурах тепловые зазоры между металлическими элементами силового агрегата нарушаются, что вызывает следующие негативные последствия:

• Ускоренный износ рабочих узлов
• Деформации и поломки механизмов
• Уменьшение мощности двигателя
• Возникновение детонации
• Несанкционированное воспламенение горючего

Методы восстановления нормальной температуры

При обнаружении завышенной температуры двигателя необходимо заглушить его и, для начала, убедиться в достаточном объеме антифриза. При необходимости следует долить охлаждающую жидкость в радиатор.

Далее нужно осмотреть систему, чтобы исключить возможные протечки, обследовать радиатор на предмет герметичности.

Если после доливки антифриза температура двигателя продолжает расти, лучше обратиться в специализированный сервисный центр, где проведут компьютерную диагностику силового агрегата.

Наиболее частыми причинами перегрева двигателя являются неисправности системы охлаждения:

• Сбои в работе клапана термостата
• Поломка электрического вентилятора
• Засорение трубок радиатора
• Поломка клапана крышки расширительного бачка
• Протечки в корпусе насоса
• Нарушение герметичности системы

Своевременной обнаружение и устранение этих неисправностей – залог стабильной и долговременной работы двигателя.

​Будет перегреваться, а вы даже не заметите. Топ-5 неочевидных фактов о температурном режиме современных двигателей

Почему современные двигатели имеют сложные системы охлаждения? Потому что работают на грани перегрева! Зачем это надо, чем чревато и почему почти неизбежно, будем сейчас разбираться.

Температурное непостоянство

Система охлаждения не просто не допускает перегрева двигателя - ее функция заключается в быстром достижении и поддержании заданной рабочей температуры, что может быть непросто, учитывая внешние факторы, разные режимы работы мотора и, собственно говоря, разные условия движения. Сначала двигатель "холодный" - его надо как можно быстрее вывести в устойчивый температурный режим. А далее этот режим поддерживать, притом что мотор по ряду причин то охлаждается, то греется в зависимости от внешних условий, скорости движения автомобиля и того, как активно водитель жмет на "газ".

Чтобы было нагляднее, представьте, что у вас на плите стоит кастрюля, воду в которой следует держать в диапазоне 85-95°C. Кажется, что это просто - до тех пор, пока кто-то не начнет то и дело то убавлять, то прибавлять газ на конфорке. И вот ваша вода то пытается вскипеть, то норовит остыть. А у вас из всех инструментов регуляции - только подача холодной воды через трубку. И это означает как минимум несколько вещей:

• ваши действия "догоняющие", вы начинаете реагировать после того, как меняется температура;
• эффект от ваших действий имеет определенную инерцию, что влияет на оперативность и точность;
• все это приводит к тому, что выдерживать точную температуру невозможно, остается лишь вписываться в определенный диапазон значений, особенно в переходных режимах;
• ваши возможности ограничены и в определенной ситуации могут оказаться недостаточными.

Указатели врут

Вы скажете, что раз температура так пляшет, то и стрелка указателя на панели приборов должна двигаться туда-сюда по шкале то в сторону перегрева, то в сторону недогрева. На некоторых старых моделях так и было! Стрелка указателя оперативно показывала изменения температуры. Но к чему нервировать водителя этими постоянными движениями, особенно в сторону красного сектора?

Поэтому на современных моделях стрелка неподвижно стоит в одном положении, показывая "норму" и при 85°C, и при 105°C. И в этом плане толку от нее не больше, чем от модного нынче индикатора (синий сигнал означает, что двигатель еще холодный, желтый или красный говорит о риске перегрева). Для не очень опытного водителя такой индикатор, пожалуй, даже лучше - больше шансов, что обратит внимание на проблему при загорании контрольной лампы.

Кстати, "температура двигателя" - понятие довольно условное. Ведь в разных зонах (ГБЦ, блок, поддон и т.д.), не говоря уже про водяной насос или термостат, термометр будет показывать разные значения.

Система высокой точности

В "аналоговую" эпоху, где все электрическое управление работой системы охлаждения сводилось максимум к контролю температуры и включению электровентилятора, а все остальное работало за счет механических систем, обеспечивать работу двигателя в узком температурном режиме было достаточно сложно. Но современные технологии позволили значительно улучшить эффективность и точность работы всей системы как раз за счет того, что появилась возможность прямого управления узлами и исполнительными механизмами.

Для оптимизации температурного режима нынче используется раздельная система охлаждения с двумя термостатами, причем они могут быть электронноуправляемыми. Водяной насос также может иметь электропривод, а значит, можно регулировать его производительность в зависимости от текущего режима. Подачу воздуха в моторный отсек и к радиаторам охлаждения также можно регулировать за счет управляемых заслонок-жалюзи. Все это - ради большей эффективности и точности системы, чтобы двигатель как можно дольше оставался в заданном температурном диапазоне. А тот, в свою очередь, имел бы как можно более узкий диапазон значений.

"Запланированный" перегрев с риском форс-мажора

Если старые двигатели работают при температуре до 100°C, то современные, как правило, имеют рабочую температуру свыше 100°C. Взять те же моторы BMW, рабочая температура которых 110-120°C. Сделано это для достижения максимальной отдачи и обеспечения лучшей топливной экономичности. Ничего не попишешь: максимально эффективен ДВС как раз при работе на пределе, когда до детонации или перегрева его отделяет тонкая грань. Собственно по этой причине и требуется высокая производительность и точность системы охлаждения, чтобы до перегревов дело не доводить.

Это непросто, особенно с учетом того, что современные двигатели форсированы и термонагружены. Добавляют проблем и компоновочные решения. Взять, к примеру, 4,4-литровый V8 S63 компании BMW. Турбины находятся в развале блока, из-за чего электрика и многие детали систем наддува, смазки и охлаждения страдают от высоких температур, что сказывается на сроке их службы.

С возрастом факторов риска становится только больше. "Бутерброды" из радиаторов забиваются пухом и дорожным мусором, утечки охлаждающей жидкости или ее выкипание могут привести к ее недостаточному уровню в системе, также с возрастом возрастает вероятность отказа датчиков, термостатов и т.д. В итоге снижение эффективности работы системы охлаждения при минимальном запасе по температуре грозит обернуться перегревом.

Неочевидные последствия

Пробитая прокладка, головка винтом, а при наихудшем сценарии еще и заклинивший от температурного расширения деталей мотор - все это крайние случаи серьезного перегрева. И до этого еще надо дело довести. Но мы уже сказали: современные двигатели и так работают "на грани", при температурах, которые еще 20 лет назад считались слишком высокими, чтобы быть нормой. Да, наука и промышленность не стоят на месте, разрабатывают и внедряют термостойкие материалы, но всех проблем это не решает.

Как показывает практика, высокая рабочая температура и локальные перегревы, о которых владелец даже не подозревает (стрелка-то показывает 90°С!), негативно сказываются на состоянии пластиковых и резиновых деталей, которых предостаточно в каждом моторе, причем в ответственных системах (того же охлаждения, а также смазки). Такие детали быстрее стареют, рассыхаются, теряют герметичность и провоцируют новые проблемы.

Более жесткие условия работы накладывают свои требования на характеристики и качество применяемого моторного масла, тем более что в современных моторах применяются масла пониженной вязкости. Поэтому для снижения риска повреждений деталей из-за разрыва масляной пленки или масляного голодания крайне важен правильный подбор масла по параметрам и классу качества. И, разумеется, чем меньше межсервисный интервал, тем лучше.

Собственно своевременное обслуживание, включающее в том числе проверку функциональности системы охлаждения (как визуальную, так и инструментальную, компьютерную) и регламентную замену антифриза, - главное условие снижения риска перегрева двигателя. Также неплохо бы помнить, что неоптимальным режимом является не только агрессивная езда, но и движение на малой скорости или же работа двигателя на холостых оборотах (когда автомобиль "толкается" в заторах). В эти моменты на стрелку указателя или индикатор температуры стоит посматривать чаще. Какими бы "задемпфированными" они не были.

Кипит и булькает? Запчасти к системе охлаждения в базе объявлений Автобизнеса

Правильная рабочая температура двигателя: бензинового и дизельного

Для автомобиля рабочая температура двигателя, в зависимости от типа двигателя: бензинового или дизельного она может отличаться. Зная правильные показатели, можно сделать вывод исправно ли работает двигатель, понять не слишком низкая температура или высокая.

В бензиновых вариантах в камере сгорания рабочая температура двигателя может подниматься до 2000 градусов, это считается нормальным: только так топливная смесь будет сгорать оптимально, давая наибольшую мощность. Однако для нормализации температуры каждый автомобиль оснащен системой охлаждения, она нужна для поддержания 90 градусов, иначе все жидкости начнут закипать. Некоторые модели нормально работают при показателях 110 градусов. Обычно это старотипные конструкции, оснащенные только воздушным охлаждением.

Если режим температуры оптимален, цилиндры будут работать лучше, мотор прослужит дольше, при этом будет стабильно запускаться. При нагреве многие элементы могут расширяться, поэтому конструктивно для них предусмотрены специальные тепловые зазоры. При перегреве детали перекрывают допустимые зазоры, трение становится более сильным, некоторые элементы могут перестать двигаться, и тогда мотор заклинит. Менее опасными явлениями являются мелкие поломки, образование зазоров в цилиндрах, из-за чего их мощность падает, наполнение цилиндров происходит плохо. Топливо может начать детонировать в неподходящий момент самостоятельно, что приводит к разрушению конструкции.

Причины повышения показателя температуры

Существует несколько причин, из-за которых температура двигателя повышается:

• Наиболее распространенной причиной повышения температуры мотора является неисправность клапана термостата. Его может заклинить в закрытом состоянии.
• Сломан электрический вентилятор, предназначенный для искусственного охлаждения системы. Выйти из строя может сам моторчик, гидромуфта, нередко перегорает предохранитель. Стоит проверить проводку, возможно, где-то произошел обрыв, если все остальное исправно. Отказать может и датчик температуры, в этом случае его требуется заменить.
• Стоит проверить радиатор: он периодически забивается разнообразным мусором.
• В крышке расширительного бачка имеются клапана, они могут неправильно работать или забиться.
• Пробой прокладки блока цилиндра или трещина на его корпусе
• Кроме этого, помпа может начать протекать и вызывать повышение термальных условий.
• Дополнительные механизмы могут иметь собственные ремни, при ослаблении натяжки которых возникают разнообразные проблемы.
• Система охлаждения в исправном состоянии должна быть герметично, но при ее разгерметизации температура мотора может резко повышаться.

Многих интересует, какая рабочая температура двигателя должна быть минимально. В некоторых случаях мотор не перегревается, а, наоборот, не греется до рабочей температуры, это не так опасно, однако в этом случае не стоит ожидать от силового агрегата эффективной работы. Дело в том, что топливо не будет сгорать до конца, тяга станет слабой. Конденсат от топливной смеси попадет сначала на стенки цилиндров, затем в картер. Последнее приводит к разжижению масла и ухудшению его свойств. Из-за этого смазываться и очищаться детали изнутри будут хуже, что приведет к их повышенному износу. Больше всего страдает от этого ЦПГ, распредвал и вкладыши коленвала, могут выйти из строя и балансировочные валы.

Если игнорировать прогрев, в зимний период на внутренних поверхностях ЦПГ будет образовываться увеличенное количество конденсата, который будет попадать в масло. К тому же присадки, содержащиеся в смазочном материале, вступают в реакцию только при определенных температурах, поэтому при придвижении на небольшие расстояния на непрогретом автомобиле вы создаете для мотора повышенную нагрузку, так как автомасло почти не выполняет своих функций и не может эффективно смазывать детали.

Более густая смазка с трудом попадает в отдаленные места конструкции, для работы деталей мотора требуется прикладывать больше усилий, что приводит не только к повышенному износу частей, но и к повышению расхода топлива. Мощность тоже упадет, так как цилиндры не смогут нормально функционировать. Причины того, что двигатель не нагревается до рабочей температуры, могут быть следующими:

• Клапан термостата заклинило, и он остался в открытом положении.
• Частое совершение поездок на непрогретом моторе в холодное время.
• Неисправен датчик температуры или термостат.

Учитывая все факторы, можно сделать вывод, что оптимальная температура двигателя играет огромную роль, так как только в этом случае агрегат может функционировать оптимально, без вреда для каких-либо узлов и потери мощности.

Отличия по типу двигателя

Существуют разные модели, температурный режим которых будет отличаться. Например, встречаются обычные моторы и форсированные, второй тип более сильно греется. Процессы горения в них происходят иначе, поэтому клапан термостата срабатывает в разное время. Кроме этого, у разных моделей устанавливаются различные системы охлаждения, работающие с конкретной скоростью и интенсивностью.

От того, как настроен и когда срабатывает датчик температуры, зависит момент включения вентилятора с электроприводом. Обратите внимание на то, что модели авто с инжектором и карбюратором имеют разные настройки, и термостат даже для одной и той же машины, но с разной системой питания требуется свой. Этот прибор напрямую влияет на нагрев двигателя, поэтому выбору в случае замены требуется уделить особенное внимание.

Система охлаждения может быть открытой или закрытой в зависимости от конструкции силового агрегата. Открытый тип охлаждения сообщается с атмосферным воздухом, это означает, что он может и покидать ее, но уже в парообразном состоянии. Многие типы охлаждающей жидкости закипают при температуре 100 градусов. Если система закрытая, она оснащается специальными клапанами, которые связывают конструкцию с атмосферным воздухом. Они находятся в радиаторе и могут быть в крышке расширительного бачка. Если в системе резко повышается давление, она имеет возможность выпустить пар через эти клапана.

При закрытой системе антифриз может закипать не при 100 градусах, а при более высокой температуре – 110-120 градусов. Однако опасность такой системы заключается в том, что при ее разгерметизации мотор резко закипает. Это может произойти, например, при отказе клапанов. Все жидкости устремляются наружу, при этом давление в системе образуется высокое, что может вызвать ее серьезные повреждения.

Для современных моторов, которые в угоду экологии имеют несколько другую конструкцию, при которой тепловой режим двигателя становится больше, требуется применять специальные масла на синтетической основе. Они не только сами не закипают при всяких температурах и не оставляют нагар, но и способствуют лучшему охлаждению системы. При их использовании поддерживается стабильная рабочая температура бензинового двигателя.

Чтобы тепловой режим мотора для полного сгорания топлива выдерживался в требуемом качестве, нужны и другие масла, так как нередко использующаяся продукция просто не может обеспечивать полноценную защиту при высоких температурах. Это отрицательно сказывается на ресурсе силовых установок, не рассчитанных работать в подобных температурных режимах. Оптимальный тепловой режим в пределах 85-90 градусов обеспечивает экономию топлива и минимальный износ деталей в различных условиях и режимах работы. Для поддержания системы охлаждения всегда в рабочем состоянии рекомендуется периодически проходить диагностику для беспроблемной эксплуатации вашего автомобиля.

Рабочая температура дизельного двигателя

Дизельные агрегаты имеют другую конструкцию, поэтому температура в камере сгорания при их работе в несколько раз ниже. Температура работы зависит от того, какого типа сам двигатель. При работе температура сначала значительно повышается, потом снижается, так как горючая смесь начинает воспламеняться быстрее. Она сгорает раньше, процесс становится более плавным и полноценным, почти не остается невоспламенившейся жидкости. За счет этого рабочая температура становится стабильной, больше делается КПД двигателя, сами выхлопы становятся менее токсичными.

Специалисты считают, что для дизельных конструкций нормальной температурой можно считать 70-90 градусов в зависимости от модели самого мотора. Под нагрузкой температура работы мотора может подниматься до 97 градусов, но дальнейшее ее повышение может вызвать серьезный вред для системы. Существует и обратная перегреву проблема, когда агрегат не прогревается до нужной температуры. Как и у бензинового варианта, у него начинают возникать разнообразные проблемы.

Например, при прогреве, когда система работает на холостом ходу, нужно дать ей нагреться хотя бы до 40-50°С, прежде чем начать движение. Это позволит ей работать оптимально, снизить износ деталей. Кроме этого, требуется следить за оборотами: они должны достичь 2 000 или 2500 оборотов в минуту. После этого нужно подождать, пока система прогреется до 80°С, это будет значить, что силовой агрегат можно использовать в полную силу. Особенно эта рекомендация актуальна для холодного времени года, так как многие дизели испытывают зимой проблему с запуском, применяют специальный электроподогрев.

Если мотор не достигает рабочей температуры, его КПД сильно снижается. Это отражается на тяге автомобиля в целом, он начинает хуже разгоняться, медленно едет, расход топлива при этом значительно повышается. Это может происходить по следующим причинам:

• Термостат вышел из строя;
• Резко ухудшилась компрессия;

Если использовать такой автомобиль под нагрузкой, например, при езде по бездорожью или перевозке грузов, смесь будет сгорать не полностью, начнет появляться нагар на стенках камеры сгорания, топливные форсунки засорятся, сажевый фильтр быстро выйдет из строя, износ системы увеличится.

Например, при засорении форсунок солярка не будет сгорать полностью, ее расход увеличится чисто из-за того, что часть топлива будет выливаться через выхлопную трубу, так и не сгорев. Опасно данное явление тем, что догорает топливо, уже находясь на поверхности поршней, что вызывает их прогорание, засорение камер сгорания. Пострадать от этого может и впускной клапан, уменьшится компрессия, кроме этого, запустить такой двигатель на холодную будет проблематично.

В заключении

Важно обращать внимание на то, какая должна быть рабочая температура двигателя. Как перегрев, так и понижение показателей могут существенно навредить системе, поэтому важно вовремя обращать на это внимание и принимать меры по восстановлению, пока поломка не превратилась в серьезную проблему, исправление которой обойдется в круглую сумму.

Средняя температура газов в цилиндрах работающего двигателя

Главное меню

Судовые двигатели

Главная Двигатели внутреннего сгорания Наддув двигателей внутреннего сгорания Температура конца расширения в цилиндре и средняя температура выпускных газов

Для расчета мощности турбины необходимо знать темпера­туру выпускных газов на входе в нее. Выпуск газов из цилиндра является сложным газодинамическим процессом, при котором давление, температура и скорость газов в трубопроводе непре­рывно изменяются. При шаговом расчете кругового процесса масса и температура газов, поступающих в выпуск­ной трубопровод, рассчитываются для каждого шага, причем посредством интегрирования может быть найдена средняя тем­пература выпускного газа. Рассмотрим теперь этот процесс в пред­положении, что давление в выпускном трубопроводе остается постоянным и что в конце хода выталкивания во всем выпускном коллекторе температура одинакова. Выпускные газы расши­ряются от давления, соответствующего точке 5ц, до давления р₃ перед турбиной (рис. 7.1).

Температура газов после перемешивания Т₃ (средняя темпера­тура), которую они имеют после окончания процесса выталкива­ния, будет ниже, чем температура газов в конце расширения в ци­линдре, но, под действием преобразования энергии завихрения потока, выше, чем температура изоэнтропийного расширения, начинающегося в точке 5ц.

С целью упрощения состояние, соответствующее концу расши­рения в цилиндре (5 ц), в последующем будем обозначать только индексом ц (цилиндр). В случае совершенного двигателя (при отсутствии потерь теплоты в стенки) процесс выпуска можно разбить на следующие частичные процессы (рис. 7.2 [7.1]).

1. При открытии выпускного клапана (в случае идеального двигателя это происходит бесконечно быстро при положении порш­ня в нижней мертвой точке) часть отработавшего газа устремляется из цилиндра в выпускной трубопровод. Заряд в цилиндре охлаж­дается при этом изоэнтропийно, высвобождающаяся вследствие этого работа затрачивается на придание потоку скорости в сече­нии выпускного клапана. В выпускном трубопроводе энергия скорости вследствие завихрений вновь преобразуется в теплоту. В качестве эквивалентного процесса представим себе, что перед открытием выпускного клапана в выпускном трубопроводе не­посредственно к клапану примыкает поршень K₂, нагруженный давлением р₃ (рис. 7.2, а).

2. При открытии выпускного клапана поршень K₂ при еще неподвижном рабочем поршне K₁ передвигается вправо до тех пор, пока в цилиндре не установится давление р₃ (рис. 7.2, б). Промежуточное положение поршня K₂ на рис. 7.2, б в данном случае нас не интересует.

3. Затем рабочий поршень К₁ перемещается из левой (ниж­ней) в правую (верхнюю) мертвую точку, а поршень K₂ еще дальше вправо (рис. 7.2, в). Все содержимое цилиндра теперь находится в выпускном трубопроводе и после перемешивания принимает состояние, характеризующееся параметрами р₃, V₃, Т₃. При перетекании и движении газа по трубопроводу поршень K₂ под воздействием газа совершает работу р₃V₃. Для выталкивания газа из цилиндра затрачивается работа, совершаемая поршнем К₁ она равна р₃V_ц. В соответствии с этим суммарная работа, произве­денная газом, составит р₃ (V₃—V_ц). Так как отсутствует преобра­зование теплоты, то согласно первому закону термодинамики можно записать

Если допустить, что в цилиндре нет остаточных газов, то массы газа в левой и правой частях уравнения равны, и, отнеся их к 1 кг, получим

в то время как для адиабатного расширения от температуры 1200 К получается

В реальном случае, однако, имеют место значительные потери теплоты выпускных газов в охлаждаемом выпускном канале крышки цилиндра (в связи с высокой скоростью потока) [7.2], а также потери теплоты в неохлаждаемом, но не полностью тепло­изолированном выпускном трубопроводе и в газоподводящем корпусе турбины. С учетом этих потерь теплоты можно прибли­женно определить температуру адиабатного расширения на входе в турбину [7.3 ] по выражению

Правильная рабочая температура двигателя

Стабильность работы любого автомобиля зависит от условий эксплуатации и технических характеристик двигателя внутреннего сгорания. Такой показатель, как рабочая температура двигателя, зависит не только от условий окружающей среды, но и от многих эксплуатационных факторов. Если данный параметр соответствует расчетной величине, т. е. находится в допустимом диапазоне, силовой агрегат обеспечивает максимальную отдачу энергии в течение длительного времени. При оптимальных режимах двигателя внутреннего сгорания создаются лучшие условия для функционирования всех систем автомобиля.

Какая должна быть рабочая температура двигателя

При сгорании топливных смесей в цилиндрах мотора выделяется огромное количество тепла. В камерах сгорания температура достигает более 2000°С. В конструкцию силовых агрегатов включена система охлаждения, элементы которой отводят тепло от рабочих узлов. Благодаря эффективной работе элементов охлаждающей системы ДВС, тепловой режим поддерживается в оптимальных границах от +80 до 90°С. Существуют отдельные типы моторов, для которых нормы расширены до 110°С, чаще всего это механизмы с воздушным охлаждением.

При работе двигателя в оптимальном температурном режиме создаются наилучшие условия для:

1. Полноценного наполнения цилиндров топливовоздушными смесями.
2. Стабильности работы силового агрегата во время движения.
3. Надежной работы механизмов и систем транспортного средства.

Отклонения от нормы температурных режимов силовых агрегатов

Показания температуры внутри двигателя можно увидеть на приборе, расположенном в салоне любого современного автомобиля.

К чему приводит превышение нормы рабочей температуры в двигателе? При сверхвысоких температурах технологические тепловые зазоры металлических элементов нарушаются. Это вызывает следующие негативные изменения в работе силового агрегата:

• ускоренный износ рабочих узлов и деталей;
• деформации и поломки механизмов;
• уменьшение мощности двигателя;
• возникновение детонации;
• несанкционированное воспламенение горючего.

Что означает понятие – низкая температура двигателя? Если в процессе движения автомобиля стрелка прибора находится ниже рекомендуемого уровня температурного режима, имеются веские основания для тревоги. Непрогретая топливовоздушная смесь конденсируется и оседает на стенках цилиндров. При попадании конденсата в масляный поддон происходит разжижение моторного масла. Технических свойства и характеристики смазочного материала резко ухудшаются. При длительной работе в низком тепловом режиме узлы и детали силового агрегата быстро изнашиваются и приходят в негодность.

Рабочая температура бензинового двигателя

Работа каждого двигателя внутреннего сгорания сопровождается выделением тепла. Рабочие элементы мотора функционируют в условиях высоких температурных режимов.

При опускании поршня в самую нижнюю точку затрачивается большое количество энергии, одновременно с этим выделяется тепло. Элементы силовых агрегатов изготовлены из металла. Как известно, при нагревании данный материал расширяется. При изготовлении узлов и деталей двигателей предусмотрены специальные тепловые зазоры, рассчитанные на нагрев изделий до оптимальных значений. Для предотвращения заклиниваний в конструкцию мотора включена система охлаждения двигателя.

Какая рабочая температура бензинового двигателя является оптимальной? Рабочая температура бензиновых силовых агрегатов как карбюраторного, так и инжекторного, не должна превышать +90°С. Задача охлаждающей жидкости – сохранять постоянную температуру двигателя на должном уровне.

Интересно: Существует понятие «опасная температура двигателя». Для ДВС бензинового типа она составляет 130°С. После достижения предельных значений может произойти заклинивание элементов силового агрегата.

Важно: После включения мотора при дальнейшем движении транспортного средства оператор, постоянно держит под контролем значения рабочей температуры ДВС. Отклонения свидетельствуют о проблемах, появившихся в охлаждающей системе:

1. Повышение температуры в бензиновом двигателе приводит к закипанию и быстрому испарению ОЖ.
2. При уменьшении ее количества температура мотора стремительно возрастет.
3. Под воздействием высоких температур металл начнет деформироваться и расширяться в объеме.
4. Размеры деталей будут сильно изменены.
5. В результате, произойдет заклинивание мотора.

Чтобы восстановить работоспособность такого двигателя потребуется дорогостоящий капитальный ремонт автомобиля.

К чему приводит переохлаждение мотора

Такое явление, как переохлаждение также негативно сказывается на качестве работы силового агрегата. Чаще всего это случается зимой или при эксплуатации транспортного средства в сложных климатических условиях крайнего севера.

Рабочая температура двигателя зимой может быть резко снижена в процессе движения авто. При этом потоки охлажденного воздуха обдувают радиатор и весь силовой агрегат. В результате, охлаждающая жидкость резко понижает температуру мотора, даже, если он работает на полных нагрузках.

Понижение рабочей температуры мотора опасно по следующим причинам:

1. При переохлаждении системы питания в карбюраторе обмерзает отверстие жиклера, через которое поступает воздух, в результате свечи зажигания заливаются бензином. Чтобы продолжить движение, водителю придется ждать высыхания свечей.
2. При минусовых температурах окружающей среды в автомобилях, работающих на воде, охлаждающая жидкость (ОЖ) замерзает в трубках радиатора. Прекращение циркуляции ОЖ приводит к перегреву мотора. Опытные автовладельцы устанавливают специальные тканевые перегородки или защитные жалюзи на решетку радиатора.
3. Ухудшение качества или отсутствие отопления салона автомобиля в зимний период может привести к нарушениям управления транспортным средством.

Рабочая температура дизельного двигателя

Температура дизеля зависит от следующих факторов:

• тип мотора;
• период задержки воспламенения топливовоздушной смеси;
• качество, равномерность сгорания топлива.

Считается, что оптимальная рабочая температура двигателя должна находиться в пределах 70 – 90°С. Допустимый максимум для дизельных силовых агрегатов, работающих под усиленными нагрузками, равен +97°С, не более.

Совет: Если дизельный двигатель исправен, перед началом движения рекомендуется прогреть охлаждающую жидкость до температуры не менее +40°С. При сильных морозах за бортом автомобиля мотор может начинать прогреваться только при движении. На первых порах рекомендуется включить пониженную передачу. В дальнейшем, нагрузка на движок должна повышаться постепенно, только после поднятия температуры хотя бы до 80°С.

Краткое описание принципа действия системы охлаждения

В данную систему входят следующие рабочие элементы:

1. Расширительная емкость.
2. Радиатор охлаждения.
3. Патрубки верхний и нижний.
4. Рубашки охлаждения блока цилиндров.
5. Соединительные шланги.
6. Насос ОЖ.
7. Термостат.
8. Радиатор отопителя салона.
9. Охлаждающая жидкость.

Схема работы системы охлаждения силового агрегата:

Как видно из схемы, в охлаждающей системе происходят следующие процессы:

• Охлаждающая жидкость под воздействием насоса в принудительном порядке проходит по шлангам, трубкам и прочим магистралям.
• Она эффективно омывает каждый цилиндр ДВС.
• Цилиндры, в частности камеры сгорания, являются источниками основного тепла, выделяемого силовым агрегатом.
• Вокруг каждого цилиндра расположены специальные технологические полости под названием «рубашки охлаждения».
• Рубашки охлаждения сообщаются между собой посредством подготовленных каналов. Через данные полости охлаждающая жидкость циркулирует в постоянном режиме.
• Благодаря движению ОЖ, тепловая энергия отводится от двигателя внутреннего сгорания в радиатор через верхний патрубок.
• Проходя сквозь лабиринты тонких трубок радиатора, жидкость охлаждается при помощи естественного обдува или воздушных потоков, создаваемых вентилятором.
• Далее ОЖ продолжает круговое движение через нижний патрубок охлаждающего радиатора.

Методы восстановления нормальной температуры ДВС

При обнаружении завышения данного параметра, прежде всего, нужно остановить автомобиль, заглушить мотор и начать обследование:

1. Убедиться в достаточном объеме антифриза в системе охлаждения.
2. При необходимости восполнить необходимое количество.
3. Жидкость заливается непосредственно в радиатор охлаждения (при этом необходимо соблюдать осторожность, чтобы не обжечься горячим составом).
4. Осмотреть систему, чтобы исключить возможные протечки.
5. Продиагностировать радиатор на предмет герметичности.

Если восполнение объема антифриза не дало ожидаемого результата, температура двигателя продолжает подниматься, это означает, что мотор нуждается в компьютерной диагностике в условиях специализированного сервисного центра.

Среди наиболее частых отказов в системе охлаждения ДВС можно выделить следующие пункты:

• сбои в работе клапана термостата;
• поломки электрического вентилятора;
• чрезмерное засорение трубок радиатора;
• поломка клапана крышки расширительного бачка;
• протечки в корпусе насоса;
• нарушение герметичности системы.

Тепловой режим двигателя считается оптимальным при его значениях, находящихся в пределах от +80 до +90 °С. При таких условиях мотор работает стабильно. При этом обеспечена существенная экономия горючего материала, детали и узлы силового агрегата получают минимальный износ, независимо от нагрузок на двигатель и особенностей работы транспортного средства.

Важно: Чтобы рабочая температура ДВС находилась в заданных пределах, необходимо проводить регулярную диагностику системы охлаждения силового агрегата.

Температура поршня

Температура поршня и цилиндра - важный параметр для эксплуатационной безопасности
и срока службы. Пиковые температуры выхлопного газа, даже если они действуют короткое
время, могут достигнуть больше 2,200°C. Температуры выхлопного газа варьируются между
600 к 850°C для дизельных двигателей, и 800 к 1050°C для бензиновых двигателей.

Температура свежей смеси (воздух или смесь) может быть боле 200°C
для турбированных двигателей. Интеркуллеры на впуске уменьшают температуру до 40-60°C,
что обеспечивает лучшее заполнение камеры сгорания, так же использование впрыска водо-метанола дает хорошие показатели на впуске, об этом писал в теме про в пуск.

Из-за теплоемкости, поршня и других частей в камере сгорания невозможно точно определить температурные колебания. Но все же можно утверждать, что есть небольшая амплитуда изменения температуры поршня хоть и в несколько градусов, в зависимости от такта, впуск это или рабочий ход. Днище поршня первым подвергается нагреву раскаленными газами и поглощает различное количество тепла,
в зависимости от такта, оборотов двигателя и нагрузки. Высокая температура в первую очередь отводится через поршневые кольца к стенкам цилиндра, и в меньшей степени, юбкой поршня.

Дальше разберем самые нагруженные температурные области поршня, следует отметить что они различны для разных типов поршней и зависят от их формы и материала из которого они изготовлены. Типичные температурные распределения для бензинового и
дизельного двигателя показаны на рисунках 1.1 и 1.2.

Температурное распределение в
поршне бензинового двигателя

Температурное распределение в
поршне дизельного двигателя

Температурные уровни и распределение в поршне по существу зависят от следующих
параметров:

• Тип двигателя (бензин/дизель)
• Число тактов (четырехтактный / двухтактник)
• Процесс сгорания (прямой впрыск/обычный впрыск)
• Режим двигателя (скорость, вращающий момент)

Прочность поршней, особенно из легких сплавов, очень зависит от температуры. Очень важно знать о высоко температурных зонах возникающих в процессе работы, возможном расширении металла в этих областях и сможет ли поршень выдерживать нагрузку в этих режимах, особенно при возникновении детонации. Хоть современные двигателе и оснащаются системами контроля детонации, но все же она уместна и может привести к серьезным последствиям . Высокие тепловые нагрузки вызывают быстрое старение метала или так называемая усталость. Чаще всего усталость металла наблюдается в соединении поршневого пальца и поршня, а также в канавке первого компрессионного кольца..

Чрезмерно высокая температура компрессионного кольца приводит к нагару масла в канавке, закоксованию и в следствии залеганию. Повышается нагрузка на остальные кольца и теряется герметичность камеры сгорания, через кольца прорываются отработанные газы нарушая смазку поршня, что приводит к увеличению силы трения и еще большему увеличению температуры поршня. в последствии его заклиниванию или задирам.

Читайте также:

  
• Где стоит клапан егр на опель астра н z16xer
  
• Какое масло заливать в двигатель тойота аква гибрид
  
• Сколько стоит капитальный ремонт двигателя ваз 2107
  
• Где находится номер двигателя jaguar xf
  
• Замена клапана егр на форд мондео 4 дизель