Напевно більшість із Вас задається зараз питанням: “Про який взагалі тиск йде мова?”. А якщо він і присутній, то на що впливає?! Що ж, спробуємо розставити всі точки над і, бо це питання доволі цікаве і важливе.
Температура кипіння води при нормальному атмосферному тиску всім відома ще з курсу фізики 7-го класу – 100 °С. Антифриз в тих же умовах кипить при 105-107 °С. Але, оскільки при підвищенні тиску температура кипіння охолоджуючої рідини стає вищою, в системі охолодження двигуна цілеспрямовано створюється тиск близько 1,2-1,5 атм. Завдяки цьому межа кипіння антифризу зсувається до значень 120-125 °С і навіть вище, і «гарячі» двигуни (яких в останні 10 років стало більшість) успішно підтримують стабільну температуру без ризику закипання охолоджуючої рідини в нормальних умовах.
Тиск, що перевищує атмосферний – норма для систем охолодження 99,9% сучасних двигунів. Його головна і єдина задача – забезпечити відсутність кипіння антифризу, якщо робоча температура двигуна вища, ніж температура кипіння охолоджувальної рідини при атмосферному тиску. Кипіння породжує рясне пароутворення, яке заважає лопастям помпи ефективно прокачувати рідину, а бульбашки пари, що робляться бар’єром між рідиною і поверхнею, різко погіршують тепловідвід. Два цих процеси тісно пов’язані, взаємно підтримують один одного і стрімко прогресують. Результат – швидкий перегрів двигуна, який навіть не відразу зупиняється після глушіння, що приводить до значних негативних наслідків.
Власне, робоча температура двигунів внутрішнього згоряння росла протягом усієї їхньої еволюції, і цей процес триває і зараз. Умовно це можна позначити так:
- 80-85 °С – температурні характеристики, властиві моторам середини ХХ століття;
- 95-105 °С – характеристики, які є нормою останні кілька десятиліть і як і раніше актуальні для відносно простих двигунів;
- 120-130 °С – температури, при яких працюють найсучасніші двигуни, що знаходяться на піку паливної економічності і екологічних норм.
Ці цифри приблизні і наведені просто для розуміння.
Наприклад, температура 80-85 °С, як ми бачимо, нижче температури кипіння води при атмосферному тиску, і набагато нижче температури кипіння антифризу в тих же умовах.
То що ж виходить, тиск в системі охолодження таких двигунів не потрібний?
І це абсолютно вірно, його там і не було. Це припадає на епоху двигунів з відкритою системою охолодження. Пробки в радіаторах машин того періоду, звичайно ж, були, але вони не забезпечували герметичність, а служили лише для запобігання розбризкування води, коли автомобіль трясло на вибоїнах. Все інше не відрізнялося істотно від сучасних двигунів: помпа так само крутилася і гнала своєю крильчаткою рідину по колу, а вода, яка при цьому розширялася при нагріванні, витискалася в компенсаційний об’єм, яким служив верхній бачок не до кінця заповненого радіатора.
Незважаючи на пристойну загальну потужність, ці двигуни працювали в умовах невисоких оборотів і невеликої потужності, що знімається з кожного літра кубатури. Блоки і головки були чавунними, масивними, з великими об’ємами масла в картерах, з великими радіаторами і постійно обертаючими крильчатками охолодження, встановленими безпосередньо на шківі помпи або колінвалу, без всяких термодатчиків. Тому навіть на максимальному навантаженні температура води в системі охолодження без тиску не наближалася до ста градусів, і справний двигун не кипів. І навіть при початковій стадії несправностей (не до кінця відкривається термостат, знижений рівень рідини, частково забитий радіатор) проблема не вставала ребром відразу, у двигуна був великий запас міцності і довести його до пароутворення було не так-то просто.
Втім, зворотнім боком медалі таких двигунів була паливна ненажерливість і низька екологічність. Ці два моменти згодом зажадали проведення реформ, і двигуни стали зменшуватися в розмірах, їсти менше, віддавати з літра більше, а робоча температура їх зросла. Відкриті системи охолодження зникли, поступившись місцем герметичним – температура підвищилася, і тиск антифризу взяв на себе основну роль в захисті двигуна від закипання.
Відповідно, під капотом з’явилася така деталь, як пробка розширювального бачка з тарованим клапаном, на який покладалася велика відповідальність: тримати тиск на строго визначеній межі. А при його перевищенні в разі несправності в системі охолодження – відкриватися і випускати пар і антифриз назовні, щоб не полопалися шланги і радіатори.
Однак, незважаючи на те, що в роботі системи охолодження після впровадження тиску нічого принципово не змінилося, крім зміщення температури в більш високу зону, багато автолюбителів стали помилково вважати тиск необхідною умовою для різних процесів. На автофорумах дуже часто можна зустріти висловлювання, що якщо через несправність або відсутність пробки розширювального бачка в системі зникне тиск, то не зможе нормально працювати помпа, що не відкриється термостат, двигун не набере робочу температуру і так далі.
Насправді, це не так. Помпа ганяє рідину і не знає, під яким вона тиском чи навіть взагалі без нього. На якість циркуляції впливає тільки цілісність крильчатки, натяг ременя, чистота каналів в радіаторі і в’язкість антифризу. Термостат відкривається лише від температури охолоджуючої рідини і ні від чого іншого. При досягненні антифризом в зоні термостата температури відкриття термостата, то термостат відкриється, навіть якщо помпа взагалі не буде обертатися.
Так, підвищення робочої температури двигунів стало одним з неминучих заходів, що забезпечують сучасні вимоги до екологічності та економічності. Однак, у системи охолодження, що працює під тиском, є і два вельми серйозних недоліки.
Перший – це підвищений ризик витоків антифризу. Поки автомобіль новий, ніяких проблем, зрозуміло, немає, але з віком в системі охолодження починають з’являтися слабкі місця. Слабшають пружинні хомути, втрачають еластичність і покриваються тріщинками гумові патрубки. Пластикові елементи стають крихкими і ламкими. Тиск охолоджувальної рідини починає виганяти її назовні при першій же можливості.
Другий недолік частково є різновидом першого. У сучасних двигунах практично немає запасу міцності. Підвищений тиск прискорено виганяє антифриз на асфальт при появі найменшої негерметичності, і там де старий двигун (навіть з системою охолодження, що працює під тиском, не кажучи вже про відкриту) якийсь час тримався б, втрачаючи рідину поступово, сучасний двигун позбавляється її небезпечними темпами. Вірніше, темпи-то ті ж самі, але результат різний. Система охолодження сучасного автомобіля B-класу вміщує вдвічі менше антифризу, ніж навіть у простого Жигуля, і якщо за півгодини кожен з автомобілів втратить літр, то у першого це буде 20% втрати, а у другого вже 40%. Пропорційно падає живучість авто, пропорційно ж зростає і ризик наслідків перегріву.
Чи можна з цим боротися?
Можна, але складно і дорого. На сучасних авто, щоб уникнути перегріву, переводити герметичну систему охолодження у відкритий варіант, на жаль, не можна. Тому, купуючи машину з віком 7-10 років або з великим пробігом, вкрай бажано провести повну заміну всієї системи охолодження – як мінімум всіх гумових шлангів, хомутів, більшості пластикових деталей (перехідних сполучних патрубків між шлангами тощо), термостата і пробки розширювального бачка. Тоді з впевненістю можна не переживати за перегрів двигуна.
Джерело: КОЛЁСА.RU
