Рабочая температура двигателя - какая оптимальная? Рабочая температура охлаждающей жидкости на прогретом двигателе
Вас интересует вопрос, сколько составляет рабочая температура двигателя? От чего она зависит и как регулируется? Как оказывается, температура силового агрегата, лишь в малой степени зависит от температуры окружающего воздуха. Основные параметры воздействия: конструкционное исполнение мотора и его условия работы.
К конструкционному исполнению относится: способ системы охлаждения, ее устройство, используемая теплоотводящая жидкость, материал из которого изготовлен мотор, конструктивная задумка теплопередачи и отвода тепла от камеры сгорания к жидкости теплоносителю, процесс работы силового агрегата, надув в двигателе, зажигание, скорость работы мотора, изношенность механизмов. Как можно видеть, факторов влияющих на температуру двигателя очень много.
Повышенная температура двигателя может приводить к различным неприятным моментам. По этому для понижения температуры двигателя используется система охлаждения.
Оптимальная температура.
Последствия перегрева и переохлаждения
Рабочая температура двигателя напрямую зависит . Охлаждающая система мотора – это полная совокупность всех механизмов и устройств, которая выполняет функции подвода жидкости для охлаждения двигателя, а также потом непосредственный отвод ОЖ и отведение от нее тепла посредством конвекции в атмосферу.
Цель этой системы – обеспечить самые благоприятные условия для работы двигателя и для того, чтобы поддерживать их во время всей работы машины. Температура, которая достигается в момент сгорания топливовоздушной смеси, составляет порядка 2000°C. Охлаждающая система капитально снижает эту температуру до оптимального значения в 80-90°C .
При перегреве двигателя механизмы начинают испытывать колоссальные нагрузки.
При этом происходит повышенный износ механизмов, деградация смазочного материала, и как следствие, задир на поверхностях деталей с дальнейшим заеданием и заклиниваем. Также при высокой температуре двигателя его мощность существенно снижается. В частности, это связано с плохими условиями сгорания и детонацией топливовоздушной смеси.
Вторым вариантом крайности является избыточное охлаждение мотора. При чрезмерном охлаждении впрыскиваемая смесь начинает скапливаться на стенках гильз в виде конденсата.
После конденсации она просачивается в картер и поддон мотора, где растворяет смазочный материал и соответственно ухудшает характеристики смазывания механизмов.
При плохом смазывающем эффекте, трение возрастает и в итоге все это приводит к изнашиванию деталей. Также это приводит к росту расхода топлива и уменьшения КПД силового агрегата. В связи с этим корректная работа системы охлаждения является неотъемлемой частью общего процесса работы двигателя.
Статьи по теме:
Охлаждающие системы
Двигатели внутреннего сгорания требуют постоянного охлаждающего воздействия цилиндров. Лишь некоторые из них, те, которые обладают невысокой мощностью, охлаждаются под воздействием воздушного потока. Для увеличения степени охлаждения на гильзах цилиндров делаются специальные ребра, увеличивающие поверхность теплоотдачи.
Когда мощный, для охлаждения используется вода, циркулирующая под действием насоса и охлаждается в радиаторе под воздействием вентилятора и встречного потока воздуха. Теперь немного опишем основные виды охлаждения.
Охлаждение воздушным потоком
Самым простым методом охлаждения силового агрегата является воздушная система. При этой конвекцией между воздухом и верхней ребристой частью цилиндра отводится значительная часть тепла. Однако широкого распространения эта система не нашла. Ее в основном применяют на моторах небольшой мощности.
К установкам такого типа можно отнести:
- мотоциклы;
- мопеды;
- бензопилы;
- газонокосилки.
Охлаждение жидкостью: В этом методе охлаждения гильзы цилиндров омываются водой, за счет чего отводится значительная часть тепла. После прохождения круга жидкость возвращается в емкость.
Жидкостной тип охлаждения уже давно морально устарел, и сейчас практически нигде не встречается. Причина таится в ее неэффективности. Нагретая мотором вода, в бачке не успевает остыть, и отправляется на следующий круг. Через несвоевременное охлаждение вода с каждым кругом поглощала все меньше и меньше тепла.
Охлаждение при помощи гибридной системы
Эта система включает в себя как жидкостную, так и воздушную. При совмещении систем удалось добиться значительного охлаждающего эффекта. Непосредственно сам двигатель охлаждается потоком жидкости. Она после обхода всего круга попадает в систему радиаторных трубок, где быстро охлаждается воздушным потоком, а он создается при помощи вентилятора.
Вся система охлаждения состоит из: водяной рубашки в двигателе, может включать несколько радиаторов, термостата, вентилятора, наноса, бачка, трубчатой магистрали и температурного датчика. Данный тип охлаждения встречается на всех современных машинах. Термостат как раз и создан для регулирования температуры.
Как правило, он настроен на поддержание температуры оптимального значения 80-90°C.
Самым опасным моментом, с которой можно столкнуться в современной системе охлаждения – это закипание жидкости. В системе создается огромное давление, что существенно увеличивает температуру кипения жидкости, поэтому при открытии пробки закипевшего радиатора берегите руки и лицо. Таким образом, рабочая температура двигателя постоянно зависит от корректной работы системы охлаждения.
При возникновении проблем в этой системе, могут начаться серьезные проблемы с силовым агрегатом. Для избегания проблемы связанной с закипанием жидкости, были разработаны специальные жидкости для охлаждения, которые имеют высокую температуру кипения.
На приборной панели двигателя расположено достаточное количество измерительных приборов, которые, так или иначе, несут всегда самую важную информацию для водителя. Одним из таких приборов является . Рабочая температура двигателя – это нормированная величина, которая должна придерживаться определенных рамок. Постараемся разобраться, как она влияет на работу мотора, какая температура является оптимальной и каковы последствия переохлаждения или перегрева двигателя?
Почему важно знать рабочую температуру двигателя?
Все двигатели внутреннего сгорания склонны к перегревам. Это связано с тем, что их работа связана с высоким температурным режимом.
Дело в том, что для того, чтобы опустить поршень в нижнюю мертвую точку, нужна очень большая энергия, которая не может происходить без отдачи большого количества теплоты. Как известно металл – это материал, который очень чувствителен к широкому диапазону температурных изменений. При нагревании металла, происходит его расширение, соответственно в двигателе происходит деформация тех участков, в которых соблюдение точных размеров является залогом успешной работы силовой установки.
Для того, чтобы не нарушать работу мотора предусмотрена система охлаждения, цель которой обеспечить наиболее оптимальную рабочую температуру двигателя, при которой не происходит деформация важных частей.
Оптимальная рабочая температура для инжекторного, карбюраторного и дизельного двигателя
Все водители знают, что рабочая температура карбюраторного и инжекторного двигателя составляет порядка 90 градусов Цельсия. Для дизельного мотора эта величина может варьироваться от 80 до 90 градусов Цельсия.
После запуска двигателя и в процессе дальнейшей эксплуатации автомобиля очень важно все время контролировать рабочую . Водитель должен знать, что в процессе работы мотора она должна находиться на строго заданном уровне и не иметь отклонений. Любые отклонения от нормы могут рассказать вам о неисправности какой-либо системы (в основном, охлаждения).
Последствия перегрева и переохлаждения двигателя
- Перегрев
Для начала постараемся рассказать о том, чем опасен перегрев мотора. Прежде всего, повышение температуры ведет к интенсивному кипению и испарению охлаждающей жидкости. Как только жидкость полностью выйдет из системы, охлаждение прекратится и тогда температура двигателя станет расти намного быстрее. Перегрев двигателя приводит к изменению свойств металла и к его расширению. Детали начинают деформироваться и менять свои нормальные размеры. Все это приводит к их заклиниванию и, в конечном счете, оживить мотор без дорогостоящего ремонта станет невозможным.
В настоящий момен все автомобили с бензиновым двигателем имеют опасную температуру двигателя, которая составляет 130 градусов Цельсия. При достижении температуры этой отметки как раз и происходит заклинивание двигателя.
Предельно допустимые температуры ограничиваются свойствами охлаждающей жидкости. Если температура кипения воды составляет 100 градусов, то может варьироваться от 108 до 138 градусов Цельсия. Поэтому, есть ряд двигателей, которые допустимо эксплуатировать и при 120 градусах.
Видео - Главная дорога - к чему приводит перегрев двигателя
- Переохлаждение
Как бы это странно ни звучало, но переохлаждение двигателя тоже может быть. Речь идет об автомобилях, эксплуатируемых в районах крайнего севера, где минусовая погода является повседневностью. Переохлаждение двигателя происходит, в основном, во время движения автомобиля, когда поток холодного воздуха со стремительной скоростью обдувает радиатор и сам мотор. Прежде всего, очень быстро достигает низкой температуры охлаждающая жидкость, которая со стремительной скоростью остужает мотор даже во время работы при больших нагрузках.
Пониженная температура двигателя может привести к следующим неприятностям:
- Для карбюраторного двигателя – замерзание системы питания двигателя . В этом случае, жиклер, через который должен поступать воздух очень быстро покрывается льдом, и свечи автомобиля попросту заливает. В этом случае, продолжить движение, пока свечи не высохнут - невозможно. Решают такую проблему установкой специальной гофры на воздушном фильтре, которая набирает поток теплого воздуха возле выпускного коллектора двигателя.
- Замерзание охлаждающей жидкости . В основном такая проблема касается автомобилей, эксплуатируемых на воде. Дело в том, что при нормальном режиме работы в холодный период, температура падает до таких значений, что термостат закрывает допуск воды к радиатору. Соответственно, при движении вода в радиаторе замерзает и при выходе двигателя на повышенные нагрузки, даже с открытым термостатом, не циркулирует по радиатору, соответственно двигатель начинает перегреваться. Вот так переохлаждение может привести к перегреву. Чтобы этого не допускать, на решетку радиатора подвешивают перегородку из плотной ткани или жалюзи.
- Переохлаждение может привести к плохой работе системы отопления салона , которая так важна для обеспечения нормальной жизнедеятельности человека в машине. Так как охлаждающая жидкость остывает, остывает и воздух, попадающий в салон автомобиля, соответственно, управление автомобилем начинает нести определенный дискомфорт.
Вот так рабочая температура двигателя отвечает за многие процессы, протекаемые в различных системах двигателя внутреннего сгорания. Старайтесь как можно чаще уделять этому параметру повышенное внимание, так как от него зависит жизнь вашего мотора.
Как только двигатель внутреннего сгорания начинает работать, в нем происходят химические процессы при температурах, равных нескольким сотням градусов. Чтобы компенсировать постоянный перегрев, в автомобилях работает система охлаждения, основанная на циркуляции между радиатором и мотором антифриза или тосола. Неизбежно жидкость нагревается, но при чрезмерном нагреве она стремительно теряет свои свойства и начинает кипеть. Сегодня мы выясним, какая может быть и должна быть нормальная температура охлаждающей жидкости, и объясним, почему так важно следить за этим показателем.
Первые признаки
В принципе, работа системы охлаждения, наряду с большинством узлов двигателя, остается невидимой для глаза водителя. Но это утверждение верно ровно до тех пор, пока система работает исправно и в том режиме, который считается нормальным. Как только охлаждение перестает осуществляться должным образом, водитель непременно поймет, что что-то пошло не так.
Как именно? Во-первых, прибор, который располагается рядом со спидометром и отвечает за отображение рабочей температуры , выведет стрелку в красную шкалу. На некоторых моделях при сильном превышении температуры загорится специальная сигнальная лампа, которая предупредит водителя о необходимости принять срочные меры.
Конечно же, степень такого перегрева бывает различной. При сравнительно небольшом превышении температурного порога, к примеру, о неполадке не будет говорить ровным счетом ничего, кроме не совсем обычных показателей указателя рабочей температуры. Правда, при этом может ощущаться незначительное падение мощности и своеобразные провалы при разгонах и повышении оборотов.
А вот при значительных перегревах повалит густой белый дым из-под капота. Это явное свидетельство того, что антифриз или тосол закипел, и его пары активно выделяются, производя испарение жидкости из мотора и радиатора. При этом крайне важно не глушить мотор, а дать поработать ему на холостых оборотах, а лишь после того, как температура немного спадет, выключать зажигание.
Принятая норма
Вообще говоря, рабочая температура не должна оставаться постоянной. Когда мотор выключен, а машина простояла без движения хотя бы несколько часов, антифриз прогрет примерно до комнатной температуры. Такой показатель не является нормой, а потому перед движением ДВС необходимо прогреть.
Как же понять, что мотор полностью принял рабочее состояние и готов к дальнейшему движению? Об этом, конечно же, свидетельствует прибор, который имеет внизу шкалы небольшую пиктограмму с термометром. Разметка его шкалы, как правило, варьируется от 50 до 130 градусов - этот промежуток с некоторым запасом в обе стороны сосредотачивается вокруг показателя нормальной температуры . Норма, к слову, составляет 90 градусов - это одинаково верно для легковых, грузовых и любых других видов автомобилей.
Вполне возможно, окажется так, что даже после длительного движения температура так и не стала нормальной, а составляет, скажем, 60–80 градусов. Такое может происходить по двум причинам. Первая из них - прибор или датчик температуры неисправны, поэтому их показания просто не совпадают с реальными. Проблема, как правило, решается диагностикой у мастеров и заменой недорогих и довольно примитивных функциональных элементов и датчиков.
Вторая причина - это сильный холод, который не позволяет работающему мотору прогреться до нужных температур. Дело в том, что охлаждающая жидкость постоянно циркулирует от ДВС к радиатору, и этот процесс не прекращается во время работы. В этой связи в некоторых случаях даже при выключенном вентиляторе антифриз остается недостаточно нагретым, и мотор не достигает необходимых температур.
Скорость прогрева
двигателя. Влияние термоизоляции
.
Speed-Motor warm. Einfluss der thermischen Isolierung.
03.09.2012. Меня интересует влияние утепление моторного отсека на температурный режим двигателя машины. Мои пятилетние эксперименты привели к пониманию термических процессов. Утепление моторного отсека привели к экономии бензина, к запуску теплого мотора утром в мороз, к комфортному температурному режиму в салоне зимой и увеличению ресурса двигателя.
Мои друзья спорили. Один говорил, что термоизоляция моторного отсека влияет на скорость прогрева двигателя. Другой говорил, что не влияет. Я решил провести эксперимент. Утеплил моторный отсек сверху и спереди. Поставил жалюзи. Утром в мороз в минус 25С поехал на работу и фиксировал температуру двигателя и моторного отсека. Жалюзи были плотно закрыты, моторный отсек утеплен. На следующий день утром при минус 25С открыл капот и открыл жалюзи и снова поехал на работу. Также записывал температуру двигателя и моторного отсека. Потом нарисовал графики. Выводы:
1. От -25С до +50С скорость прогрева одинакова с утеплением и без утепления.
2. От +50С до +70С скорость прогрева чуть больше с утеплением.
3. От +70С до +100С скорость прогрева значительно больше с утеплением, чем без утепления.
I am interested in the influence of warmth keeping of the engine bay on the temperature conditions of a car engine. My 5 years experiments have led to the understanding of thermal processes. Warmth keeping of the engine bay leads to the fuel economy, to the launching warm engine in a cold morning, to a comfortable temperature conditions in the cabin in the winter and it increases life of an engine. I also found that the warmth keeping of the engine bay does not affect the rate of engine warming up from -40C to 50C. It starts to affect only from 50C to 70C. It’s impossible to bring an engine to a working temperature range from 90C to 98C without warmth keeping when it’s frost.
My friends disputed about the influence of warmth keeping of the engine bay on the rate of engine warming up. I decided to make an experiment. I warmed the engine bay above and from the front, set a jalousie. It was minus 25С in the morning when I went to work, I was fixing the temperature of the engine and the temperature of the engine bay. A jalousie was densely closed, the engine bay was warmed. The same temperature was the next morning; I opened the engine jacket and jalousie, and went to work and was fixing the same parameters. Then I drew diagrams.
Conclusions:
1. The rate of engine warming up is identical with warmth keeping and without it from - 25С to +50С.
2. The rate of engine warming up is slightly more with warmth keeping from +50С to +70С.
3. The rate of engine warming up is considerably more with warmth keeping from +70C to +100C.
Представляет собой комбинированное решение, которое объединяет в себе жидкостное и воздушное охлаждение. При этом основной задачей всего комплекса устройств является поддержание рабочей температуры двигателя в строго заданных пределах.
Другими словами, температура мотора не должна быть слишком низкой или высокой. В первом случае, когда двигатель не выходит на , страдает экономичность, выхлоп становится токсичным, теряется мощность, уменьшается ресурс и т.д. Во втором, когда , возникает , двигатель может быстро выйти из строя или .
Становится понятно, что от качества работы системы охлаждения напрямую зависит нормальная температура охлаждающей жидкости прогретого двигателя. Далее мы поговорим о том, какая температура ОЖ является нормой для прогретого силового агрегата, а также почему указанная рабочая температура может отклоняться от нормальных или оптимальных показателей.
Какова нормальная температура охлаждающей жидкости прогретого двигателя
Как правило, различные серьезные сбои и отклонения в работе системы охлаждения немедленно фиксируются водителем. Если двигатель не прогревается, тогда в зимний период плохо работает печка, понижается комфорт эксплуатации ТС.
Если же возникает перегрев мотора, это можно определить по указателю температуры на приборной панели, на многих авто срабатывает аварийный звуковой сигнал, из-под капота может просто пойти пар и т.д.
В подобных ситуациях проблема очевидна, неполадки легче локализовать и устранить. Однако более сложной ситуацией является такая, когда двигатель прогревается, но не до конца, также ДВС может перегреваться, но только частично. Достаточно часто водители отмечают и значительные колебания температуры ОЖ без видимых причин.
Так или иначе, но данную проблему нужно устранять, так как поломки в системе охлаждения имеют свойство прогрессировать, причем достаточно быстро. Ресурса двигателю такие отклонения от нормы, даже незначительные, тоже не добавляют.
Прежде всего, нужно понимать, что для большинства двигателей оптимальным температурным диапазоном применительно к прогретому мотору (когда двигатель полностью вышел на рабочую температуру) является отметка от 80-и до 90 градусов по Цельсию. Это и есть нормальная температура охлаждающей жидкости на прогретом моторе.
Также отметим, что рабочей жидкостью в системе охлаждения является тосол или антифриз (только вода на современных и других авто уже давно не используется). Указанный тосол/антифриз представляет собой смесь концентрата и дистиллированной воды. Антифризы обладают антикоррозийными, а также смазывающими свойствами.
Смесь концентрата и воды обычно замерзает при температурах около -40 и ниже (в зависимости от пропорций), а кипение происходит при нагреве от 108 градусов по Цельсию. При этом на большинстве автомобилей датчик температуры покажет перегрев тогда, когда температура ОЖ будет достигать около 100 градусов по Цельсию.
Еще, как уже было сказано выше, двигатель может не выходить на рабочую температуру, то есть все время оставаться холодным или недостаточно прогреваться. Последствия не так страшны, как перегрев, но неисправность все равно нужно устранять. Чтобы разобраться с возможными причинами, следует уделить внимание особенностям работы системы охлаждения и контролю за температурой.
Как система охлаждения удерживает температуру в заданных пределах
Начнем с того, что после запуска холодного двигателя принудительно заставляет ОЖ циркулировать по каналам системы охлаждения. При этом каналы можно разделить на большой и малый круг.
Малый круг ‑ циркуляция происходит внутри блока цилиндров и ГБЦ. Большой круг — жидкость попадает в . За открытие большого круга отвечает , который на холодном полностью закрыт. По мере нагрева жидкости термостат начинает открываться, после чего тосол или антифриз попадает в большой круг.
К тому моменту, когда жидкость прогреется до 80-90 градусов, термостат будет полностью открыт и жидкость начнет циркулировать только по большому кругу. После того, как температура понизится, термостат частично или полностью закроется. В двух словах, это и есть схема регулирования рабочей температуры двигателя и ОЖ.
Параллельно на двигателе установлен . Этот датчик, при необходимости, задействует воздушное охлаждение, посылая сигнал на включение .
Что касается свойств ОЖ, кипение в условиях атмосферного давления начинается при 108-110 градусах. Однако перед началом кипения в системе начинают образовываться паровые пробки, которые нарушают работу системы охлаждения ДВС. В результате может произойти перегрев мотора.
Подведем итоги
Как видно, рабочая температура охлаждающей жидкости на прогретом двигателе не должна быть выше или ниже средней отметки в 80-90 градусов. Более точную информацию можно получить, изучив мануал к конкретному автомобилю.
Дело в том, что современные отличаются крайне высокой температурой термостатирования, что также нужно отдельно учитывать. Еще нужно помнить о том, что на многих авто указатель температуры на панели приборов отображает несколько усредненные показатели.
Чтобы точно знать, каков нагрев ОЖ и мотора в тех или иных условиях, рекомендуется устанавливать отдельный . Отметим, что система охлаждения обязательно нуждается в регулярном обслуживании. Антифриз или тосол нужно менять своевременно, так как жидкость имеет ограниченный срок службы (как правило, 2-3 или максимум 4 года для новейшего поколения антифризов) и постепенно теряет свои заявленные свойства.
Также нужно знать, какие типы тосолов и антифризов можно смешивать между собой. Во время замены ОЖ следует производить . Еще специалисты рекомендуют в обязательном порядке менять термостат одновременно с регламентной заменой помпы. Такой подход позволяет в дальнейшем избежать возможных сбоев в работе данного устройства и дополнительных внеплановых работ по его замене.
Статьи по теме
