Контроль системи охолодження двигуна традиційної конструкції 

На автомобілях застосовується рідинна система охолодження закритого типу, тобто вона не зв’язана безпосередньо з довкіллям. Тому під час роботи тиск у системі охолодження збільшується і підвищується температура кипіння охолоджувальної рідини. У закритій системі охолодження витрата рідини на випаровування незначна. Циркуляція рідини у системі охолодження примусова, за допомогою рідинного насосу. Система охолодження сполучається з довкіллям через клапани, які розташовані у пробці наливної горловини радіатора або пробці розширювального бачка, які відкриваються у разі певного зниження тиску або надлишкового тиску в системі. Система охолодження двигуна забезпечує його роботу в оптимальному температурному режимі, що дорівнює 80-90 °С, при різних умовах експлуатації. При вказаних режимах двигун розвиває максимальну потужність, має мінімальну витрату палива та найменші спрацювання. Рівень охолоджувальної рідини слід перевіряти не рідше одного разу на шість місяців або через 15 000 км пробігу. Обов’язково перевіряти рівень перед кожною тривалою поїздкою.

Характерними несправностями системи охолодження є підтікання та недостатня ефективність охолодження двигуна. Перше відбувається через пошкодження шлангів і їх з’єднань, сальника водяного насосу, тріщин, псування прокладок, а друге – внаслідок утворення накипу, внутрішнього або зовнішнього забруднення радіатора, пошкодження його трубок, поломок водяного насосу, несправності термостата, пробуксовування паса вентилятора або його обриву.

Температура охолоджувальної рідини в системах охолодження більшості двигунів складає 80±5 °С, що зумовлює випаровування охолоджувальної рідини у разі збільшення температури в системі охолодження або зниження атмосферного тиску. Наприклад, при експлуатації автомобіля у гірських умовах на висоті 2000 м над рівнем моря атмосферний тиск може досягати 0,078 МПа, а при такому тиску температура кипіння охолоджувальної рідини 91 °С. В таких випадках здійснюють герметизацію системи охолодження і збільшують тиск.

У разі підвищення тиску в системі охолодження до 0,2 МПа температура кипіння охолоджувальної рідини 119 °С. Використання герметичних систем охолодження з підвищеною температурою охолоджувальної рідини дозволяє збільшити температурний перепад у системі охолодження і завдяки цьому підвищити ефективність теплообмінних процесів. Це приводить до зниження кількості охолоджувальної рідини, зменшенню потрібної поверхні радіатора та скороченню тепловтрат в охолоджувальну рідину.

Об’єктами діагностування системи охолодження є: оболонки охолодження, головка блока циліндрів і впускний трубопровід, радіатор, патрубки, шланги, рідинний насос, вентилятор, термостат, жалюзі, зливні краники.

При діагностуванні системи охолодження основними параметрами є її герметичність, температура, охолодна здатність радіатора, ступінь натягнення ременя вентилятора, різниця температур верхнього та нижнього бачків.

Необхідно перевірити рівень і густину охолоджувальної рідини. Корпус розширювального бачка, як правило, виготовляють з напівпрозорого матеріалу, який дозволяє візуально контролювати рівень рідини. Рівень рідини перевіряють тільки на холодному двигуні.

Густина охолоджувальної рідини вимірюється ареометром чи рефрактометром. У разі невідповідності густини доливати слід відповідно або концентрат антифризу, або дистильовану воду. Потрібно відзначити, що температура кристалізації охолоджувальної рідини зростає не тільки при недостатній, але й при надмірній кількості концентрату антифризу в розчині.

Про тепловий стан системи судять за схильністю двигуна до перегрівання (перевищенню температури охолоджувальної рідини +85 °С) у разі його нормального навантаження. Ефективність роботи радіатора можна перевірити за різницею температур охолоджувальної рідини у його верхній і нижній частинах (вона повинна бути в межах 8-12 °С). Зменшення температурного перепаду порівняно з нормою свідчить про наявність накипу або забруднення радіатора.

Для контролю герметичності системи охолодження і перевірки клапанів пробки радіатора використовують спеціальний прилад. Він складається з ресивера, в якому задається певний тиск, манометра і герметичного стакана для установки пробки радіатора, яку перевіряють.

Герметичність системи охолодження перевіряють (після візуальної перевірки підтікань) опресуванням, створюючи у верхній незаповненій частині радіатора тиск приблизно 60 кПа. Для цього використовують прилад, що складається з повітряного насосу, манометра та пристрою для з’єднання із заливною горловиною радіатора. Якщо підтікань немає, показання манометра стабільні, якщо ж циліндри двигуна сполучаються з системою охолодження (є тріщини у блоці циліндрів або пошкоджена прокладка), стрілка манометра буде коливатися. Тиск стиснутого повітря протягом 10 с не повинен знизитися більше, ніж на 0,01 МПа.

Герметичність прокладки головки блока циліндрів перевіряють за допомогою приладу для перевірки витоків - тестера вуглекислого газу. 

За допомогою тестера вуглекислого газу можна визначити, чи попадають продукти згоряння палива в сорочку охолодження ДВЗ, виявити порушення герметичності прокладки головки, тріщини в блоці двигуна. Принцип дії приладу ґрунтується на вимірі вмісту СО2 у системі охолодження. Показником несправності є зміна кольору контрольної рідини: якщо протягом хвилини перевірки рідина стає жовтою, продукти згоряння потрапляють у сорочку охолодження ДВЗ.

Наявність вихлопних газів опосередковано свідчить про проблеми пов'язані з мікротріщинами в камері згоряння або нещільного прилягання прокладки між блоком двигуна і ГБЦ тощо, які виникають після перегріву двигуна.

Перевірка проводиться під час роботи двигуна на холостому ходу. Для уточнення зони негерметичності почергово знімають форсунки (або свічки), та проводять повторне випробування.

У разі відсутності приладу герметичність прокладки и головки блока циліндрів перевіряють, прокручуючи колінчастий вал двигуна із знятими пасами приводу водяного насосу. Наявність бульбашок повітря у верхньому бачку радіатора свідчить про негерметичність системи.

Регулювальні роботи щодо системи охолодження включають: натягнення до норми ременя вентилятора, усунення витікань у з’єднаннях зі шлангами і через сальник водяного насосу, а також промивання системи охолодження від осаду та видалення з неї накипу. Систему промивають струменем води під тиском 20-30 кПа із знятим термостатом. Напрямок промивання повинен бути протилежним циркуляції охолоджувальної рідини під час роботи двигуна.

Накип суттєво погіршує теплообмін стінок системи охолодження. За даними досліджень при товщині накипу в 1 мм інтенсивність охолодження знижується на 25%, потужність на 6%, а витрата палива збільшується на 5%. Видаляють накип за допомогою хімічних розчинів. Хороші результати дає промивання системи охолодження розчином соляної кислоти з інгібітором, змочувачем і піногасником. Розчин заливають у систему охолодження, після чого запускають двигун і прогрівають розчин до 60 °С. Через 10-15 хв. розчин зливають, а систему промивають гарячою водою, попередньо знявши термостат. Для нейтралізації залишків кислоти у промивальну воду додають нейтралізатор (соду, двохромокислий калій).

Натягнення ременя вентилятора перевіряють пристосуванням натисканням на ремінь у центрі між шківами.

Термостат перевіряють у разі уповільненого прогрівання двигуна після запуску або навпаки швидкого його перегрівання. Термостат занурюють у ванну з водою, після чого воду підігрівають, контролюючи температуру термометром. За температуру початку відкриття клапана приймають ту, за якої хід основного клапана складе 0,1 мм. Момент початку та кінця відкриття клапана більшості двигунів повинен відбуватися відповідно при температурах, вказаних на термостаті або в технічній документації. Несправний термостат замінюють.

Справність термостата можна перевірити безпосередньо на автомобілі. Якщо термостат справний, під час прогрівання двигуна верхній резервуар радіатора повинен бути холодним. Нагрівання резервуара повинно починатися після показання стрілки покажчика температури охолоджувальної рідини на щитку приладів для двигуна 80 °С.

Роботу вентилятора перевіряють за температурою його включення і відключення.

Джерело: Практичні основи діагностування автомобільних двигунів : навч. посібник П 69  / В. Д. Мигаль, В. А. Корогодський, О. І. Воронков, І. М. Нікітченко. –  Харків : ХНАДУ, 2021. – 412 с.