Система охолодження двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ) - це складний механізм, основним завданням якого є підтримання оптимального температурного режиму роботи двигуна. Щоб ефективно керувати процесом теплообміну, система охолодження розділена на два взаємопов'язаних контури: мале і велике коло охолодження двигуна. Ці контури забезпечують баланс між швидким прогріванням двигуна і запобіганням його перегріву в процесі експлуатації. Розглянемо їхню будову, функції та принципи роботи більш детально.
Мале коло охолодження: контур швидкого прогріву
Мале коло охолодження - це первинний ланцюг циркуляції охолоджувальної рідини (ОР), який починає працювати відразу після запуску двигуна. Основна мета цього режиму - максимально швидко прогріти двигун до робочої температури, за якої він функціонує ефективно та з мінімальним зносом. У рамках малого кола охолодження забезпечується швидке і рівномірне прогрівання двигуна, скорочується час досягнення робочого температурного діапазону (зазвичай 85-100 °C) і підтримується стійка робота двигуна на ранніх етапах запуску.
Основними компонентами малого кола є сорочка охолодження блоку циліндрів і головки блоку циліндрів (ГБЦ), відцентровий насос (помпа), що відповідає за циркуляцію рідини, і термостат у закритому положенні, що перешкоджає потраплянню рідини в радіатор.
Принцип роботи малого кола полягає в тому, що під час запуску двигуна ОР циркулює тільки всередині сорочки охолодження блоку циліндрів і ГБЦ, минаючи радіатор. Це дає змогу максимально зберегти тепло, що виділяється двигуном, і прискорює процес його прогріву. Такий режим зменшує знос деталей, покращує параметри згоряння палива і сприяє економії палива.
Велике коло охолодження: основний робочий контур
Велике коло охолодження починає працювати, коли двигун досягає робочої температури. Його основна функція - відводити надлишкове тепло, забезпечуючи захист двигуна від перегріву та підтримуючи його стабільну роботу навіть за підвищених навантажень. У цьому режимі охолоджувальна рідина (ОР) бере участь в ефективному теплообміні з навколишнім середовищем, що відбувається через радіатор.
Склад великого кола охоплює всі елементи малого кола, такі як сорочка охолодження, помпа і термостат. Додатково в його структуру входять радіатор, де відбувається охолодження рідини завдяки зустрічному потоку повітря, і вентилятор радіатора, який вмикається за умови недостатнього повітряного охолодження.
Принцип роботи великого кола полягає в тому, що при досягненні ОР певної температури (зазвичай 80-95 °C) термостат відкривається, направляючи рідину через радіатор. Тут гаряча ОР охолоджується потоком повітря, після чого повертається до двигуна для продовження циклу. Якщо потік повітря недостатній, наприклад, за низької швидкості руху або в заторах, вмикається вентилятор радіатора, що посилює процес охолодження.
Роль термостата в системі охолодження
Термостат є ключовим елементом, який регулює перехід між малим і великим колами охолодження. Цей термочутливий клапан відкривається і закривається залежно від температури ОР.
- За низької температури термостат залишається закритим, направляючи ОР по малому колу.
- Коли температура досягає 75-90 °C, термостат починає відкриватися, частково перенаправляючи потік через радіатор.
- Повне відкриття термостата відбувається при досягненні робочої температури, забезпечуючи циркуляцію ОР по великому колу.
Термостат складається з клапана з термочутливим елементом, який розширюється під час нагрівання, висуваючи шток і відкриваючи прохід для ОР. Під час охолодження шток повертається у вихідне положення, перекриваючи доступ до радіатора.
Як взаємодіють мале і велике коло охолодження двигуна?
Мале і велике кола працюють у тісному взаємозв'язку, забезпечуючи оптимальний температурний режим для двигуна. Швидке прогрівання двигуна, реалізоване малим колом, знижує знос компонентів, покращує паливну ефективність і мінімізує шкідливі викиди. Велике коло бере на себе завдання відведення надлишкового тепла, гарантуючи надійну роботу двигуна навіть у найважчих умовах експлуатації.
Плавний перехід між цими режимами можливий завдяки злагодженій роботі термостата, помпи та інших компонентів системи охолодження.
Мале і велике кола охолодження - це ключові компоненти системи охолодження двигуна. Вони виконують взаємодоповнюючі функції, забезпечуючи оптимальний тепловий режим роботи ДВЗ. Розуміння їхньої будови і принципів роботи допоможе автовласникам краще піклуватися про свій автомобіль, своєчасно виявляти несправності і продовжувати термін служби двигуна.