Масляный радиатор двигателя: что это такое и как он работает
Не так давно, я ОЧЕНЬ подробно рассказывал о масляных форсунках, и для чего они нужны (переходите по ссылке и смотрите). НО краем, я затронул тему о масляном радиаторе, что он устанавливается на некоторые авто, а на других его нет. Мои читатели и зрители на канале, захотели подробнее узнать про это приспособление, для чего оно нужно и как работает. Я вас услышал, а поэтому постараюсь раскрыть тему про радиаторы такого типа. Как обычно будет подробная статья + видео версия. Так что читаем смотрим …
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
- Для чего устанавливать радиатор на моторное масло?
- Как масло может потерять свои свойства?
- Из чего состоит
- Принцип работы
- Типы масляных радиаторов
- Почему на некоторые автомобили не ставят?
Тема охлаждения двигателя достаточно большая (в университете, на машиностроительном факультете мы ее проходили достаточно длительное время). Как мы с вами знаем, оно может быть трех типов: — пассивное (рассеивание через стенки блока цилиндров), активное (в основном через охлаждающую жидкость – ТОСОЛ или антифриз), ну и масляное. Оно также является активным, но его я все же хочу отнести в отдельную категорию. Здесь само масло работает на охлаждение. НО если его не достаточно, например автомобиль нагруженный (грузовик) или форсированный вариант, начинают устанавливать различные (если можно так выразиться) — помощники. Одним из таких является – масляный радиатор двигателя. После его установки моторы, как правило увеличивают свой ресурс, причем намного.
Для чего устанавливать радиатор на моторное масло?
Очень простой ответ – для того чтобы охладить смазку! А вот зачем ее охлаждать, вопрос уже более сложный.
Начнем с того что в 90% случаев, как я писал сверху автомобилю достаточно охлаждающей жидкости, которая циркулирует через основной радиатор (тот что спереди, под декоративно решеткой) ну и радиатор печки (что стоит в салоне). Рассеивание тепла скажем на рядовой иномарке (или автомобиля класса «В – С») достаточное.
НО! Бывают сложные случаи, когда этого недостаточно, тогда и начинают подключать масляное охлаждение. Бывает это в основном на нагруженных моторах.
Некоторые считают что «маслофорсунки» и радиатор охлаждения масла работают по одному принципу, то есть охлаждают мотор маслом. НО это крайне не правильно!
Масляные форсунки работают в основном на охлаждение поршня, то есть они как бы дополнительно отбирают тепло у мотора, чтобы он не терял геометрию, про них у меня есть полезное видео, всем рекомендую посмотреть.
А вот радиатор охлаждения – отбирает температуру именно у смазки, чтобы она не потеряла свои свойства, раньше времени.
Как масло может потерять свои свойства?
Простой пример – имеем грузовой автомобиль. Обороты, как правило, у них небольшие (не оборотистые движки), а вот грузы которые они на себе таскают, могут быть внушительными.
В итоге, помпа вроде бы и качает (антифриз или ТОСОЛ), но достаточно охладить не может.
От этого идет излишний разогрев всего двигателя, а в частности масла. Кстати смазка может разогреваться еще и от того, что масляные форсунки убирают излишнюю температуру от поршней.
В итоге – масло начинает пригорать, уровень может падать, меняется вязкость и моющие свойства, присадки не работают. Да еще может образовываться кокс на стенках, таким образом, двигатель внутри зарастает шламом.
То же самое происходит, если его нагревать над газовой конфоркой (не верите — попробуйте).
Именно из-за этого и нужно масляный радиатор — чтобы убрать лишнюю температуру от смазки.
Из чего состоит
Система проста как в устройстве, так и в установке:
- Это радиатор. Он может быть разный – плоский, из круглых трубок, с различными типами теплообменников. НО самое главное подбирают такую конструкцию, чтобы он не «завоздушился», это важно. Устанавливается перед основным радиатором, охлаждается набегающим потоком воздуха.
- Шланги или трубки. Которые будут подводить масло в радиатор и потом в мотор. Они должны быть температуро и маслостойкие, а также выдерживать высокое давление в 6 – 8 БАР.
- Термостат. Нужен для того, чтобы не охлаждать – холодное масло. А открывать контур только тогда, когда идет излишняя температура.
- Редукционный клапан. Устанавливают не всегда, однако в некоторых конструкциях он есть. Нужен для того чтобы не гонять масло когда давление в системе не высокое, например меньше 0,5 – 1 БАРА. Это может не очень хорошо сказаться на парах трения. А вот когда давление растет, он открывается.
Собственно это вся конструкция.
Принцип работы
В моторе есть масляный насос, он гоняет масло по всем каналам, смазывая различные трущиеся элементы. Давление в системе не малое, может доходить до 4 – 5 БАР, в зависимости от оборотов мотора.
Принцип работы достаточно прост. В масляную магистраль врезается или устанавливается охлаждающий контур. Кстати может быть установлен как в сам блок, но есть и специальные вставки-переходники под масляный фильтр.
Система «закрывается» термостатом и редукционным клапаном, как я писал выше — чтобы масло не гонялось на холодную и с низким давлением.
Далее идут два шланга или трубки, которые соединяют двигатель и радиатор охлаждения.
После пуска мотора происходит следующее:
- Холостой ход (давление низкое, температура не высокая) – клапан и термостат закрыты, циркуляции через радиатор нет. Очень актуально для зимнего пуска
- Высокие обороты (длительная работа, большая нагрузка, идет излишний разогрев масла) — термостат настроен на определенную температуру и при ее достижении он открывается. Также в системе есть большое давление, а поэтому редукционный клапан также открыт. Смазка начинает циркулировать через радиатор, а он в свою очередь рассеивает тепло в окружающую среду.
- Масло отдает излишнее тепло.Не пригорает и дольше остается в рабочем состоянии. Что однозначно увеличивает ресурс двигателя
Система очень похожа на радиатор охлаждения АКПП, и работает по одинаковому принципу.
Типы масляных радиаторов
В некоторых автомобилях нельзя поставить большой масляный радиатор. Поэтому ставят небольшой, а вообще их существует три типа:
- Классический. Который я описал вам сверху, то есть он относительно большой, устанавливается перед основным, зачастую применяют на грузовиках и больших тяжелых джипах
- Малый. Такие бывали на некоторых автомобилях VAG, его устанавливали на блок двигателя где-нибудь сбоку по направлению движения масла. Имел ребра для рассеивания тепла
- Принудительный тип. Как я написал выше не всегда есть возможность поставить большой вариант, например у вас малолитражный автомобиль, с нагруженным турбированным мотором, подкапотное пространство — малое. Тогда на небольшой радиатор могут поставить вентилятор охлаждения, который будет эффективно обдувать — рассеивая излишнюю температуру.
Почему на некоторые автомобили не ставят?
Просто не нужно. Например, на легковых машинах оборотистые моторы, прекрасно качают антифриз по системе убирая излишнюю температуру. Да и нет таких высоких нагрузок в несколько тонн как на грузовиках, поэтому ставить туда масляный радиатор просто не зачем.
Вот такой вот материал получился, я думаю он был вам полезен. Обязательно напишите свой комментарий, а я с вами прощаюсь – искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.
(6 голосов, средний: 4,67 из 5)
Радиатор охлаждения масла двигателя: улучшенная защита ДВС
Как известно, двигатель внутреннего сгорания является тепловой машиной. По этой причине температуру ДВС необходимо удерживать в строго определенных рамках, чтобы добиться максимально эффективной работы и одновременно избежать перегрева силовой установки.
Система охлаждения на современных моторах представляет собой комбинированное решение, которое состоит из жидкостной и воздушной системы охлаждения. Основной является жидкостная система, которая предполагает циркуляцию охлаждающей жидкости по специальным каналам внутри двигателя, что позволяет эффективно отводить избытки тепла.
Если температура ОЖ растет, жидкость дополнительно пропускается через радиатор охлаждения. В том случае, если этого оказывается недостаточно для поддержания рабочей температуры, задействуется воздушная система и включается вентилятор охлаждения, который обдувает мотор.
Однако и этого бывает недостаточно. В этом случае возникает необходимость охладить моторное масло, которое является рабочей жидкостью в системе смазки двигателя и напрямую контактирует с нагретыми деталями. Для этого используется автомобильный масляный радиатор.
Масляный радиатор охлаждения
С учетом того, что современные двигатели высокофорсированные и температура термостатирования также достаточно высокая, производители часто используют масляные радиаторы. Такой радиатор позволяет снизить нагрев двигателя при помощи масла.
Также наличие данного элемента позволяет более надежно защитить сам ДВС от износа. Дело в том, что масло также боится перегревов, как и металлические детали силового агрегата. Нужно помнить, что под воздействием высоких температур меняются свойства смазочной жидкости.
Если рабочая температура масла в двигателе превышена, от нагрева масло начинает «выкипать», уменьшается его объем, меняется вязкость. В результате смазка быстрее стареет, происходит активное срабатывание пакета присадок, в системе смазки формируются различные отложения и т.д. Естественно, на такой смазочной жидкости закономерно увеличивается износ мотора.
Становится понятно, что очень важным моментом является то, чтобы моторное масло не перегревалось. Другими словами, температура масла не должна быть выше допустимой во время работы двигателя. Это одно из основных условий, чтобы смазка отработала заявленный срок службы, при этом двигатель был надежно защищен на протяжении всего этого срока.
Получается, дополнительное охлаждение масла становится не просто опцией, а необходимостью, особенно для высокофорсированных ДВС. Теперь рассмотрим сам радиатор масла (маслокулер).
Устройство масляного радиатора двигателя внутреннего сгорания и подбор
Итак, масляный радиатор состоит из теплоотводящих трубок и пластин, по которым происходит циркуляция разогретого масла. За счет этого смазочная жидкость охлаждается. При этом правильно подобранный и установленный масляный радиатор никак не влияет на общую эффективность работы системы смазки двигателя (нет потерь по давлению масла в двигателе).
Что касается самих радиаторов масла, существует несколько различных решений, которые отличаются по качеству материалов (теплопроводность, конструкция, размеры, форма и т.д.). Также масляный радиатор может быть с естественным или принудительным охлаждением.
- В первом случае такой радиатор попросту обдувается встречными потоками воздуха при движении автомобиля.
- Устройства с принудительной схемой охлаждения имеют вентилятор, который обдувает радиатор и лучше охлаждает масло независимо от того, с какой скоростью движется ТС, то есть насколько интенсивен поток встречного воздуха.
Если рассматривать общее устройство более подробно, в двух словах, масляный радиатор для охлаждения масла представляет собой неразборной элемент, который состоит из ряда стальных трубок. Трубки имеют овальное сечение. Также радиатор имеет 2 бачка, которые делятся на верхний и нижний.
Для того чтобы увеличить поверхность охлаждения, на каждой трубке отдельно навивается спираль, которая является стальной лентой малой толщины. Также в отдельных конструкциях масляных радиаторов трубки могут проходить через охлаждающие пластины.
Указанные выше бачки разделены перегородками, на них наварены штуцеры, к которым подсоединяются маслоподводящая и маслоотводящая трубки. Также к конструкции приварены специальные крепления радиатора.
Кстати, качественный масляный радиатор изготовлен так, чтобы исключить возможные пробки в его каналах. Система трубопроводов реализована таким образом, чтобы масло свободно циркулировало через радиатор.
Также при замене масла в двигателе, отработку можно легко и быстро слить из масляного радиатора, что будет означать удаление старой смазки в максимально возможном объеме.
Отметим, что такой радиатор можно установить отдельно, то есть даже в тех случаях, когда автомобиль не был укомплектован данным решением изначально. При этом важно учитывать некоторые особенности, чтобы определиться, какой масляный радиатор лучше выбрать.
Прежде всего, нужно уделить максимум внимания основным характеристикам:
- Устройство должно быть изготовлено из качественных материалов. Если двигатель форсированный, желательно, чтобы радиатор имел эффективные решения для лучшей циркуляции масла через него.
- Еще одним показателем является разность температур на входе и выходе из маслокулера, а также заявленное понижение температуры моторного масла при использовании того или иного радиатора.
Как правило, проходя по трубкам радиатора с естественным охлаждением (при помощи наружного воздуха), температура масла понижается, в среднем, на 10 градусов Цельсия.
Если же говорить о различных нюансах, нужно понимать, что после установки дополнительного радиатора масла в двигатель нужно будет заливать большее количество масла, чем по норме. Причина заключается в том, что после интеграции радиатора в систему охлаждения двигателя нужно также заполнить трубки и бачки радиатора моторным маслом.
Еще нужно учитывать, что зимой работа радиатора может приводить к тому, что температура масла может долго не повышаться, то есть смазка будет медленно прогреваться и разжижаться от нагрева. Простыми словами, нужно быть готовым к тому, что радиатор с наступлением холодов нужно будет перекрывать или снимать. При выборе устройства следует помнить про эту особенность.
Что в итоге
Как видно, использование масляных радиаторов значительно повышает эффективность охлаждения двигателя, позволяет улучшить защиту ДВС и сохранить работоспособность масла при высоких температурах.
Поддержание температуры смазки в нормальном температурном диапазоне позволяет смазочному материалу работать в нормальном режиме на протяжении всего срока службы. Среди основных плюсов масляного радиатора можно отметить то, что в двигатель после прохождения радиатора подается охлажденное масло.
Это также способствует стабильному поддержанию рабочей температуры двигателя на разных режимах его работы. При этом силовой агрегат надежно защищен, так как смазка не теряет своих свойств при сильном нагреве.
Система охлаждения двигателя
В обязанности системы охлаждения двигателя входит не только охлаждение компонентов двигателя, но и, в некоторых случаях, обогрев или охлаждение в других узлах, а также обогрев салона автомобиля.
Соответственно, помимо основной функции охлаждения двигателя, она выполняет ряд «побочных»:
- В зависимости от сезона и погодных условий, в системе отопления, вентиляции и кондиционирования салона происходит нагревание воздуха.
- В системе смазки охлаждается масло.
- В системе рециркуляции отработавших газов происходит охлаждение газов.
- В системе турбонаддува охлаждение воздуха.
- В автоматической коробке передач охлаждение рабочей жидкости.
На сегодняшний день существует несколько распространённых разновидностей систем охлаждения, различаемых по принципу применяемого охлаждения: воздушная – открытого типа, жидкостная – закрытого типа, комбинированная.
В воздушной системе для охлаждения используются атмосферные потоки воздуха.
В системе жидкостного охлаждения тепло от двигателя отводится с помощью потока охлаждающей жидкости.
В комбинированной системе сочетается воздушный и жидкостный принцип охлаждения.
В современных автомобилях наиболее часто применяется жидкостное охлаждение. В системах этого типа удаётся достичь эффективного равномерного охлаждения и низкого шума. По этим причинам принцип её работы будет целесообразно рассмотреть более подробно.
В бензиновых и дизельных двигателях такие системы очень схожи. Они содержат ряд элементов, таких как: радиатор охлаждающей жидкости, масляный радиатор, теплообменник отопителя, центробежный насос, вентилятор радиатора, расширительный бачок и термостат. Также к системе относится «рубашка охлаждения» двигателя. Элементы управления обеспечивают регулировку функционирования системы.
Элементы системы охлаждения
Для приведения нагретой охлаждающей жидкости к её рабочей температуре используется охлаждающий радиатор, в котором охлаждающая жидкость задерживается сравнительно продолжительное время. Сам радиатор охлаждается за счёт потоков атмосферного воздуха. Также радиатор оснащён специальным трубчатым устройством, увеличивающим теплоотдачу.
Кроме того, в более сложных и совершенных системах могут быть установлены масляный радиатор и радиатор системы рециркуляции отработавших газов. С помощью масляного радиатора охлаждается масло в системе смазки. А с помощью радиатора системы рециркуляции отработавших газов снижаются температура сгорания топливно-воздушной смеси и образование оксидов азота. В эту функцию также включен дополнительный насос циркуляции охлаждающей жидкости в общей системе охлаждения.
Задачей отопительного теплообменника является функция, обратная задачи радиатора системы охлаждения. А именно, проходящий по его полостям воздух нагревается. Теплообменник помещается в непосредственной близости к выводу разогретой охлаждающей жидкости из двигателя.
Расширительный бочок призван компенсировать увеличение объёма охлаждающей жидкости в следствие её нагрева. Также он обычно выполняет роль приёмника для наполнения системы охлаждающей жидкостью.
На центробежном насосе лежит обязанность обеспечения циркулирования охлаждающей жидкости по системе. Обычно в среде автовладельцев и ремонтников его называют просто помпа. Его работа может обеспечиваться с помощью шестерённого, ременного или другого привода. Некоторые турбированные двигатели оборудуются дополнительными насосами циркуляции охлаждающей жидкости для охлаждения наддувочного воздуха и турбокомпрессора, подключающимися блоком управления двигателя.
Обязанность термостата это регулирование объёма проходящей через радиатор охлаждающей жидкости. Этим создаётся наилучший режим температуры в системе. Он монтируется в патрубке между радиатором и «рубашкой охлаждения» двигателя.
Некоторые мощные двигатели снабжаются термостатом на электрическом подогреве. В нём реализуется для охлаждающей жидкости двухступенчатая регулировка температуры. Конструкция подразумевает три рабочих положения термостата: закрытое, частично открытое, полностью открытое. Электроподогревом выполняется полное его открытие при максимальной нагрузке двигателя. В таком случае охлаждающая жидкость остывает до температуры порядка 90 °С, снижая состояние предрасположенности двигателя к детонациям. В обычном режиме охлаждающая жидкость поддерживается в пределах 105°С.
Для повышения активности процесса охлаждения радиатора и, соответственно, охлаждающей жидкости используется вентилятор. Он может быть одним из следующих видов: механический – постоянное соединение с коленчатым валом двигателя, электрический – управляющий электродвигатель, гидравлический – гидромуфта. Более всего распространён электрический, так как намного более проще обеспечить его гибкой регулировкой по сравнению с остальными типами.
В типичный набор элементов управления системы охлаждения входят: термодатчик охлаждающей жидкости, электронный блок управления и различные функциональные устройства.
Термодатчик охлаждающей жидкости регистрирует показатель температуры, преобразуя его в электрические/электронные данные. Также возможна установка дополнительного термодатчика охлаждающей жидкости у выхода радиатора. Это делается для расширения функционала системы охлаждения: охлаждение в системе рециркуляции отработавших газов, регулировка работы вентилятора и прочее.
Данные датчика поступают в электронный блок управления, который на их основе отсылает соответствующие управляющие сигналы исполнительным устройствам. В зависимости от конкретной модели автомобиля и двигателя, блок управления имеет соответствующее специфическое программное обеспечение.
В типичный ряд, поддерживающих функционирование системы, исполнительных устройств входят: нагреватель термостата, реле дополнительного насоса охлаждающей жидкости, блок управления вентилятором радиатора, реле охлаждения двигателя после остановки.
Принцип работы системы охлаждения
Функционирование системы охлаждения двигателя происходит с помощью системы его управления. В современных автомобилях модель функционирования системы управления двигателя принимает во внимание различные параметры. Например, такие как: актуальная температура охлаждающей жидкости, актуальная температура масла, текущая температура внешней окружающей среды и прочее. С получением и обработкой данной информации в реальном времени устанавливаются конкретные временные интервалы и режимы работы различных элементов системы.
Принудительное циркулирование охлаждающей жидкости осуществляется центробежным насосом. Жидкость проходит также и через «рубашку охлаждения» двигателя, чем обеспечивается нагрев охлаждающей жидкости и, соответственно, охлаждение двигателя. Направление циркулирования жидкости может быть различным, в зависимости от конкретной конструктивной реализации: продольное – от первого цилиндра к последнему, поперечное – от выпускного коллектора к впускному.
Исходя из данных об актуальной температуре охлаждающей жидкости и двигателя, жидкость может двигаться по малому или большому кругу. К примеру, при запуске двигателя и двигатель и жидкость охлаждены. Чтобы сократить время прогрева двигателя жидкость циркулирует по малому кругу, не проходя через радиатор. Термостат, в таком случае, находится в закрытом состоянии.
Термостат начинает открываться по мере нагревания охлаждающей жидкости и жидкость начинает движение по большому кругу, попадая в радиатор. Разогретая двигателем жидкость охлаждается проходя через радиатор, в свою очередь охлаждаемого потоками атмосферного воздуха. Процесс воздушного охлаждения радиатора может быть усилен с помощью вентилятора.
Таким образом охлаждённая жидкость вновь попадает в «рубашку охлаждения» двигателя. Данный цикл повторяется до тех пор, пока продолжается работа двигателя.
В турбодвигателях может реализовываться двухконтурная система охлаждения. Она подразумевает параллельную работу двух контуров циркуляции охлаждающей жидкости. Один из них используется для охлаждения двигателя, а второй для охлаждения наддувочного воздуха.
Что такое Масляный радиатор двигателя и как работает? Принцип работы и для чего нужен.
Масляный радиатор двигателя – это устройство охлаждения масла в двигателе. Предупреждает перегрев и выход из строя двигателя. Масляный радиатор состоит из неразбираемых трубок и пластин. По трубкам циркулирует разогретое масло. В процессе циркуляции оно охлаждается. Скорость охлаждения определяется конструкцией, размерами, формой трубок, теплопроводностью материала, из которого они изготовлены. Охлаждение масла в радиаторе может быть естественным (обдувается во время движения машины встречным потоком воздуха) или принудительным (обдув и охлаждение усиливаются вентилятором).
Автосервис и Технологии
Автор: Роман Беньковский
Автомобілі Mercedes-Benz навчили керувати розумним домом
Третє покоління “мультимедійки” обіцяють випустити тільки у 2025 році.