Около 24‑32% тепловой энергии, вырабатываемой в процессе сгорания топливовоздушной смеси в бензиновом двигателе, преобразуется в кинетическую энергию и используется в качестве движущей силы. Примерно 29‑36% тепла выходит вместе с отработавшими газами, 7% передается окружающему воздуху, 32‑33% отводится в систему охлаждения. Если от стенок цилиндров не отводить тепло максимально быстро, это может привести к деформации поршней и цилиндров или выгоранию пленки масла. При чрезмерном охлаждении цилиндров слишком много тепловой энергии передается в систему охлаждения, что снижает тепловой КПД. Таким образом, система охлаждения должна поддерживать оптимальную рабочую температуру двигателя в зависимости от режима его работы. В жидкостной системе охлаждения используется охлаждающая жидкость, представляющая собой смесь специальных химических веществ и воды. Охлаждающая жидкость циркулирует по каналам в двигателе и радиатору. Циркуляция жидкости осуществляется насосом системы охлаждения, температура контролируется термостатом. При холодном двигателе клапан термостата закрыт, а охлаждающая жидкость циркулирует только по блоку цилиндров в обход термостата и радиатора. В результате двигатель прогревается быстро и равномерно, т. е. в нем отсутствуют более «горячие места». Когда прогретая охлаждающая жидкость достигает термостата, его клапан начинает открываться, пропуская ее в радиатор. С ростом температуры охлаждающей жидкости клапан открывается больше, пропуская большее количество жидкости в радиатор. Кроме того, термостат регулирует продолжительность нахождения охлаждающей жидкости в радиаторе, что обеспечивает более эффективное рассеивание тепла.
Рабочее колесо вентилятора
Сердцевина радиатора отопителя
Воздухопроводы
Электродвигатель вентилятора
Шланг радиатора отопителя
Термостат
Отводящий шланг радиатора
Крышка радиатора
Расширительный бачок
MAX
MIN
Камера сгорания
Водяная рубашка
Вентилятор системы охлаждения
Радиатор
Масляный радиатор коробки передач
Антифриз
Радиатор служит для охлаждения поступающей из двигателя охлаждающей жидкости. Во время движения через радиатор проходит воздух, которому и передается тепло охлаждающей жидкости. Когда автомобиль движется с небольшой скоростью или стоит на месте, поток воздуха для охлаждения жидкости обеспечивает вентилятор, установленный за радиатором.
Система охлаждения, работающая при повышенном давлении
Система охлаждения, работающая при повышенном давлении, более эффективно охлаждает двигатель с более высокой температурой. Кроме того, она отличается высокой температурой начала кипения жидкости. Давление в системе обеспечивается специальной заливной горловиной и крышкой радиатора. В такие системы охлаждающая жидкость заливается только при необходимости в расширительный бачок, а не в радиатор.
Охлаждающая жидкость (антифриз)
Использование воды в системе охлаждение имеет одно большое преимущество: она поглощает тепло лучше любой другой жидкости. Однако в этом есть и недостатки. В обычной воде содержатся загрязняющие вещества, которые вступают в химическую реакцию с металлами и вызывают коррозию, что может привести к повреждениям двигателя. Для воды характерен электрический и химический процесс, именуемый электролизом, который и приводит к коррозии металлов. В современных системах охлаждения используется вода с добавлением химических веществ (ингибиторов), которые замедляют или прекращают коррозию. Другие химические вещества повышают температуру закипания воды. Другим недостатком воды является ее расширение при замерзании. Это основная проблема двигателей с жидкостным охлаждением, эксплуатируемых при низких температурах. В неработающем двигателе вода в системе охлаждения замерзает и расширяется. При этом она обладает достаточным усилием, чтобы привести к появлению трещин в блоке цилиндров и радиаторе. При добавлении в воду присадки, получившей название антифриз, температура замерзания воды понижается до значения ниже температуры окружающего воздуха. Таким образом, снижается вероятность замерзания охлаждающей жидкости.
