28 июля 2021
Мастер-класс

Об антифризах и насосах

В феврале специалисты bilstein group провели два технических семинара по смежной тематике. Старший технический консультант компании Александр Сосновский рассказал сотрудникам автосервиса об антифризах, а технический консультант Дмитрий Хлудов раскрыл тему «Насосы системы охлаждения».

В ходе первого семинара слушателям было предложено рассмотреть функции антифризов, их состав и топологию, совместимость, смешиваемость с водой и периодичность замены.

Состав большинства антифризов базируется на моноэтиленгликоле (90%) и различных добавках. Моноэтиленгликоль является простейшим представителем семейства многоатомных спиртов. Это прозрачная бесцветная жидкость, слегка маслянистая, без запаха и со слегка сладковатым вкусом. Она применяется в производстве целлофана, полиуретанов и других полимеров. Моноэтиленгликоль токсичен, он может проникать в организм человека через кожу и дыхательные пути. Примерно 100 миллилитров вещества могут вызвать необратимые изменения в организме и привести к смерти.

Основные добавки в антифризе – это ингибиторы, вещества, замедляющие или предотвращающие течение той или иной химической реакции. Различают три основных вида антифризов – гибридные, карбоксилатные и лобридные. Гибридные (Hybrid Organic Additive Technology, HOAT) – это силикатосодержащие составы, обозначаемые как G11. Карбоксилатные антифризы (Organic Additive Technology, OAT) – это составы, не содержащие силикатов, обозначаемые как G12, G12+. Лобридные антифризы (Silicate Organic Additive Technology, Si-OAT) – это составы, содержащие силикаты в малых количествах, обозначаемые как G12++ и G13. Помимо ингибиторов в антифризах присутствуют еще и красители.

Силикат защищает систему охлаждения, по которой проходит антифриз, от коррозии. Он образовывает на металлических поверхностях тончайшую пленку. Карбоксилатные антифризы не обеспечивают защитного слоя по всей системе, а реагируют только с очагами коррозии. Органическая основа лобридных антифризов в сочетании с небольшим количеством минеральных ингибиторов обеспечивает преимущества двух вышеупомянутых видов.

Концентраты антифриза, предлагаемые производителями, выгодны удобством хранения и транспортировки, возможностью корректировать пропорции смеси. Готовые же антифризы не требуют лишних манипуляций, имеют проверенное качество всех компонентов смеси и допускают использование без специальных знаний, то есть обычными автолюбителями.

Там, где работает жидкость, есть риск возникновения не только коррозии, но и разрушений, связанных с кавитацией. Водяной насос в этом смысле не исключение: образование пузырьков воздуха в местах повышенного давления вызывает кавитационную эрозию на металлических компонентах устройства. Усиливает кавитационную эрозию неправильно подготовленный состав смеси концентрата и воды. Идеальное соотношение антифриза выражается простой формулой: 50% концентрата на 50% воды. При таком паритете обеспечивается защита от замерзания при температуре до –36 градусов Цельсия. В приготовлении смеси недопустимо использование минеральной воды или воды из природных источников. Нельзя также использовать неразведенный концентрат, так как он резко уменьшает теплопроводность и кристаллизуется при температуре –16 градусов Цельсия.

Для разведения концентрата может использоваться водопроводная вода, пригодная для питья. Дистиллированная вода может использоваться только тогда, когда водопроводная вода непригодна. Оптимально водородный показатель должен быть выше 7, то есть вода должна быть немного щелочной. Допустимым уровнем pH является разброс от 6,3 до 8. Проверить это значение можно при помощи специальных индикаторных полосок. Слишком малая величина pH в работающем антифризе может свидетельствовать о реакции охлаждающей жидкости с выхлопными газами.

Проверка температуры замерзания охлаждающей жидкости производится с помощью ареометра – прибора, замеряющего плотность жидкостей, или посредством рефрактометра – прибора, работающего по принципу измерения преломления света в различных средах.

Охлаждающая жидкость – довольно долговечный продукт. Некоторые автопроизводители допускают ее замену после 10 лет эксплуатации автомобиля. Специалисты запрещают повторное использование охлаждающей жидкости, они призывают соблюдать требования к используемой воде при разбавлении концентрата и напоминают, что необходимо ответственно подходить к пропорциям. Нужно также использовать правильный тип антифриза и не забывать о чистоте в системе охлаждения. Существуют таблицы смешиваемости антифризов и их применяемости по маркам автомобилей.

Система охлаждения поддерживает стабильную рабочую температуру двигателя, осуществляет подогрев масла, участвует в снижении шума работающего двигателя, обогревает салон автомобиля, охлаждает выхлопные газы в системе рециркуляции, снижает температуру смазочных материалов.

Основными компонентами системы охлаждения являются водяной насос, термостат, вентилятор, радиатор, датчик температуры (термовыключатель), шланги и расширительный бачок с крышкой. Водяную помпу считают сердцем охлаждающей системы. С развитием конструкции автомобилей насос также менялся – он становился компактнее и легче, в его изготовлении стали применять меньше металла, на смену которому пришел пластик. Однако требования к этому важному механизму в основном не изменились – насос по-прежнему должен работать со стабильной производительностью вне зависимости от режимов работы двигателя. Насос приводится в действие от коленчатого вала двигателя ремнем ГРМ или ремнем вспомогательных агрегатов. Подсчитано, что на автомобиле с пробегом 120 тыс. километров насос прокачивает 15,4 млн литров жидкости.

Водяная помпа состоит из корпуса, шкива, крыльчатки, торцевого уплотнения и вала с подшипником типа шарик/шарик либо шарик/ролик. Торцевое уплотнение служит прокладкой между подшипником и охлаждающей жидкостью. Работающие в уплотнении кольца изготовлены из углеграфита (кольцо скольжения) и керамики (подвижное кольцо), они способны отводить тепло и имеют хорошую устойчивость к химическим компонентам охлаждающей жидкости. Нажимная пружина обеспечивает давление на кольцо скольжения для обеспечения необходимого уплотнения.

Корпус водяного насоса изготавливают из алюминия, серого чугуна или пластика. От двигателя помпу отделяет бумажная прокладка, уплотнительное кольцо или металлическая прорезиненная прокладка. Установка этой прокладки обычно производится без использования герметика, но для уточнения процедуры перед монтажом следует ознакомиться с рекомендациями производителя по конкретной модели автомобиля.

Важным элементом конструкции насоса является крыльчатка. Ее изготавливают из меди, стали, чугуна или пластика. В зависимости от применения водяные помпы могут поставляться со шкивом или без него.

Перед установкой водяного насоса двигателю нужно дать остыть. Затем отработавшую охлаждающую жидкость сливают.

Перед заливкой свежей жидкости систему охлаждения промывают, проверяют целостность и работоспособность всех ее элементов. Прокладку и ее фрагменты удаляют. Место монтажа тщательно очищают. Затем устанавливают новую помпу с прокладкой, проверяют ход вала и вентилятора. Мастеру также следует проверить компоненты привода насоса и при необходимости заменить их. Стоит проинспектировать на герметичность и шланги системы. После этого можно залить охлаждающую жидкость и удалить из системы воздух. Далее нужно еще раз убедиться в герметичности системы методом опрессовки и проверить уровень охлаждающей жидкости.

В новых видах водяных насосов ограничение производительности осуществляется управляющим клапаном или благодаря подвижному кольцу, расположенному поверх крыльчатки.

Электрические водяные насосы дают такие преимущества, как регулируемая частота вращения; способность работать, когда двигатель заглушен; установка в любом месте; снижение расхода топлива; возможность самодиагностики. Производительность в электрических водяных насосах регулируется электромотором. Причем охлаждающая жидкость проходит и через него, смазывая подшипники и снимая тепловую нагрузку. Механики должны иметь в виду, что хранить демонтированные электрические водяные насосы нужно, заполнив их охлаждающей жидкостью, чтобы избежать коррозии компонентов внутри насоса.

При заправке системы охлаждения, в которой присутствует дополнительный электронасос, необходимо следовать инструкциям производителя по удалению воздуха из системы охлаждения.

Слишком сильное натяжение ремня может привести к чрезмерно высокой нагрузке на вал помпы, это может вызвать перекос вала, а затем – усиленный износ боковины ремня из-за нарушения центрирования.

К тому же результату может привести использование герметика вместо прокладки. Из-за боковой перегрузки вала может произойти повреждение подшипника. Нарушение соосности ремня грозит также отделением бортика приводной шестерни.

На некоторых модификациях двигателей известных автопроизводителей нельзя натягивать ремень ГРМ с помощью насоса, это может привести к разрушению крыльчатки, так как возникнет контакт крыльчатки с корпусом блока двигателя. Коррозия посадочной втулки крыльчатки из-за неправильного состава антифриза может спровоцировать растрескивание крыльчатки. Мусор в системе охлаждения может привести к повреждению торцевого уплотнения. Непромытая перед заменой жидкости система охлаждения спровоцирует образование налета как внутри насоса, так и на его корпусе, то же самое может произойти при заливе уже использовавшейся охлаждающей жидкости. Смешивание несовместимых антифризов способно вызвать закупоривание каналов системы охлаждения, в результате чего двигатель окажется под угрозой перегрева. Течь насоса может объясняться попаданием герметика в систему при неправильном монтаже и последующим повреждением торцевого уплотнения.

Таким образом, мы видим, что процедура замены насоса системы охлаждения требует некоторых знаний и аккуратности. Соблюдение вышеописанных процедур поможет избежать ошибок.

 

Текст: Андрей Сафонов, фотоматериал Febi

Пример замены насоса системы охлаждения для VAG 1,6 л и 2,0 л TDi

Похожие материалы

Генераторы в ближайшем рассмотрении

admin

Опорные вопросы и ответы

admin

Repxpert: правильное начало рабочего дня

admin

Оставить комментарий