artyom_ferrier (artyom_ferrier) wrote,
artyom_ferrier
artyom_ferrier

Categories:

Правда об охлаждении двигателей

Погода, хотя сделалась попрохладнее (что и неплохо), по-прежнему такая, что мало располагает к разговорам о политике. Да мы и давно уже в такой стадии, где не разговоры разговаривают, а дело делают. Но строго тогда, когда сочтём нужным.

Зато — погода располагает к активному пляжному отдыху и покатушкам по карьеру. И — беседам об опасностях, подстерегающих на сём поприще начинающих водятлов. Вот как раз сегодня довелось вытягивать «туриком» Приору, которую посадили какие-то школьники. Причём, не просто посадили, а вскипели, безуспешно пытаясь вырваться. Поэтому, от греха, дотащил их до трассы, чтобы окончательно не стуканул движок на песчанке. Но предупредил, что если впечатаются мне в корму — то не только водителя, но всех троих отхожу буксировочным тросом так, что неделю вообще за руль хрен кто сядет. Я, вообще-то, пошутил, но мои шутки молодёжь встречает с пониманием.

И там регулярно такая фигня происходит не только со школьниками, но и с как бы опытными автогубителями. Которые, однако, не понимают некоторых элементарных вещей про двигатель внутреннего сгорания.

Между тем, что нужно про него понимать?

Ну, там как бы имеет место сгорание, и это место — внутри. В отличие, скажем, от паровоза, у которого топливо сгорает не внутри цилиндра с поршнем, а снаружи, нагревая котёл с водой, откуда в цилиндр поступает пар и толкает поршень то спереди, то сзади.

И в целом КПД двигателя внутреннего сгорания — выше, чем у паровоза. У бензиновых двигателей — где-то в районе 25 процентов, у лучших дизелей — до 40, за счёт более полного сгорания топлива. Каковое сгорание происходит в сильно (до 20 раз) сжатом воздухе при температуре около 2000 градусов.

Но это значит, что в лучшем случае лишь меньше половины получившегося тепла преобразуется в механическую энергию. А никак не меньшее его количество — тупо греет движок.

Отсюда, конечно, возникает насущная необходимость как-то отводить от движка этот жар, как-то охлаждать его.

И даже люди, далёкие от техники, слышали, что на машинках бывают двигатели с воздушным охлаждением (как у многих мотоциклов и, скажем, Запорожцев), а бывают — жидкостного.

Это заблуждение разделяют и многие люди, не считающие себя далёкими от техники. Но это именно заблуждение.

Нет. У автомобилей (как и у самолётов) — в любом случае охлаждение бывает только воздушное. Почему? Ну потому, что им неоткуда брать забортную воду для истинно жидкостного охлаждения. Отдавать избыток тепла от двигателя — можно только в воздух.

Другое дело, что для оптимизации этого принципиально воздушного охлаждения — на большинстве машинок стоит система прокачки жидкости по каналам в рубашке блока цилиндров. Это позволяет, во-первых, более равномерно охлаждать продольно расположенный движок (иначе бы его задняя часть всегда грелась сильно больше «фронтальной»), а во-вторых — эффективнее охлаждать об набегающий воздушный поток эту жидкость, когда она «размазывается» по трубочкам радиатора.

И этим обусловлено, кстати, одно из радикальных преимуществ электромобилей. Их движки — обладают несравнимо большим КПД, вплоть до 95%, соответственно, гораздо меньше греются, а потому на их охлаждение, равно как и аккумуляторной батареи — требуется гораздо меньший воздушный поток, и никаких заморочек с радиатором, помпой, рубашкой блока. А это не только упрощает конструкцию, но и даёт очень существенный выигрыш в аэродинамике. Ибо у машин с ДВС, конечно, могут быть совсем уж «кирпичные» обводы (как у Геленда или Уазика), а могут быть более обтекаемые (как у Туарега или современных легковушек), но в любом случае очень значительная часть встречного воздушного потока уходит через радиаторную решётку в моторный отсек. Естественно, это изрядное сопротивление воздуха, особенно на скорости. А электрокары — лишены этого недостатка. Они могут быть «по-настоящему» аэродинамичными. И это один из секретов того, почему Теслы так шустро бегают при, в общем-то, сравнительно небольшом расходе энергии.

Но пока мир не пересел на Теслы (и подобные) — приходится считаться с особенностями двигателя внутреннего сгорания.

Они же таковы, что для нормальной работы ему нужно эффективное охлаждение, а для этого, в свою очередь, нужен мощный набегающий поток воздуха.

Когда его удаётся обеспечить, хотя бы километров восемьдесят — в принципе, можно ехать даже на протечном радиаторе. Мне доводилось это делать и на Волге в детстве, и потом на Пассатах. Ну, не то, чтобы там прямо дырка была, а просто образовалась трещинка и начинает «парить». Но рвать и заглушать лопнувшую трубку круглогубцами как-то жалко (особенно — в детстве на Волге, когда можно добраться до дома, снять радиатор да залатать эту медь), поэтому просто потихоньку разгоняешься, держишь обороты несколько меньше, чем обычно, и, несмотря на протечку, температура быстро падает даже ниже нормы. А по мере остывания охлаждающей жидкости — трубку перестаёт распирать, эта трещинка как бы «срастается». Но потом, конечно, всё равно приходилось «лечить».

Когда же имеет смысл давать реально большие обороты, близкие к красной зоне — ну, во-первых, на «здоровом» радиаторе, а во-вторых — лишь в случае надобности. Желательно — кратковременно. Когда, скажем, нужно быстро обойти какую-нибудь фуру, не пугая никого на встречке — тогда делаешь кикдаун на автомате (или понижаешь передачу на механике), движок ревёт, стремительно принимает, и вот с преимуществом в скорости километров пятьдесят ты её обгоняешь за полторы секунды, никому не мешая.

Ну ладно, в некоторых исключительных случаях приходится и просто гнать на максимальных оборотах, хотя длительная работа в таком режиме — для движка не бог весь как полезна даже на трассе.

Но газовать на малой скорости по грунтовке, а тем более, когда начал буксовать — это гораздо вреднее и попросту бессмысленно. Поэтому и бесит, когда вроде бы взрослые люди, вроде бы с изрядным водительским стажем, это делают. Будто бы совершенно не понимая, что при этом происходит с движком.

«А, у меня жидкостное охлаждение, у меня там дофига качественного антифриза, он до 130 градусов не кипит».

Нет, бро, тебя обманули. У тебя воздушное охлаждение. То есть, чтобы охладить твой антифриз — нужен мощный воздушный поток. А ты его не обеспечишь, елозя в песке или в говнозёме.

Да, конечно, там включится вентилятор. Но он в любом случае не идёт ни в какое сравнение со встречным ветром на трассе. И это, способно лишь немножко замедлить перегрев. Равно как и включение печки (что, конечно, в жару превратит салон в филиал ада, но немножко отведёт тепло от моторного отсека).

В принципе же, когда у тебя жидкость уже разогрелась до ста с лихом градусов, а скорость ты набрать не можешь — она очень быстро дойдёт и до точки кипения. По хорошему счёту, даже если это не вода, а чего-то на основе этиленгликоля (тосол тот же) — он начинает подкипать и задолго до точки фазового перехода. Испаряется через расширительный бачок, и критическая потеря жидкости — может вызвать всякие воздушные пробки. А когда по-настоящему вскипит — ну вот, пойдут трещинки в трубках радиатора.

Нормальная рабочая температура, конечно, индивидуальна для разных движков, но в целом я стараюсь следить, чтобы не превышала 80 градусов. Ну максимум — 90. И если у тебя на трассе, на скорости вдруг больше — что ж, самое время проверить и наличие жидкости, и натяжение ремня, вращающего помпу (на нём же часто и привод генератора висит, поэтому косвенный признак — что интенсивность зарядки падает). Ну или хотя бы — проверить, не забился ли радиатор всяким говнищем после езды по лужам.

Если же газовать, буксуя, на сотне и более — это само по себе очень вредно. Современные движки — обладают очень высокой удельной энергоэффективностью. То есть, там со сравнительно малого объёма снимается изрядная мощность. Но это подразумевает, что там происходят весьма интенсивные процессы и все детальки подогнаны очень точно. Перегрев же — приводит к деформациям, неравномерному и повышенному износу, образованию всяких микротрещинок. И стукануть-то, может, не стуканёт, но ресурс можно основательно просадить и за пару минут «рычалова» в песке. А потом люди жалуются, что машины, де, стали делать «ненадёжные», «недолговечные». Хотя это мозги кое у кого — ненадёжные.

Мне в этой связи особенно нравятся жалобы на «ненадёжность» топового дизельного движка Туарега второго поколения. Да, 4,2 литра — это как бы изрядный объём, но с него снимается 340 сил. Для дизеля — это дофига. И это неизбежно означает весьма значительный нагрев агрегата на высоких оборотах.

Между тем, многие люди, берущие турика в топовой комплектации — считают, что они взяли танк. И в принципе — так и есть. Если понимать, что максимальная мощность — это для резких манёвров на трассе. А на трудном грунте врубать понижайку и топить газ в пол, раскручивая движок до четырёх тысяч — это не лучшая идея. Это всё-таки не Нива с её «верховым» движком, которому без оборотов просто мощи может не хватить, чтобы прокрутить колёса даже на пониженной. Этому-то — за глаза хватит и трети от максимальных оборотов. А если пришпоривать двигло, вгоняя в лютый рык — ну, прорваться-то он, может, и прорвётся, но за счёт чего он охлаждаться-то будет?

Никакие вентиляторы не вытянут, не дадут потребный приток воздуха. Поэтому при подобной манере «покорения» оффроада — неизбежны хотя бы частичный перегрев, повышенный износ поршневой группы и блока в целом. Насколько бы качественно это всё ни было исполнено.

Ну просто нужно понимать, что нормально охлаждаться движок может только на скорости, а когда её нет, то чем мощнее агрегат — тем сильнее термическое воздействие на блок цилиндров, и его нечем парировать. Ибо «жидкостное охлаждение» в случае с автомобилями — это, в общем-то, условность. Если, конечно, у тебя нет за спиной цистерны на пяток кубов воды, от которой бы запитывалась система. Но вот те пять-десять литров жидкости, которые циркулируют между радиатором и движком — это само по себе просто «ни о чём». Если греть ту жидкость в электрочайниках — они вскипятят её за пару минут, на суммарной мощности в десять киловатт. А движок, работающий на высоких оборотах — он не десять киловатт на обогрев выдаёт. Существенно больше.

Tags: машинки, технологии
Subscribe

  • Решение кабацкого вопроса

    Виконт Алексей Артёмович намедни вернулся с Форментеры. Договорился с приятелями потусить в 16 Тоннах — а там куаркод требуют. Он объясняет,…

  • Попытка вникнуть в угрозы от вакцин

    Видит Хугин, видит Мунин, знает Один — я не склонен впадать в паранойю и, тем более, в конспирологию. Я не верю в заговоры мировых элит,…

  • Ваксеры, антиваксеры и перспективы

    По-прежнему не хочу влезать в дискуссию прививочников и антипрививочников, ибо не хочется ссориться с достойными людьми, кои водятся в обоих…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 55 comments

  • Решение кабацкого вопроса

    Виконт Алексей Артёмович намедни вернулся с Форментеры. Договорился с приятелями потусить в 16 Тоннах — а там куаркод требуют. Он объясняет,…

  • Попытка вникнуть в угрозы от вакцин

    Видит Хугин, видит Мунин, знает Один — я не склонен впадать в паранойю и, тем более, в конспирологию. Я не верю в заговоры мировых элит,…

  • Ваксеры, антиваксеры и перспективы

    По-прежнему не хочу влезать в дискуссию прививочников и антипрививочников, ибо не хочется ссориться с достойными людьми, кои водятся в обоих…