Здравствуйте! Хотел задать вопрос который меня очень интересует специалистам. Имеется система охлаждения двигателя авто. Мне стало интересно узнать параметры системы при работе двигателя. Система закрытого типа с расширительным бачком в котором имеется крышка с выпускным и впускным клапанами. Выпускной поддерживает избыточное давление в системе. Также имеется центробежный насос, сам двигатель с рубашкой охлаждения куда насос в первую очередь гонит охлаждающую жидкость, радиатор основной и отопителя, термостат и шланги. Расширительный бачок расположен выше всех элементов в системе. Я подключил манометр прямо перед входом насоса и стал наблюдать что будет происходить при нагревании. Понятно что при нагреве давление постепенно увеличивалось и при 90 градусах оно было около 0.3бар относительно атмосферного, но стоило увеличить обороты двигателя и соответственно насоса как давление падало вплоть до 0, к сожалению нет мановакууметра поэтому не знаю было ли оно отрицательным. Также когда в бачке например минимальный уровень жидкости при 90 градусах и холостых оборотах двигателя давление около 0.2 бар, а если в бачке максимальный уровень то давление уже около 0.4 бар. Почему так происходит? И что самое интересное сдвигается порог падения давления перед насосом при максимальном уровне в бачке, т.е. чем выше уровень в бачке тем выше нужны обороты насоса чтобы приблизить стрелку манометра к 0. Это имеет отношение к вакууметрической высоте всасывания о которой я читал?

Это имеет отношение к вакууметрической высоте всасывания о которой я читал?

Скорее к пьезометрической, т.к. расширительный бачёк расположен выше насоса.

Да всё правильно, растёт производительность помпы и давление на всасе снижается. Там ещё есть особенность, пока двигатель холодный циркуляция идёт по малому кругу, т.е. вся система с точки зрения гидавлики имеет переменное сопротивление и массу возможных режимов работы на переходных процессах.

просто непонятно почему давление гораздо меньше падает при увеличении оборотов, если заполнить бачок по максимуму антифризом

Подпор выше. Ну, т.е. давление на всасе выше, потому что у помпы вполне пологая характеристика.

неужели подняв на 10 сантиметров уровень жидкости в бачке такое возможно?) может это воздух так сжимается в бачке над жидкостью от ее расширения и нагрева, и создает это давление?

0,1 м это серьёзный подпор. Да и факторов там дополнительных много, сам бачок негерметичен, раздувается, шланги резиновые, тоже способны менять геометрию сечений, металл радиаторов, опять же тоже расширяется... до истины можно долго копать, но основная причина именно работа (характеристика) помпы и статический подпор.

Чем больше антифриза в бачке - тем меньше в нем свободного пространства (воздушная подушка). А чем она меньше, тем сильнее она сопротивляется расширению (падению давления) при работе насоса.

получается давление в системе создает сжимающийся воздух в бачке от нагревающегося антифриза? если например сделать бачок размером с 10 литровое ведро и заполнить его ненамного антифризом, а все остальное воздух, то получается давления не будет вобще?)

На начальное давление объем пустоты в бачке не повлияет, а вот после включения насоса и создания перед ним разряжения - да, чем больше свободный воздушный объем - тем больше упадет давление.
В пределе - это все равно, что открыть крышку бачка на атмосферу.

тогда полчается что этот уровень в бачке играет огромную роль в плане предупреждения кавитации в насосе. Ведь результаты замеров сильно отличаются при мимимальном и максимальном уровнях жидкости в бачке. Получается нужно стремится к максимальному уровню в бачке и максимальному давлению в системе, с точки зрения предупреждения кавитации.

в ближайшее время куплю мановакууметр и померю разряжение на входе в насос при разных режимах работы насоса при закрытой крышке бачка(герметичной системе) и при открытой крышке на атмосферу, а также при разных уровнях в бачке. Интересно насколько будут отличаться результаты.

Полагаю, что на кавитацию, эти незначительные изменения давления (в абсолютных цифрах) не повлияют.
А вот заполнять бачек под завязку - чревато, нужно оставить место для расширения антифриза при нагреве.

про максимальный уровень это я гипотетически сказал. Про кавитацию наверно вы правы, знаю много кто ездит вобще без давления в системе и все нормально работает, т.е. разрушений на крыльчатке насоса нету

другой вопрос будет ли при давлении в системе лучше циркуляция жидкости по сравнению с атмосферным давлением.

Значится так:
1. Нормальное давление в системе охлаждения ВАЗ 2108 порядка 0.9 бар!
2. Если это не так, то надо проверить герметичность системы, подав в неё сжатый воздух в холодном состоянии. По результатам теста при отсутствии наружних/внутренних утечек надо заменить пробку с клапаном на расширительном бачке.
3. При работе на атмосферном давлении (с открытой пробкой) перестаёт нормально функционировать вентилятор охлаждения радиатора - по лету начинает кипеть при абсолютной исправности датчика/реле и т.д. (нарушается циркуляция ОЖ внутри радиатора).
4. Делать какие-то выводы и рассуждать о кавитациях в неисправной системе ... как-то ...

здесь ошибка. В бачке только дыхательный клапан, а впуск\выпуск регулируется перепускным клапаном на радиаторе в точке подключения бачка. Давление выросло - клапан открылся и сбросил в бачек. И наоборот. В нормальном состоянии бачек не соединен с системой и никак уровень в нем не влияет на ее работу. Хотя, конечно, допускаю и существование другого типа систем

v-david, вы все верно рассказали, но рассказали про классическую систему охлаждения которая применяется например на наших жигулях с 1 по 7 модель, на переднеприводных авто бачок участвует в работе и крышка с двумя клапанами как и писалось ранее.
AVFRZN речь не про это совсем, система абсолютно исправна и герметична и работает идеально, то давление про которое я пишу возникает на 90 градусах, после этого у меня срабатывает вентилятор, если греть положенные 100 градусов то думаю давление 0.8-0.9 и выйдет. Мне просто интересно стало поэкспериментировать с давлением и понять в подробностях что от чего будет зависеть.

А нет ли закономерности между скоростью поднятия температуры в системе охлаждения и давлением? Может есть рас согласование с клапаном в бачке? Он просто не справляется со скоростью возрастания давления. В этом эксперименте необходимо измерять давление перед насосом совместно с давлением в бачке.

измерял я давление в бачке. Вобще давление растет пропорционально температуре, никаких скачков, все зависит от температуры в прямой пропорции. Скорость поднятия давления очень медленная, порог открытия выпускного клапана в бачке 1.4 бар. Система полностью исправна, неужели вы думаете что я буду проводить такой эксперимент пока не убеждусь что будет гдето негерметичность или будет травить выпускной клапан?

СО авто для проверки прессуют на 1.5бар. при 2.0барах +/-, кажется, должен сработать клапан в крышке бачка.
стат.давление в бачке зависит от того в каком состоянии затянули пробку бачка, от начального уровня и наличия в системе воздуха.
при холодном заполнении до минимального уровня без воздуха стат.давление в прогретой системе будет максимальным. если на горячую сбросить давление, да еще и бачок под пробку залить - то давление будет минимальным.
никаких чудес. простая физика.

Только вроде как на крышке радиатора. И даже на одну модель разных лет и для разных регионов крышка с встроенным в неё ПСК на немного разное давление- у меня на разные исполнения есть крышка на 2 и на 1.8 бара(если память не врет- но суть просто дельта эта малая относительно величины срабатывания ПСК). А на крышке бачка нет ПСК-но к авто не пойду смотреть-холодно, а гуглить лень.

На моём авте единственная крышка в СО - на бачке. Две крышки были в савецких автах. Но они работали без газовой подушки. Тупой перелив в рб и высос оттудаж

Статическое давление в бачке ни как не влияет от того как затянули пробку в бачке.
При сбросе давления на горячую происходит вскипание жидкости. И залить при этом бачек до максимума проблематично. И каким образом доливка бачка до максимума приведет давление к минимуму?



Газовая подушка в бочке авто была всегда . Перелив из радиатора в бачек в советских авто регулировался клапаном в крышке радиатора.

По поводу самой темы. Автор темы присоединяется манометром ко входу насоса. Падение давления на входе в насос является естественным. А здесь вступает в силу много факторов.
1. Какое положение имеет термостат?
2. На сколько точно определено падение давления?
3. Человеческий фактор оценки происходящего и оценка статистики ошибки.
Лично я ставлю проведение эксперимента под сомнение.

Однако, невероятно - но факт!
У меня на авто была утечка в неизвестном направлении. Полный расширительный бачек опустошался за несколько дней, с изначально пустым бачком ездил месяц.
А вот почему!?

Читаем #14 ... три раза

п.3 - при работе на атм. давлении сдвигается точка кипения жидкости, но не температура, следовательно показания датчика и включение вентилятора не должны меняться.
И еще , почему нарушается циркуляция жидкости? Помпа гонит воду в том же направлении и с той же скоростью зависящей от оборотов шпинделя.

Согласен в чемто с ИнСи. Уже второй день ставлю эксперименты на своей машине, чем выше уровень в бачке тем выше поднимается давление, у меня при 90 градусах и уровне в бачке на отметке максимум давление на холостом ходу составляет около 0.4бар, на отметке минимум, а это гдето на 7см ниже, давление при тех же условиях 0.2 бар. Проверено многократно. Также проверил несколько раз что давление перед помпой падает гораздо меньше при максимальном уровне в бачке. Вобщем для себя сделал вывод что система сделана очень грамотно и при исправной системе и нормальном уровне в бачке есть большой кавитационный запас вплоть до чрезмерного повышения температуры 110+ и срабатывания клапана в крышке бачка. У меня только один глупый вопрос к вам, если например сделать гденибудь искусственно местное сопротивление жидкости гденибудь посередине системы у термостата, то получается уменьшится расход помпы и давление перед этим сопротивлением возрастет а на входе помпы наоборот понизится?

у меня антифриз не кипит никогда даже при атмосферном давлении, т.к. температура выше 95 градусов не повышается, а температура кипения моего антифриза около 110

Вообще-то в автомобиле два контура охлаждения малый и большой (через радиатор). Управляет потоками термостат. При низкой т-ре наружного воздуха и большой скорости, через радиатор антифриз может и не циркулировать. Но кому может придти в голову мысль увеличить сопротивление системы отопления, а главное для чего?

Не мешайте машине работать ©

да причем тут большой и малый круг и машина, мне просто стала интересна гидродинамика и зависимость давления в системе от разных факторов)

Слово-то какое "гидродинамика", а просто гидравлика уже неинтересно?

да нету там никаких факторов.
система создана отводить тепло от двигателя, поддерживая в известной степени постоянную температуру. 90, 95 градусов, это у кого как получится на практике. советские учебники пишут - 95. Максимально близко к температуре кипения, НО не достигая её.
Итак, решительно забыв чему учили, и сознательно отбросив то, что забыть не получилось, считаем, что из постоянного объема воды при постоянной температуре попытается выделиться одинаковое количество газов.
А поскольку объем подушки над жидкостью разный (уровень в бачке) - то и давление при этом будет разное.
Про пар не говорю, потому что с паром всё было бы более постоянно, но машину для этого надо вскипятить, причем вскипятить стационарно, то есть получить хоть сколько-то устойчивый во времени процесс. А это уже за пределами описываемого опыта и опыта эксплуатации автомобиля вообще.
Хотя... где-то в середине 90-хх на кольцевой трассе МАЗ наматывал круги без охлаждения вообще что-то около 5 часов (!!!) и финишировал в итоге. хоть и без результата. но результат был - соперники шокированными толпами ходили смотреть на чудо-двигатель.
И возможно когда-то кипение/конденсация будет применено в качестве охлаждения

Давление в бачке при работающем двигателе, примерно, всегда одинаковое. А про газы у ВАС в точку, выделяются!!!!!!

Добрый день.Меня тоже сильно интересует эта тема.А именно,вероятность возникновения кавитации,если ездить без давления в системе охлаждения(скрепка под клапаном).Для чего это делают,не суть.Суть в другом.Я всегда думал,что избыточное давление необходимо для увеличения температуры кипения охлаждающей жидкости.Но потом встречал множество объяснений,что избыточное давление необходимо ещё и для предотвращения процесса кавитации.Другие пишут,что в такой системе,как СО двигателя,кавитация вообще маловероятна.
Потом ещё рассказывают,что при отсутствии давления(избыточного)ухудшается циркуляция жидкости и может произойти перегрев двигателя.Даже если показания температуры в норме,то это ни о чём не говорит.Так как в месте установки датчика температура в пределах нормы,а в самом двигателе она может быть критической из-за отсутствия циркуляции.
По поводу циркуляции мне кажется это не верно.А вот на счёт кавитации...не знаю.

1. Вы правы. Чем выше температура воды, тем выше температура её закипания.

Также при повышении давления уменьшается риск возникновения кавитации. В инструкциях тех же циркуляционных насосов часто указывают, что минимальное стат.давление должно быть не меньше 0,5 Бара.

Маловероятно или нет возникновение кавитации в ДВС - это к разработчикам двигателей ДВС. НО! Давление выше - ниже вероятность возникновения кавитации.

2. Если в охлаждающей жидкости ДВС будет много пузырей, то охлаждение двигателя естественно ухудшиться. А пузыри образуются от возникновения кавитации.

А вообще не понял, зачем эти "кулибинства"? Предусмотрели конструкторы ДВС избыточное давление - значит и не не нужно заниматься вандализмом меняя изначальную конструкцию.

Ведь можно попробовать в ДВС залить не моторное масло, а подсолнечное. Будет так же интересно, как вставить скрепку под клапан системы охлаждения.

Каждый двигатель, с точки зрения циркуляции в нём охлаждающей жидкости, имеет свою характеристику. Помпа подбирается из условий прокачки расчётного количества, достаточного для стабильной работы двигателя в заданных условиях. Условия определены ГОСТами и указываются в руководстве по эксплуатации. Если уронить давление в системе, производительность помпы падает, двигатель внутри локально кипит. Это не сразу заметно, но явление есть и дело своё делает. Точно также как и в котлах, рубашка охлаждения это не труба с постоянной скоростью течения, в ней куча закоулков, и где скорость наименьшая - там и закипает. У двигателей змз четвёртый цилиндр в зоне риска. Не рекомендуют сбрасывать давление и ездить без него. Но на тех же патриотах сплошь и рядом, люди намучавшись с постоянными утечками, выкидывают клапана из пробки РБ, и ездят так. У меня машине скоро 11 лет, почти всю жизнь проездила без этих клапанов, где-то на первых гарантийных ТО механики выкинули, потом я обнаружил, на какое то время ставил новую пробку, но затем потёк радиатор, и я вернулся к работе без давления в системе охлаждения. У нас тут нежарко, термостат стоял на 82 градуса открытие, поэтому даже летом никаких критичных бульканий и пузырей я не замечал. Кто с 87 термостатом ездит, рассказывают, что на остановках, после как заглушат двигатель, бурлит долго.
На газелях такой трюк не прокатывает от слова совсем, они кипят на каждом перекрёстке даже с давлением в системе, постоянно паровая пробка стоит где-то в малом круге, тосол выкидывает, короче трэш. На вазах тоже не годится ездить без давления, там электровентилятор не отрабатывает как положено.
Да, пробки для расширительных бачков - это лотерея, мужики покупали пять разных пробок наугад, и только одна на стенде стабильно открывалась и закрывалась как надо. Плюс качество антифризов, от некоторых клапана залипают через месяц, и начинается та же песня- шланги раздувает, печки рвёт. Ужас. Правда всё это касается в основном отечественных машин. Из иностранного, только у брата на ауди припомню такие траблы, как-то долго он бился с охлаждением на своей а4, и в итоге так и продал её.

Ну, во первых, закрытым контур охлаждения ДВС делают для того, чтобы она работала в разных условиях. Вы, когда по горам едете не задумываетесь о том, что "закипите". Верно?
Во вторых конструктивные причины, в т.ч. работа помпы. На холостых что-то вроде 500-700 об/мин, на кик-дауне под 3000. Температурный диапазон - от ледяной шуги до плотного маслянистого р-ра и после прогрева менее вязкой жижи.
В третьих применяемые материалы современные мягко говоря не дружат с водой от слова совсем. Поэтому о воде вообще нет смысла говорить. Там уже не вода, а хим. жижа с сложной формулой. Тем не менее на гликолях в промышленных системах (отопление/холод) кавитация очень даже имеет место быть.
По пробкам радиаторов разных авто встречал "сброс" от 0,9 бар (японки) и до чуть ли не 2 бара (баварцы - пробки расширительных бачков).

То есть,возникнет кавитация или нет,будет зависеть от самого двигателя?Как пример с перегревом,одни кипят,другие нет.
Ну хорошо,перегрев можно увидеть,услышать.Бульканье или пузырьки под пробкой радиатора.Если такого не наблюдается,значит всё с охлаждением нормально.
А наличие кавитации никак ведь не определишь?Это только через время при снятии помпы будут видны следы имевшей место кавитации.

Всё кипят моторы.
Сколько имею опыт эксплуатации, "побитых" кавитацией помп не видел.
К чему вам это? Есть или нет, всё "отстоится" в радиаторе, и выйдет в РБ.

К чему?Да просто заинтересовало.
Вот человек рассказывал:

ОЖ не бурлит,не кипит,всё нормально,можно ездить.Ну правда,избавился от проблемы утечек антифриза,а что ещё страшнее,от разрыва радитора.Но тут находятся знающие,которые утверждают,что не всё так хорошо.И отсутствие перегрева двигателя,ещё не повод для успокоения в таком случае.И рассказывают про явление кавитации.Мол будешь ездить без давления,ничего не подозревая,но через время будет большое попадалово.Либо лопасти помпы разобьёт,либо раковины в двигателе повыбивает.И всё это результат кавитации.
Вот поэтому и заинтересовался.

Да потому что быстрее вылетит что-то другое, чем помпа загнётся от кавитации. Не живут движки и системы охлаждения с отоплением в режиме кипения настолько долго, чтоб колесо помпы успело пострадать. Или голову поведёт, или прокладки где-то вышибет, или запарит, или потечёт.
Кстати, вот автор газует, давление на входе помпы измеряет, а о степени открытия термостата при этом думает? В системе два круга, малый через печку и большой через радиатор. Сопротивление большого круга, думается мне, в разы меньше, чем малого, и значение избыточного давления на всасе помпы будет меняться в зависимости от этого.
Надо греть движок до полного открытия термостата и в таких условиях делать замеры от числа оборотов и уровня в расширительном бачке. А это стендовая тема, нагрузка на двигатель нужна около номинала.


Больше 200 тыщ проехал, нагрузок повидал хороших и разных. Думаю, от кавитации не умрёт. Плюс у нас есть средство визуального контроля: с помпы тоненький шланчик выведен в расширительный бачок выше уровня жидкости. Из него струя бьёт. Если до противоположной стенки бачка добивает на холостых - помпа в норме.

Прикольно. Блин, век естествоиспытателей....
Без давления в СО ДВС можно доехать до СТО, если например прокладку пробило.
А связь Т кипения с атмосферным давлением я вам приводил.
Потом зазор на помпе между рабочим колесом и входным диффузором конский. По сути бОльший напор даёт расширение ОЖ. Потом помпу менять надо вместе с ГРМ.... Да и в принципе форма рабочего колеса отличается от общепрома. Больше похожа на помпу в стиралке.
Раковин от кавитации в ДВС я не встречал. В проме было дело. Но это были системы под избыточным давлением. Есть желание увидеть, проверяйте. Но сам и на своём моторе. Регламенты пишут не просто так.