Что такое теплообменник в автомобиле
Перейти к содержимому

Что такое теплообменник в автомобиле

  • автор:

Теплообменник

Теплообменник

Почти на всех современных двигателях Опель и Шевроле есть такое устройство — теплообменник. Для чего его ставят? Дело в том, что современные двигатели работают при очень высоких температурах, так для двигателя Z16-18XER допускается работа при температуре до 120 гр. А номинальная температура для них 102-107 гр. Делается это в угоду экологии и для повышения КПД двигателей.

Однако, как мы все помним из курса химии за 8-й класс, по правилу Ванн-Гоффа, при повышении температуры, скорости реакций возрастают в 3-6 раз, соответственно масло в нашем двигателе начинает деградировать быстрее, окисляется кислородом воздуха, полимеризуется, образуя лаковые отложения, сгустки, которые забивают масленные каналы и выводят из строя двигатель. Вот тут-то и приходит на помощь теплообменник, который забирает лишнее тепло от масла и отдает его антифризу. При этом температура масла всегда равна температуре антифриза (приблизительно), и наше масло «спасено» от быстрой деградации (несмотря на это, срок замены масла на современных двигателях GM нужно сокращать до 6-7 тыс.км., при городской эксплуатации, и до 10 т.км. при трассовой).

Как устроен теплообменник? По сути это два независимых контура, по которым текут два разных вещества, масло и антифриз в нашем случае, и внутреннее устройство теплообменника устроенно так, чтобы максимально эффективно обмениваться теплом между этими двумя жидкостями. Соответственно имеется вход и выход ля масла и вход и выход для антифриза.

радиатор

На картинке типичный радиатор от автомобиля ОПЕЛЬ, большие отверстия — это и есть входа и выходы антифриза и масла.

Отчего теплообменники выходят из строя?

Все входы — выходы теплообменника уплотнены резиновыми прокладками, которые препятствуют выходу сред наружу и перемешиванию их. Но со временем эти прокладки деградируют и выходят из строя и тогда масло и антифриз могут начать смешиваться и выходить наружу. Происходит деградация прокладок теплообменника по нескольким причинам, разберем их:

— теплообменник находится под выпускным коллектором автомобиля, который нагревается до экстремальных температур.

— Высокое содержание серы в нашем бензине

— плавающее качество ОРИГИНАЛЬНЫХ запчастей GM

— редкая замена масла и антифриза пользователем

-естественные причины (старении полимера резины)

Резиновые прокладки, суть резина создается путем полимеризации молекул диметилбутадиена, связанных серными мостиками. При воздействии высоких температур полимерные цепочки рвутся и связываются хаотическим образом. Сера, попадающая в масло из бензина запускает следующую стадию полимеризации, превращая эластичную резину в твердое соединение, которое более не выполняет своих функций. Масло и антифриз начинают бежать и смешиваться.

чача

МАСЛО ПОПАЛО В АТИФРИЗ ((

Как же понять, что у вас проблемы с теплообменником? Ранняя диагностика этой неисправности лежит на плечах самого клиента, ибо несвоевременная диагностика течей прокладок теплообменника ведет к целой серии неисправностей. Дело в том, что все компоненты системы охлаждения не являются маслостойкими, и начинают разрушаться от воздействия на них масляно-антифризной эмульсии. Выходят из стоя все патрубки, помпа, основной радиатор и радиатор печки, прокладка масляного насоса, общие стоимости ремонтов возрастают очень существенно.

Основные признаки выхода из строя прокладок теплообменника:

— грязь в расширительном бачке

-запах горелого масла и антифриза в салоне

-масляные отпотевания в районе масляного фильтра

-быстрая убыль антифриза при визуально целых патрубках системы охлаждения

-выход из строя датчика уровня антифриза (поплавок в бачке напитывается продуктами смешения масла и антифриза)

Записываться на ремонт по замене уплотнительных колец теплообменника. Это достаточно длительная и трудоемкая процедура, длящаяся от 2 до 4 часов. Она сопровождается снятием выпускного коллектора и корпуса масляного фильтра с демонтажем радиатора теплообменника. Соответственно на турбовых автомобилях снимается коллектор с турбиной с демонтажем всех питающих систем.

Для двигателей Z16-18XER и A16-18XER Стоимость замены составляет 21500 руб.

Для турбовых двигателей A16NET — 15000 руб. A14NET — От 26000 руб. В последнем случае какой-либо фиксированной стоимости нет, т.к. процесс сопряжен с демонтажем всех подающих и отводящих трубок турбины, которые будут заменены при необходимости (деградация уплотнений, пластиковых частей, забитии продуктами деградации масла).

В процессе ремонта мы применяем только оригинальные запчасти, т.к. по нашему опыту другие запчасти, даже «именитых» производителей — НЕ ХОДЯТ!

Записаться на ремонт можно по телефонам, указанным в разделе «контакты».

Теплообменник двигателя

Теплообменник двигателя

Каждый двигатель в современной машине оборудован турбокомпрессорами, которые не работают вне определенного температурного интервала. Это относится ко всем системам в автомобиле, которые содействуют работе мотора.

При существенном понижении температур дизельное топливо становится густым, что значительно усложняет не только запуск самого двигателя, но работу двигателя в целом. Существуют ситуации прямо противоположные – слишком активная деятельность двигателя при отсутствии охлаждения или отвода тепла. В таких ситуациях возможен значительный перегрев двигателя, что также негативно сказывается на агрегате. Естественно, что риск неблагоприятных последствий возрастает в десятки раз при систематическом и длительном перегреве. Большинство таких случаев заканчивается полным ремонтом, начиная с этапа замены гильз и поршней и заканчивая заменой других деталей.

На современных легковых автомобилях чаще всего применяются так называемые жидкостные системы охлаждения. Это закрытые системы охлаждения, имеющие низкий уровень шума, но обеспечивающие равномерное охлаждение. В целом же за поддержание оптимальной температуры двигателя отвечают следующие детали системы охлаждения:

  • радиатор с жидкостью, которая непосредственно охлаждает;
  • масляный радиатор;
  • теплообменник;
  • водяная помпа (действует по принципу забора тепла от деталей);
  • термостат (регулирует направление движения жидкости, которая производит охлаждение) и др.

Теплообменник двигателя выполняет прямо противоположную функцию относительно радиатора. Если радиатор нужен для осуществления процесса уже нагретой жидкости, то теплообменник способствует нагреву того воздуха, который проходит через него. Данный процесс необходим для предотвращения процесса, в результате которого моторное масло начинает вспениваться (образуются пузырьки воздуха при нагревании масла). Это является основной проблемой при нагреве моторного масла, так как в итоге ведет к поломке мотора.

Во избежание такого рода неприятных ситуаций, ведущих к поломке, масло также нуждается в постоянном охлаждении. Если подвергнуть тщательному анализу весь процесс изменения температуры масла на протяжении всего цикла, то заметим, что после забора масло поступает в теплообменник именно для охлаждения и только затем вновь отправляется для того, чтобы произвести смазку и охлаждение дизельного двигателя.

Теплообменник или как понять, что антифриз попал в масло!

Теплообменник — это техническое устройство, в котором осуществляется теплообмен между двумя средами, имеющими различные температуры.

Скажем сразу откровенно слабое место всех современных двигателей!

Перемешивание моторной смазки с охлаждающей жидкостью двигателя – неисправность критическая, требующая немедленного вмешательства и устранения. Другими словами, эксплуатировать машину нельзя, только ремонтировать. Хоть и нечасто, но такая проблема встречается на новых и подержанных автомобилях. Чтобы избежать дорогостоящих ремонтов, хозяин авто должен четко представлять порядок своих действий, когда обнаружено масло в антифризе.

Система охлаждения силового агрегата представляет собой сеть каналов, проходящих через блок и головку цилиндров. Она герметична и потому работает под давлением, возникающим в результате нагрева и расширения жидкости. Система смазки имеет похожее строение, только каналы более узкие, а давление создает масляный насос.

Крайне важно следить за уровнями и состоянием технических жидкостей, масла и антифриза.

Существует несколько причин, по которым происходит смешивание двух разных жидкостей:

  1. В автомобилях с современными и сложными двигателями присутствует элемент охлаждения моторной смазки – масляный радиатор или по другому ТЕПЛООБМЕННИК. В нем и случается перемешивание антифриза с маслом в результате пробоя прокладок.
  2. Прокладка между головкой и блоком цилиндров – слабое место любого мотора. Когда в ней возникает мельчайшая трещина, жидкость с более высоким давлением проникает в «чужую» систему. Как правило, масло поступает в антифриз, потому что масляный насос «давит» сильнее, нежели помпа. Хотя случается и взаимное проникновение.
  3. Трещины в металле самой ГБЦ.

Как определить попадание смазки в антифриз:
  • из-за ухудшения охлаждающих свойств антифриза двигатель начинает сильнее греться, чаще срабатывает электрический вентилятор;
  • уровень масла постепенно снижается, а тосола – повышается (заметить довольно сложно);
  • крыльчатка помпы взбивает масляно-водяную смесь, превращая ее в густую белую эмульсию, засоряющую фильтр, отчего падает давление моторной смазки;
  • снаружи на блоке либо корпусе теплообменника видны потеки, берущие начало возле прокладки (появляются не всегда);
  • масло в расширительном бачке меняет цвет и консистенцию охлаждающей жидкости.

Как правило, беда не приходит одна. Тосол, попавший в поддон картера, может создать серьезные проблемы: в лучшем случае эмульсия засорит смазывающие каналы и фильтр. При худшем раскладе коленчатый вал провернет вкладыши (подшипники скольжения) в результате масляного голодания. Дорогостоящий ремонт обеспечен.

Признак поломки хорошо заметен – из выхлопной трубы валит белый дым в большом количестве, а мощность мотора резко падает.

Когда подобная проблема возникает на машине, оборудованной теплообменником – охладителем моторной смазки, возникают затруднения с самостоятельной диагностикой неисправности. Если внешние признаки в виде потеков отсутствуют, то после выявления эмульсии в расширительном бачке срочно обращайтесь в наш автотехцентр, мы проведем замену прокладок теплообменника и промоем масляную и охлаждающую системы.

На автомобилях марок GM теплообменник расположен за коллектором, и постоянно подвержен сильному нагреву, из-за этого прокладки дубеют и начинается течь масла!

Все современные моторы теплонагруженные, рабочая температура моторов достигает 103-105С, а у некоторых моторов еще выше. Детонация ДВС, высохшие пластиковые трубки, дубовые резиновые прокладки и преждевременное окисление масла являются платой за экологичность.

Теплообменник КАМАЗ масляный: защита масла от перегрева

На актуальных модификациях двигателей КАМАЗ предусмотрена система охлаждения масла, построенная на одном узле — масляном теплообменнике. Все о данных деталях, их типах, конструкции, принципе работы и применяемости, а также о верном выборе, ремонте и замене теплообменников — читайте в данной статье.

Что такое масляный теплообменник КАМАЗ?

Масляный теплообменник (жидкостно-масляный теплообменник, ЖМТ) — узел систем смазки и охлаждения дизельных силовых агрегатов высокой мощности; встраиваемый в систему жидкостного охлаждения двигателя теплообменник специальной конструкции, обеспечивающий охлаждение моторного масла за счет теплообмена с потоком охлаждающей жидкости.

Система смазки мощных дизельных агрегатов КАМАЗ работает в тяжелых условиях, масло постоянно подвергается действию высоких температур и постепенно теряет свои качества. На определенных режимах моторное масло может перегреваться, что ведет к уменьшению его вязкости и смазывающей способности, а также к интенсивному разложению и выгоранию. В конечном итоге перегретое масло ухудшает работу двигателя и даже может стать причиной его выхода из строя. Эта проблема решается введением в систему смазки двигателей КАМАЗ элемента для охлаждения масла — теплообменника.

Масляный теплообменник является составной частью систем смазки и охлаждения мотора, он обеспечивает отвод излишнего тепла от масла за счет активного теплообмена с омывающим потоком охлаждающей жидкости (ОЖ). Именно поэтому устройства данного типа называются жидкостно-масляными теплообменникам, или ЖМТ. Данный агрегат выполняет несколько функций:

  • Частичное охлаждение масла при температуре двигателя менее 100 градусов;
  • Охлаждение всего поступающего на мотор масла при температуре в пределах 100-110 градусов;
  • Сокращение расхода масла на угар и продление его ресурса;
  • Обеспечение оптимального температурного режима различных систем двигателя — благодаря ЖМТ температура масла никогда не падает ниже температуры ОЖ, что способствует более равномерному прогреву деталей мотора, снижению механических напряжений и т.д.;
  • Упрощение конструкции системы охлаждения масла и сокращение стоимости двигателя при обеспечении нормальных характеристик его работы.

Сегодня теплообменники устанавливаются в большинстве дизелей КАМАЗ, соответствующих нормам Евро-2 и выше, они играют важную роль в обеспечении нормальных характеристик силового агрегата на всех режимах работы. Неисправный теплообменник подлежит скорейшему ремонту или полной замене, но прежде, чем покупать новую деталь, следует разобраться в конструкции и работе этих устройств.

Устройство и принцип действия масляных теплообменников КАМАЗ

Конструкция масляного теплообменника КАМАЗ

Конструкция масляного теплообменника КАМАЗ

На двигателях КАМАЗ в настоящее время находят применение только ЖМТ кожухотрубного (трубчатого) типа различных модификаций. Конструктивно данный агрегат довольно прост, он состоит из следующих деталей:

  • Корпус (кожух);
  • Сердцевина с дефлектором;
  • Подводящий коллектор;
  • Отводящий коллектор.

Основу конструкции составляет алюминиевый цилиндрический корпус (кожух), на стенке которого выполнены каналы и привалочные поверхности для присоединения к блоку масляных фильтров (установка выполняется через прокладки). Торцы кожуха закрываются специальными крышками с патрубками — подводящим и отводящим коллекторами, первый обеспечивает подачу охлаждающей жидкости из водяной рубашки блока цилиндров внутрь корпуса, а второй отводит жидкость обратно в систему охлаждения двигателя. На корпусе выполнены сверления и каналы под установку перепускных клапанов, обеспечивающих перепуск масла в обход теплообменника при засорении его сердечника.

Внутрь корпуса устанавливается сердцевина — сборка тонкостенных медных или латунных трубок, помещенных в пакет поперечных металлических пластин. На сердцевине расположено пять пластин с выступающей частью, которые делят всю деталь на четыре секции, что обеспечивает изменение направления потока масла. С одной стороны сердцевины располагается фланец, который при монтаже упирается в торец корпуса, с противоположной стороны фланец имеет такой диаметр, чтобы плотно входить внутрь кожуха, на нем же располагается несколько уплотнительных колец. Такая конструкция обеспечивает разделение потока охлаждающей жидкости и масла, препятствуя их смешиванию. А для правильного направления потока масла с одной стороны сердцевины располагается дефлектор — незамкнутое металлическое кольцо с щелью.

В собранном ЖМТ образуется теплообменник с двумя изолированными потоками: по трубкам сердечника протекает ОЖ, а по пространству между трубками и стенками кожуха протекает масло. Благодаря разделению сердечника на четыре секции путь потока масла увеличивается, чем достигается более эффективная отдача тепла охлаждающей жидкости.

ЖМТ монтируется на двигатель в сборе с блоком масляных фильтров (здесь же размещается термосиловой клапан, регулирующий поток масла через теплообменник), его подводящий и отводящий коллекторы соединяются с соответствующими патрубками на блоке цилиндров. В большинстве конструкций подводящий коллектор соединяется с блоком посредством короткой трубы, а отводящий коллектор — с помощью привалочной поверхности.

Работает ЖМТ следующим образом. При температуре двигателя ниже 95 градусов термосиловой клапан закрыт, поэтому весь поток масла от масляного насоса проходит через фильтры и сразу поступает в систему смазки двигателя. При повышении температуры выше 95 градусов клапан открывается, и часть масла от фильтров направляется на ЖМТ — здесь оно проходит внутри кожуха вокруг сердцевины, отдает излишнее тепло проходящей по трубам ОЖ, и только затем поступает в систему смазки двигателя. При росте температуры свыше 100 градусов термоклапан направляет в ЖМТ уже весь поток масла от фильтров. Если по каким-либо причинам температура двигателя превысила 115 градусов, охлаждение масла в ЖМТ становится неэффективным и может наступить перегрев — о наступлении аварийной ситуации предупреждает соответствующий индикатор на приборной панели.

Двигатель КАМАЗ серии 740 с масляным теплообменником

Двигатель КАМАЗ серии 740 с масляным теплообменником

Применяемость масляных теплообменников на автомобилях КАМАЗ

ЖМТ устанавливаются только на дизельные двигатели КАМАЗ 740 различных модификаций экологических классов Евро-2, 3 и 4. Сегодня используется два типа теплообменников:

  • Каталожный номер 740.11-1013200 — короткая модификация;
  • Каталожный номер 740.20-1013200 — длинная модификация.

Отличие данных деталей заключается в конструкции коллекторов и, следовательно, в способе подключения к системе охлаждения. В коротком ЖМТ отводящий коллектор имеет только привалочную поверхность на торце для присоединения патрубка с помощью болтов или шпилек. Теплообменники с таким коллектором являются универсальными, они подходят для большинства КАМАЗовских двигателей различных экологических классов. В длинном ЖМТ на отводящем коллекторе расположен патрубок для присоединения шланга с фиксацией металлическом хомутом. В остальном обе детали идентичны и могут присоединяться к стандартным сборкам фильтров.

Установка теплообменника масляного КАМАЗ на блок масляных фильтров

Установка теплообменника масляного КАМАЗ на блок масляных фильтров

Как верно подобрать и заменить масляный теплообменник КАМАЗ

Жидкостно-масляные теплообменники имеют простую конструкцию, что обуславливает их высокий ресурс и надежность. Однако с течением времени сердечник ЖМТ засоряется, пространство между пластинами забивается различными отложениями — это приводит к повышению сопротивления потоку масла и снижает эффективность теплообмена. При чрезмерном засорении срабатывает перепускной клапан, и масло из фильтров поступает в двигатель в обход теплообменника. В результате охлаждение масла ухудшается и даже при малой нагрузке высок риск перегрева. Если возникает такая ситуация (загорается соответствующая индикаторная лампа, наблюдается ухудшение работы мотора), масляный теплообменник необходимо проверить, демонтировать с двигателя, подвергнуть разборке и очистке.

Также в деталях теплообменника в результате процессов коррозии или при повреждении возникают трещины и щели, через которые масло попадает в охлаждающую жидкость. Эта же проблема наблюдается при износе или повреждении уплотнительных элементов. В этом случае ЖМТ подлежит ремонту или полной замене. Сегодня на рынке присутствуют различные по комплектации ремонтные комплекты, содержащие прокладки, сердечники, коллекторы и другие детали. Если же ремонт выполнить невозможно или нецелесообразно, то необходимо полностью заменить деталь. Все работы выполняются в соответствии с инструкцией по ремонту и обслуживанию транспортного средства. Перед ремонтом осуществляется слив охлаждающей жидкости и части масла, после замены все жидкости доводятся до нужного уровня. Впоследствии ЖМТ требует лишь регулярного осмотра и проверки клапанов при каждом регламентном ТО.

Если теплообменник подобран и установлен правильно, то моторное масло всегда будет иметь оптимальную температуру, обеспечивая эффективную работу силового агрегата.

Другие статьи

#Омывающие жидкости
29.09.2023 | Статьи о запасных частях

Зима и лето, два полюса, между которыми меняется весь наш мир. И в этом мире существуют омывающие жидкости — помощники, которые обеспечивают нашу безопасность на дороге. В этой статье мы окунемся в мир омывающих жидкостей и узнаем, какие они бывают, от чего зависит их температура замерзания и как их правильно выбрать.

#Рассухариватель клапанов
21.06.2023 | Статьи о запасных частях

Замена клапанов двигателя внутреннего сгорания затрудняется необходимостью съема сухарей — для этой операции используются специальные рассухариватели клапанов. Все об этом инструменте, его существующих типах, конструкции и принципе действия, а также о его выборе и применении читайте в данной статье.

#Переключатель света с регулировкой шкалы
14.06.2023 | Статьи о запасных частях

Во многих отечественных автомобилях ранних выпусков широко использовались центральные переключатели света с реостатом, позволяющим регулировать яркость подсветки приборов. Все о данных устройствах, их существующих типах, конструкции, работе, а также об их правильном выборе и замене читайте в статье.

#Пластина распределителя зажигания
07.06.2023 | Статьи о запасных частях

Одной из основных деталей распределителя зажигания является опорная пластина, отвечающая за функционирование прерывателя. Все о пластинах прерывателя, их существующих типах и конструктивных особенностях, а также о подборе, замене и регулировках данных компонентов подробно рассказано в данной статье.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *