Из чего состоит система жидкостного охлаждения

Система охлаждения двигателя

Система охлаждения двигателя предназначена для отвода тепла от деталей и узлов двигателя и поддержания оптимальной температуры работающего двигателя. В состав системы охлаждения автомобиля входят: рубашка охлаждения блока и головки цилиндров, насос (помпа), радиатор, вентилятор радиатора, термостат, расширительный бачок, патрубки и шланги. Владелец автомобиля должен внимательно следить за состоянием всех элементов системы охлаждения и при обнаружении неисправностей немедленно их устранять.

Функции системы охлаждения двигателя

Система охлаждения двигателя выполняет целый ряд важных функций:

• Отвод тепла от двигателя — температура в цилиндрах двигателя достигает 2000 °C, при отсутствии отвода тепла стенки камер сгорания нагревались бы до нескольких сот градусов, что привело бы к сгоранию и испарению моторного масла, потере прочности материалов из которых изготовлен двигатель и преждевременному выходу двигателя из строя.
• Охлаждение масла в системе смазки — система охлаждения двигателя может использоваться для охлаждения моторного масла с помощью масляного радиатора встроенного в систему охлаждения двигателя для предотвращения потери маслом смазывающих свойств.
• Нагрев воздуха в системе отопления, вентиляции и кондиционирования — осуществляется с помощью радиатора отопителя салона, обеспечивает комфортную температуру в салоне автомобиля.
• Охлаждение отработанных газов в системе рециркуляции отработавших газов (EGR) — система охлаждения двигателя может использоваться для уменьшения температуры отработавших газов перед подачей их в цилиндры.
• Охлаждает воздух в системе турбонадува — система охлаждения двигателя может использоваться для снижения температуры сжатого компрессором воздуха перед подачей его в цилиндры.
• Охлаждает рабочую жидкость в АКПП — система охлаждения двигателя может использоваться для снижения температуры рабочей жидкости в автоматических коробках передач.

Типы систем охлаждения

Воздушное охлаждение

Воздушное охлаждение — тепло от двигателя с воздушной системой охлаждения передается в окружающую среду через оребрение цилиндров двигателя.

Воздушное охлаждение может быть естественным (за счет естественного движения потока воздуха) и принудительным (за счет потока воздуха создаваемого вентилятором).

Воздушное охлаждение не способно равномерно отводить тепло от двигателя и в настоящее время используется на двигателях легкой высокоподвижной техники: мотоциклах, мопедах, снегоходах и квадроциклах.

Жидкостное охлаждение

Жидкостное охлаждение — тепло от двигателя отводится с помощью охлаждающей жидкости, в качестве которой может выступать вода, антифриз или масло.

Системы жидкостного охлаждения могут быть замкнутые (охлаждающая жидкость циркулирует по герметичному контуру) и незамкнутые (теплоноситель подается извне двигателя и нагретый уходит в окружающую среду).

По способу циркуляции охлаждающей жидкости системы жидкостного охлаждения делятся на принудительные (циркуляция охлаждающей жидкости осуществляется за счет работы насоса) и термосифонные (циркуляция жидкости осуществляется за счет разницы в плотности жидкости нагретой в двигателе и охлажденной в радиаторе).

Жидкостное охлаждение имеет гораздо более сложное устройство, но лучше справляется со своими функциями, поэтому используется на большинстве современных автомобилей.

Основные части системы охлаждения двигателя автомобиля

Двигатели большинства двигателей современных автомобилей оснащаются замкнутыми жидкостными системами охлаждения с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости.

В состав таких систем входят: рубашка охлаждения блока и головки цилиндров, насос (помпа), радиатор, вентилятор радиатора, термостат, расширительный бачок, патрубки и шланги. К системе охлаждения подключен теплообменник отопителя салона.

Рубашка охлаждения блока и головки цилиндров

Рубашка охлаждения блока и головки цилиндров представляет собой систему каналов внутри блока и головки цилиндров по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Охлаждающая жидкость отбирает тепло от сильно нагретых блока и цилиндров двигателя и переносит его к радиатору.

Охлаждающая жидкость

В качестве охлаждающей жидкости используется антифризы с низкой температурой замерзания (-40°C или— 65°C) и высокой температурой кипения (+120 °С).

В качестве антифризов используются водные растворы этиленгликоля или пропиленгликоля.

Для получения нужных свойств в состав антифриза входят до полутора десятка присадок: противокоррозийных, антивспенивающих, стабилизирующих. Именно комплект присадок определяет качество и область применения антифриза.

Антифризы выпускаются либо в концентратов, либо в виде готовых к применению растворов. Концентраты перед использованием разбавляют в определенной пропорции дистиллированной водой.

Производители окрашивают антифризы с помощью красителей в разные цвета. Яркий цвет антифриза облегчает контроль его уровня и напоминает о его токсичности. Совпадение цвета двух разных антифризов не является свидетельством их совместимости.

Насос охлаждающей жидкости (помпа)

Насос обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости в системе охлаждения. Насос приводится во вращение ремнем ГРМ или ремнем привода вспомогательных агрегатов. В двигателях современных автомобилей все чаще используются электрические насосы охлаждающей жидкости.

Термостат

Термостат предназначен для поддержания рабочей температуры двигателя. Термостат является автоматическим клапаном управляемым термоэлементом, в зависимости от температуры охлаждающей жидкости термостат открывает или закрывает путь антифризу к радиатору охлаждения.

При запуске двигателя, пока температура охлаждающей жидкости не достигла рабочей температуры двигателя, термостат закрыт и пускает охлаждающую жидкость по малому кругу (насос — рубашка двигателя — термостат — насос).

При достижении охлаждающей жидкости рабочей температуры двигателя термостат открывается и пускает охлаждающую жидкость по большому кругу, через радиатор охлаждения.

Расширительный бачок

Расширительный бачок предназначен для компенсации расширения охлаждающей жидкости при нагреве. Расширительный бачок изготавливают из полупрозрачной пластмассы, на его стенке размещают отметки MIN/MAX для контроля уровня охлаждающей жидкости в системе.

Расширительный бачок закрывается пробкой, в которую встроены паровой (выпускной) клапан и воздушный (впускной) клапан. Клапана в пробке расширительного бачка поддерживают повышенное давление (1,1–1,3 бара) охлаждающей жидкости в системе, что позволяет повысить температуру кипения охлаждающей жидкости.

В случает закипания охлаждающей жидкости, давление пара в радиаторе возрастает и при достижении определенного значения паровой клапан открывается и выпускает пар наружу.

При остановке двигателя охлаждающая жидкость охлаждается, пар конденсируется и в системе создается разрежение, воздушный клапан при этом открывается и пропускает воздух внутрь радиатора.

Радиатор

Радиатор предназначен для отвода избыточного тепла в атмосферу. Существует несколько основных типов конструкции радиаторов:

• Трубчатые радиаторы — самый распространенный тип радиаторов. Трубчатые радиаторы состоят из вертикальных трубок овального или круглого сечения, проходящих через ряд тонких горизонтальных пластин и припаянных к верхнему и нижнему бачкам радиатора.
• Пластинчатые радиаторы — состоят из волнистых спаянных между собой по краям пластин, верхние и нижние концы пластин впаяны в отверстия в верхнем и нижнем резервуарах радиатора. Охлаждающая жидкость циркулирует внутри спаянных пластин. Пластинчатые радиаторы имеют большую площадь поверхности, чем трубчатые радиаторы, но быстрее загрязняются и менее надежны из-за большого количества паяных швов.
• Сотовые радиаторы — представляют собой набор круглых горизонтальных спаянных между собой трубок, охлаждающий воздух проходит через трубки, а охлаждающая жидкость омывает внешние поверхности трубок. Сотовые радиаторы имеют большую поверхность охлаждения, чем радиаторы других типов, но расходы на материал и изготовление сотовых радиаторов очень велики, поэтому в настоящее время они встречаются крайне редко.

Для изготовления радиаторов используются материалы хорошо проводящие тепло, чаще всего из алюминия, меди или их сплавов.

Вентилятор охлаждения радиатора

Вентилятор охлаждения радиатора предназначен для усиления потока воздуха проходящего через радиатор для его принудительного охлаждения, когда естественного обдува вентилятора недостаточно.

Привод вентилятора может быть механическим или электрическим. При механическом приводе вентилятор может быть закреплен на одной оси с насосом охлаждающей жидкости и работать постоянно, либо может быть соединен с приводом через электромагнитная, фрикционная, гидравлическая, вязкостная муфту и тогда он будет включаться при необходимости.

В большинстве современных автомобилей используются электрические вентиляторы, которые включаются при необходимости в дополнительном обдуве вентилятора. Электрические вентиляторы позволяют автоматически регулировать моменты включения и выключения вентилятора и изменять частоту вращения вентилятора.

Патрубки и шланги

Элементы системы охлаждения двигателя соединены между собой с помощью патрубков и шлангов. Патрубки и шланги крепятся с помощью стяжных хомутов.

Датчик температуры

Датчики температуры охлаждающей жидкости предназначены для измерения и контроля температуры антифриза. Чаще всего один датчик ввернут в верхний бачок радиатора, а другой ввернут в рубашку охлаждения головки блока цилиндров. Показания датчиков температуры охлаждающей жидкости поступают в блок управления двигателем и отображаются указателем температуры охлаждающей жидкости и сигнальной лампой перегрева двигателя, которые расположены на приборной панели автомобиля.

Радиатор отопителя

Радиатор отопителя предназначен для нагревания воздуха поступающего в салон автомобиля. Радиатор отопителя подключается к выходному патрубку водяной рубашки двигателя.

Принцип работы системы охлаждения двигателя

Охлаждающая жидкость нагревается за счет тепла выделяемого в цилиндрах двигателя, поступает в радиатор, охлаждается в нем и возвращается в рубашку охлаждения двигателя.

Циркуляция охлаждающей жидкости осуществляется принудительно с помощью насоса охлаждающей жидкости.

Усиленное охлаждение охлаждающей жидкости осуществляется за счет интенсивного обдува воздухом радиатора вентилятором.

В системе охлаждения двигателя существуют два круга циркуляции охлаждающей жидкости: малый и большой. Малый круг циркуляции: рубашка охлаждения двигателя — водяной насос — термостат — рубашка охлаждения двигателя. Большой круг циркуляции: рубашка охлаждения двигателя — водяной насос — термостат — радиатор — рубашка охлаждения двигателя. Радиатор отопителя салона может входить в малый или в большой круг циркуляции в зависимости от автомобиля.

При запуске двигателя, пока температура охлаждающей жидкости не достигла рабочей температуры двигателя, термостат закрыт и пускает охлаждающую жидкость по малому кругу (насос — рубашка двигателя — термостат — насос).

При достижении охлаждающей жидкости рабочей температуры двигателя термостат открывается и пускает охлаждающую жидкость по большому кругу, через радиатор охлаждения.

Малый круг циркуляции предназначен для быстрого выведения двигателя на эффективный рабочий температурный режим. При малом круге циркуляции антифриз не проходит через радиатор и фактически не охлаждается.

Большой круг циркуляции предназначен для охлаждения антифриза когда двигатель уже достиг рабочего температурного режима.

Чем сильнее нагревается охлаждающаяся жидкость, тем сильнее открывается термостат и тем больший объем охлаждающей жидкости пропускается через радиатор и охлаждается там.

Принцип переключения между малым и большим кругом циркуляции позволяет максимально быстро вывести холодный двигатель в эффективный рабочий температурный режим.

В наиболее современных экологичных двигателях могут иметься два контура системы охлаждения, отдельный контур для блока цилиндров и другой отдельно для головки блока цилиндров (ГБЦ). Циркуляция жидкости в каждом из контуров регулируется отдельным термостатом. При запуске холодного двигателя охлаждающая жидкость в контуре блока цилиндров не перекачивается и нагревается быстрее. Охлаждающая жидкость в головке блока цилиндров (ГБЦ) начинает циркулировать сразу и забрав тепло поступает в радиатор отопителя. По мере прогрева двигателя включается циркуляция в контуре блока цилиндров. Во время работы обоих контуров, в контуре охлаждения головки блока цилиндров (ГБЦ), поддерживается температура на 15-20 градусов ниже, чем в контуре блока цилиндров, что позволяет улучшить наполнение камер сгорания и процесс смесеобразования, а также снизить риск возникновения детонации.

Охлаждающую жидкость в систему охлаждения заливают через горловину расширительного бачка. Объем системы охлаждения легкового автомобиля указывается в руководстве по эксплуатации на автомобиль и обычно составляет от 6 до 12 литров.

Неисправности системы охлаждения

Наиболее частыми неисправностями системы охлаждения двигателя являются:

• Перегрев двигателя — перегрев двигателя возможен из-за следующих причин: низкий уровень охлаждающей жидкости, слабое натяжение или обрыв ремня насоса охлаждающей жидкости, неисправность насоса охлаждающей жидкости, невключение муфты или электродвигателя вентилятора, заедание термостата в закрытом положении, отложение большого количества накипи в системе охлаждения, сильное загрязнение наружной поверхности радиатора, неисправность клапана пробки радиатора или расширительного бачка.
• Падение уровня охлаждающей жидкости — может произойти в результате утечки или выкипания. При понижении уровня охлаждающей жидкости в результате выкипания следует долить в расширительный бачок дистиллированной воды. При понижении уровня охлаждающей жидкости в результате утечки следует долить в расширительный бачок антифриз.
• Протечки в патрубках, шлангах и местах их присоединения — патрубки и шланги системы охлаждения двигателя подвержены переменному воздействию низких и высоких температур, что приводит к появлению в них трещин и последующим протечкам. Протечки также возможны в местах присоединения патрубков и шлангов из-за ослабления винтовых и пружинных хомутов.
• Течь радиатора — возникает из-за коррозии и механических воздействий на радиатор, краткосрочно решить проблему можно с помощью специального герметика, но в дальнейшем радиатор придется в любом случае заменить.
• Течь сальника насоса охлаждающей жидкости — ведет к снижению уровню антифриза и выходу из строя подшипника насоса из-за вымываемой смазки.
• Выход из строя термостата — заедание клапана термостата в одном из крайних или промежуточных положений ведет к постоянному непрогреву или перегреву двигателя, увеличенному расходу топлива, усиленному износу двигателя.
• Выход из строя клапана в крышке расширительного бачка или радиатора— залипание клапана в открытом положении ведет к невозможности создания повышенного давления в системе охлаждения и закипанию антифриза при более низкой температуре. При залипании клапана в закрытом положении приведет во время работы двигателя к созданию чрезмерного давления, что может привести к протечкам антифриза или даже разрыву патрубков или расширительного бачка. При остывании двигателя в системе охлаждения создастся сильное разряжение, что может вызвать подсос воздуха в систему охлаждения через прокладки и соединения, а возникающие при этом паровоздушные пробки приведут к нарушению циркуляции антифриза и последующему перегреву двигателя.

Уход за системой охлаждения

Уход за системой охлаждения двигателя сводится к следованию простым правилам:

Как правильно подобрать компоненты для кастомной системы жидкостного охлаждения

Кастомное водяное охлаждение состоит из нескольких основных компонентов, которые соединяются между собой. Несмотря на очевидные догадки сама по себе жидкость в контуре СЖО ничего не охлаждает. Она является «переносчиком» тепла (теплоносителем), а вся суть сводится к отбору тепловой энергии от горячих компонентов ПК и ее передаче в радиатор, через который тепло рассеивается в воздухе.

Основные плюсы и минусы кастомных СЖО

• Значительное уменьшение температуры комплектующих;
• Ощутимо меньший уровень шума по сравнению с другими системами охлаждения;
• Увеличение срока службы компонентов, на которые установлена СЖО;
• Индивидуальный внешний вид охлаждения;
• Гибкость системы охлаждения — СЖО собирается как паззл.

• Цена;
• Сложность подбора компонентов;
• Требуется немного больше времени на сборку и установку, по сравнению с другими системами охлаждения.

Помпа (насос)

Помпа является сердцем контура СЖО. Она перекачивает охлаждающую жидкость (хладагент). Помпы от разных производителей отличаются внешним видом, они бывают с резервуаром или без, но в основе практически всех моделей лежат двигатели двух типов: D5 и DDC.

Помпа D5 — цилиндрическая и крупнее DDC. В заявленных характеристиках говорится о максимальной скорости потока до 1500 литров в час при максимальном напоре 3,9 м.

Насос DDC способен прокачать до 1000 л/ч с максимальным давлением до 5,2 м. При этом помпа меньше по размерам, что удобно в небольших корпусах, но она более шумная, чем D5 и сильнее греется, поэтому для охлаждения управляющей платы используются алюминиевые радиаторы.

Стоит отметить, что показатели скорости потока приведены для идеального контура без каких-либо компонентов. В реальной системе водяного охлаждения скорость потока составляет около 250–300 л/ч.

Если подвести итог, то для большинства энтузиастов идеально подойдет помпа D5, тогда как DDC подходит для небольших корпусов, а также систем со множеством угловых изгибов и компонентов (например, 4–5 водоблоков, несколько радиаторов).

Важно помнить, что помпы нельзя включать без жидкости — это приведет к повреждению мотора. В то же время температура хладагента не должна превышать 60 градусов.

Резервуар

Резервуар (расширительный бак) нужен для удобной заливки жидкости в систему, а также для компенсации расширения хладагента при нагреве. Резервуар может выступать отдельным элементом СЖО, но лучше использовать бак, совмещенный с помпой. Это позволит сэкономить место и пару фитингов.

Объем резервуара не оказывает существенного влияния на производительность СЖО, поэтому его стоит выбирать исходя из удобства установки.

Радиатор

Радиатор получает от хладагента тепло и рассеивает его в воздухе. Их размеры напрямую зависят от количества и размера совместимых вентиляторов. Самые часто используемые варианты — это теплообменники для 2–3 вентиляторов типоразмера 120 или 140 мм.

Другой параметр, на который стоит обратить внимание при выборе радиатора — количество ребер на дюйм (FPI). Плотность оребрения зависит от толщины теплообменника. Обычно FPI радиатора толщиной 45–60 мм составляет 8–11 ребер на дюйм. Чем тоньше радиатор, тем плотнее оребрение, что должно компенсировать уменьшение эффективности.

Для тихой, но производительной системы следует выбирать более толстый радиатор и вентиляторы с высоким статическим давлением.

В других вариантах можно использовать условную формулу расчета эффективности для радиатора 3*120 мм:

• Толщина до 30мм — радиатор на один компонент охлаждения (CPU или GPU);
• Толщина до 45мм — радиатор на один компонент под разгоном или на два не слишком горячих компонента;
• Толщина до 60 мм толщиной — радиатор на несколько компонентов охлаждения или под разгон компонентов с минимальным уровнем шума.

Водоблок

Водоблок (или ватерблок) устанавливается в компьютере на те компоненты, которые требуют охлаждения. Чаще всего это процессор и видеокарта, но также его можно устанавливать на планки оперативной памяти, чипсеты материнских плат и даже блоки питания.

Устройство водоблока очень простое: медное основание, которое соприкасается с греющимся компонентом, а также верхняя крышка (топ), выполненная из пластика или металла. При этом топ из пластика не оказывает влияния на эффективность охлаждения, а металлическая крышка позволяет дополнительно выиграть пару градусов.

За эффективный забор тепла в водоблоках отвечает внутренняя структура. Раньше использовали змейки или пины, а сейчас все производители используют множество тончайших ребер (или каналов — смотря с какой стороны посмотреть).

Еще одной хитростью для улучшения эффективности является специальный блок, который иногда называют разгонным. Он представляет собой пластиковую или металлическую часть с длинной, но узкой прорезью, благодаря чему хладагент равномерно и под большим давлением распределяется по микроканалам.

В первую очередь подобная схема актуальна для процессорных водоблоков, из-за чего стоит быть внимательным при разборке/сборке и не перепутать.

Также у водоблоков CPU строго ориентированы отверстия «Вход» и «Выход», поэтому следует внимательно разобраться при подключении шлангов или трубок, иначе эффективность охлаждения будет крайне низкой.

Трубки и шланги

Для соединения элементов водяного охлаждения используются мягкие шланги или жесткие трубки. Шланги изготовлены из ПВХ, реже из резины, а жесткие трубки в основном выполнены из ПЕТГ или акрила.

Для первой самостоятельной сборки СЖО рекомендуется использовать мягкие шланги, так как с ними проще работать, они не требуют особых инструментов, а также обеспечивают отличную надежность.

Более опытные пользователи используют жесткие трубки, это позволяет создать эстетичную и чистую сборку.

Ключевые параметры для шлангов и трубок — это внешний и внутренний диаметры. В характеристиках шлангов или трубок первое число указывает на внутренний диаметр, а второе — на внешний.

На рынке жидкостного охлаждения предлагается три наиболее популярных размера шлангов: 10/13мм, 10/16мм и 12/16мм. Трубки в основном бывают размера 10/12 и 12/16 мм.

Внутренний диаметр шлангов или трубок не оказывает влияния на эффективность охлаждения, поэтому стоит делать выбор исходя из личных предпочтений и внешнего вида. Для новичков лучше всего подойдут шланги размера 10/16 мм, поскольку толстые стенки позволяют сильнее сгибать его.

Фитинги для шлангов

На данный момент стандартом на рынке стали компрессионные фитинги. Они состоят из двух частей: штуцера, на который надевается шланг и компрессионного кольца. Оно накручивается на штуцер, зажимая шланг, что обеспечивает герметичность соединения.

Фитинги бывают разного размера, поэтому главное правило при выборе — ориентироваться на внешний и внутренний диаметр шланга. Например, если использовать шланг 10/16, то нужны фитинги на 10/16.

Еще один параметр, который сбивает с толку при выборе фитингов — это значение G1/4”. Это размер резьбы, которая де-факто стала стандартом на рынке водяного охлаждения. Все водоблоки, радиаторы и т.п., снабжаются именно такой резьбой, что делает компоненты разных производителей совместимыми между собой.

Также стоит упомянуть, что фитинги для шлангов не подходят для жестких трубок.

Фитинги для трубок

Компрессионный фитинг для трубок, как и фитинг для шлангов, состоит из основания и компрессионной гайки. Разница в том, что трубка не насаживается на штуцер, а вставляется в углубление, где располагается несколько резиновых уплотнительных колец.

Затем трубка дополнительно зажимается компрессионной гайкой с еще одним уплотнительным кольцом.

Важно помнить, что трубку можно вытащить из фитинга при некотором усилии, так что с контуром на жестких трубках стоит обращаться более аккуратно.

Угловые адаптеры и удлинители

Кроме фитингов часто используют угловые адаптеры и различные удлинители. Угловики позволяют повернуть фитинг на 90 или 45 градусов, что бывает очень полезно при разводке, особенно с жесткими трубками.

Также в арсенале практически каждого производителя есть удлинители разного размера, которые предназначены для того, чтобы приподнять фитинг над компонентом. Такие экстендеры наиболее актуальны для жестких трубок, поскольку часто позволяют избежать изгибов.

Но ассортимент адаптеров не заканчивается на этом. Существуют коленчатые угловые адаптеры, удлинители с внешней резьбой с двух сторон и много чего еще, что облегчает жизнь энтузиасту при сборке системы жидкостного охлаждения.

Хладагент

В основе любого хладагента, представленного на рынке СЖО, лежит дистиллированная вода. К ней добавляются биоциды для предотвращения цветения жидкости и присадки против коррозии. Причем каждый производитель делает жидкость с оглядкой на собственные компоненты, поэтому количество присадок может отличаться.

Также жидкость часто содержит красящие пигменты, придающие цвет хладагенту для обеспечения потрясающего внешнего вида. Однако мелкие частички пигмента могут быстрее забить каналы в водоблоках, что сказывается на эффективности охлаждения. Особенно актуально это для жидкости Pastel, то есть непрозрачной. Плотность красящих пигментов там еще выше, поэтому риск забить микроканалы еще больше.

Жидкости могут поставляться в бутылках, либо в виде концентрата, который нужно самостоятельно разбавить дистиллированной водой.

Стоит отметить, что все жидкости на рынке характеризуются слабой электропроводностью, но из-за частичек пыли, которые попадают в жидкость, частиц металла из компонентов, жидкость довольно быстро начинает пропускать электрический ток, так что стоит внимательно отнестись к рискам протечек.

Инструмент

Для сборки кастомной системы жидкостного охлаждения могут потребоваться инструменты. Например, при работе с мягкими трубками нужны ножницы или острый нож для отрезания шланга подходящей длины, а еще емкость с теплой водой, чтобы нагреть конец шланга. Это позволит легче надеть его на штуцер.

При работе с жесткими трубками перечень инструментов более обширен. Нужен строительный фен, мелкозубая пила, наждачка или фаскосниматель, силиконовый жгут и емкость с мыльной водой. С помощью мыльного раствора силиконовый жгут вставляется в трубку, которая затем нагревается феном в месте изгиба. Жгут предотвращает деформацию трубки при сгибании. А фаскосниматель (или его еще называют гратосниматель) нужен, чтобы зачистить края от заусенцев. Они легко повреждают уплотнительные кольца в фитингах, что ведет к течи.

Для металлических трубок (например, медных) не нужен силиконовый жгут и фен, но потребуется трубогиб и специальный резак, потому что пилой орудовать в данном случае неудобно.

Еще одним важным инструментом является тестер протечек. Он представляет собой небольшой насос и датчик давления. При накачке готового контура воздухом датчик определит падение давления, которое свидетельствует об утечке.

Таким образом можно легко проверить будущий контур перед заливкой без риска повредить дорогие комплектующие.

Вывод

При покупке кастомной СЖО из отдельных компонентов стоит учитывать на какие комплектующие будет устанавливаться водоблок, какой толщины и длины можно установить радиатор в корпусе и какую помпу выбрать.

Если вывести короткое резюме, то для тех, кто собирает водяное охлаждение впервые, идеальным вариантом будет контур на шлангах 10/16 мм, с помпой D5 с резервуаром, радиатором 3*120 толщиной 45 мм и прозрачной жидкостью.

Многих от покупки кастомного водяного охлаждения удерживает (кроме цены, конечно) сложность подбора комплектующих, и мы надеемся, что данный материал поможет разобраться как минимум с основными из них.

Системы охлаждения — от радиатора до жидкого азота! Часть 2

Продолжение статьи о системах охлаждения. Часть 1.

Много текста, трафик.

Система жидкостного охлаждения

Третий в моем обзоре тип системы охлаждения, пожалуй, один из самых интересных, эффектных и эффективных.

Как я уже говорил, с законами физики не поспоришь. Рост тактовых частот и производительности современного компьютера неизбежно сопровождается повышением энергопотребления его элементов, следствием этого является увеличение тепловыделения. В свою очередь, это заставляет производителей создавать все новые и все более эффективные системы охлаждения.

Первый раз с такой системой я познакомился поздно – в конце 2006 года на выставке Home Interactive Technologies (HIT) в Питере. Тогда я участвовал в конкурсе моддинга и рядом с моим модом стоял мод парня, который сделал шикарнейший мод с применениям водяного охлаждения.

Система жидкостного охлаждения – это такая система охлаждения, в качестве теплоносителя в которой выступает какая-либо жидкость.
Вода в чистом виде редко используется в качестве теплоносителя (связано это с электропроводностью и коррозионной активностью воды), чаще это дистиллированная вода (с различными добавками антикоррозийного характера), иногда — масло, другие специальные жидкости.

Главная разница в использовании воздушного и жидкостного охлаждения заключается в том, что во втором случае для переноса тепла вместо нетеплоемкого воздуха используется жидкость, обладающая гораздо большей, по сравнению с воздухом, теплоемкостью.

Принцип действия системы жидкостного охлаждения отдаленно напоминает систему охлаждения в двигателях автомобиля — через радиатор вместо воздуха, прокачивается жидкость, что обеспечивает гораздо лучший теплоотвод. В радиаторах охлаждаемого объекта вода нагревается, после чего вода из этого места циркулирует в более холодное, т.е. отводит тепло.

Журчит ручей

Типичная система состоит из водоблока, в котором происходит передача тепла от процессора теплоносителю, помпы, прокачивающей воду по замкнутому контуру системы, радиатора, где происходит отдача тепла от теплоносителя воздуху, резервуара (служит для заполнения системы водой и прочих сервисных нужд) и соединительных шлангов.

Поверхность соприкосновения водоблока с процессором обычно отполирована до зеркального отражения, по уже озвученным мною причинам. Через знакомый термоинтерфейс водоблок крепится на охлаждаемый объект. Обычно он крепится с помощью специальных скоб, что исключает его возможность двигаться. Бывают водоблоки и для видеокарт, но явных отличий от принципа действия процессорных водоблоков нет – все различия в креплении и форме радиатора.

Одна из частых проблем обладателей систем жидкостного охлаждения это перегрев околопроцессорно-сокетных элементов материнской платы, которые могут греться ни чуть не хуже своего старшего брата. Связано это с тем, что обычно в таких системах отсутствует циркуляция холодного воздуха. Как этого избежать? Совет, пожалуй, один – выбирайте системы (совмещайте) с дополнительным кулером, который будет охлаждать остальные греющиеся силовые элементы.

Водоблок через специальные трубки соединяется с радиатором, крепиться который может как внутри системного блока, так и снаружи (например, с задней стороны системника). Второй вариант, пожалуй, предпочтительнее. Судите сами: больше свободного места внутри системного блока, более низкая температура окружающей среды положительно влияет на радиатор. Плюс он дополнительно обдувается корпусным вентилятором.

Резервуар для жидкости, или иначе, расширительный бачок, так же может находиться снаружи системного блока. Его объем в штатных системах варьируется от 200мл до литра.

Производители систем охлаждения стараются заботиться о своих пользователях и прекрасно понимают, что для хорошей системы охлаждения место найдется внутри не каждого системного блока. Тем более, нужно учитывать, что каждый производитель как-то хочет выделиться на фоне других. Поэтому существует огромный выбор внешних систем жидкостного охлаждения (понятное дело, что без соединительных трубок с радиатором на конце никак не пренебречь). Их не стыдно выставить напоказ; обычно внутри таких систем скрывается сразу все – помпа, резервуар, продуваемый вентиляторами радиатор. Но и стоят они, обычно, демонстративно дорого.

Итог по системам водяного охлаждения

Для чего же применять жидкостные системы охлаждения? Ведь если посудить строго, то обычных штатных кулеров всегда достаточно, в обычных условиях работы ПК (если бы это было не так, то их бы не ставили, а ставили системы жидкостного охлаждения). Поэтому чаще всего такую систему следует рассматривать с позиции разгона – тогда, когда возможностей воздушной системы охлаждения будет не хватать.

Другим плюсом жидкостной системы охлаждения является возможность ее установки в ограниченном пространстве корпуса. В отличие от воздуха, трубки с жидкостью можно задать практически любые направления.

Ну и еще один плюс такой системы – ее беззвучность. Чаще всего помпы заставляют циркулировать поток воды по системе, не создавая шума больше значения в 25 дБ.

Минус, как я уже отметил – зачастую, дороговизна установки.

Система охлаждения на элементах Пельтье

Среди нестандартных систем охлаждения можно отметить одну очень эффективную систему – на основе элементов Пельтье. Жан Шарль Атаназ — французский физик, открывший и изучивший явление выделения или поглощения тепла при прохождении электрического тока через контакт двух разнородных проводников. Устройства, принцип работы которых использует данный эффект, называются элементы Пельтье.

В основе работы таких элементов лежит контакт двух проводников с разными уровнями энергии электронов в зоне проводимости. При протекании тока через контакт этих материалов, электрону необходимо приобрести энергию, чтобы он мог перейти в зону с бОльшей энергией проводимости другого полупроводника. Охлаждение места контакта полупроводников происходит при поглощении этой энергии. Нагревание же места контакта происходит при протекании тока в обратном направление.

На практике используются только контакт двух полупроводников, т.к. при контакте металлов эффект настолько мал, что незаметен на фоне явления теплопроводности и омического нагрева.

Элемент Пельтье содержит одну или несколько пар небольших (не больше 60х60 мм) полупроводниковых параллелепипедов — одного n-типа и одного p-типа в паре [обычно теллурида висмута (Bi2Te3) и германида кремния (SiGe)]. Они попарно соединены металлическими перемычками, которые служат термическими контактами и изолированы не проводящей плёнкой или керамической пластинкой. Пары параллелепипедов соединены так, что образуется последовательное соединение многих пар полупроводников с разным типом проводимости — протекающий электрический ток протекает последовательно через всю цепь. В зависимости от того, в каком направлении течет электрический ток, верхние контакты охлаждаются, а нижние нагреваются — или наоборот. Таким образом переносится тепло с одной стороны элемента Пельтье на противоположную и создаётся разность температур.

При охлаждении нагревающейся стороны элемента Пельтье (радиатором или вентилятором) температура холодной стороны становится ещё ниже.

Итог по элементам Пельтье

К достоинствам такой системы охлаждения можно отнести небольшие размеры и отсутствие каких-либо подвижных частей, а также газов и жидкостей.
Ложкой дегтя является очень низкий коэффициент полезного действия, что приводит к большой потребляемой мощности для достижения заметной разности температур. Если включить термоэлектрическую пластинку без нагрузки (процессор не будет греться), то Вы рискуете стать свидетелем интересной картины – на элементе Пельтье, при охлаждении до точки росы, появится иней, который хлебом не корми – дай закоротить контакты.

Так же, если элемент Пельтье выйдет из строя, то будет еще одно зрелище – из-за отсутствия контакта между радиатором (или кулером) и процессора, последний моментально нагреется и может выйти из строя.

Элементы Пельтье еще обязательно найдут широкое применение, так как без каких-либо дополнительных устройств они легко позволяют получить температуры ниже 0°C.

Системы фазового перехода (фреоновые установки)

Чувствуете, как читая текст, становится все холоднее и холоднее? Еще бы – медленно, но верно спускаемся в диапазон низких температур.
Сейчас мы рассмотрим не очень распространенный, но очень эффективный класс систем охлаждения – системы, хладагентом в которой выступают фреоны. Отсюда и название – фреоновые устанвоки. Но более правильно было бы называть такие системы системами фазового перехода. На принципе действия таких систем работают практически все современные бытовые холодильники.

Но давайте по-порядку. Один из вариантов охладить тело — заставить вскипеть на нем жидкость. Для перехода жидкости в пар, необходимо затратить энергию (энергия фазового перехода) – то есть закипая, жидкость отбирает тепловую энергию от окружающих ее предметов. Но мысленно возвращаясь в стены школьного кабинета физики, мы вспомним, что при текущем давлении мы не сможем нагреть жидкость выше температуры ее кипения. Кто из нас показывали друзьям такой фокус – наливая сок в пластиковый стаканчик и держа под дном стакана пламя? Можете попробовать — никаких катаклизмов не произойдет, пока весь сок не выкипит 😉

Всем известная Википедия трактует слово «Фреоны» как галогеноалканы, фторсодержащие производные насыщенных углеводородов (главным образом метана и этана), используемые как хладагенты. Кроме атомов фтора, в молекулах фреонов содержатся обычно атомы хлора, реже — брома. Известно более 40 различных фреонов; большинство из них выпускается промышленностью. Фреоны — бесцветные газы или жидкости, без запаха.

Если же взять такую жидкость, которая будет закипать, скажем, при -40°С, то сосуд, в котором свободно кипит эта жидкость (такой сосуд называют испарителем), будет очень сложно нагреть. Его температура будет стремиться к -40°С. А поставив такой сосуд на нужный нам объект охлаждения (например, на процессор), мы сможем добиться того, чего и хотели – охладить систему.

Но понятное дело, лазить с определенным интервалом под стол и заливать жидкость в испаритель никто не будет – нужно из пара жидкости опять получить саму жидкость, которая будет снова подаваться в испаритель. Вот Вам пища для самостоятельных размышлений.

Ладно-ладно. В результате размышлений вы должны прийти к схеме следующего вида: мощный компрессор после испарителя качает газ и подает его под большим давлением в конденсор. Там газ конденсируется в жидкость и отдает тепло. Конденсор, выполненный в виде радиатора, рассеивает тепло в атмосферу – этот этап мы уже хорошенько рассмотрели в предыдущих системах. Далее жидкий фреон поступает к испарителю, где выкипая, отбирает тепло – вот и весь замкнутый цикл. Цикл «фазовых переходов» потому так и назван — фреон попеременно меняет свое агрегатное состояние.

Системы фазового перехода, испарители (холодильники) которых устанавливаются непосредственно на охлаждаемые элементы, называются системами «Direct Die». Холодными в такой системе являются только сам испаритель и отсасывающая трубка, остальные же элементы могут иметь комнатную температуру или выше. Холодные элементы нужно тщательно теплоизолировать для предотвращения образования конденсата.

Минусом фреонок является относительная громоздкость испарителя и отсасывающей трубки, поэтому объектом охлаждения выбираются лишь процессор и видеокарта.

Есть и еще одна разновидность систем охлаждения, о которой я пока не упомянул – чиллеры. Этот класс систем состоит в основном из систем жидкостного охлаждения, отличием же является наличие второй части (холодильника теплоносителя), которая работает вместо радиатора – зачастую эта часть является той самой системой фазового перехода. Достоинством такой системой является то, что ей можно охладить все элементы системника, а не только видеокарту и процессор (в отличие от «direct die»-систем). Система фазового перехода чиллера охлаждает лишь теплоноситель системы жидкостного охлаждения, то есть в замкнутом контуре течет очень холодная жидкость. Отсюда и минус систем такого типа – необходимость изолирования ВСЕЙ системы (водоблоки, трубки, насосы и т.п.). Если же изолировать не хочется, то можно использовать маломощную фреоновую установку для чиллера, но тогда об экстремальном разгоне можно будет забыть. Тут уж выбирайте, Вам шашечки или ехать.

Итог по фреонкам

К блестящей стороне медали можно отнести возможность достижения очень низких температур, возможность постоянной работы (в отличии от системы, которая рассмотрена далее). Высокий КПД системы (потери минимальны). Из постоянных систем охлаждения, фреонки – самые мощные. При этом они позволяют выносить тепло из корпуса, что положительно сказывается на температурах внутри него.

К стороне медали, намазанной дегтем, относятся такие особенности системы, как сложность изготовления такой системы [ серийно выпускаемых систем не так много, цены сопоставимы со стоимостью запуска шаттла 😉 ]. Небольшой вес и маленькие габариты – все это в полной мере отсутствует в установках данного типа.

Условная стационарность системы. Практически во всех случаях (кроме тех случаев, когда Вы не планируете заниматься экстремальным разгоном) – потребуется теплоизоляция всей системы. Ну и самый, пожалуй, негативный момент – более чем ощутимый шум от работы (50-60 дБ).

Еще одним минусом фреонок является то, что на покупку фреона нужна лицензия. У кого ее нет, выбор не велик: в свободной продаже есть только один — R134a (точка кипения которого -25°С).

Существует еще один хладагент — R290 (пропан), но сейчас он не используется в охладительных системах (возгораемость). Он обладает очень хорошими свойствами: точка кипения -41°С, совместим с любым маслом компрессора и главное, дёшев.
Одевайте варежки, «слоники» и шапки с шубой — мы добрались до самого холодного момента в этой статье.

Система экстремального охлаждения

Ну и в завершающей главе моей сегодняшней статьи станут системы, в качестве хладагента в которых используется жидкий азот.

Жидкий азот представляет собой прозрачную жидкость, без цвета и запаха, температурой кипения (при нормальном атмосферном давлении) которой равна ни много ни мало -195.8 градусов по Цельсию! Для хранения жидкого азота применяют специальные резервуары — сосуды Дьюара объемом от 6 до 40 литров. Тут вот Word подсказывает, что 40 литров это еще и 70.39 английских пинтов, 84.52 американских, 10.56 галлонов или 42.46 квартов 😉

Установки данного типа предназначены только для экстремального охлаждения, в экстремальных условиях. Одним словом, при разгоне.

Всем по стакану

Системы с жидким азотом не содержат никаких помп (температура, знаете ли, не располагает 😉 или других подвижных элементов. Она представляет из себя высокий металлический (медный или алюминиевый) стакан с дном, который плотно соединяется с центральным процессором. Достать такую штуковину не так-то просто (хотя что в наше время не купишь?) – поэтому умельцы зачастую делают его самостоятельно.

Основной проблемой при разработке стакана является обеспечение процессора при полной нагрузке минимальной температурой. Ведь теплопроводные свойства жидкого азота сильно отличаются от той же воды. Он берет лишь тем, что «промораживает» стенки стакана, позволяя охладить процессор до температуры ниже 100 градусов. А так как тепловыделение камешка в простое и в режиме полной нагрузки отличается достаточно существенно (а скачки происходят мгновенно) — стакан часто не в состоянии вовремя эффективно отвести тепло. Для современного процессора оптимальной температурой является -110-130 градусов. Да, подойдет не любой термоинтерфейс. DeDaL советует AS ceramique.

После изготовления стакана, его (и материнскую плату) нужно тщательно теплоизолировать, чтобы конденсат, который неминуемо образуется от такого перепада температур, не замкнул какие-нибудь контакты на материнской плате. Обычно используют различные пористые и пенистые материалы, например вспененный каучук – неопрен. В несколько слоев обматывают отрезанным куском, после чего закрепляют тем же скотчем.

С изоляцией материнской платы несколько сложнее. Чаще всего поступают так – заклеивая разъемы, все «заливают» диэлектрическим лаком. Причем, с обратной стороны материнской платы такую процедуру тоже нужно проделать – в районе процессорного сокета. Такая лакировка абсолютно не мешает работе платы (хотя, вы автоматически лишаетесь гарантии – так, на всякий случай, если еще не лишились) – но зато вы почти гарантированно исключаете возможность пострадать от протекания жидкого азота.

Махмуд, поджигай!

Дальше все просто. После того, как Вы тщательно соберете все компоненты, можно приступать. С помощью какой-то промежуточной емкости (например, термос или какой-то другой теплоизолированный стакан) наливаете азот в стакан на материнской плате, после чего можете мучить свою систему, например, проведением забугорского синтетического теста 😉

Кстати о тестах – вот список тех бенчмарков, которые официально приняты:
— 3Dmark 2001
— 3Dmark 2003
— 3Dmark 2005
— 3Dmark 2006
— Aquamark 3.0
— Super Pi как самый фундаментальный
— Pifast

Для часа работы компьютера достаточно 4-5 литров азота. Заливать в стакан нужно примерно до половины, причем постоянно поддерживая этот уровень.

Достать азот в наше время не является нерешаемой задачей. На каком-нибудь заводе вам его отпустят по цене рублей в 30 за литр. Попробовать купить его можно и в различных медицинских учреждениях. Естественно, нужно везде заранее созваниваться и все узнавать!

Что будет, если азот попадет на какую-либо часть тела? Смотря на какую. Если в глаза – пиши-пропало. Если же немного прольется на руку – ничего страшного не случится. Дело в том, что на поверхности кожи азот сразу закипает, благодаря этому между рукой и азотом образуется воздушная прослойка. Но все в этом мире не вечно… поэтому купаться и даже умываться крайне не советую. Устрашающего вида теплоизоляционные перчатки на руках тех, кто работает с азотом – это чаще всего просто требуемая техника безопасности, за несоблюдение которой больно ругают.

Что является недостатком такой системы охлаждения? Мне кажется, тут все очевидно. Вряд ли кто-то будет спокойненько серфить интернет или моделировать что-то, пусть и ресурсоемкое. Систему с азотом нельзя собрать в небольшую системку под столом и чтобы она там сама по себе стояла. Говоря иначе, такое охлаждение не подходит для решения бытовых задач – нужен постоянный и ответственный контроль, все нужно стараться делать тщательно и без ошибок.

Но зато как элегантно и демонстративно это со стороны…;)

Морозная свежесть

Итак, самое время подвести итоги. Мы узнали, что является самым главным нагревателем в компьютере — это центральный процессор, он же камень. После камня друг за другом идут видеокарта, чипсет материнской платы, жёсткий диск, системная память и различные платы расширения. Практически всегда и на всех компонентах компьютера, требующих охлаждения, оно(охлаждение) уже установлено и для штатного режима работы его вполне достаточно. Если Вы не собираетесь разгонять компьютер, то и модифицировать систему охлаждения Вам не имеет смысла.

Основное, что нужно помнить – что обязательно нужна вентиляция внутри корпуса, т.к. холодный воздух, приходящий из окружающей среды, для той же видеокарты будет намного полезней, чем установка или замена идущего в комплекте кулера на более дорогой.

Если же в Ваши планы входит разгон, то всегда нужно помнить 4 простых правила, однажды кем-то озвученных:

1. Всегда есть вероятность схода с дистанции каких-то участников мероприятия, по разным причинам — начиная от неправильных действий разгоняющего и кончая неправильными действиями производителя, не предугадавшего, что вот именно данная конкретная железка пойдет В РОССИЮ и там ее однозначно будут эксплуатировать на различных нештатных режимах.

2. Гарантии (и возможности продать это оборудование как исправное) в таком случае вы скорее всего лишаетесь, и винить в этом вы будете вынуждены только себя.

3. Устройства «noname» китайского производства рекомендуется исключить из состава вашей машины.

4. Три кита, на которых держится разгон — голова на плечах, руки с правильной заточкой, хорошее охлаждение. При отсутствии хотя бы одного из них можете расслабиться и о разгоне забыть.

Титры

Возможно, в каких-то моментах я был не прав – каюсь. Возможно, Вы все это давно знали – тогда искать причину «вселения злого духа» в компьютер Вам нужно самостоятельно и в другом месте. Я же свою миссию, рассказать об основных системах охлаждения, считаю выполненной 😉 Задавайте вопросы, комментируйте.

Как устроена система охлаждения двигателя: что должен знать каждый

Система охлаждения — одна из ключевых в конструкции двигателя внутреннего сгорания. Что нужно знать, чтобы поддерживать ее в хорошей форме?

• Что это
• Типы
• Устройство
• Неисправности
• Уход

Что такое система охлаждения двигателя

Система охлаждения двигателя — это комплекс устройств, позволяющих поддерживать оптимальную температуру работающего двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Перегрев способен вывести ДВС из строя, поскольку его компоненты сохраняют заданные характеристики только до определенного температурного порога. Излишки тепла отводятся в атмосферу.

Переохлаждение также вредно для ДВС. В этом случае масло не может эффективно смазывать трущиеся детали, что ведет к их быстрому износу. Кроме того, снижается мощность двигателя и повышается расход топлива. Поэтому в системах охлаждения ДВС имеются устройства, позволяющие ускорить прогрев двигателя при низкой температуре «за бортом».

Какие еще функции может выполнять система охлаждения двигателя?

1. Для снижения токсичности выхлопа в ДВС с системой рециркуляции отработавших газов система охлаждения уменьшает их температуру перед подачей в цилиндры.
2. В наддувных ДВС для повышения отдачи снижает температуру сжатого компрессором воздуха перед его подачей в цилиндры.
3. В температурно нагруженных высокомощных ДВС в систему охлаждения может быть встроен масляный радиатор для предотвращения потери маслом смазывающих свойств.
4. Обеспечивает работу отопителя салона.

Типы системы охлаждения

Теплообмен между работающим ДВС и атмосферой может выполняться двумя способами:

1. Напрямую. Такие ДВС называются двигателями воздушного охлаждения. Атмосферный воздух по системе воздуховодов подается к головке блока цилиндров (ГБЦ) и собственно блоку ДВС, которые имеют оребрение для увеличения площади теплообмена. Обеспечить необходимую степень обдува такого ДВС помогает вентилятор, срабатывающий по сигналу датчика. Несомненный плюс воздушной системы охлаждения — простота и надежность. Минус двигателей-«воздушников» — шумность. ДВС с воздушной системой охлаждения на легковых авто перестали устанавливать в конце прошлого века.
2. Через посредника. В этом качестве выступает охлаждающая жидкость (антифриз), которая циркулирует по каналам внутри ГБЦ и блока ДВС. Жидкостная система имеет гораздо более сложное устройство, но за счет двойных стенок основных охлаждаемых элементов ДВС позволяет существенно снизить шумность двигателя. Сегодня ДВС всех легковых моделей имеют жидкостные системы охлаждения, поэтому более подробно остановимся на их устройстве.

Устройство жидкостной системы охлаждения

Первая задача, которую решает такая система, — максимально быстрый вывод холодного ДВС в режим оптимальной температуры. Для этого используют принцип переключения между контурами охлаждения:

1. Чаще всего ДВС имеют два круга/контура охлаждения. Малый включает в себя рубашку охлаждения ГБЦ и блока двигателя, термостат, помпу и радиатор отопителя. При достижении температуры 80–90 °С антифриз начинает циркулировать по большому кругу через радиатор охлаждения.
2. В более совершенных, экологичных ДВС имеются два подконтура системы охлаждения: для ГБЦ и блока. При запуске двигателя «на холодную» содержащийся в подконтуре антифриз не перекачивается и быстрее нагревается, тогда как через температурно нагруженную ГБЦ охлаждающая жидкость сразу же начинает циркулировать и, забрав тепло, поступает в теплообменник отопителя. По мере прогрева такого ДВС подконтуры соединяются, а когда антифриз в объединенной системе достигает рабочей температуры, начинается его циркуляция через радиатор охлаждения.

Теперь поговорим об основных компонентах системы охлаждения ДВС более подробно:

Охлаждающая жидкость (антифриз)

Используемая в качестве переносчика тепла смесь воды и этилен- или пропиленгликоля с температурой замерзания ниже -40 °С и температурой кипения (на уровне моря) +120 °С. Антифриз содержит присадки, которые ограничивают коррозию и препятствуют пенообразованию.

Водяная рубашка

Система каналов для циркуляции антифриза в сильнее всего нагревающихся элементах ДВС: ГБЦ и блоке.

Помпа

Насос, обеспечивающий циркуляцию антифриза в системе охлаждения. Чаще всего помпа приводится от коленвала двигателя, а у некоторых двигателей — от распределительного вала. В конструкции современных ДВС все шире используются электрические помпы. Управляемые электроникой, они включаются по требованию, что позволяет быстрее прогреть остывший двигатель и снизить расход топлива.

Расширительный бачок

Резервуар, компенсирующий расширение антифриза при нагреве. Изготовленный чаще всего из полупрозрачной пластмассы, расширительный бачок также позволяет контролировать уровень охлаждающей жидкости в системе. Для этого на бачке имеются отметки MIN/MAX.

Пробка расширительного бачка

Крышка, закрывающая горловину для заливки антифриза. Кроме того, при работе помпы пробка позволяет создать в системе охлаждения избыточное давление, которое отодвигает порог кипения антифриза.

Встроенный в пробку клапан при прогретом двигателе позволяет стравить избыточное давление, способное нарушить герметичность системы, а при выключенном ДВС открывается, чтобы не допустить чрезмерного разрежения в системе. В ряде случаев в крышке для этих целей устанавливают два отдельных клапана, выпускной и впускной. Также существуют модели, у которых бачок с обычной пробкой только компенсирует расширение антифриза при нагреве, а за регулировку давления в системе отвечает снабженная клапаном/клапанами пробка основного радиатора.

Патрубки

Система шлангов, связывающих элементы системы охлаждения ДВС.

Термостат

Управляемый термоэлементом клапан, в зависимости от температуры антифриза открывающий или закрывающий ему путь в радиатор охлаждения.

Радиатор

Устройство для отвода избыточного тепла в атмосферу. Конструктивно радиатор представляет собой два бачка, между которыми размещен набор вертикальных трубок из меди или алюминия для циркуляции нагретого антифриза. Для увеличения площади теплоотдачи трубки соединяются тонкими горизонтальными пластинами.

Вентилятор охлаждения радиатора

Предназначен для принудительного охлаждения радиатора в условиях недостаточного естественного обдува. В современных автомобилях используются в основном электрические вентиляторы, которые включаются по требованию и не отбирают постоянно мощность ДВС.

Датчик температуры

Устройство для контроля температуры антифриза и передачи этих данных на приборную панель автомобиля.

Радиатор отопителя

Компактный радиатор, подключенный к выходному патрубку водяной рубашки, устанавливается в салоне и служит для его обогрева.

Неисправности системы охлаждения

Компоненты жидкостной системы охлаждения ДВС достаточно просты, но это не делает их вечными, особенно в условиях постоянного воздействия высоких температур. Какого рода проблемы возникают чаще всего?

1. С возрастом появляются протечки резиновых шлангов и стянутых хомутами их соединений. Допустимо использование как винтовых, так и проволочных (пружинных) хомутов. Последние лучше справляются со своей задачей: в достаточных пределах компенсируют тепловое расширение патрубков, обеспечивают практически равномерное давление обжима, долговечны. Минусы? Дороговизна, а также необходимость демонтажа патрубков и слива антифриза для установки.
2. Течь радиатора. Здесь может сказаться не только возраст. Радиатор, как правило, находится в зоне обстрела камнями и принимает на себя душ из антигололедных реагентов. В качестве крайней меры для герметизации теплообменника можно добавить в антифриз сухой горчицы, которая закупорит микротрещины. Однако затем систему охлаждения необходимо тщательно промыть, чтобы горчичные пробки не закупорили каналы, по которым циркулирует антифриз. Тот же эффект наблюдается при использовании специальных герметиков, эффективность которых различается в зависимости от компании-производителя. В любом случае такие составы дают лишь достаточно кратковременный эффект. Это относится и к герметизации радиатора отопителя.
3. Течь сальника помпы ведет не только к снижению уровня антифриза, но также к «кончине» подшипника насоса, из которого вымывается смазка. Об износе подшипника свидетельствует характерное подвывание.
4. Клапан термостата зависает в каком-либо крайнем или промежуточном положении. Если клапан постоянно закрыт, то ДВС от неизбежного перегрева грозит выход из строя. Последствия постоянно открытого клапана немногим лучше: интенсивный износ постоянно непрогретого двигателя, увеличенный расход топлива, неработающая печка.
5. Зависание в каком-либо крайнем положении клапана в крышке расширительного бачка. Открытый клапан не позволит создать в системе избыточное давление, а антифриз закипит при значительно более низких температурах. Намертво закрытый клапан приведет к созданию в системе чрезмерного давления при работающем ДВС, что чревато протечками и даже разрывом патрубков, а то и расширительного бачка. В той же ситуации при остывании выключенного двигателя в системе возникнет разрежение достаточно сильное, чтобы вызывать подсос воздуха через прокладки и различные соединения. Возникшие паровоздушные пробки нарушат циркуляцию антифриза. Не допустить подобного поможет периодический осмотр крышки на наличие грязи, накипи, ржавчины, а также проверка работоспособности клапана на слух. При сжатии клапана должен быть слышен свист, а при отпускании — шипящий звук.

Уход за системой охлаждения

Поддерживать систему охлаждения в форме поможет следование простым правилам: