Фото 1. Блок цилиндров двигателя УЗАМ.
Никто не задумывался, почему так часто жалуются владельцы автомобилей Москвич 2141 на тепловой режим своих уфимских двигателей и практически никогда хозяева ВАЗовских двигателей? С появлением умощненных версий двигателей УЗАМ (1,7, 1,8, 2,0 л.) проблема стала еще более распространенной.
Достаточно беглого взгляда на конструкцию системы охлаждения, чтобы все стало ясно.
Посмотрите на фото 1 разобранного блока цилиндров двигателя.
Совершенно очевидно, что практически весь объем охлажденного хладагента поступает сразу же в головку блока цилиндров (рис.1). | | |
| Рис. 1. Схема подачи охлаждающей жидкости. |
Рис. 1. Схема подачи охлаждающей жидкости.
Маленькое отверстие (Ø5мм) в стенке блока, подводящее охлаждающую жидкость к нижней части 1 цилиндра не обеспечивает интенсивного движения охлаждающей жидкости (в дальнейшем - ОЖ) по объему блока  цилиндров (фото 2)
Рис. 2.
Вывод из этого и является ответом на первый вопрос: решающее отличие в конструкциях систем охлаждения двигателей ВАЗ и Москвич в том, что в последнем не используется принудительная циркуляция ОЖ в рубашке блока цилиндров. По задумке разработчиков, в блоке цилиндров М-412 должна происходить естественная (термосифонная) циркуляция ОЖ, возникающая вследствие разницы температур жидкости в рубашке блока цилиндров и рубашке головки блока. Более горячая жидкость из блока цилиндров поступает в головку блока, а вместо нее поступает менее горячая жидкость из рубашки головки. См. рис.2. Скорость такого «естественного» процесса не нуждается в комментариях. Возможно, на момент разработки полутора литрового 412-двигателя такой метод циркуляции и справлялся с отводом тепла от гильз двигателя, но при увеличении количества этого тепла, с ростом объемов и мощностей двигателей, а так же вследствие уменьшения сечения каналов ОЖ в рубашке блока из-за установки гильз большего  диаметра, разница температур превысила допустимую, и гильзы стали перегреваться. Многим известна проблема с перегревом 4-го цилиндра. И известно «заводское решение» этой проблемы – это ликвидация части отверстий в прокладке головки в районе 1, 2 и 3 цилиндров для «выравнивания температуры» (см. фото 3, фото 4).
Фото 3. Прокладка головки двигателя 1,5литров (вверху) и "модифицированная" прокладка 2-литрового двигателя УЗАМ.
Вот только выравнивание методом ухудшения циркуляции может происходить только в сторону более высокой температуры.
Рис. 3, 4. Насосы систем охлаждения М-407 и М-412. Сравнивайте. Делайте выводы.
Еще больше усугубляет ситуацию бутафорская помпа М-412. «Усовершенствование» (в сравнении с помпой 407-го Москвича) представляет собой уменьшение высоты и диаметра крыльчатки, с заменой лопастей спиральной формы на прямые, короткие лопасти, развернутые перпендикулярно вращению, которые едва вписываются в законы гидродинамики. См. рис. 3, рис. 4, фото 5.
| Что мы имеем в результате? |
Имеем большую неравномерность температуры внутри двигателя и локальный перегрев отдельных его участков, достигающий критического при неблагоприятных условиях эксплуатации (жаркая погода, движение в пробках). Самое интересное, что при этом температура ОЖ, которую регистрирует датчик температуры, может и не выйти за  пределы рабочего диапазона, поскольку ОЖ смешивается на выходе из двигателя, и показания прибора являются усредненными. При этом двигатель проявляет все признаки перегрева: становится «тупой», появляются детонационные стуки, а после кратковременной остановки резко перегревается, перегревая и бензонасос, в котором закипает бензин, образуя пробки, и он теряет работоспособность. Правда, знакомая многим ситуация?
Как с этим бороться? В идеальном случае для устранения этой проблемы необходимо организовать интенсивную принудительную циркуляцию ОЖ как в головке, так и в блоке двигателя,  об этом позже. Несколько снизить неравномерность температуры можно, увеличив скорость циркуляции ОЖ. Для этого многие владельцы Москвичей оснащают помпу модифицированными крыльчатками. Такие крыльчатки могут быть стандартного размера, но со спиральными лопастями, либо еще большие по размеру и производительности (при условии растачивания полости насоса в блоке двигателя). См. фото 6, фото 7
Можно установить приводной шкив помпы уменьшенного диаметра, обеспечивающий большие обороты крыльчатки. Но при использовании помпы со стандартной крыльчаткой я этого делать не рекомендую. Дело в том, что конструкция крыльчатки с прямыми поперечными лопастями является не оптимальной: при работе на больших оборотах возникает эффект, близкий к кавитации, а именно - создаются зоны пониженного давления. В этих зонах при достаточно высокой температуре ОЖ происходит преждевременное закипание. При этом производительность помпы не увеличивается, а уменьшается. (Кстати не забывайте, что грязный, забитый изнутри радиатор имеет не только меньшую рассеиваемую мощность, но и замедляет циркуляцию ОЖ через двигатель, усугубляя «застойные явления»).
| Иногда внедряют всевозможные отводы из рубашки блока в районе 4 цилиндра, которые направляют часть потока ОЖ от головки к цилиндрам. При, наличии положительного эффекта,недостатком такого решения является то, что вышедшая из блока двигателя ОЖ не участвует ни в дальнейшем процессе отвода тепла от головки, (а в ней, все же, выделяется наибольшее количество тепла) ни в процессе охлаждения в радиаторе, поскольку для обеспечения потока без дополнительного электронасоса отвод может быть подсоединен только к входу помпы. | | | |
| | Иной способ частичного «лечения» состоит в снижении температуры авторегулирования системы охлаждения. Чаще  всего для этого переходят на схему с «верхним термостатом» (фото 8). |
| |
В штатной системе охлаждения, термостат фиксирует температуру охлаждающей жидкости на входе двигателя, а температуру самого двигателя регулирует только косвенно. При условии достаточно быстрой и эффективной циркуляции ОЖ через двигатель, выделение количества теплоты для расчётного диапазона нагрузок не должно приводить к превышению критической температуры охлаждающей жидкости на выходе двигателя. Но, по описанным выше причинам, это условие, похоже, выполняется только в двигателях ВАЗ, откуда разработчики М-2140,М-2141 неоправданно позаимствовали «нижнюю» схему расположения термостата.
При «верхнем» же положении, термостат поддерживает заданную температуру ОЖ на выходе двигателя. Очевидно, что на входе двигателя температура ОЖ будет несколько ниже, и тем ниже, чем больше выделится двигателем тепла при увеличении нагрузки. Таким образом, осуществляется полноценная отрицательная обратная связь системы охлаждения, которая может уменьшить опасность перегрева. Правда не решается главная проблема – неравномерное охлаждение двигателя. А для решения этой проблемы альтернативы более быстрой принудительной циркуляции ОЖ - нет. Все описанные выше доработки, плюс организация интенсивной принудительной циркуляции ОЖ в рубашке блока обеспечат надежное охлаждение, даже серьезно форсированного двигателя. В последнем случае, без такой схемы и вовсе не обойтись.
информация взята с сайта azlk.cc
|
