Чайная церемония

На поверхностный взгляд, жидкостное охлаждение двигателя устроено просто. Цилиндры и их камеры сгорания омываются потоком жидкости – она отбирает у них излишнее тепло и уносит в радиатор, который охлаждается встречным воздушным потоком. Правда, последний не всегда настолько силен, чтобы обойтись без помощи вентилятора. Если мотор отдает высокую мощность при небольшой скорости движения (езда по тяжелым грунтовым дорогам, буксировка, затяжные подъемы и т.п.), то вентилятор – это последний «спасательный круг», отказ которого фатален для двигателя. Но если сам перенос тепла от двигателя к радиатору нарушен – как ни обдувай его, перегрева не избежать.

Если плясать от печки – горячих деталей, то сразу заметим: для успешной передачи тепла от них к жидкости нужен надежный контакт. Ржавчина, грязь, накипь на границе раздела затрудняют теплопередачу: жидкость уносит меньше тепла, чем требует выбранный режим, – температура поршней, колец, цилиндров, головки блока и т.д. опасно нарастает, усиливаются их термические деформации, быстро прогрессирует износ. Заметим: датчик температуры эту беду может не замечать – ведь он контролирует нагрев жидкости и внешней стенки головки блока цилиндров, а в каких-то вариантах – других узлов, например, выпускного патрубка на головке блока или бачка радиатора. Температуры важнейших деталей внутри двигателя контролируются, в сущности, косвенно и довольно приблизительно – соответствующие зависимости тут далеко не простые. Таким образом, в охлаждении двигателя – свои правила игры: худо, если в этом оркестре фальшивит хоть одна скрипка! Чтобы не бороться с грязью и накипью, не экономьте на охлаждающей жидкости. Тем более не заменяйте ее суррогатом или водой абы откуда.

Есть и другие способы нарушить теплопередачу – например, хорошенько перегреть жидкость, чтобы она кипела. Стенки в контакте с паровыми пузырями практически не охлаждаются и повреждение двигателя закономерно, причем цена ремонта окажется весьма впечатляющей – ведь придется устранять последствия остаточной термической деформации («коробления») крупных деталей – в первую очередь, алюминиевой головки блока цилиндров. В некоторых случаях (чрезмерная деформация головки, трещины) ее ремонт совершенно теряет смысл – весь узел заменяют новым.

Нередко виновником беды оказывается неисправный термостат с неплотно закрывающимся байпасным клапаном (обеспечивающим движение непрогретой жидкости по малому кругу циркуляции, без охлаждения в радиаторе, и более скорый прогрев двигателя до рабочей температуры). Но если даже после полного прогрева двигателя неисправный клапан останется приоткрыт, значительная часть жидкости продолжит движение по малому кругу, и двигатель с ухудшившимся охлаждением закономерно начнет перегреваться.

Чтобы свести риск закипания к минимуму, систему охлаждения делают герметичной – в ней поддерживается избыточное давление, и охлаждающая жидкость может нагреваться до 115–120 градусов без кипения. Но тут малейшее нарушение герметичности (неплотность пробки расширительного бачка и т.п.) недопустимо.

Наконец, для эффективной работы системы охлаждения необходимы еще два условия: жидкости в ней должно быть достаточно и она обязана интенсивно циркулировать, нигде не застаиваясь. Иначе и это приведет к закипанию в каких-то зонах, еще большему ухудшению циркуляции и закономерному следствию – перегреву мотора. В чем же тут дело? Насос плохо прокачивает вспененную жидкость с большим объемом пузырей, ведь его крыльчатка рассчитана на работу с плотной жидкостью, а вовсе не газом. Сами же пузыри, собираясь в верхних зонах системы, работают как своеобразные пробки: «не желая» двигаться вместе с жидкостью, они все сильнее мешают ее циркуляции. При каком-то «критическом» объеме пузырей напор насоса, и без того сниженный, становится недостаточен для прокачивания жидкости – и теперь никакой циркуляции в системе охлаждения он не обеспечивает. Дальнейшее – настоящая катастрофа: остановленная жидкость в контакте с раскаленными стенками начинает кипеть во всем объеме рубашки охлаждения, а это приговор двигателю.

Заметьте: все, о чем мы говорили выше, подразумевало, что сам насос в порядке. Но и у него бывают разнообразные «болячки»! Всегда ли насос – внешне благополучный, с исправным приводом – прокачивает достаточное количество жидкости? Увы, это не так.

К сожалению, случаев, когда насос подводит хозяина, не счесть. Технические причины этого самые разные, а вот их основа одна – низкое качество того, что производят заводы.

Крыльчатка побольше (черная пластмассовая) – от помпы «Шеви-Нивы» с пробегом 15 тыс. км. Хозяин давно заметил, что его машина прогревалась до рабочей температуры необычно быстро, и не злоупотреблял высокими скоростями и нагрузкой. Зачем рисковать? В гарантийную службу не обращался, поскольку в добродетельность фирменного сервиса никогда не верил.

По сравнению с «классической» крыльчатка новой «Нивы» больше примерно на 10 мм, но в чертежах немало других размеров – например, монтажный зазор между крыльчаткой и корпусом. В старых вазовских книгах его обычно указывали – ведь от него зависит работоспособность насоса. Грубо говоря: сделайте вместо одного миллиметра десять – и помпа будет лишь перемешивать воду, но не качать. Проверяя зазоры, мы нашли небывалое биение крыльчатки на оси!

Судя по этому биению, ни безработица, ни простой авторемонтникам не грозят! Оказалось, лопатки одной стороны задевали корпус, а на противоположной зазор превышал 2 мм. Не в этом ли причина снижения производительности? На небольшом фото «потертостей» не видно, но они есть. Кстати, а как при этом служилось подшипникам?.. Наконец, почему из-под ступицы крыльчатки прет ржавчина? Да потому, что крыльчатка посажена на вал с перекосом – есть зазор, где началась коррозия. Значит, насос уже был обречен.

Короче, помпу пришлось заменить. Старались не зря: температурная характеристика двигателя тут же вернулась к норме.

Проблемы с охлаждением владелец 16-клапанной «десятки» заметил примерно к 40 тысячам. Ни с того ни с сего на машине появился «ограничитель»: стоило на четвертой или пятой передаче разогнаться до 80–90 км/ч, как температура начинала подниматься, грозя сделать из машины самовар, хотя при меньших нагрузках все было в норме. Позже выяснилось, что скорость и передача – ни при чем, просто по достижении двигателем 2500 об/мин система охлаждения с задачей не справлялась. Троекратная замена термостата успеха не принесла. В чем же дело?

Обследовали двигатель – на холостых все нормально, вентилятор включается около 105°С, утечек нет. Может быть, прогорела прокладка головки? Но в расширительном бачке не булькает, тосол чист и светел.

На всякий случай заменили известную капризами пробку расширительного бачка – не помогло.

Кто знает, как долго мы искали бы неисправность – помог счастливый случай. При замене ремня ГРМ механик заметил люфт вала помпы, который в дальнейшем мог отразиться на работе ремня. Оказалось, что уже при небольшом усилии пластмассовая крыльчатка на валу начинает прокручиваться! Взгляните на фото: при повышении оборотов нагрузка на лопасти росла, вал прокручивался в крыльчатке и помпа сдавала… Отмечу: при нормальной посадке крыльчатки на вал ее не провернуть – скорей захрустят пластмассовые лопатки.