Как опрессовать систему охлаждения двигателя?

Опрессовка головки и блока цилиндров: что это такое

Как правило, перед тем, как выполняется ремонт головки блока цилиндров или во время капитального ремонта двигателя, делается опрессовка. Если просто, опрессовка двигателя является проверкой герметичности каналов системы охлаждения двигателя (рубашка охлаждения).

Также опрессовывать двигатель необходимо тогда, когда после прогрева и выхода мотора на рабочие температуры охлаждающая жидкость выбрасывается в расширительный бачок, в процессе работы двигателя в шлангах и патрубках системы охлаждения возникает повышенное давление, выхлопные газы имеют высокую влажность (двигатель дымит густым белым дымом), в расширительном бачке видны пузырьки и т.п.

В этой статье мы поговорим о том, что представляет собой опрессовка головки блока цилиндров и БЦ, какие неисправности можно выявить и как выполняется данная процедура, а также как сделать опрессовку двигателя.

Читайте в этой статье

Поверка головки и блока цилиндров на герметичность: для чего нужна и как выполняется

Итак, опрессовка головки блока цилиндров и самого блока является проверкой герметичности при рабочих режимах, а также в условиях повышенных нагрузок. Фактически, главными параметрами является температура и давление. Еще отметим, что опрессовка требуется в том случае, если в рамках ремонта двигателя планируется установить новый блок или ГБЦ.

Как известно, в процессе работы двигатель достаточно сильно нагревается, также происходит нагрев ОЖ и увеличение давления в системе охлаждения. В результате «на горячую» уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке повышается.

Однако нередко бывает и так, что трещина появляется внутри двигателя. В этом случае потребуется делать опрессовку. Именно по этой причине в рамках ремонта ДВС, когда требуется его частичная или полная разборка, специалисты рекомендуют в обязательном порядке проводить проверку герметичности масляных каналов и каналов охлаждения.

Отметим, что трещины в головке блока цилиндров или в блоке цилиндров достаточно распространены. При этом бензиновые двигатели менее подвержены такому растрескиванию, тогда как в головке блока дизельных двигателей трещины встречаются чаще. Причина — более высокие нагрузки дизельного ДВС.

Становится понятно, что во время капремонта или переборки двигателя на начальном этапе нужно выявить основные неисправности и провести дефектовку. Это позволит точно определить, какие элементы нужно ремонтировать или менять.

При этом только обследования деталей и их замены может оказаться недостаточно. Головке и блоку также уделяется повышенное внимание. Что касается ГБЦ, в тех участках, где выполнена камера сгорания, во время работы двигателя возникают крайне высокие нагрузки, как тепловые, так и механические. В результате в таких зонах высока вероятность появления трещин.

Как делается опрессовка двигателя

Как правило, далеко не всегда трещины видны невооруженным взглядом, то есть неисправность сложно определить. При этом следует помнить, что если герметичность будет нарушена, то это в дальнейшем не позволит нормально эксплуатировать силовой агрегат после замены деталей и последующей сборки ДВС.

Чтобы избежать возможных осложнений, необходимо делать опрессовку двигателя. Такая операция проводится на специальном оборудовании. Сама опрессовка предполагает следующие действия:

• Сначала перекрываются имеющиеся на детали отверстия при помощи специальных заглушек;
• Затем деталь (головка или блок) помещается в особую ванну;
• Далее происходит подача воздуха под давлением (давление составляет около 6-7 атм);
• После этого производится осмотр детали на предмет возможных повреждений. Дефекты определяются благодаря пузырькам воздуха, которые выходят из трещины в случае нарушения герметичности;
• На основании полученных данных принимается решение о возможности и целесообразности ремонта или полной замене детали;

Добавим, что во многих случаях трещину головки или блока можно убрать путем использования сварки или другими доступными способами. Главное, чтобы ремонтом трещин БЦ или ГБЦ занимался квалифицированный специалист, а также сама процедура выполнялась с учетом технологии ремонта тем или иным способом.

Что в итоге

С учетом приведенной выше информации становится понятно, что даже небольшая трещина или деформация стенок канала представляет собой определенную угрозу, так как в любой момент масло может начать попадать в антифриз или охлаждающая жидкость окажется в моторном масле.

Достаточно часто, особенно если ремонт производится своими силами в условиях гаража, в рамках визуального осмотра трещины можно не заметить. При этом после сборки двигателя обнаруживается, что герметичность нарушена. В результате ДВС потребуется повторно разбирать.

Более того, если тосол или антифриз попадает в масло, а также масло проникает в каналы системы охлаждения, двигатель может сильно перегреваться, в значительной степени увеличивается износ деталей мотора, существует риск заклинивания мотора и т.д. Это значит, что после повторной разборки часть узлов может снова нуждаться в замене.

При этом опрессовка головки блока и/или блока цилиндров должна быть включена в список обязательных работ в рамках частичного или капитального ремонта двигателя. Если на станции техобслуживания имеется все необходимое оборудование, тогда опрессовка не занимает много времени, причем стоимость данной операции вполне доступна большинству автовладельцев.

Как самостоятельно определить, что прокладка головки блока цилиндров прогорела. Рекомендации по протяжке ГБЦ после замены. Какую прокладку лучше выбрать.

Основные способы ремонта треснувшего блока цилиндров двигателя. Обнаружение трещины, ремонт при помощи сварки, расклепывания или нанесения эпоксидного слоя.

Для чего и когда головку блока цилиндров необходимо шлифовать. Как проверить привалочную плоскость головки блока своими руками. Фрезеровка и шлифовка ГБЦ.

Особенности затяжки головки блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Затяжка болтов крепления ГБЦ динамометрическим ключом: усилие и порядок обтяжки.

Как выкрутить сломанную шпильку или обломанный болт из блока двигателя и других узлов. Способы выкручивания обломанного болта, полезные советы.

Снятие головки блока цилиндров двигателя своими руками в гаражных условиях: подготовка и снятие ГБЦ. Как снять головку, если она прикипела. Полезные советы.

Куда уходит охлаждающая жидкость?

Скрытая течь охлаждающей жидкости в системе охлаждения порой месяцами изводит водителя — вроде бы подтёков нет и всё сухо, а Тосол куда-то уходит. Хроническое подтекание охлаждающей жидкости, как и повышенный расход топлива, относится к тем неисправностям, с которыми будут приезжать в автосервис ещё долго, и причем даже те водители, которые сами мастера, не боящиеся испачкать руки. У таких водителей машина всегда ухожена, так как ремонтируют они её сами, но вот с системой охлаждения творится что то непонятное, вынуждающее даже их обратиться в автосервис. Что уже говорить про обычных водителей.

При внешнем осмотре и впрямь, снаружи всё сухо. Но как правило это ни о чём не говорит, так как потери Тосола невелики, и он нагретый до температуры кипения выходит через микротрещину и быстро испаряется. Но может быть и хуже: охлаждающая жидкость уходит внутрь в картер и смешивается с маслом. А это уже сигнал для тревоги, так как даже небольшое количество жидкости в масле, резко сокращает срок службы подшипников скольжения коленвала (вкладышей) и распредвала. И к чему может привести даже небольшое количество охлаждающей жидкости в моторном масле, очень советую почитать здесь.

И владельцы вполне свежих автомобилей, порой удивляются и грешат на автопроизводителей (особенно отечественных) — почему их ещё совсем молодой двигатель с пробегом всего 50 — 70 тысяч км., уже требует капремонта. Но при эксплуатации двигателя, как выясняется, постоянно доливался Тосол, вроде бы чего на нём экономить, ну выльет в бачок рублей на 50 — 100 в месяц, так это же копейки, по сравнению с расходом на бензин. А потом удивляются, чего это за последние 5 — 10 тысяч км. прежде такой боевой и резвый двигатель так быстро угас, задымел и зашумел.

Первый признак попадания охлаждающей жидкости в картер двигателя — это помутнение свежего масла. И о крупных прорывах мы не будем говорить в этой статье, так как в таких случая диагностика довольна скучна и не вызывает затруднений даже у новичка — масляный щуп будет белым от эмульсии. А вот мизерные дозы Тосола немного сложнее, но их тоже можно обнаружить даже в старом (чёрном) масле — на щупе остывшего двигателя будут заметны блестящие капельки воды, ведь эмульсия довольно быстро расслаивается.

На отечественных автомобилях охлаждающая жидкость чаще всего просачивается в картер вдоль прокладки головки блока. Владелец свежего автомобиля, доверяя инструкции, не подтягивает после обкатки болты крепления головки блока, а зря, ведь из-за их пластической деформации (систематический нагрев и остывание) плотная посадка головки на блоке ослабевает. И если в первые 10 тысяч километров прокладку не пробивает, то она хорошо присыхает и держит Тосол даже при ослабевшей затяжке болтов.

Но со временем от температурных деформаций происходит смещение сопряжённых деталей и герметичность уплотнения нарушается. Часто такое случается зимой, когда велики систематические перепады температур: от минус 30°С на примороженном за ночь двигателе до плюс 120°С на закипевшем двигателе при буксовании в сугробе. Охлаждающая жидкость проникает в расширившийся зазор между блоком и прокладкой и далее попадает в канал слива масла в картер.

Только своевременная замена прокладки устранит течь и сбережёт мотор. И впоследствии наученный горьким опытом водитель, обязательно протянет болты головки блока после усадки — примерно через пару тысяч километров.

Бывает менее опасный уход охлаждающей жидкости в один их цилиндров двигателя, через негерметичную перемычку прокладки головки. И здесь диагностика намного проще — белый пар из выхлопной трубы будет выходить даже на прогретом до рабочей температуре двигателе и при минимальной нагрузке. Так же не исключено бульканье выхлопных газов в расширительном бачке системы охлаждения.

Более профессиональное определение утечки охлаждающей жидкости. Все остальные места утечки охлаждающей жидкости определить затруднительно без так называемого метода опрессовки системы охлаждения. Суть метода в том, чтобы искусственно создать избыточное давление охлаждающей жидкости в системе, и причем только на холодном двигателе. Зимой перед опрессовкой даже полезно выгнать машину на улицу, чтобы резиновые уплотнения и шланги задубели и потеряли эластичность.

Крышка для подачи давления в бензобак или радиатор.
1 — любая железная крышка, 2 — штуцер от камеры колеса.

Воздух в систему нагнетаем обычным насосом через шинный вентиль, вмонтированный в специально изготовленную пробку горловины радиатора или расширительного бачка (см. фото). Из обычной пробки радиатора удаляем клапана (можно заказать выточить токарю, если нет ещё одной крышки) и высверливаем отверстие в пробке, равное диаметру резинового вентиля.

Вентиль вырезаем из старой камеры и обязательно вместе с кружком резины. Резиновый кружок(его диаметр) должен быть равен диаметру штатной резиновой прокладки пробки.

Теперь навернув спецпробку на горловину радиатора и подсоединив насос к вентилю, делаем всего один или два качка, одновременно заткнув пробку расширительного бачка хотя бы ладонью. Давление на манометре насоса не должно превышать 1 кг на см², а то возможно повреждение радиаторов. Опрессовку проводим (держим давление) всего пару минут, после чего можно лезть под машину или осматривать сверху и наблюдать где промокло.

Очень часто виновником утечек является основной радиатор : алюминиевый течёт по стыку оснований с бачками, а латунные обычно в местах припайки трубок к основанию. Ремонт радиатора обычным паяльником (даже мощным топором) как правило неэффективен, особенно если течь с внутренней стороны трубок, нормально залить щель можно только с помощью газовой горелки и желательно не оловом, а твёрдым серебряным припоем. У кого нет навыков газовой сварки или пайки, то придётся отдать радиатор в ремонтную мастерскую или покупать новый.

На свежих машинах, только прошедших обкатку, охлаждающая жидкость уходит как правило из под шлангов. Для устранения этих течей, советую выкинуть штатные заводские хомуты, прикупить и установить мощные винтовые (червячные) нержавеющие. Если и после этого течь не прекратится, то перед надеванием шланга на патрубок, необходимо смазать патрубок герметиком, надеть шланг и затянуть хомутом.

Опрессовка очень эффективна, чтобы обнаружить течь по прокладке коллектора, так как обнаружить её простым осмотром невозможно — охлаждающая жидкость мгновенно испаряется.

При начальной стадии износа сальника помпы, стоит только подать давление в систему и из сопряжения сальника и вала тут же начнёт капать Тосол. Течь по заглушкам блока цилиндров бывает очень редко, когда мотор разморозили с водой в рубашке цилиндров. А вот алюминиевые заглушки головки двигателя отечественных машин часто дают трещины, обнаружить которые без опрессовки практически невозможно, как и трещины в самой головке.

Такая неисправность доводит водителей до состояния безнадёжности и опускания рук. Меняются прокладки головки блока, масло и фильтр, но всё бесполезно и Тосол уходит в картер. Устранить такую мистику можно лишь опрессовкой. Для этого необходимо снять с двигателя клапанную крышку и подать давление в систему (как проверить головку двигателя более тщательно и устранить трещины в ней, подробно можно почитать вот тут).

На покрытой маслом внутренней поверхности головки двигателя место течи обнаруживается сразу. Из невидимой глазу трещинки, один за другим сбегают вниз серебристые шарики охлаждающей жидкости. Вот и вся мистика.

Если дело в самой заглушке то ремонт достаточно прост. Рассверливаем трещину, нарезаем резьбу и заворачиваем в резьбовое отверстие подходящий винт, смазав его перед этим герметиком или клеем (о клеях и герметиках можно почитать здесь). В некоторых случаях проще заменить заглушку целиком, заказав токарю новую. Но если трещина в самом теле головки, то ремонт обойдётся дороже.

В зависимости от возможностей можно выбрать сварку в среде аргона (о сварочных аппаратах можно почитать в этой статье) или поискать бэушную, но исправную головку на разборке. Более состоятельные водители могут позволить купить себе новую.

Всего лишь в двух случаях опрессовка не поможет обнаружить течи. Это как правило негерметичность прокладки головки блока двигателя и радиатора отопителя (печки). Не герметичность печки можно определить по запаху в салоне. Для этого прогреваем двигатель и включаем на малую скорость вентилятор печки.

Водитель после этого легко обнаруживает в салоне запах этиленглюколя даже небольшой концентрации. В таком случае придётся снять радиатор отопителя и опрессовать его отдельно, и причем не с помощью жидкости, а воздуха в ванне. Погрузив радиатор в воду и подав давление воздуха в него, место утечки легко обнаружится по выходящим в воду пузырькам воздуха.

Кстати, много проблем с системой охлаждения отечественных автомобилей доставляет расширительный бачок, а именно его пробка, с неправильно работающими клапанами. Как проверить правильную работу клапанов самой пробки и много чего ещё полезного, вы сможете найти вот в этой статье.

И в заключении пару слов о различных разрекламированных герметиках, добавляемых в охлаждающую жидкость для прекращения мелких утечек. Среди них есть несомненно изготовленные солидными фирмами и они вполне достойные, которые и радиатор не засорят и термостат не заблокируют, но их надо знать на собственном опыте или опыте знакомых водителей.

Иначе можно угробить систему охлаждения левыми препаратами, которых сейчас довольно много в продаже. Поэтому советую всё же сделать ремонт (устранение течи) как описано выше, и устранить течь охлаждающей жидкости, ведь обнаружить её совсем не сложно и это подтверждает данная статья, удачных ремонтов всем.

Система охлаждения ДВС: как устроена и надо ли промывать ее зимой?

Воздушка или водянка

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания предназначена для отвода излишнего тепла от деталей и узлов двигателя. На самом деле эта система вредна для вашего кармана. Приблизительно треть теплоты, полученной от сгорания драгоценного топлива, приходится рассеивать в окружающей среде. Но таково устройство современного ДВС. Идеальным был бы двигатель, который может работать без отвода теплоты в окружающую среду, а всю ее превращать в полезную работу. Но материалы, используемые в современном двигателестроении, таких температур не выдержат. Поэтому по крайней мере две основные, базовые детали двигателя – блок цилиндров и головку блока – приходится дополнительно охлаждать. На заре автомобилестроения появились и долго конкурировали две системы охлаждения: жидкостная и воздушная. Но воздушная система охлаждения постепенно сдавала свои позиции и сейчас применяется, в основном, на очень небольших двигателях мототранспорта и генераторных установках малой мощности. Поэтому рассмотрим подробнее систему жидкостного охлаждения.

Устройство системы охлаждения

Система охлаждения современного автомобильного двигателя включает в себя рубашку охлаждения двигателя, насос охлаждающей жидкости, термостат, соединительные шланги и радиатор с вентилятором. К системе охлаждения подсоединен теплообменник отопителя. У некоторых двигателей охлаждающая жидкость используется еще и для обогрева дроссельного узла. Также у моторов с системой наддува встречается подача охлаждающей жидкости в жидкостно-воздушные интеркулеры или в сам турбокомпрессор для снижения его температуры.

Работает система охлаждения довольно просто. После запуска холодного двигателя охлаждающая жидкость начинает с помощью насоса циркулировать по малому кругу. Она проходит по рубашке охлаждения блока и головки цилиндров двигателя и возвращается в насос через байпасные (обходные) патрубки. Параллельно (на подавляющем большинстве современных автомобилей) жидкость постоянно циркулирует через теплообменник отопителя. Как только температура достигнет заданной величины, обычно около 80–90 ˚С, начинает открываться термостат. Его основной клапан направляет поток в радиатор, где жидкость охлаждается встречным потоком воздуха. Если обдува воздухом недостаточно, то вступает в работу вентилятор системы охлаждения, в большинстве случаев имеющий электропривод. Движение жидкости во всех остальных узлах системы охлаждения продолжается. Зачастую исключением является байпасный канал, но он закрывается не на всех автомобилях.

Схемы систем охлаждения в последние годы стали очень похожи одна на другую. Но осталось два принципиальных различия. Первое – это расположение термостата до и после радиатора (по ходу движения жидкости). Второе различие – это использование циркуляционного расширительного бачка под давлением, либо бачка без давления, являющегося простым резервным объемом.

На примере трех схем систем охлаждения покажем разницу между этими вариантами.

Компоненты

Рубашка головки и блока цилиндров представляют собой каналы, отлитые в алюминиевом или чугунном изделии. Каналы герметичны, а стык блока и головки цилиндров уплотнен прокладкой.

Насос охлаждающей жидкости лопастной, центробежного типа. Приводится во вращение либо ремнем ГРМ, либо ремнем привода вспомогательных агрегатов.

Термостат представляет собой автоматический клапан, срабатывающий при достижении определенной температуры. Он открывается, и часть горячей жидкости сбрасывается в радиатор, где и остывает. В последнее время стали применять электронное управление этим простым устройством. Охлаждающую жидкость начали подогревать специальным ТЭНом для более раннего открытия термостата в случае потребности.

Радиатор представляет собой теплообменник, содержащий два бачка (входной и выходной), соединенных множеством алюминиевых трубок, по которым проходит охлаждающая жидкость. Для увеличения теплообмена к трубкам присоединены тонкие пластины, во много раз увеличивающие поверхность теплообмена. Для улучшения теплоотвода воздух протягивается через радиатор принудительно с помощью электровентилятора.

Радиатор отопителя выполняет функцию нагревания воздуха, поступающего в салон автомобиля. Краны отопителя сейчас не устанавливают, а потому радиатор этот нагрет всегда, когда прогрет двигатель, и только воздушные заслонки не дают летом поступать горячему воздуху в салон автомобиля.

Расширительный бачок это хранилище резерва жидкости. Но в зависимости от типа системы охлаждения (см. выше) он может быть циркуляционным или тупиковым. Соответственно, находиться под давлением или без него.

Пробка, обеспечивающая герметичность системы, может быть установлена либо прямо на радиаторе, либо на расширительном бачке. Вне зависимости от места установки пробка обеспечивает повышенное давление в системе охлаждения. Такое давление (достигающее 1,1–1,3 бара) повышает температуру кипения жидкости, улучшает теплопередачу, предотвращает кавитацию насоса.

И главный компонент системы – это сама рабочая жидкость. Идеальной с точки зрения теплотехники была бы вода, но она вызывает коррозию и замерзает зимой. Поэтому применяют антифризы с низкой температурой замерзания (-40°C или – 65°C) и присадками, снижающими коррозию, пенообразование и т.д.

Неисправности системы охлаждения

Все, что может потечь, рано или поздно потечет. Это не только одна из интерпретаций закона Мерфи, но и четкое описание главной неисправности системы охлаждения. Система, включающая в себя порой более 10 резиновых шлангов, постепенно старея, начинает терять герметичность. Текут сами шланги, пропуская жидкость через нитяное армирование, текут хомутовые соединения. Со временем под воздействием противогололедных реагентов и летящих с дороги камней теряет герметичность радиатор. Особенно он страдает на автомобилях без кондиционера, где его не прикрывает теплообменник этой системы. Также радиатор принимает на себя все «удары судьбы» даже при небольших авариях. Течь теплообменника отопителя, хотя он и стоит в более «защищенном» от внешнего воздействия месте, также встречается нередко. Тот же антифриз, просочившийся сквозь сальниковое уплотнение насоса, выводит из строя подшипник, и – «Здравствуй, замена помпы». И хорошо, если вовремя уследите за признаками выхода из строя насоса, а то его поломка приведет или к обрыву ремня ГРМ и аварии двигателя, или к невозможности двигаться дальше на автомобилях, где установлен цепной привод газораспределительного механизма.

Термостат, этот маленький точный приборчик, тоже может начать хандрить. Его клапан может зависнуть или в закрытом, или в открытом состоянии. В первом случае неминуем перегрев двигателя даже в холодную погоду, а во втором двигатель не будет прогреваться до рабочей температуры. Повышенные износ мотора и расход топлива, негреющая печка – вот что гарантирует нам постоянно открытый термостат. Еще остается расширительный бачок. Течь его встречается только в схеме системы охлаждения, где он находится под рабочим давлением.

И последний узел, который может терять герметичность, — это пробка радиатора или расширительного бачка. И хотя жидкость через нее сразу не потечет, но это произойдет после первого же закипания двигателя. А закипит он быстро. Помните назначение пробки? Правильно: обеспечивать повышение температуры кипения жидкости. Ни один современный мотор не может работать без герметичной пробки, кроме случаев очень низкой температуры окружающей среды и небольшой нагрузки на двигатель.

Интересный тест на знание причин перегрева можно пройти здесь

Замена жидкости и промывка

Если не пришлось заменять какой-либо узел в системе охлаждения раньше, то инструкции рекомендуют менять антифриз не реже чем в 5-10 лет. Если вам не приходилось доливать в систему воду из канистры, а еще хуже – из придорожной канавы, то при замене жидкости систему можно не промывать.

А вот если автомобиль многое повидал на своем веку, то при замене жидкости полезно произвести промывку системы охлаждения. Разомкнув в нескольких местах систему можно струей воды из шланга тщательно ее прополоскать. Либо просто слить старую жидкость и залить чистую, кипяченую воду. Запустить двигатель и прогреть до рабочей температуры. Выждав, пока система остынет, чтобы не обжечься, слить воду. Затем продуть воздухом систему и залить свежий антифриз.

Промывку системы охлаждения обычно затевают в двух случаях: когда перегревается двигатель (проявляется это прежде всего в летний период) и когда перестает греть печка зимой. В первом случае причина кроется в заросших грязью снаружи и засоренных изнутри трубках радиатора. Во втором — проблема в том, что забились отложениями трубки радиатора отопителя. Поэтому при плановой смене жидкости и при замене компонентов системы охлаждения не упускайте возможности хорошенько промыть все узлы.

Расскажите, с какими неисправностями системы охлаждения сталкивались вы. И желаю вам жаркого отопителя зимой и хорошего охлаждения летом.