ВернутьсяСистема охлаждения бензинового двигателя 3.0 SC
Система охлаждения бензинового двигателя 3.0 SC
Система охлаждения бензинового двигателя 3.0 SC. Расположение элементов.
Рассматривается система охлаждения бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport: её назначение, основные элементы и принцип работы. Как циркулирует охлаждающая жидкость, какую роль выполняют насос, термостат, радиатор, вентиляторы и расширительный бачок, а также какие механизмы предотвращают перегрев двигателя и образование воздушных пробок.
В систему охлаждения бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport входит: штуцер выпуска воздуха (2), коллектор обогревателя (3), масляный радиатор двигателя (4), выпускной патрубок (5), электрическая дроссельная заслонка (6), электрический вентилятор охлаждения (если установлен) (7), радиатор (8), насос охлаждающей жидкости (9), подогреватель блока цилиндров (если установлен) (10), вентилятор охлаждения с вискомуфтой (13), охладитель трансмиссионного масла (14), датчик температуры на выходе из радиатора (15), термостат (16) и расширительный бачок (17).
Назначение системы охлаждения бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport – поддерживать оптимальную температуру в двигателе при изменении условий окружающей среды и режима работы самого двигателя. Эта система представляет собой систему расширительного бачка под давлением с постоянным удалением воздуха из охлаждающей жидкости и предотвращающую образование воздушных пробок.
Система охлаждения бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport обеспечивает обогрев салона и корпуса дроссельной заслонки, а также охлаждение масляного радиатора двигателя и радиатора трансмиссионной жидкости коробки передач.
Насос охлаждающей жидкости бензинового двигателя 3.0 SC
В корпусе насоса охлаждающей жидкости имеется насосное колесо, прикрепленное к валу, закрепленному на подшипнике сборе. Насосное колесо приводится в действие шкивом, запрессованным на передней части вала, приводимого в действие ремнем привода вспомогательного оборудования.
Насос охлаждающей жидкости крепится к передней части головки блока цилиндров двумя фланцами выпускного патрубка охлаждающей жидкости. При помощи патрубка выполняется дальнейшее соединение выхода охлаждающей жидкости с трубой из масляного радиатора бензинового двигателя 3.0 SC Рендж Ровер и Рендж Ровер Спорт. Соединитель патрубка для выпуска воздуха устанавливается в передней части насоса охлаждающей жидкости рядом с выходным патрубком охлаждающей жидкости, поступающей из термостата. В соединении патрубка имеется обратный клапан для выпуска воздуха.
Насос охлаждающей жидкости бензинового двигателя 3.0 SC
1 - впускное соединение; 2 - корпус насоса; 3 - фланец выпускного соединения на правую головку цилиндра; 4 - выпускное отверстие на масляный охладитель двигателя; 5 - фланец выпускного соединения на левую головку цилиндра; 6 - шкив; 7 - соединение для патрубка выпуска воздуха (с обратным клапаном)
Термостат бензинового двигателя 3.0 SC
Термостат – это многоступенчатое устройство, находящееся на входе насоса охлаждающей жидкости, обеспечивающее быструю ответную реакцию и управление температурой на выходе бензинового двигателя 3.0 SC Рендж Ровер и Рендж Ровер Спорт.
Термостат позволяет быстро прогреть бензиновый двигатель 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport, предотвращая подачу охлаждающей жидкости через радиатор и ограничивая поток охлаждающей жидкости через блок цилиндров, когда двигатель холодный. Во время прогрева и при частоте оборотов двигателя приблизительно 1800 об/мин для управления расходом и давлением с целью защиты компонентов двигателя открывается перепускной клапан. Когда раскрытие термостата достигает 6 мм, подача жидкости во внешний контур прекращается. Когда раскрытие термостата превышает 6 мм, управление потоком охлаждающей жидкости радиатора осуществляется далее до отметки полного открытия термостата. В этот момент обеспечивается наиболее эффективное охлаждение за счет максимального потока жидкости через радиатор.
Термостат начинает открываться при температуре 95-97°C, и открыт полностью при 109°C.
Термостат бензинового двигателя 3.0 SC
2 - верхняя часть корпуса; 3 - нижняя часть корпуса; 4 - термостат; 5 - уплотнительное кольцо
Датчик уровня охлаждающей жидкости бензинового двигателя 3.0 SC
Если уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке падает, ниже предварительно заданного значения, датчик уровня охлаждающей жидкости замыкает "массу" на распределительную коробку CJB (центральная электрораспределительная коробка), которая передает сигнал на панель приборов (IC) по высокоскоростной шине CAN (протокол передачи данных) для отображения предупреждающего сообщения.
Радиатор бензинового двигателя 3.0 SC
Радиатор имеет вертикальное расположение трубок и встроенный охладитель трансмиссионной жидкости. Радиатор установлен на автомобиль с помощью втулок закрепленных на крайних бачках. Нижние втулки установлены в передний подрамник. Верхние втулки установлены в переднюю поперечину.
Верхние и нижние соединения встроены в верхние и нижние крайние бачки соответственно. Нижний крайний бачок также имеет сливное отверстие и соединение для питающего шланга охлаждающей жидкости от теплообменника трансмиссионной жидкости. Верхний крайний бачок также имеет соединение для вентиляционного шланга к расширительному бачку. Крайние бачки также имеют крепления для бандажей вискомуфты и электровентилятора, а также конденсатора системы управления микроклиматом.
Радиатор бензинового двигателя 3.0 SC
1 - верхние опоры; 2 - соединение вентиляционного шланга; 3 - соединение верхнего шланга; 4 - нижнее крепление; 5 - соединение шланга трансмиссии; 6 - сливной винт; 7 - соединение нижнего шланга; 8 - нижнее крепление
Вентиляторы системы охлаждения бензинового двигателя 3.0 SC
ECM определяет, когда необходимо включение вентиляторов по входному сигналу датчика ECT (температура охлаждающей жидкости двигателя) и запросу на включение вентилятора от ATC (автоматический климат-контроль). ECM также регулирует частоту вращения вентиляторов, чтобы компенсировать эффект скоростного напора.
В зависимости от рынка сбыта и модели, автомобили имеют либо вентилятор с вискомуфтой, либо вентилятор с вискомуфтой и электровентилятор для регулировки температуры охлаждающей жидкости.
Вентилятор охлаждения с вискомуфтой бензинового двигателя 3.0 SC
Данный вентилятор охлаждения бензинового двигателя 3.0 SC Рендж Ровер и Рендж Ровер Спорт функционирует как обычный вентилятор с вискомуфтой, но с электронным управлением уровнем включения вискомуфты. Блок ECM (модуль управления двигателем) управляет включением, оптимизируя скорость вентилятора в любых условиях эксплуатации.
Лопасти охлаждающего вентилятора находятся в кожухе, который крепится к задней части рамы радиатора. В кожухе имеются регулирующие поворотные заслонки, обеспечивающие охлаждение моторного отсека во время движения. Охлаждающий вентилятор крепится к приводному шкиву, который установлен в передней части бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport и приводится в действие приводом вспомогательного оборудования.
Для управления вентилятором с вискомуфтой, ECM передает управляющий широтно-модулированный импульс PWM в блок привода вентилятора системы охлаждения. ECM изменяет рабочий цикл PWM в пределах от 0 до 100% для регулировки включения муфты и, таким образом, частоты вращения вентилятора. Если сигнал PWM находится вне пределов диапазона от 0 до 100%, блок вентилятора системы охлаждения воспринимает это значение как сигнал обрыва или короткого замыкания цепи и задает минимальную частоту оборотов вентиляторов, чтобы предотвратить превышение допустимой скорости работы вентилятора.
В случае отключения электрических соединений вязкостного вентилятора, он будет работать на холостом ходу, что может привести к перегреву двигателя. Если ECM обнаруживает неисправность вентилятора системы охлаждения, он сохраняет соответствующий код DTC (диагностический код неисправности) и передает по высокоскоростной шине CAN сигнал на панель приборов для отображения предупреждающего сообщения.
Блок управления имеет:
Две цепи питания от реле ECM, установленного в EJB (электрораспределительная коробка двигателя).
Сигнал PWM (широтно-импульсная модуляция) от ECM.
Масса.
Датчик Холла в блоке управления вентилятором обеспечивает сигнал скорости вентилятора для ECM. Для управления вентилятором ECM меняет скважность сигнала PWM. Блок управления вентилятором преобразует значение скважности в скорость вентилятора и устанавливает соответствующий уровень включения вискомуфты.
Эффект Холла – явление возникновения поперечной разности потенциалов (называемой также холловсим напряжением) при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле.
Вентилятор охлаждения с вискомуфтой бензинового двигателя 3.0 SC
1 - кожух; 3 - электрический разъем; 4 - блок привода вентилятора с вискомуфтой; 5,8 - заслонка
Электрический вентилятор охлаждения (если установлен) бензинового двигателя 3.0 SC
Электрический вентилятор охлаждения с регулируемой частотой вращения установлен в кожухе, закрепленном спереди радиатора. В кожухе имеются регулирующие поворотные заслонки, обеспечивающие охлаждение моторного отсека во время движения.
ECM изменяет сигнал рабочего цикла PWM для блока управления вентилятором от 0 до 100% для обеспечения работы вентилятора в одном из четырех режимов: выключено (Off), минимальная скорость (750 об/мин), линейно изменяемая переменная скорость от минимальной до максимальной, максимальная скорость (2820 об/мин). При эксплуатации в жаркую погоду электровентилятор может продолжать работать до пяти минут после выключения бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport.
Блок управления вентилятора обнаруживает слишком высокое или низкое входное напряжение, полное и частичное заедание электромотора. При обнаружении любой из этих неисправностей, блок управления вентилятора временно замыкает сигнал PWM на землю для индикации ошибки в ECM. Длительность замыкания сигнала PWM на землю колеблется от 2 до 8 секунд в зависимости от ошибки. Блок управления вентилятора повторяет процесс уведомления с интервалом 5 секунд вплоть до устранения ошибки. Если ошибка не одна, в ECM передается только сигнал ошибки с наивысшим приоритетом. Приоритеты ошибок в порядке снижения: слишком высокое напряжение, слишком низкое напряжение, полное заедание электромотора, частичное заедание электромотора. ECM регистрирует соответствующий DTC для неисправностей, обнаруженных блоком управления вентилятором, и передает по высокоскоростной шине CAN силового агрегата сигнал на панель приборов для отображения предупреждающего сообщения.
Номинальное рабочее напряжение для вентиляторов охлаждения составляет от 9 до 16В. Если напряжение выходит за эти пределы, блок управления вентилятора останавливает работу охлаждающего вентилятора и уведомляет ECM об ошибке. После обнаружения слишком низкого или высокого напряжения, работа вентилятора возобновляется, когда повышения напряжения до 9,5 В или понижается до 15,5 В соответственно.
Для обнаружения заедания электродвигателя, при каждой подаче питания для запуска электродвигателя вентилятора, блок управления вентилятора проверяет скорость вращения вентилятора спустя 2 секунды. Если скорость равна нулю, блок управления вентилятора обнаруживает заедание электродвигателя и предпринимает попытку перезапуска. Для перезапуска питание электродвигателя отключается и немедленно включается с повышенным током. Блок управления вентилятора предпринимает шесть попыток запуска электродвигателя повышая ток каждый раз. Если после шести попыток электродвигатель вентилятора по-прежнему не запускается, блок управления вентилятора выжидает 40 секунд и уведомляет ECM об ошибке и вновь начинает процесс запуска.
Для обнаружения частичного заедания электродвигателя, при работе вентилятора, блок управления вентилятора проверяет потребляемый ток и скорость вращения вентилятора. Если потребляемый ток выходит за заданный предел в течение более чем 10 секунд, блок управления вентилятора отключает питание и уведомляет ECM об ошибке. Спустя 40 секунд блок управления вентилятора вновь запускает электродвигатель.
Блок управления вентилятора имеет датчик температуры для предотвращения повреждения при перегреве, вызванном высокой температурой окружающего воздуха. Работа блока управления вентилятора прекращается, если температура достигает 135°C. Работа возобновляется, когда температура снижается до 120°C.
Блок управления каждого вентилятора имеет:
Источник питания от EJB.
Сигнал зажигания от реле ECM в EJB.
Сигнал PWM от ECM.
Масса.
Для управления вентилятором ECM меняет скважность сигнала PWM. Блок управления вентилятором преобразует значение скважности в скорость вентилятора и устанавливает соответствующую скорость вентилятора.
Скважность сигнала – отношение периода следования (повторения) электрических импульсов к их длительности.
Электрический вентилятор охлаждения бензинового двигателя 3.0 SC
1 - кожух; 3,5,7,9 - заслонки; 4 - Лопасти вентилятора и электродвигатель; 8 - электрический разъем
Расширительный бачок бензинового двигателя 3.0 SC
Используется система с расширительным бачком, находящимся под давлением, которая непрерывно выделяет воздух из системы охлаждения и снова пополняет систему через шланг расширительного бачка, подсоединенный к термостату. Постоянная вентиляция в расширительный бачок через шланг, подсоединенный к радиатору, предотвращает образование воздушных пробок в системе охлаждения.
Расширительный бачок установлен на передней поперечине в переднем левом углу моторного отсека. Крышка заливной горловины, винт выпуска воздуха и датчик уровня встроены в расширительный бачок. На внешней стороне бачка имеются отметки максимального (MAX) и минимального (MIN) уровня.
Назначение расширительного бачка:
Замена рабочих жидкостей при техобслуживании.
Расширение охлаждающей жидкости при прогреве.
Отделение воздуха во время работы.
Герметизация системы с помощью крышки заливной горловины бачка.
Объем воздушного пространства расширительного бачка над максимальным уровнем (MAX) для расширения охлаждающей жидкости составляет приблизительно от 0,5 до 1 литра.
Охлаждающая жидкость не содержит силикатов и не должна смешиваться с обычной охлаждающей жидкостью для бензинового двигателя 3.0 SC Рендж Ровер и Рендж Ровер Спорт.
Расширительный бачок бензинового двигателя 3.0 SC
1 - крышка горловины; 2 - отметки максимального и минимального уровня; 4 - соединение питающего шланга; 5 - датчик уровня охлаждающей жидкости; 7 - штуцер выпуска воздуха; 8 - соединение вентиляционного шланга
Контур охлаждающей жидкости бензинового двигателя 3.0 SC
При работающем бензиновом двигателе 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport циркуляция охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя обеспечивается насосом охлаждающей жидкости. Из насоса охлаждающая жидкость проходит через головки цилиндров и масляный радиатор двигателя в блок цилиндров и коллектор обогревателя.
В блоке цилиндров охлаждающая жидкость поступает далее в выпускной трубопровод. Если охлаждающая жидкость холодная, термостат закрыт и охлаждающая жидкость поступает непосредственно из выпускного патрубка в насос охлаждающей жидкости. Как только охлаждающая жидкость достигает рабочей температуры, термостат начинает открываться для регулирования температуры системы, а охлаждающая жидкость поступает из выпускного трубопровода в насос охлаждающей жидкости через радиатор. Если термостат открыт, поток охлаждающей жидкости через радиатор также вызывает поток охлаждающей жидкости через охладитель рабочей жидкости коробки передач.
Из коллектора обогревателя охлаждающая жидкость проходит через электрическую дроссельную заслонку и радиатор обогревателя в параллельные контуры, не зависящие от положения термостата. Из электрической дроссельной заслонки охлаждающая жидкость перетекает в насос охлаждающей жидкости и выпускную трубку, и поступает в расширительный бачок. Из радиатора обогревателя охлаждающая жидкость поступает обратно во впускную трубку насоса охлаждающей жидкости.
Расширение и сжатие охлаждающей жидкости сопровождается изменением воздушного пространства в расширительном бачке и деформацией гибких шлангов.
Подведя итог:
Система охлаждения двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных компонентов, обеспечивающих поддержание оптимальной температуры двигателя при разных режимах работы и внешних условиях. Благодаря насосу охлаждающей жидкости, многоступенчатому термостату, радиатору, вентиляторам с электронным управлением и расширительному бачку под давлением система не только охлаждает двигатель, но и участвует в обогреве салона, корпуса дроссельной заслонки, охлаждении моторного и трансмиссионного масла. Правильная работа всех элементов особенно важна для предотвращения перегрева, воздушных пробок и неисправностей, которые могут фиксироваться электронными блоками управления автомобиля.
Москва
Москва 
