Система охлаждения дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport (принцип действия, магистрали, радиаторы, водяной насос, термостат, вентиляторы охлаждения, система управления)

Основными элементами системы охлаждения дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport являются: масляный радиатор двигателя; охладитель системы рециркуляции отработавших газов; термостат; насос охлаждающей жидкости; датчик температуры охлаждающей жидкости (ЕСТ); топливный радиатор; вспомогательный охладитель топлива; радиатор; вентилятор системы охлаждения 1; теплообменник трансмиссионного масла; расширительный бачок; вентилятор системы охлаждения 2 (рис.28).

В системе охлаждения, работающей при повышенном давлении, охлаждающая жидкость циркулирует по дизельному двигателю 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport и контуру внутреннего отопителя при закрытом термостате. Основное назначение системы охлаждения дизельного двигателя 4.4ТД Рендж Ровер и Рендж Ровер Спорт – поддерживать оптимальную температуру металла дизельного двигателя 4.4TD при изменении условий окружающей среды и работы самого двигателя. Вспомогательные функции:

• Оптимизация обогрева салона на этапе прогрева двигателя;
• Регулировка температуры жидкости для автоматических коробок передач;
• Низкотемпературное охлаждение топлива;
• Охлаждение EGR (система рециркуляции отработавших газов).

Во время первоначального прогрева дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport, когда главный термостат закрыт, прогретая охлаждающая жидкость направляется к вспомогательным теплообменникам:

• Обогреватель салона;
• Охладитель моторного масла.

Главный термостат дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport имеет конструкцию с разгрузкой давления. Основная функция этого термостата – использовать отопитель и вспомогательный контур в качестве единственного перепускного канала радиатора при закрытом термостате.

Термостат разгрузки давления постепенно открывает перепускной контур главного радиатора при частоте вращения коленчатого вала дизельного двигателя 4.4ТД Рендж Ровер и Рендж Ровер Спорт выше 1500 об/мин. Эта система гарантирует, что на этапе прогревания максимальный доступный поток охлаждающей жидкости направляется к отопителю и вспомогательным охладителям, и это не влияет на долговечность работы дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport. При использовании термостата этого типа для отопителя обеспечен достаточный расход при любых условиях, и не требуется специальный электрический водяной насос.

Принцип действия системы охлаждения дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport

Схема контуров охлаждения дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport представлена на рис.29.

Насос прокачивает охлаждающую жидкость через блок цилиндров (6) и головки цилиндров (5, 9), через камеру, расположенную между рядами цилиндров. Пройдя через дизельный двигатель 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport, охлаждающая жидкость возвращается в корпус термостата (11). Некоторое количество охлаждающей жидкости в блоке цилиндров, прежде чем вернуться в корпус термостата, проходит через охладитель моторного масла дизельного двигателя 4.4ТД.

Из корпуса термостата (11) большая часть охлаждающей жидкости возвращается в насос охлаждающей жидкости (10) либо напрямую, либо через термостат (12) и радиатор (16) в зависимости от температуры охлаждающей жидкости и частоты вращения дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport. Оставшаяся часть охлаждающей жидкости сначала проходит через контур отопителя и охладителей EGR, а затем возвращается в корпус термостата (11).

По отдельному шлангу из радиатора дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport (16) дополнительно охлажденная жидкость проходит через охладитель рабочей жидкости коробки передач (17). Охлаждающая жидкость из охладителя возвращается в систему через патрубок нижнего шланга радиатора.

Соединение на верхнем шланге подает охлаждающую жидкость в дополнительный охладитель топлива дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport (18). Из дополнительного охладителя топлива (18) охлаждающая жидкость проходит через охладитель топлива и возвращается в систему через патрубок нижнего шланга радиатора.

Термостат дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport

Термостат дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport соединяет каналы охлаждения блока цилиндров с каналами охлаждения правой и левой головок цилиндров и имеет выпускной порт для системы EGR и возврата охлаждающей жидкости (рис.30).

Корпус термостата содержит термостат и соединяет каналы охлаждения блока цилиндров с каналами охлаждения головок блока цилиндров дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport. Он также обеспечивает соединения для следующего:

• Верхний и нижний шланги радиатора;
• Питающий шланг расширительного бачка;
• Питающий шланг охладителя EGR;
• Возвратный шланг масляного радиатора двигателя и охладителя EGR;
• Питающий и возвратный шланги обогревателя;
• Шланг для удаления воздуха.

Термостат дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport закрыт при температурах ниже 88°C. Когда охлаждающая жидкость прогревается до температуры 88°C, термостат дизельного двигателя 4.4TD приоткрывается, а при температуре 96°C открывается полностью. В этом состоянии весь поток охлаждающей жидкости проходит через радиатор.

Датчик температуры охлаждающей жидкости дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport (ЕСТ) расположен в отверстии передней части термостата. Датчик ECT соединен с блоком управления дизельным двигателем 4.4ТД Рендж Ровер и Рендж Ровер Спорт (ЕСМ), который использует данные о температуре охлаждающей жидкости для различных функций.

Радиатор дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport

Радиатор дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport имеет вертикальное расположение трубок со встроенным дополнительным охладителем трансмиссионной жидкости (рис.31).

Верхние и нижние соединения встроены в верхние и нижние крайние бачки соответственно. Нижний бачок также имеет сливной винт и соединение для питающего шланга охлаждающей жидкости охладителя трансмиссионной жидкости дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport. Верхний крайний бачок также имеет соединение для вентиляционного шланга к расширительному бачку. Крайние бачки также имеют точки крепления для кожуха вентилятора охлаждения и конденсатора A/C (кондиционера воздуха).

Вспомогательный охладитель топлива дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport

Вспомогательный охладитель топлива дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport крепится к передней стороне конденсатора A/C. Крайние бачки охладителя имеют впускной патрубок охлаждающей жидкости от верхнего шланга радиатора и выпускной патрубок охлаждающей жидкости к охладителю топлива в системе из топливного бака и топливопроводов (рис.32).

Насос охлаждающей жидкости дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport

Насос охлаждающей жидкости имеет корпус, поддерживающий вал с насосным колесом, прикрепленным с одной стороны, и приводной ступицей с другой. Корпус крепится к передней части блока цилиндров дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport, при этом насосное колесо находится в насосной камере. Насос приводится в действие шкивом, который прикреплен к приводной ступице и приводится в действие ремнем привода вспомогательного оборудования (рис.33).

Расширительный бачок дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport

Используется система с расширительным бачком, находящимся под давлением, которая непрерывно выделяет воздух из системы охлаждения дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport 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 дизельного двигателя 4.4ТД (рис.34).

Расширительный бачок дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport 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 дизельного двигателя 4.4ТД Рендж Ровер и Рендж Ровер Спорт:

• заправка при обслуживании;
• расширение охлаждающей жидкости при прогреве;
• отделение воздуха во время работы;
• герметизация системы с помощью крышки заливной горловины бачка.

Объем воздушного пространства расширительного бачка дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport над максимальным уровнем (MAX) для расширения охлаждающей жидкости составляет приблизительно от 0,5 до 1 литра.

Если уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport падает, ниже предварительно заданного значения, датчик уровня охлаждающей жидкости подключает заземление центральной распределительной коробки (CJB), которая передает сигнал на панель приборов (IC) по высокоскоростной шине CAN (локальная сеть контроллеров) силового агрегата для отображения предупреждающего сообщения.

Вентиляторы системы охлаждения дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport

Два электрических вентилятора системы охлаждения дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport с регулируемой частотой вращения установлены для регулирования температуры охлаждающей жидкости. Кожух вентилятора крепится к задней части радиатора. В кожухе имеются регулирующие поворотные заслонки, обеспечивающие охлаждение моторного отсека во время движения.

Каждый вентилятор системы охлаждения дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport управляется блоком управления, встроенным в электродвигатель вентилятора, под контролем ECM. Электрические разъемы с правой стороны кожуха вентилятора служат для подключения жгутов проводов вентилятора охлаждения к электросистеме автомобиля (рис.35).

Блок управления каждого вентилятора системы охлаждения дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport оснащен следующим:

• Питанием от аккумуляторной батареи от вспомогательной распределительной коробки (AJB);
• Сигналом зажигания от реле ECM в EJB;
• Сигналом широтно-импульсной модуляции (PWM) от ECM;
• Масса.

Блок ECM дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport определяет, когда необходимо включение вентиляторов по входному сигналу датчика ECT и запросу на включение вентилятора от блока ATCM (блок автоматического управления температурой). ECM также регулирует частоту вращения вентиляторов, чтобы компенсировать эффект скоростного напора.

ECM изменяет скважность сигнала PWM для блока управления вентилятором дизельного двигателя 4.4ТД Рендж Ровер и Рендж Ровер Спорт 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 вентилятор может продолжать работать еще в течение пяти минут после выключения дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport.

Блок управления вентилятора дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport 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 дизельного двигателя 4.4ТД Рендж Ровер и Рендж Ровер Спорт 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 дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport регистрирует соответствующий код DTC (диагностический код неисправности), переданный блоком управления вентилятора, 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 16 В. Если напряжение выходит за эти пределы, блок управления вентилятора дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport 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 дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport 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 дизельного двигателя 4.4ТД Рендж Ровер и Рендж Ровер Спорт предпринимает шесть попыток запуска электродвигателя повышая ток каждый раз. Если после шести попыток электродвигатель вентилятора по-прежнему не запускается, блок управления вентилятора ожидает 40 секунд и уведомляет ECM об ошибке, и вновь начинает процесс запуска.

Для обнаружения частичного заедания электродвигателя, при работе вентилятора, блок управления вентилятора дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport 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 дизельного двигателя 4.4TD Range Rover и Range Rover Sport 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.