Устройство и самостоятельная диагностика неисправностей системы охлаждения ВАЗ 2107

Работа двигателя внутреннего сгорания любого автомобиля связана с высокими температурами. Двигатель внутреннего сгорания нагревается при сгорании топливно-воздушной смеси в цилиндрах и в результате трения элементов. Система охлаждения помогает избежать перегрева силового агрегата.

Общая характеристика системы охлаждения ВАЗ 2107

Двигатель ВАЗ 2107 всех моделей имеет герметичную жидкостную систему охлаждения с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости (ОЖ).

Назначение системы охлаждения

Система охлаждения предназначена для поддержания оптимальной температуры силового агрегата в процессе эксплуатации и своевременного контролируемого отвода избыточного тепла от нагревательных агрегатов. Отдельные элементы системы используются для обогрева салона в холодное время года.

Параметры системы охлаждения

Система охлаждения ВАЗ 2107 имеет ряд параметров, влияющих на работу и производительность силового агрегата, основные из которых:

• Количество охлаждающей жидкости — вне зависимости от способа подачи топлива (карбюраторный или инжекторный) и объема двигателя, на всех ВАЗ 2107 используется одинаковая система охлаждения. По требованиям производителя для работы требуется 9,85 литров охлаждающей жидкости (включая внутренний подогрев). Поэтому при замене антифриза следует сразу покупать десятилитровую тару;
• Рабочая температура двигателя — Рабочая температура двигателя зависит от его типа и объема, вида используемого топлива, числа оборотов коленчатого вала и т д. Для ВАЗ 2107 обычно она составляет 80-950С. Двигатель прогревается до рабочего состояния, в зависимости от температуры окружающего воздуха, в течение 4-7 минут. В случае отклонения от этих значений рекомендуется немедленно провести диагностику системы охлаждения;
• Рабочее давление охлаждающей жидкости — Поскольку система охлаждения ВАЗ 2107 герметична, а антифриз при нагревании расширяется, внутри системы образуется давление, превышающее атмосферное. Это необходимо для повышения температуры кипения охлаждающей жидкости. Так, если вода в обычных условиях кипит при 1000С, то при повышении давления до 2 атм температура кипения повышается до 1200С. В двигателе ВАЗ 2107 рабочее давление составляет 1,2–1,5 атм. Так, если температура кипения современных теплоносителей при атмосферном давлении составляет 120–1300°С, то в условиях эксплуатации она повысится до 140–1450°С.

Устройство системы охлаждения ВАЗ 2107

К основным узлам системы охлаждения ВАЗ 2107 относятся:

• водяной насос (помпа);
• главный радиатор;
• вентилятор главного радиатора;
• радиатор отопителя (печки) салона;
• кран печки;
• термостат (терморегулятор);
• расширительный бачок;
• датчик температуры ОЖ;
• указатель датчика температуры ОЖ;
• управляющий температурный датчик (только в инжекторных двигателях);
• датчик включения вентилятора (только в карбюраторных двигателях);
• соединительные патрубки.

Сюда также следует отнести рубашку охлаждения двигателя — систему специальных каналов в блоке цилиндров и головке блока, по которым циркулирует ОЖ.

Видео: устройство и работа системы охлаждения двигателя

https://www.youtube.com/embed/EK7_GSpECNo

Водяной насос (помпа)

Насос предназначен для обеспечения непрерывной принудительной циркуляции охлаждающей жидкости через рубашку охлаждения двигателя во время работы двигателя. Это обычный центробежный насос, который закачивает антифриз в систему охлаждения с помощью крыльчатки. Насос расположен на передней части блока цилиндров и приводится в движение шкивом коленчатого вала через клиновой ремень.

Конструкция помпы

Помпа состоит из:

• корпуса;
• крышки;
• вала с подшипником, крыльчаткой и приводным шкивом;
• сальника.Помпа предназначена для принудительной циркуляции ОЖ в системе охлаждения
  

Принцип работы помпы

Принцип работы водяного насоса достаточно прост. При вращении коленчатого вала ремень приводит в движение шкив насоса, передавая крутящий момент на рабочее колесо. Последний, вращаясь, создает внутри корпуса определенное давление теплоносителя, заставляя его циркулировать внутри системы. Подшипник предназначен для плавного вращения вала и снижает трение, а сальник обеспечивает герметичность узла.

Неисправности помпы

Регламентированный заводом-изготовителем ресурс помпы на ВАЗ 2107 составляет 50-60 тысяч километров. Однако этот ресурс может быть уменьшен в следующих случаях:

• использование некачественной ОЖ или воды;
• попадание в систему охлаждения грязи, примесей, посторонних предметов;
• избыточное натяжение приводного ремня.

Результатом влияния этих факторов являются:

• износ крыльчатки;
• износ или повреждение сальника;
• перекос вала насоса с последующим износом подшипника и возможным заклиниваем устройства.

При выявлении подобных неисправностей помпу следует заменить.

Главный радиатор

Радиатор предназначен для охлаждения поступающего в него теплоносителя за счет теплообмена с окружающей средой. Это достигается за счет особенностей конструкции. Радиатор установлен в передней части моторного отсека на двух резиновых подушках и крепится к кузову двумя шпильками с гайками.

Конструкция радиатора

Радиатор состоит из двух вертикальных бачков и соединяющих их патрубков. На трубах имеются тонкие пластины (ламели), которые ускоряют процесс теплопередачи. Один из баков оборудован заливной горловиной, закрывающейся герметичной пробкой. Горловина имеет клапан и соединяется с расширительным бачком тонким резиновым шлангом. В карбюраторных двигателях ВАЗ 2107 в радиаторе предусмотрена посадочная канавка для датчика включения вентилятора системы охлаждения. У моделей с инжекторными двигателями такой розетки нет.

Принцип работы радиатора

Охлаждение может осуществляться как естественным, так и принудительным способом. В первом случае температуру охлаждающей жидкости снижают за счет обдува радиатора встречным током воздуха во время движения. Во втором случае поток воздуха создается вентилятором, прикрепленным непосредственно к радиатору.

Неисправности радиатора

Отказ в работе радиатора чаще всего связан с потерей герметичности в результате механического повреждения или коррозии патрубков. Кроме того, патрубки могут забиться грязью, отложениями и примесями в антифризе, нарушится циркуляция охлаждающей жидкости.

При обнаружении течи попробуйте пропаять поврежденный участок сверхмощным паяльником со специальным флюсом и припоем. Забитые трубы можно устранить промывкой химически активными веществами. В качестве таких веществ применяют растворы ортофосфорной или лимонной кислоты, а также некоторые бытовые средства для очистки канализации.

Вентилятор системы охлаждения

Вентилятор предназначен для принудительного обдува радиатора. Включается автоматически при повышении температуры охлаждающей жидкости до определенного значения. В карбюраторных двигателях ВАЗ 2107 за включение вентилятора отвечает специальный датчик, установленный в основном радиаторе. В инжекторных силовых агрегатах работой управляет электронный контроллер, основываясь на показаниях датчика температуры. Вентилятор крепится к основному корпусу радиатора с помощью специального кронштейна.

Конструкция вентилятора

Вентилятор представляет собой обычный двигатель постоянного тока с пластиковым колесом, закрепленным на роторе. Именно крыльчатка создает поток воздуха и направляет его к ребрам радиатора.

Напряжения для питания вентилятора подаётся от генератора через реле и предохранитель.

Неисправности вентилятора

К основным неисправностям вентилятора относятся:

• обрыв проводки;
• выход из строя реле;
• обрыв или замыкание в обмотках статора;
• износ щёток коллектора.

Для проверки работоспособности вентилятор подключают напрямую к аккумулятору.

Радиатор и кран печки

Радиатор печки предназначен для обогрева воздуха, поступающего в салон автомобиля. Кроме того, система отопления салона включает в себя вентилятор печки и заслонку, регулирующую направление и интенсивность воздушного потока.

Конструкция радиатора печки

Радиатор духовки имеет ту же конструкцию, что и основной теплообменник. Он состоит из двух баков и соединительных патрубков, по которым движется теплоноситель. Для ускорения теплопередачи трубки имеют тонкие ребра.

Для прекращения подачи горячего воздуха в салон летом радиатор печки оборудован специальным клапаном, перекрывающим циркуляцию теплоносителя в системе отопления. Кран приводится в действие с помощью троса и рычага, расположенного на передней панели.

Принцип работы радиатора печки

При открытом кране печки горячий теплоноситель поступает в радиатор и нагревает трубы с ламелями. Потоки воздуха, проходящие через радиатор печки, также нагреваются и по системе воздуховодов попадают в салон. Когда клапан закрыт, охлаждающая жидкость не поступает в радиатор.

Неисправности радиатора и крана печки

Наиболее распространёнными поломками радиатора и крана печки являются:

• течь, вызванная механическими повреждениями или коррозией;
• засорение трубок радиатора;
• закисание запорного механизма крана.

Отремонтировать радиатор печки можно теми же способами, что и основной теплообменник. При неисправности крана его меняют на новый.

Термостат

Термостат поддерживает необходимый тепловой режим двигателя и сокращает время прогрева при пуске. Он находится слева от насоса и соединяется с ним коротким патрубком.

Конструкция термостата

Термостат состоит из:

• корпуса;
• термоэлемента;
• основного клапана;
• перепускного клапана.Термостат служит для поддержания оптимального температурного режима работы двигателя
  

Термоэлемент представляет собой герметичный металлический цилиндр, заполненный специальным керосином. Внутри этого цилиндра находится шток, приводящий в действие главный клапан термостата. На корпусе агрегата имеется три штуцера, к которым подсоединяется подводящий шланг от насоса, перепускной и отводящий патрубок.

Принцип работы термостата

При температуре охлаждающей жидкости ниже 800С основной клапан термостата закрыт, а перепускной клапан открыт. При этом охлаждающая жидкость движется по малому кругу вокруг основного радиатора. Антифриз поступает из рубашки охлаждения двигателя через термостат в помпу, а затем снова поступает в двигатель. Это необходимо для того, чтобы двигатель быстрее прогрелся.

При нагреве охлаждающей жидкости до 80-820С клапан главного термостата начинает открываться. При нагреве антифриза до 940С этот клапан полностью открывается, а перепускной, наоборот, закрывается. При этом охлаждающая жидкость движется от двигателя к радиатору охлаждения, затем к помпе и обратно к рубашке охлаждения.

Неисправности термостата

При выходе из строя термостата двигатель может либо перегреваться, либо медленнее прогреваться до рабочей температуры. Это результат заедания клапана. Проверить работоспособность термостата несложно. Для этого запустите холодный двигатель, дайте ему поработать две-три минуты и коснитесь рукой патрубка, идущего от термостата к радиатору. Должно быть холодно. Если труба горячая, главный клапан постоянно находится в открытом положении, что в свою очередь приведет к медленному прогреву двигателя. И наоборот, когда главный клапан перекрывает подачу охлаждающей жидкости к радиатору, нижний патрубок будет горячим, а верхний холодным. В результате двигатель перегреется и антифриз закипит.

Точнее диагностировать неисправность термостата можно, сняв его с двигателя и проверив поведение клапанов в горячей воде. Для этого его помещают в любую жаропрочную посуду, наполненную водой и подогреваемую, и измеряют температуру термометром. Если главный клапан начал открываться при 80-820С, а полностью открылся при 940С, термостат исправен. В противном случае термостат вышел из строя и подлежит замене.

Расширительный бачок

Поскольку антифриз при нагреве увеличивается в объеме, в конструкции системы охлаждения ВАЗ 2107 предусмотрен специальный резервуар для накопления излишков охлаждающей жидкости – расширительный бачок (РБ). Он расположен с правой стороны двигателя в моторном отсеке и имеет полупрозрачный пластиковый корпус.

Конструкция бачка

РБ представляет собой герметичный пластиковый контейнер с крышкой. Для поддержания в резервуаре давления, близкого к атмосферному, в крышке установлен резиновый клапан. Внизу РБ имеется штуцер, к которому подсоединяется шланг от горловины основного радиатора.

На одной из стенок бачка есть специальная шкала для оценки уровня ОЖ в системе.

Принцип действия бачка

При нагревании и расширении охлаждающей жидкости в радиаторе создается избыточное давление. При повышении его на 0,5 атм открывается горловина и в бак начинает поступать избыток антифриза. Там давление стабилизируется резиновым клапаном в крышке.

Неисправности бачка

Все отказы РБ связаны с механическими повреждениями и последующим сбросом давления или выходом из строя клапана шины. В первом случае заменяется весь бак, а во втором можно обойтись заменой крышки.

Датчик температуры и датчик включения вентилятора

В карбюраторных моделях ВАЗ 2107 в систему охлаждения входят датчик указателя температуры жидкости и датчик включения вентилятора. Первый установлен в блоке цилиндров и предназначен для контроля температуры и передачи полученной информации на приборную панель. Датчик включения вентилятора расположен в нижней части радиатора и служит для подачи питания на двигатель вентилятора при достижении температуры антифриза 920С.

Система охлаждения инжекторных двигателей также имеет два датчика. Функции первого аналогичны функциям датчика температуры карбюраторных силовых агрегатов. Второй датчик передает данные электронному блоку управления, который управляет процессом включения и выключения вентилятора радиатора.

Неисправности датчиков и способы их диагностики

Чаще всего датчики системы охлаждения перестают нормально работать из-за проблем с проводкой или из-за выхода из строя их рабочего (чувствительного) элемента. Проверить их на исправность можно мультиметром.

Работа датчика включения вентилятора основана на свойствах биметалла. При нагревании термопара меняет форму и замыкает электрическую цепь. Остыв, он занимает обычное положение и прекращает подачу электрического тока. Для проверки датчик помещают в емкость с водой, предварительно подключив щупы мультиметра к клеммам, которые включаются в тестовом режиме. Затем контейнер нагревают и контролируют температуру. При 920С цепь должна быть замкнута, о чем должно сообщить устройство. При снижении температуры до 870С исправный датчик разорвет цепь.

Датчик температуры имеет несколько иной принцип работы, основанный на зависимости сопротивления от температуры среды, в которой находится чувствительный элемент. Проверка датчика заключается в измерении сопротивления при изменении температуры. Хороший датчик при разных температурах должен иметь разное сопротивление:

• 200C — 3,5 кОм;
• 400C — 1,5 кОм;
• 600C — 0,67 кОм;
• 900C — 0,25 кОм.

Для проверки датчик температуры помещают в емкость с водой, которую постепенно нагревают, и измеряют сопротивление мультиметром в режиме омметра.

Указатель температуры антифриза

Указатель температуры охлаждающей жидкости расположен в нижней левой части панели приборов. Представляет собой цветную дугу, разделенную на три сектора: белый, зеленый и красный. Если двигатель холодный, стрелка находится в белом секторе. Когда двигатель прогревается до рабочей температуры и затем работает в штатном режиме, стрелка переходит в зеленый сектор. Если стрелка попадает в красный сектор, двигатель перегрет. В этом случае крайне нежелательно продолжать движение.

Соединительные патрубки

Патрубки служат для соединения отдельных элементов в системе охлаждения и представляют собой обычные резиновые шланги с армированными стенками. Для охлаждения двигателя используются четыре трубы:

• перепускной (соединяет термостат и ГБЦ);
• подводной (соединяет радиатор и ГБЦ);
• отводной (соединяет радиатор и термостат);
• подводной (соединяет помпу и термостат).Стенки патрубков системы охлаждения армированы капроновой нитью
  

Кроме этого, в систему охлаждения входят следующие соединительные шланги:

• подвода и отвода хладагента от радиатора отопителя;
• отвода жидкости от впускного трубопровода;
• соединения горловины радиатора и расширительного бачка.

Шланги и ниппели крепятся хомутами (спиральными или винтовыми). Для их снятия или установки достаточно отверткой или пассатижами ослабить или затянуть зажимной механизм.

Охлаждающая жидкость

В качестве охлаждающей жидкости для ВАЗ 2107 производитель рекомендует использовать только тосол. Для непосвященного автолюбителя антифриз и антифриз — одно и то же. Антифризом обычно называют все охлаждающие жидкости без исключения, вне зависимости от того, где и когда они были выпущены. Тосол – это разновидность антифриза, выпускавшаяся в СССР. Название является аббревиатурой от «Отдельная лаборатория технологии органического синтеза». Все охлаждающие жидкости содержат этиленгликоль и воду. Различия заключаются только в типе и количестве добавляемых антикоррозионных, антикавитационных и антипенных присадок. Поэтому для ВАЗ 2107 название охлаждающей жидкости мало что значит.

Опасность представляют дешевые, некачественные охлаждающие жидкости или откровенные подделки, которые в последнее время получили широкое распространение и часто встречаются в продаже. Результатом использования таких жидкостей может быть не только течь радиатора, но и выход из строя всего двигателя. Поэтому для охлаждения двигателя следует покупать охлаждающие жидкости проверенных и хорошо зарекомендовавших себя производителей.

Возможности тюнинга системы охлаждения ВАЗ 2107

Существуют разные способы повышения эффективности системы охлаждения ВАЗ 2107. Некоторые устанавливают на радиатор вентилятор от Калины или Приоры, некоторые стараются лучше обогревать салон, дополняя систему электропомпой от Газели, а некоторые ставят силиконовые патрубки, считая, что с ними двигатель будет быстрее прогреваться и остывать. Однако целесообразность такого тюнинга весьма сомнительна. Сама система охлаждения ВАЗ 2107 достаточно хорошо продумана. Если все элементы в порядке, двигатель никогда не перегреется летом, а зимой в салоне будет тепло без включения вентилятора печки. Для этого необходимо лишь периодически уделять внимание обслуживанию системы, а именно:

• заливать в двигатель только качественную ОЖ;
• менять ОЖ через каждых 50 тыс. км пробега с полным сливом и промывкой системы;
• следить за уровнем ОЖ и при необходимости доливать её;
• при доливке ни в коем случае не смешивать тосол с антифризом;
• при замене неисправных элементов использовать только качественные сертифицированные детали.

Таким образом, система охлаждения ВАЗ 2107 достаточно надежна и проста. Тем не менее, он также нуждается в периодическом обслуживании, которое может провести даже неопытный водитель.