Nissan Patrol GR Y61 ۞ (YOZHIK) › Logbook › Мысли вслух. Система охлаждения и отопления. Помпа. Часть №1. Теоритическая.
Машина ещё меньше недели в моей собственности, а я уже все болячки изучил. Болячки не конкретно моей машины. Про мою — в другой теме. Речь про болячки всех Y61. И конкретно всех ZD30DDTi.
Неоптимальное охлаждение двигателя.
Болячка в общем-то типовая почти для всех двигателей.
Просто у одних ярковыраженная, а у других — не очень. Потому первые и страдают типовыми хроническими заболеваниями даже на смешных пробегах. Правда эти заболевания на первый взгляд не относятся к системе охлаждения. Но все эти покоробленные и потрескавшиеся головки, оплавившиеся поршня, поведённые блоки — всё это следствие в первую очередь недоведённой до ума системы охлаждения. Необязательно вылазиет перегрев всего двигателя — очень часто слышу про перегревы конкретных цилиндров или других узлов. И это при отсутствии перегревов по стрелке. Почему конструктора даже для таких здоровенных-тяжеленных машин, как наши, разрабатывают систему охлаждения, достаточную только по городу елозить?! Я отказываюсь даже гадать. Трэнд. ZD30DDTi ещё повезло — его неоднократно модернизировали и хотя бы пытались исправить ситуацию. Чего добились — сказать трудно, ресурс ZD30DDTi всё одно оценивается в 150-200-250тыщщ, хотя мне попадались отзывы и о 450тыщщях своего личного пробега без капиталки.
Т.е. пробег явно определяется условиями эксплуатации и качеством техобслуживания.
В этой теме я не буду нудеть про масла и антифризы, которые тоже могут снизить обсуждаемый болевой порог прямовпрыскового дизеля в разы, в этой теме я обсуждаю скорость движения теплоносителя.
Посмотрев опытным взглядом на фотографию ZD30DDTi сразу понятно — обороты помпы равны оборотам коленвала:
Потока антифриза не хватает для переноса тепла(проблема почти всех СОВРЕМЕННЫХ движков) — потому и печка еле греет, потому и перегрев 4-ого цилиндра. Проблема лежит на поверхности — недостаточная производительность ШТАТНОЙ помпы. Народ уже давно допёр до корня проблемы — тут я ни разу не первооткрыватель. Только почему производители продолжают приумножать эту проблему — остаётся только догадываться. Уже и объём масла в двигателе удвоили и поршня керамические впердолили… Но производительность помпы не увеличивают — либо не догадываются о первопричине, либо это табу.
Люди с мозгами лечат низкую производительность штатной помпы переделкой шкивов. Таким образом можно довольно легко увеличить производительность помпы раза в два. Одним мАхом решается и проблема перегрева двигателя летом под высокой нагрузкой и проблема недостатка отопления салона автомобиля зимой под низкой нагрузкой. Я проделывал подобную штуку на своей предыдущей машине и могу подтвердить высокую эффективность такого решения — www.drive2.ru/l/9727750/
Люди с зачатками мозга идут другим путём.
Например таким — nissan.club/forums/topic/…tricheskaya-pompa/?page=1
Работу печки такая помпа действительно улучшает. Что прямо указывает на то, что тепла в двигателе хватает с избытком даже зимой, и что проблема именно в недостаточной циркуляции теплоносителя. Но почему эту помпу считают панацеей и от перегрева блока цилиндров я не очень понимаю… Гоняет антифриз она только по малому кругу… Самовнушение. Некоторые люди лечатся и таким «проверенным» способом.
Есть ещё одна панацея у этих парней.
Так называемый «холодный» термостат — nissan.club/forums/topic/…amena-analogi-patrol-y61/ Каким образом термостат влияет на нехватку производительности системы охлаждения я отказываюсь даже гадать. Между тем народу добрый десяток лет ПРОДАЮТ эти гениальные решения как невъебенное средство для продления жизни двигателя… Без лоха и жизнь плоха?
Ну да пусть их… спокойный сон клиента тоже чего-то стОит…
Для увеличения циркуляции теплоносителя можно доработать штатную помпу — увеличить лопатки до такого размера, чтобы зазор до корпуса стал не больше полумиллиметра. Но каждый раз при замене помпы так её дорабатывать не интересно. Нужно более технологичное решение. Нужно просто уменьшить диаметр шкива помпы раза в полтора-два. Меньше — малоэффективно. Больше — и ненужно и может начать проявляться кавитация на высоких оборотах движка. Наша помпа однозначно рассчитана на 6000 оборотов двигателя. По факту редко кто крутит выше 3000. Если и начнутся проблемы с кавитацией на удвоенных оборотах помпы — то явно на оборотах много выше 4000… Хотя сердце мне вещует — что глупости всё это… ну какая кавитация?!
На бензинках крыльчатка помпы такая же — а допустимые обороты за 8000.
Преимущества:
1). Более равномерный прогрев двигателя.
Непосредственно на скорость прогрева удвоенная скорость теплоносителя не влияет никак. А вот равномерность прогрева двигателя увеличивается. Наиболее теплонагруженные зоны двигателя нагреваются медленнее, быстрее отдавая своё тепло более холодным зонам. Соответственно меньше механических напряжений между холодными и горячими зонами двигателя. Что способствует продлению жизни головки и её прокладки при частых холодных запусках.
2). Более эффективный теплоотвод.
В два раза более высокая скорость теплоносителя обеспечит в два раза лучший теплоотвод при той же температуре движка.
3). Более равномерное охлаждение.
Удвоенная скорость теплоносителя обеспечивает и намного более равномерное охлаждение. Температура 1 и 4 цилиндров станет отличаться намного меньше. Также намного меньше вероятность кипения теплоносителя в зонах локального перегрева.
4). Радиаторы начинают работать эффективнее.
Температура сот радиатора вблизи верхнего бачка и вблизи нижнего бачка станет отличаться меньше. Соответственно, более горячая нижняя часть радиатора будет отдавать больше тепла воздуху.
Тоже самое касается и печки.
Смотрим саму помпу:
Как утверждается — помпа поставляется в сборе со шкивом и вязкомуфтой. Это меня расстроило — есть большая доля вероятности, что узел неразборный. Но фотографии помпы с разборок немного успокоили:
Система охлаждения ZD30
Система охлаждения ZD30
moder » 16 сен 2015, 00:03
По замене термостата ZD30 отдельная тема:
viewtopic.php?f=85&t=483
По ремонту и обслуживанию радиатора отдельная тема:
viewtopic.php?f=76&t=743
Из схемы видно, что система охлаждения ZD30 частично интегрирована в систему EGR(охладитель и клапан EGR) и систему смазки(охладитель масла), а на первых выпусках ZD30 жидкостное охлаждение имеет и турбокомпрессор.
Бачки системы охлаждения ZD30
В системе охлаждения ZD30 помимо радиаторов двигателя и отопителя есть ещё две емкости: верхний бачок, находящийся под давлением системы охлаждения и нижний — расширительный с желтой пробкой и атмосферным давлением.
Верхний бачок является верхней точкой системы и продолжением верхнего бачка радиатора. В исправной заполненной системе этот бачок всегда полон и через него постоянно циркулирует ОЖ.
Бачок имеет горловину со штуцером и крышку-клапан. Клапан может открываться как при давлении в системе, так и при разряжении.
При превышении давления в системе клапан в крышке открывается, чтобы выпустить излишек ОЖ в нижний расширительный бачок. При разряжении в системе(остывании двигателя) клапан открывается в обратную сторону, чтобы был возможен подсос ОЖ в систему из расширительного бачка.
Если пустеет верхний бачок
Если верхний бачок пустеет, несмотря на попытки долива в него ОЖ, то это может говорить о следующих проблемах:
- Утечка ОЖ.
- Не работает или не герметичен клапан в крышке верхнего бачка (засорен, заклинен, неплотно прилегает, неровная поверхность горловины или трещина в ней).
- Трещина в штуцере горловины (частое явление).
- Не герметичен или забит шланг между верхним и нижним расширительным бачком.
- В верхнем бачке постоянно избыточное давление(газы в системе). При этом в нижнем расширительном бачке будут наблюдаться пузыри, а то и вовсе выбрасывать ОЖ через его открытую боковую горловину.
Нельзя допускать, чтобы система охлаждения ZD30 была недозаполнена!
Для устранения проблемы нужно попробовать:
- Найти и устранить возможную утечку.
- Грамотно заполнить систему.
- Проверить крышку-клапан верхнего бачка и насколько плотно она сидит на горловине. Для уверенности можно крышку заменить.
- Внимательно осмотреть горловину и её штуцер на предмет повреждений, износа, трещин и деформации. Одеть на штуцер хомутик.
Датчики системы охлаждения
В системе охлаждения на Патруле с ZD30 имеется два резистивных датчика температуры ОЖ.
Одноконтактный датчик установлен в верхней передней правой по ходу движения части ГБЦ(над ТНВД) и подключен к приборной панели, к прибору указателя температуры.
5.0 Системы охлаждения, отопления
Системы охлаждения, отопления
Общая информация и меры предосторожности
Система охлаждения двигателя
Схема циркуляции охлаждающей жидкости на примере 6-цилиндрового двигателя
1 — Водяной насос
2 — Маслоохладитель
3 — Правая головка цилиндров
4 — Блок цилиндров
5 — Левая головка цилиндров
6 — Корпус дросселя
7 — Термостат
Схема организации отопления/вентиляции салона
1 — Передний дефлектор воздуховода обдува ветрового стекла
2 — Боковые дефлекторы воздуховода обдува ветрового стекла
3 — Дефлекторы центрального воздуховода панели приборов
4 — Дефлекторы боковых воздуховодов панели приборов
5 — Передние дефлекторы нижнего воздуховода
6 — Задние дефлекторы нижнего воздуховода
7 — Свежий воздух
8 — Потоки циркуляции воздуха
9 — Вентиляционная заслонка
10 — Заслонка нижнего воздуховода
11 — Заслонка воздуховода обдува ветрового стекла
12 — Смесительная заслонка
13 — Впускные заслонки
14 — Теплообменник отопителя
15 — Испаритель (модели с К/В)
16 — Вентилятор отопителя
17 — Фильтр (дополнительная комплектация)
Сервопривод управления функционированием режимных заслонок
1 — Обдув ветрового стекла
2 — Обдув стекла/обогрев салона
3 — Обогрев салона
4 — Вентиляция/обогрев салона
Все модели рассматриваемых в настоящем Руководстве автомобилей оборудованы работающей при избыточном давлении системой охлаждения двигателя с термостатическим управлением циркуляцией рабочей жидкости. Водяной насос роторного типа закреплен на левом полублоке двигателя (модели 2.0 и 2.5 л), либо помещен в кожух, образуемый углублениями в задней крышке привода ГРМ и верхней секции поддона картера (модели 3.0 л) и обеспечивает прокачку охлаждающей жидкости сквозь охладительный тракт силового агрегата (см. Раздел Водяной насос — общая информация). Привод водяного насоса осуществляется от газораспределительного ремня/цепи. Поток жидкости омывает районы расположения каждого из цилиндров в блоке, проложенные в литье полублоков и головок цилиндров охладительные каналы обеспечивают интенсивное охлаждение впускных и выпускных портов, районов установки свечей зажигания и направляющих втулок выпускных клапанов. Система охлаждения с момента запуска двигателя проходит через три режима функционирования: на первом этапе, пока тем пература охлаждающей жидкости не поднялась выше 76 °С, термостат остается закрытым и жидкость циркулирует по малому кругу, из рабочего контура которого исключен радиатор, что обеспечивает быстрый разогрев двигателя; при температуре 76 ÷ 80 °С термостат открывается и в контур циркуляции включается радиатор; по достижении температурой охлаждающей жидкости значения 95°С (4-цилиндровые двигатели)/91°С (6-цилиндровые двигатели) ECM, ориентируясь на показания датчика температуры охлаждающей жидкости (ECT), выдает команду на активацию вентилятора(ов) системы охлаждения, нагнетаемый которым(и) дополнительный воздушный поток в значительной мере повышает эффективность функционирования теплообменника радиатора.
Воскозаполненный термостат встроен во впускной патрубок водяного насоса и контролирует рабочую температуру двигателя в процессе его разогрева. В первые минуты после запуска холодного двигателя термостат остается закрытым, предотвращая тем самым циркуляцию охлаждающей жидкости через радиатор. По мере приближения температуры двигателя к нормальному рабочему значению, клапан термостата постепенно открывается, подключая к контуру охлаждения радиатор, обеспечивающий максимальную интенсивность теплоотвода от рабочего тела (охлаждающей жидкости).
Система охлаждения имеет герметичную конструкцию и плотно закрыта крышкой радиатора, способной выдерживать избыточное давление, что обеспечивает повышение точки кипения охлаждающей жидкости и, соответственно, эффективности теплоотвода через радиатор. При превышении внутренним давлением в системе некоторого определенного значения, подпружиненная тарелка вмонтированного в крышку радиатора предохранительного клапана приподнимается над своим седлом, обеспечивая перетекание избытка охлаждающей жидкости по соединительной (переливной) трубке в расширительный бачок. По мере остывания системы жидкость автоматически возвращается из бачка в радиатор.
Доливание охлаждающей жидкости в систему производится через горловину расширительного бачка, который одновременно выступает также в роли ресивера, аккумулирующего в себе вытесняемый из радиатора избыток расширяющейся при разогреве жидкости.
Ввиду перечисленных особенностей конструкции, такая система охлаждения получила название замкнутой, поскольку в ней исключены какие-либо функциональные потери рабочего тела.
Системы отопления/вентиляции/кондиционирования воздуха (HVAC)
Система отопления/вентиляции салона
Основными компонентами системы отопления/вентиляции салона являются помещенные в закрепленный под панелью приборов коробчатый кожух отопителя электрический вентилятор и теплообменник, а также система воздуховодов раздачи воздушного потока. Разогретая в двигателе охлаждающая жидкость циркулирует через теплообменник отопителя, отдавая свое тепло заполняющему кожух воздуху, при включении вентилятора крыльчатка последнего начинает прогонять подаваемый в салон воздух через теплообменник, обеспечивая его интенсивный разогрев. Активация вентилятора возможна только при включенном зажигании, выбор скоростного режима вентилятора обеспечивается соединенной с управляющим переключателем специальной резистивной сборкой приводного электромотора.
Теплообменник посредством резиновых шлангов соединен с системой охлаждения двигателя. Сборка управления функционированием отопителя/кондиционера воздуха вмонтирована в среднюю часть панели приборов автомобиля и посредством изменения положений соответствующих заслонок позволяет осуществлять регулировку температуры и выбор направления раздачи воздушного потока. Электромотор привода впускной заслонки помещается в верхней части впускной секции сборки отопителя и, в зависимости от положения переключателя режимов циркуляции обеспечивает подачу в салон свежего воздуха, либо его циркуляцию в объеме салона автомобиля. Сервопривод управления режимными заслонками закреплен с левой стороны сборки отопителя и по сигналам, поступающим от управляющих переключателей, обеспечивает требуемое перемещение соответствующих заслонок.
В качестве дополнительной комплектации в контур системы отопления/вентиляции может устанавливаться салонный фильтр, обеспечивающий очистку подаваемого в салон воздуха от пыли. Фильтр помещается непосредственно за вентилятором, впереди модуля испарителя.
1 — Фильтрующие элементы
2 — Испаритель К/В
Система кондиционирования воздуха (К/В)
В состав системы кондиционирования входят установленный впереди радиатора конденсатор, расположенный рядом с теплообменником отопителя испаритель, закрепленный на блоке двигателя компрессор, и фильтрующий ресивер-осушитель (аккумулятор), оборудованный редукционным клапаном высокого давления. Все компоненты соединены между собой рефрижераторными линиями. Циркулирующий в тракте системы кондиционирования хладагент выходит из компрессора, прогоняется через конденсатор, ресивер-осушитель и испаритель, затем вновь возвращается в компрессор, расход поступающего в испаритель хладагента регулируется встроенным в испаритель расширительным клапаном.
Температура испарителя постоянно поддерживается на некотором заданном уровне за счет управления активацией компрессора. Когда температура испарителя опускается ниже заданного значения, специальное термочувствительное исполнительное устройство производит остановку компрессора, при повышении температуры испарителя то же устройство вновь запускает компрессор.
Для защиты рабочего контура К/В от чрезмерного возрастания или падения давления предусмотрен специальный датчик-выключатель, по сигналу которого также производится блокировка компрессора.
Вентилятор прогоняет поступающий в салон воздух сквозь теплообменник испарителя, работающий в режиме, обратном режиму функционирования радиатора. Прокачиваемый через теплообменник хладагент закипает и, испаряясь, отбирает у воздуха избыток тепла. Температура внутри салона при этом снижается до требуемого комфортного значения (по выбору оператора). Компрессор поддерживает циркуляцию хладагента в системе, прокачивая разогретую жидкость через конденсатор, где она охлаждается и поступает обратно в испаритель.
Элементы управления функционированием системы кондиционирования входят в состав той же сборки, с которой осуществляется выбор рабочих параметров систем отопления и вентиляции.
Автоматическая система кондиционирования воздуха (климат-контроль)
На некоторых моделях организовано централизованное управление функционированием систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздухом (система климат-контроля). При такой комплектации климатические условия в салоне автомобиля поддерживаются автоматически в соответствии с введенными пользователем установками. Сборка управления HVAC помещается в центральной части панели приборов автомобиля на стандартном месте, где обычно помещается панель управления систем отопления/вентиляции и кондиционирования моделей стандартной комплектации.
Поддержание заданной температуры осуществляется за счет организации в системе управления климат-контроля обратной связи с ECM через дополнительные информационные датчики. К числу таких датчиков относятся работающие по принципу термистора датчики температуры воздуха внутри и снаружи автомобиля и датчик солнечного излучения.
Для подачи воздуха на чувствительный элемент датчика температуры воздуха в салоне автомобиля используется создаваемое воздушным потоком разрежение, вследствие чего датчик функционирует лишь при включенном вентиляторе отопителя.
Датчик температуры наружного воздуха закреплен на стойке радиатора позади декоративной решетки последнего, что обеспечивает хороший его обдув набегающим потоком. С целью повышения тепловой мощности корпус датчика изготавливается из пластмассы, что снижает быстроту реагирования термистора на изменение температуры, таким образом, датчик фиксирует лишь среднюю температуру окружающей среды и не способен регистрировать резкие ее изменения.
Основу конструкции датчика солнечного излучения составляет фотодиод, выдающий на ECM электрический, пропорциональный интенсивности солнечного излучения.
На основании анализа непрерывно поступающих от информационных датчиков данных ECM управляет функционированием встроенного в смесительный демпфер сервомотором, посредством тяги связанным с демпферным клапаном. Входящий в состав сервомотора потенциометр информирует ECM о текущем положении клапана, замыкая тем самым контур обратной связи по температуре подаваемого в салон воздуха.
Аналогичным же образом организовано управление демпферными клапанами выбора направления раздачи воздушного потока, а также клапаном переключения режимов циркуляции воздуха.
Базовое напряжение мощного транзистора приводного электромотора вентилятора К/В изменяется по команде ECM, что позволяет ступенчато регулировать скорость вращения крыльчатки. Замечание: Для защиты цепи от перегрузки в нее включен специальный термопредохранитель, срабатывающий при температуре 119°С и обеспечивающий отсечку питания от вентилятора.
Температура испарителя контролируется специальным установленным на выходе сборки датчиком.
Таким образом, ECM, основываясь на анализе входящей информации, способен вычислять количество нагнетаемого в салон воздуха (ТАО), требуемое для поддержания выбранного пользователем температурного режима.
 |
Инструкции по применению
| |
Модели с ручным управлением функционированием системы кондиционирования воздуха
Принцип управления функционированием систем вентиляции/отопления/кондиционирования воздуха с ручным управлением проиллюстрирован в приведенной ниже таблице. На иллюстрации представлены схемы направлений раздачи воздуха в зависимости от положения переключателя
.
Процентное соотношение расхода воздуха через соответствующие воздуховоды в различных положениях управляющего переключателя может быть оценено по приведенной на сопр. иллюстрации диаграмме.
Модели с автоматическим управлением функционированием системы кондиционирования воздуха (климат-контроль)
См. Раздел Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
 |
