От правильной работы системы смазки современного двигателя внутреннего сгорания напрямую зависят мощностные и эксплуатационные характеристики двигателя. Одним из важнейших параметров системы смазки является рабочая температура масла. Пониженная температура масла приводит, с одной стороны, к повышению потерь в ДВС из-за повышенной вязкости масла, а с другой стороны - к ухудшению смазывающих свойств моторного масла, работающего ниже расчетной температуры. Повышенная температура масла также приводит к ухудшению его смазывающих свойств, понижению вязкости ниже допустимой и, как следствие, падению рабочего давления масла. Кроме того, необходимо учитывать, что масло в ДВС используется не только для смазки, но и для охлаждения ряда деталей, которые технически сложно или невозможно охлаждать посредством жидкостной системы охлаждения (поршни, вращающиеся детали - коленчатый вал, шатуны и т.д.).
Система смазки большинства серийных штатных двигателей автомобилей, в отличие от системы охлаждения, не имеет системы стабилизации рабочей температуры. Охлаждение масла, как правило, осуществляется за счет обдува встречным потоком воздуха масляного картера двигателя, на котором для улучшения охлаждения обычно выполняются специальные ребра, а также за счет контакта с охлаждающей жидкостью, имеющей стабилизированную температуру. Однако, как показывает практика, зачастую это не позволяет полностью решить проблему стабилизации температуры масла во всех диапазонах температур эксплуатации автомобиля – при больших нагрузках в режимах активного вождения и высоких температурах охлаждающего воздуха масло перегревается, а при низких зимних температурах – наоборот, переохлаждается за счет низкой температуры масляного картера. Немаловажным также является тот факт, что прогрев масла, не имеющего непосредственного контакта с областью, где осуществляется рабочий процесс сгорания (в отличие от охлаждающей жидкости), особенно в зимний период, значительно отстает от прогрева охлаждающей жидкости. Когда по показаниям датчика температуры охлаждающей жидкости прогрев автомобиля уже как бы закончен, т.е. рабочая температура охлаждающей жидкости уже достигнута, температура масла на самом деле может соответствовать только половине рабочей. Это имеет большое значение при повседневной эксплуатации автомобиля в режиме коротких частых поездок, вызывая снижение мощности двигателя, повышение расхода топлива и также может привести к закоксовыванию поршневых колец.
В связи с этим на двигателях автомобилей, эксплуатируемых в режимах повышенных нагрузок, а также на большинстве двигателей "верхней" линейки модельного ряда, предпринимают специальные меры для преодоления вышеуказанных недостатков. Для этого, во-первых, устанавливаются сигнализаторы перегрева масла в виде контрольной лампы (что может также обеспечить раннюю диагностику перегрева двигателя при потере им охлаждающей жидкости, при которой срабатывание датчиков перегрева ОЖ происходит слишком поздно в связи с отсутствием ОЖ). На на спортивных двигателях, как правило, устанавливается не только сигнализатор перегрева масла, но и датчик температуры масла для точного контроля. Во-вторых, предпринимаются меры для стабилизации температуры масла – устанавливаются масляные или водомасляные радиаторы. Масляный радиатор, как правило, устанавливается перед основным радиатором и позволяет охлаждать масло за счет его обдува встречным воздухом. Системы стабилизации температуры масла в такой системе обычно не применяются, а на зимний период масляный радиатор перекрывается специальным краном. Масляный радиатор позволяет понизить температуру масла в режимах активного вождения, но не обеспечивает его быстрого прогрева до рабочей температуры и не предотвращает его переохлаждения; кроме того, такие системы технически сложны и не всегда надежны в связи с наличием большого количества внешних элементов, подверженным механическим повреждениям (трубки, шланги, краны, клапаны, соединительные элементы) и даже могут вызывать значительные утечки масла. Поэтому на большинстве современных автомобилей применяют водомасляные радиаторы, в которых охлаждение и нагрев масла осуществляется за счет его контакта через теплообменник с охлаждающей жидкостью. При прогреве автомобиля водомасляный радиатор позволяет быстро выйти маслу на рабочую температуру, получая тепло от уже прогретой охлаждающей жидкости, а после завершения прогрева - предотвращает перегрев масла, возвращая избыточное тепло в систему охлаждения, где оно рассеивается посредством штатного радиатора охлаждения.
Двигатель Renault F3R 272, применяемый на части автомобилей "Святогор" и "Князь Владимир", к сожалению, не оснащен водомасляным радиатором. Однако двигатель Renault F7R D714, применяемый на автомобилях "Калита", такой радиатор имеет. Также такой радиатор устанавливается фирмой Renault на дизель F9Q и некоторые другие двигатели, так как эти двигатели работают в более теплонапряженном режиме и с большими нагрузками, да и требования к состоянию масляной системы у них выше – в блоках цилиндров этих двигателей установлены специальные форсунки для полива днищ поршней маслом под давлением, а двигатель Renault F7R кроме того оснащен еще и гидротолкателями клапанов. . Учитывая, что блоки цилиндров этих двигателей имеют сходную конструкцию и размеры присоединительных элементов, не составляет особого труда установить водомасляный радиатор от двигателя Renault F7R или Renault F9Q на двигатель Renault F3R. Поискать его целесообразно на "разборках", т.к. цена нового водомасляного радиатора значительна - порядка 350 у.е.
Итак, откручиваем водомасляный радиатор от двигателя-донора. Крепится радиатор центральной втулкой на месте штатного масляного фильтра, а сам масляный фильтр устанавливается сверху радиатора через ту же втулку. Очищаем его от грязи, промываем керосином изнутри. Несмотря на кажущуюся простоту, внутри водомасляный радиатор имеет достаточно сложную конструкцию – большое количество пластинчато-ребристых элементов из нержавеющей стали, сваренных между собой. Масло и охлаждающая жидкость проходят рядом через большое количество очень тонких параллельных каналов. На случай засорения имеется пластиковая втулка (видна на рисунке), которая выдавливается при превышении динамического давления в радиаторе. Масло прогревается после выхода из фильтра, проходя через эти каналы. Для подвода и отвода ОЖ имеются 2 патрубка:
Ниже показана крепежная втулка водомасляного радиатора, посредством которой радиатор крепится к двигателю на месте штатного масляного фильтра. К этой же втулке затем прикручивается масляный фильтр.
Откручиваем масляный фильтр с двигателя. Посредством центральной втулки крепим водомасляный радиатор на его место:
Теперь необходимо подключить радиатор к системе охлаждения. При должной сноровке это можно сделать, не сливая ОЖ из двигателя. Мне удалось потерять всего около 100г ОЖ при подключении. Для этого быстро снимаем и одеваем шланги, а в качестве временных заглушек используем предварительно вывернутые резиновые упоры капота автомобиля (на первом рисунке ниже). Водомасляный радиатор подключаем в разрыв шланга байпасного канала, идущего от термостата к нижнему распределителю ОЖ (так называемому "пятернику"). Снимаем шланг с термостата, подключаем его к нижнему выводу радиатора. Верхний вывод радиатора соединяем с освободившимся выводом термостата предварительно подготовленным новым шлангом. Затягиваем хомуты, доливаем ОЖ. Прикручиваем масляный фильтр к радиатору. Не забываем вернуть на место упоры капота:
Собираем разобранные компоненты двигателя, запускаем его, прогреваем. Контролируем отсутствие течи масла и ОЖ:
В результате эксплуатации двигателя F3R с водомасляным радиатором было выявлено следующее:
– быстрее прогревается масло, что косвенно контролируется параметрами изменения его давления (на автомобиле установлен также датчик давления масла);
– двигатель стал резвее "тянуть" на этапе прогрева, масляный фильтр намного быстрее становится теплым;
– лучше стала греть "печка" после завершения прогрева и выхода двигателя на рабочий режим.
© Ahlen
SoftWare, 2007