Россия
Статья посвящена анализу особенностей работы системы охлаждения двигателя автомобильной техники в экстремальных климатических условиях Арктики (до –50…–60 °C). Основное внимание уделено радиатору как ключевому элементу системы, испытывающему противоречивые требования: быстрый прогрев двигателя при низких температурах и эффективное теплосъём при высоких нагрузках. Рассмотрены физико-химические процессы, влияющие на работоспособность радиатора: изменение механических свойств алюминиевых сплавов и полимерных бачков (повышение хрупкости, снижение ударной вязкости), резкий рост вязкости охлаждающей жидкости (в 8–10 раз при снижении от 20 °C до –40 °C), локальная кристаллизация и закупорка каналов, коррозия под действием противогололёдных реагентов (хлоридов), термоциклические усталостные разрушения (уже после 100–150 циклов от –50 °C до +80 °C), а также обледенение и загрязнение теплообменной поверхности, снижающие эффективность теплоотдачи на 50–70 %. Отдельно рассмотрены проблемы холодного пуска, воздушных пробок и некорректной работы термостата.
система охлаждения, автомобиль, двигатель, Арктика, радиатор, низкие температуры, антифриз, коррозия
1. Кузнецов А.П., Тимофеев С.В. Климатические особенности Арктики и их влияние на автомобильную технику. — Архангельск: Изд-во САФУ, 2019. — 298 с.
2. Heywood J.B. Internal Combustion Engine Fundamentals. 2nd ed. — New York: McGraw-Hill, 2018. — 1028 p. (Chapter 11: Cooling systems)
3. Морозов И.А., Елисеев Д.Н. Тепловые режимы работы радиаторов автомобилей при отрицательных температурах // Известия вузов. Машиностроение. — 2020. — № 6. — С. 45–53.
4. Петров В.В., Сидоров А.А. Механические свойства алюминиевых сплавов в широком диапазоне температур. – М.: Металлургия, 2016. – 288 с.
5. Степанов В.И., Григорьев А.А. Прочностные и пластические свойства алюминиевых сплавов в диапазоне температур от –60 до +20 °C // Металловедение и термическая обработка металлов. — 2018. — № 4. — С. 31–37..
6. Захаров А.И., Кузьмин С.В. Вязкостно-температурные характеристики смазочных материалов для арктической техники. – Новосибирск: Наука, 2017. – 196 с.
7. Макаров О.Н., Фролов И.С. Термомеханическое поведение армированных полиамидов при циклическом замораживании-оттаивании // Российский химический журнал. — 2020. — Т. 64, № 2. — С. 54–60
8. Никитин В.Ю., Соловьев А.М. Низкотемпературные антифризы для техники Крайнего Севера: состав, испытания, эксплуатация. — М.: Химия и техника, 2020. — 256 с.
9. Белозеров А.А., Федотова Е.В. Кристаллизация этиленгликолевых антифризов в узких каналах радиаторов // Химическая технология топлив и масел. — 2019. — № 3. — С. 28–33.
10. Павлов К.Г., Родионов С.С. Гидравлическое сопротивление радиаторов при высоковязких теплоносителях // Вестник транспортного машиностроения. — 2018. — № 1. — С. 52–57.11. Kropiwnicki J., Kneba Z. Starting current of electric motors at cryogenic temperatures // Archives of Electrical Engineering. – 2016. – Vol. 65, No. 3. – P. 457–468.
11. Гусев А.В., Федотов В.И. Антифризы для экстремальных климатических условий: состав, свойства, применение. – М.: Химия, 2019. – 240 с.
12. Николаев В.П., Ермаков С.Ю. Кристаллизация охлаждающих жидкостей в радиаторах при температурах ниже расчётных // Транспорт Урала. – 2017. – № 2 (53). – С. 22–27.
13. Громов А.В., Семенов И.П. Воздушные пробки и кавитация в системах охлаждения при низкотемпературных запусках // Автомобильная промышленность. — 2021. — № 2. — С. 34–38
14. Бондаренко Е.А., Морозова О.В. Коррозия алюминиевых радиаторов под действием противогололёдных реагентов в арктических условиях // Коррозия и защита материалов. — 2020. — № 4. — С. 15–21.16. Черняев В.Д., Малышев А.Н. Коррозия автомобильных электросистем в прибрежных арктических регионах // Коррозия: материалы, защита. – 2021. – № 3. – С. 28–35.
15. Шабалин А.В., Дмитриев В.С. Анализ отказов датчиков температуры охлаждающей жидкости при низких температурах // Автомобильная электроника. – 2018. – № 1 (42). – С. 14–19.
16. Герасимов Д.Н., Чижов А.А. Вентильные электродвигатели с термокомпенсацией для тяжёлых условий эксплуатации // Электротехника. – 2020. – № 7. – С. 31–37.
17. ПАО «АВТОВАЗ». Отчёт о климатических испытаниях системы дистанционного запуска двигателя при температурах до −40 °C. – Тольятти: Научно-технический центр АВТОВАЗ, 2019. – 45 с.
18. Воробьев П.Н., Кузнецова Л.И. Ингибиторы коррозии для систем охлаждения автомобилей, эксплуатируемых на Севере. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2018. — 188 с.
19. Гончаров А. В., Хрипченко М. С. Интеллектуальное управление тепловым режимом ДВС в арктических условиях // Современные технологии в машиностроении: материалы Международной научно‑практической конференции. Воронеж: ВГЛТУ, 2018. С. 145–150.
20. Хрипченко М. С., Нартов П. А., Юдин Р. В. Особенности работы приборов электрооборудования транспортных машин при низких температурах // Современные проблемы транспортного машиностроения: материалы Международной научно‑практической конференции. Воронеж: ВГЛТУ, 2018. С. 75–80.
