Принцип действия системы охлаждения: Система охлаждения двигателя: описание и принцип работы

Содержание

Устройство и принцип работы системы охлаждения двигателя в автомобиле

Несмотря на то, что автомобиль – это механизм, ему не чужды некоторые человеческие черты. Например, во время движения машина расходует топливо и выделяет огромное количество тепла. Наш организм аналогично использует питательные вещества и также выделяет энергию, которая расходуется на всевозможные процессы. Чтобы поддерживать постоянную температуру тела, излишки тепла выводятся с потом, этот процесс испарение весьма энергозатратный.

А как автомобилю удается поддерживать постоянную температуру и не перегреваться? Это возможно благодаря такому важному элементу, как система охлаждения двигателя.

Что это такое, каково устройство, какой у нее принцип работы, и как диагностировать возможные неисправности, постараемся разобраться в статье ниже.

✔️ Что такое система охлаждения

✔️ Ее устройство и принцип работы

✔️ Принцип работы системы охлаждения воздушного типа

✔️ Возможные неполадки в работе и их последствия

Что такое система охлаждения

Это система, посредством которой достигается отведение избытка тепла от автомобильного двигателя и других деталей.

Обычно это достигается путем кругового движения охлаждающей жидкости (тосол или антифриз), проходящей через специальные охлаждающие каналы. Есть два типа системы охлаждения: воздушный и водяной (жидкостный).

Некоторые двигатели охлаждаются воздушным потоком, проходящим непосредственно через корпуса цилиндров (воздушная система охлаждения).

Помимо поддержания нормальной рабочей температуры движка, данный автомобильный узел выполняет еще несколько важных функций:

  • охлаждает автоматическую коробку передач;
  • охлаждает выхлопные газы, а также масло;
  • обеспечивает работу систем отопления и кондиционирования.

Устройство и принцип работы водяного типа

Для начала, давайте разберем, как работает водяная система охлаждения. На сегодняшний день, она наиболее распространена. Поскольку позволяет равномерно и эффективно охладить все детали, при любых условиях. Ее функционирование обеспечивают следующие элементы:

  • термостат с клапаном;
  • центробежная помпа;
  • радиатор охлаждения масла;
  • радиатор охлаждающей жидкости;
  • вентилятор;
  • расширительный бак;
  • теплообменник обогревателя;
  • патрубки: верхний, нижний;
  • насос ОЖ;
  • шланги.

Конструкция и устройство зависят от модели авто.

ГБЦ (головки блока цилиндров) мотора с водяным охлаждением имеют систему каналов, по которым движется тосол. Все они в верхней части конструкции сходятся к одному выходу.

Центробежная помпа, приводимая в движение шкивом и ремнем от коленвала, подает нагретый антифриз из мотора к радиатору, который является разновидностью теплообменника и имеет особую пластинчатую структуру. Такое строение, обеспечивает огромную площадь рабочей поверхности для более эффективного отвода тепла.

Отсюда избыток тепла отправляется в воздушный поток, а затем охлажденная жидкость возвращается во впускное отверстие, в нижней части блока и снова движется к двигателю. Цикл повторяется снова и снова.

Наряду с основным радиатором могут устанавливаться два дополнительных: для охлаждения масла и отработанных газов. Функционирование радиатора отработанных газов обеспечивается дополнительным насосом.

В отличие от радиатора, теплообменник отопителя нагревает проходящий, через него воздух, который направляется в салон. Для наибольшей эффективности он устанавливается на выходе нагретого тосола из мотора.

В исправном двигателе охлаждающая жидкость имеет температуру чуть ниже точки кипения. Закипание антифриза предотвращается повышенным давлением, в результате чего температура кипения также становится несколько выше. Современные модели автомобилей имеют герметичную систему охлаждения, где для компенсации изменений в объеме тосола, используется расширительный бачок. Через него, также проводится долив жидкости в систему.

Чтобы система функционировала, радиатору необходим постоянный доступ сердечника к холодному воздуху. Когда автомобиль находится в движении, то радиатор получает достаточно сильный поток воздуха, но когда машина неподвижна, либо перемещается с малой скоростью, поток воздуха направляется силой вентилятора.

Вентилятор приходит в движение от мотора, но если двигатель работает при малой нагрузке, его использование не всегда является оправданным, поскольку это приводит к бесполезному расходу топлива.

В качестве решения данной проблемы, производители авто используют специальную муфту, работающую от термочувствительного клапана, который не включает вентилятор до тех пор, пока температура охлаждающей жидкости не достигнет заданного значения.

Некоторые машины имеют вентилятор с электроприводом, также включаемый и выключаемый датчиком температуры.

Чтобы, дать двигателю быстро набрать необходимую рабочую температуру, циркуляция жидкости к радиатору перекрывается термостатом, обычно расположенным над помпой. Термостат имеет клапан, работающий от камеры, заполненной воском. Когда движок нагревается, он плавится, расширяется и переводит клапан в положение «открыто», позволяя тосолу течь через радиатор.

Когда работа мотора останавливается, а температура снижается, клапан снова закрывается.

Контроль за работой системы охлаждения осуществляется системой управления двигателем. За основу берется математическая модель, учитывающая в себе множество параметров (температуру антифриза, масла, воздушного потока и многих других). На основании этих данных, рассчитываются наилучшие условия работы всех исполнительных устройств.

Воду не желательно использовать, в качестве охлаждающей жидкости. В летний период, есть вероятность перегрева двигателя. Зимой ее использование, чревато серьезными поломками. Так замерзание в системе, может привести к разрыванию патрубков и даже блока мотора.

Как и все тела, вода при понижении температуры начинает уменьшаться в объеме. Так происходит до 4 °С. При приближении к нулю и переходе в твердое состояние она начинает расширяться. Если она замерзает в моторе, то может разорвать блок или радиатор. Поэтому желательно использовать всевозможные антифризы, которые представляют собой воду с добавлением к ней различных присадок. Их введение снижает температуру замерзания до безопасного уровня и препятствует появлению коррозии.

Антифриз не следует сливать каждое лето, его можно менять один раз в 2-3 года или каждые 40000 км пробега.

Воздушная система охлаждения

В таком моторе ГБЦ имеет на своей наружной поверхности специальные ребра. Они несколько шире в верхней части, где выделяется наибольшее количество тепла.

Основные элементы при данном типе охлаждения:

  • ребра на головках цилиндов;
  • воздуховоды;
  • вентилятор, который приводится в работу мотором;
  • масляный радиатор.

Воздуховод проходит вокруг ребер, а вентилятор направляет воздушный поток через него, чтобы отводить тепло.

Термочувствительный клапан контролирует объем воздуха, подаваемого вентилятором, и поддерживает постоянную температуру даже в холодную погоду.

Данный тип охлаждения имеет ряд недостатков:

  • потеря мощности на приводе вентилятора;
  • чрезмерное нагревание отдельных деталей;
  • повышенный шум;
  • трудности с использованием полученного тепла для обогрева салона;
  • невозможность установить блочный тип расположения цилиндров.

Ввиду данных особенностей, такая система охлаждения используется крайне редко.

Возможные неисправности

Как видим, система охлаждения является очень важной для нормальной работы вашего авто. И любые неисправности могут привести к серьезным последствиям, прежде всего к перегреву двигателя.

Итак, существуют следующие типы неисправностей данного автомобильного узла:

  1. Проблемы с радиатором. Наиболее часто причиной выхода из строя данной детали, является наружное и внутреннее загрязнение. Наружное связано с попаданием в него с потоком воздуха грязи, пыли, листьев, насекомых. Внутреннее – с образованием налета из-за использования грязной воды или некачественного тосола, который буквально закупоривает отверстия в сердечнике.
  2. Разгерметизация и потеря жидкости. Чаше всего это происходит из-за ослабления стяжки и других соединительных элементов, повреждения соединительных шлангов, износа резиновых элементов, рассыхания пластика.
  3. Не работает термостат или его клапан.
  4. Поломка насоса, в результате чего будет наблюдаться полное либо частичное прекращение циркуляции охлаждающей жидкости.
  5. Сломан вентилятор.  Причин у данной поломки несколько: вышел из строя электродвигатель или муфта, отошла проводка.

Все эти неисправности могут нарушить циркуляцию охлаждающей жидкости, в результате чего температура двигателя повысится до критической. Перегрев ведет к нарушению герметичности, плавлению резиновых деталей, задиру головок блока цилиндров, появлению дефектов в металле, потере масло-смазочных свойств и многих других неприятностей.

Первым, на что стоит обратить внимание при осмотре деталей, следы подтеков охлаждающей жидкости, элемент будет выглядеть «запотевшим». Антифриз является довольно текучей жидкостью, поэтому протекает даже в самые маленькие трещинки и зазоры. Он может распространиться на рабочие узлы, которые находятся далеко за пределами системы охлаждения.

Еще одним важным параметром, выход за нормы которого, может привести к неполадкам — давление. Как известно, оно является довольно высоким и в норме составляет 1,2-2 атм. Для его регулировки используется расширительный бачок с клапаном, куда выводится избыток тосола. Если по какой-то причине клапан не сработал, то значение данного параметра становится критическим. Это может привести к разрыву и поломке многих деталей. В первую очередь страдают резиновые шланги и патрубки, а также прокладки.

Чтобы избежать проблем, регулярно проводите профилактические осмотры, вовремя меняйте износившиеся детали, следите за уровнем антифриза в баке и доливайте при необходимости. Используйте только качественный антифриз и старайтесь, без острой необходимости, не использовать обычную воду, в качестве охлаждающей жидкости.

Регулярно поглядывайте на приборную панель, на термометре охлаждающей жидкости не должно быть резких скачков значений. Если же данное явление имеет место быть, то это свидетельствует о возможной неисправности термостата или помпы, а также о завоздушивании системы. Значительно увеличить срок службы деталей, поможет регулярная промывка системы охлаждения двигателя.

 

Назначение и принцип работы системы охлаждения

Воздушная система охлаждения получила применение лишь на двигателях небольшой мощности. Достоинством такой системы является простота устройства, некоторое снижение веса двигателя и удобство обслуживания. Для’более мощных двигателей применение воздушной системы охлаждения встречает ряд трудностей ввиду необходимости отвода большого количества тепла и обеспечения равномерности охлаждения всех нагревающихся точек двигателя.

В систему жидкостного охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости входят водяные рубашки соответственно головки и блока, радиатор, нижний и верхний соединительные патрубки со шлангами, водяной насос с водораспределительной трубой, вентилятор и термостат.

Водой заполняются водяные рубашки головки и блока, патрубки и радиатор. При работе двигателя приводимый от него в действие водяной насос создает круговую циркуляцию воды через водяную рубашку, патрубки и радиатор. По водораспределительной трубе вода в первую очередь направляется к наиболее нагреваемым местам блока. Проходя по водяной рубашке блока и головки, вода омывает стенки цилиндров и камер сгорания и охлаждает двигатель. Нагретая вода по верхнему патрубку поступает в радиатор, где, разветвляясь по трубкам на тонкие струйки, охлаждается воздухом,

который просасывается между трубками вращающимися лопастями вентилятора. Охлаяеденная вода вновь поступает в водяную рубашку двигателя.

В некоторых двигателях с верхними клапанами вода от насоса принудительно направляется только в рубашку головки, седел и патрубков выпускных клапанов, и далее по отводящему патрубку отводится в радиатор. Охлаждение цилиндров при этом производится водой, циркулирующей в ее рубашке вследствие наличия разности температур воды в водяной рубашке блока и головки. Более нагретая вода из водяной рубашки блока вытесняется более холодной водой, поступающей из водяной рубашки головки, чем обеспечивается естественная — конвекционная циркуляция воды (термосифонная). При таком охлаждении условия работы цилиндров двигателя улучшаются.

Термостат, установленный в верхнем водяном патрубке, регулирует циркуляцию воды через радиатор, поддерживая наивыгоднейшую ее температуру.

В V-образных карбюраторных двигателях общий водяной насос, соединенный нижним патрубком с радиатором и установленный на одном валу с вентилятором, нагнетает воду по двум патрубкам и водораспределительным каналам в водяные рубашки обеих секций блока. Нагретая вода отводится от головок по каналам, обычно отлитым в верхней крышке блока, и через общий термостат и верхний патрубок поступает обратно в радиатор. На дизелях компоновка элементов системы охлаждения несколько видоизменена.

В зависимости от способа соединения полости системы охлаждения с атмосферой принудительная система охлаждения делится на два типа —открытую и закрытую. В открытой системе полость верхнего бачка радиатора постоянно сообщается с атмосферой. В закрытой системе охлаждения, получившей применение на всех автомобилях, полость бачка может сообщаться с атмосферой только через специальный паровоздушный клапан.

Рис. 1. Схемы систем охлаждения двигателей

Принцип работы системы охлаждения автомобиля

Система охлаждения (СО) автомашины – это комплекс узлов, для контроля и охлаждения силового агрегата. Система необходима для соблюдения температурного, рабочего режима, обеспечивающая наибольшую мощность, экономичность и долговечность двигателя.

Функция и принцип действия системы охлаждения

 

Принцип работы СО заключается в следующем: от цилиндров мотора избыточное тепло принимает на себя обладающая высокой теплоёмкостью охлаждающая жидкость (ОЖ), которая находится в водяной рубашке мотора. Циркуляция антифриза происходит за счёт перекачки помпой и естественной конвекции. От цилиндров антифриз поступает к радиатору, который обдувается вентилятором и встречным воздушным потоком. После прохождения радиатора охлаждённый антифриз возвращается к цилиндрам. Для уменьшения времени прогрева мотора при невысоких температурах, ОЖ циркулирует по «малому» кругу СО. Когда рабочая температура достигает установленного предела — клапан термостата срабатывает, и ОЖ направляется в радиатор.

 

Составляющие системы охлаждения

  • Радиатор – состоит из двух емкостей, которые соединяют медные трубы. Для увеличения площади теплообмена радиаторные трубки включают в себя медные пластины (нередко из алюминия). Радиатор производит теплообмен между антифризоми и окружающей средой.
  • Рубашка двигателя – полости в блоке цилиндров и ГБЦ, по которым циркулирует охлаждающая жидкость, охватывая наружную часть цилиндров.
  • Помпа перекачки ОЖ – предназначена для принудительной циркуляции ОЖ в системе.
  • Термостат – установлен в системе, непосредственно перед радиатором. При достижении установленного предела температуры в термостате, когда нагреется церезин, установленный в металлическую оболочку, расширяясь он открывает клапан, пропуская ОЖ в радиатор.
  • Вентилятор – принудительно направляет воздушный поток к центру радиатора при работающем моторе без движения автомобиля, и ускоряет поток при движении. Вводится в работу приводом от коленчатого вала, или электромотором.
  • Расширительный бачок – компенсирует колебания объёма ОЖ при температурных изменениях, служит средством контролирования уровня жидкости.
  • Пробка заливной горловины оснащена паровым (для сброса чрезмерного давления) и воздушным (для впуска воздуха при недостаточном давлении) клапанами.
  • Сливные краны – служат для опустошения отдельно рубашки мотора и отдельно радиатора от ОЖ на время ремонта СО или для замены антифриза.
  • Температурный датчик – служит для сообщения блоку управления о текущей температуре для изменения скорости обдува вентилятором и скорости циркуляции жидкости в СО, оснащённых соответствующими устройствами.
     

Поломки системы охлаждения

 

К основным неисправностям относят перегрев, переохлаждение и утечку антифриза.

 

Причинами перегрева и переохлаждения являются: проблемы в работе вентилятора, поломка термостата и температурного датчика. Перегрев случается и при засоре каналов системы (в рубашке,радиаторе), разгерметизации и поломке привода насоса ОЖ, дефекте самого антифриза.

 

Утечка антифриз случается при нарушении герметичности патрубков, помпы, радиатора и наружных недостатках рубашки двигателя. В полость цилиндров двигателя антифриз попадает в случае нарушения герметизации внутренних каналов рубашки и прогорания прокладки ГБЦ между цилиндрами.

 

Важно знать, что в случае вскипания ОЖ нельзя нарушать герметизацию системы. Если при открытии пробки давление системы выровняется с атмосферным– возможен взрыв радиатора в следствие кавитации.

Назначение и устройство системы охлаждения двигателя

Назначение и устройство системы охлаждения двигателя

Система охлаждения предназначенная для охлаждения деталей двигателя, в процессе его работы и поддержания нормального температурного, наиболее выгодного теплового режима работы двигателя. Существуют жидкостное охлаждение, воздушное охлаждение и комбинированное охлаждение.

Перегрев двигателя ухудшает количественное наполнение цилиндра горючей смесью, вызывает разжижение и выгорание масла, в результате чего, могут заклинить поршни в цилиндрах и выплавиться вкладыши подшипников.

Переохлаждение двигателя вызывает уменьшение мощности и экономичности двигателя, на холодных деталях конденсируются пары бензина и в виде капель стекают по зеркалу цилиндра, смывая смазку, увеличиваются потери на трения, возрастает износ деталей и возникает необходимость в частой замене масла. А также происходит неполное сгорание топлива, отчего на стенках камеры сгорания образуется большой слой нагара – возможно зависание клапанов.

Для нормальной работы двигателя температура охлаждающей жидкости должна быть 80-95 градусов.

Тепловой баланс может быть представлен в виде диаграммы.

Рис. Диаграмма теплового баланса двигателя внутреннего сгорания.

На двигателях отечественного производства применяют закрытую принудительную жидкостную систему охлаждения, осуществляемую водяным насосом. Она непосредственно не сообщается с атмосферой, поэтому называется закрытой. В результате давление в системе увеличивается, температура кипения охлаждающей жидкости повышается до 108 – 119 градусов и снижается расход на ее испарение.

Данные системы охлаждения обеспечивают равномерное и эффективное охлаждение, а также производят меньше шума.

Рассмотрим систему охлаждения на примере двигателя марки ЗИЛ

Рис. Схема системы охлаждения двигателя типа ЗИЛ. 1 – радиатор, 2 – компрессор, 3 – водяной насос, 4 – термостат, 5 – кран отопителя, 6 – подводящая трубка, 7 – отводящая трубка, 8 – радиатор отопителя, 9 – датчик указателя температуры воды в системе охлаждения двигателя, 10 – сливной кран рубашки блока цилиндров (в положении «открыто»), 11 – сливной краник радиатора.

Жидкость в рубашке охлаждения двигателя нагревается за счет отвода теплоты от цилиндров, поступает через термостат в радиатор, охлаждается в нем и под действием центробежного насоса (обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости в системе) возвращается в рубашку двигателя. В народе центробежный насос называют «помпой». Охлаждению жидкости способствует интенсивный обдув радиатора и двигателя потоком воздуха от вентилятора. Вентилятор усиливает поток воздуха через сердцевину радиатора, служит для улучшения охлаждения жидкости в радиаторе. Вентилятор может иметь различный привод.

механический – постоянное соединение с коленчатым валом двигателя,

гидровлический – гидромуфта. Гидромуфта включает в себя герметический кожух В, заполненный жидкостью.

В кожухе помещаются два сферических сосуда Д и Г, жестко соединенные с ведущим А и ведомым Б валами соответственно.

Рис. Гидромуфта, а – принцип действия; б – устройство, 1 – крышка блока цилиндров, 2 – корпус, 3 – кожух, 4 – валик привода, 5 – шкив, 6 – ступица вентилятора, А – ведущий вал, Б – ведомый вал, В – кожух, Г, Д – сосуды, Т – турбинное колесо, Н – насосное колесо.

Принцип работы гидравлического вентилятора основан на действии центробежной силы жидкости. Если сферический сосуд Д, заполненный жидкостью, вращается с большой скоростью, жидкость попадает во второй сосуд Г, заставляя его вращаться. Потеряв энергию при ударе, жидкость возвращается в сосуд Д, разгоняется в нем, попадает в сосуд Г и процесс повторяется.

электрический – управляемый электродвигатель. Когда температура охлаждающей жидкости достигает 90-95 градусов, клапан датчика открывает масляный канал в корпусе включателя и моторное масло поступает в рабочую полость гидромуфты из главной смазочной системы двигателя.

Вентилятор заключен в установленный на рамке радиатора кожух, что способствует увеличению скорости потока воздуха, проходящего через радиатор.

Радиатор служит для охлаждения воды, поступающей из водяной рубашки двигателя.

Рис. Радиатор а – устройство, б – трубчатая середина, в – пластинчатая середина, 1 – верхний бачок с патрубком, 2 – пароотводная трубка, 3 – заливная горловина с пробкой, 4 – сердцевина, 5 – нижний бачок, 6 – патрубок со сливным краником, 7 – трубки, 8 – поперечные пластины.

Состоит из верхнего 1 и нижнего 5 бачков и сердцевины 4 и деталей крепления. Баки и сердцевина изготовлены из латуни (для улучшения теплопроводности).

Наиболее распространены трубчатые и пластинчатые радиаторы. У трубчатых радиаторов, изображенных на рисунке «б» – сердцевина образована из ряда тонких горизонтальных пластин 8, сквозь которые проходит множество вертикальных латунных трубок, благодаря чему вода, проходя через сердцевину радиатора разбивается на множество мелких струек. Горизонтальные пластины служат дополнительными ребрами жесткости и увеличивают поверхность охлаждения.

Пластинчатые радиаторы состоят из одного ряда плоских латунных трубок, каждая из которых изготовлена из спаянных межу собой по краям гофрированных пластин.

Термостат служит для ускорения прогрева холодного двигателя и обеспечения оптимального температурного режима. Термостат представляет собой клапан, регулирующий количество жидкости проходящей через радиатор.

При запуске двигателя сам двигатель и охлаждающая его жидкость холодные. Для ускорения прогрева двигателя, охлаждающая жидкость движется по кругу, минуя радиатор. Термостат при этом закрыт, по мере нагрева двигателя (до температуры 70-80 градусов), клапан термостата, под действием паров жидкости, заполняющей его цилиндр, открывается и охлаждающая жидкость начинает свое движение по большому кругу, через радиатор.

На современных автомобилях устанавливают двухконтурные системы охлаждения . Данная система включает два независимых контура охлаждения:

– контур охлаждения блока цилиндров;

– контур охлаждения головки блока цилиндров.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Система охлаждения двигателя автомобиля, принцип действия, неисправности

Главная » Советы по ремонту » Система охлаждения двигателя автомобиля, принцип действия, неисправности

просмотров 13 682

Автомобильную систему охлаждения двигателя требуется периодически проверять. Многие значительные неисправности авто имеют причиной перегрев двигателя. Значение температуры сжигаемой топливовоздушной смеси достигает нескольких тысяч градусов. Соответственно, образуется большое количество тепла, которое требуется отвести, дабы не перегреть мотор, что может привести к серьёзным проблемам.

Проблемы перегрева двигателя

Неэффективная работа системы охлаждения может привести к превышению рабочей температуры поршней, уменьшению теплового зазора между поршнем и стенками цилиндра вплоть до нуля. Это вызывает задевания корпусом поршня стенок цилиндра, образование царапин, задиров. Также при перегреве моторное масло теряет смазывающие свойства, нарушается масляная плёнка. Двигатель из-за этого может заклинить.

Перегрев системы охлаждения и двигателя сопровождается разным из-за различных материалов расширением ГБЦ, блока и болтов крепления, что приводит к искривлению установочной поверхности головки, вытягиванию болтов, растрескиванию сёдел клапанов. Понятно, что после подобных изменений отремонтировать двигатель сложно, а иногда и невозможно.

Охлаждающие жидкости двигателя

Исправно работающая система охлаждения должна не допускать перегрева, однако для нормального функционирования системы требуется использование качественной охлаждающей жидкости. Незамерзающие при низких температурах технические жидкости называются антифризами (от англ. antifreeze). Сегодня антифризы производятся, как правило, на основе моноэтиленгликоля, представляющего собой густую жидкость с температурой кипения около 200 °C.

Задачей охлаждающей жидкости является не только охлаждение мотора, но и теплопередача для отопления салона, подогрева топлива зимой. Охлаждающая жидкость автомобиля должна удовлетворять следующим требованиям:

  • не замерзать во всей области рабочих температур двигателя;
  • иметь высокие значения теплоёмкости и теплопроводности;
  • не образовывать пену;
  • не разъедать пластик и резину патрубков;
  • не повреждать уплотнения;
  • смазывать, защищать от коррозии детали системы охлаждения и двигателя;
  • не откладывать накипь и другие отложения разного рода на внутренних стенках рабочей поверхности системы охлаждения

Принято различать понятия «тосол» и «антифриз». Считается, что тосол — это готовый продукт, а антифриз — концентрат. Хотя, конечно, по составу это одно и то же, просто с разным названием.

Автомобильные антифризы окрашиваются в заметные, яркие цвета:

  • зелёный,
  • оранжевый, или оттенки красного
  • голубой (синий),
  • бирюзовый

Делается это ради безопасности, ведь антифриз весьма ядовит. По мере использования жидкость теряет необходимые свойства — постепенно утрачиваются смазывающие и антикоррозийные параметры, повышается склонность к образованию пены.

Важно: Срок службы антифризов находится в пределах 2–7 лет.

Работа системы охлаждения

После заводки авто совместно с двигателем начинает своё вращение насос системы охлаждения (называется также помпа, водяной насос)если конечно нет электронного подключения помпы. Во вращение помпа приводится ремнём газораспределительного механизма (ГРМ) или при помощи ремня навесного оборудования — это зависит от конструкции двигателя конкретной модели. Крыльчатка водяного насоса, вращаясь, прокачивает охлаждающую жидкость через систему. Для быстрого выхода на рабочую температуру в системе охлаждения автомобиля предусмотрен малый контур, то есть жидкость циркулирует только внутри двигателя, термостат закрыт, антифриз не подаётся в радиатор.

Как только двигатель прогреется до определённой температуры, термостат открывается, пропуская тосол или антифриз по большому контуру системы охлаждения. Жидкость проходит через радиатор, где охлаждается. Радиатор охлаждается наружным воздухом, свободно проходящим через решётку радиатора, или принудительно обдувается вентилятором. После охлаждения в радиаторе антифриз подаётся в систему охлаждения двигателя, забирает часть его тепла и снова направляется по большому кругу.

В радиатор установлен датчик включения вентилятора, который при достижении определённой температуры включает принудительный обдув или меняет скорость вентилятора. При изменении скорости вращения меняется количество проходящего через соты радиатора воздуха, соответственно эффективность охлаждения жидкости регулируется. По мере охлаждения жидкости в радиаторе вентилятор выключается. Если тосол становится холоднее значения срабатывания термостата, большой контур перекрывается, — циркуляция снова происходит по малому кругу.

В некоторых системах охлаждения применяются несколько датчиков температуры, место расположения датчиков:

  • на радиаторе системы охлаждения,
  • на головке блока цилиндров,
  • непосредственно на корпусе термостата.

Подобная схема работы является базовой, однако производители постоянно усовершенствуют системы охлаждения. В некоторых машинах отсутствуют датчики включения вентилятора, который запускается сигналом с блока управления двигателя в зависимости от показаний датчика температуры. Термостаты также могут управляться «мозгами» мотора, открывая и переключая контуры не автоматически, а по управляющему сигналу. В некоторых моделях на патрубках, ведущих к отопителю, установлены электромагнитные клапаны, регулирующие подачу ОЖ в радиатор печки. При неисправности эти клапаны могут стать причиной проблем системы охлаждения.

Одно из усовершенствований системы охлаждения является электронно регулируемая помпа, точнее привод помпы, который в зависимости от температуры двигателя подключает помпу или отключает ее, тем самым способствует более эффективной терморегулировки и быстрому прогреву системы охлаждения автомобиля.

Диагностика неисправностей систем охлаждения

Перегрев двигателя — это такой режим работы, который обусловлен закипанием охлаждающей жидкости. Однако проблемой является не один лишь перегрев. Эксплуатация мотора при постоянно пониженной температуре также является вредной, так как рабочая температура должна поддерживаться на определённом уровне. Холодный двигатель потребляет больше топлива, работает не с лучшей эффективностью, подвержен повышенным нагрузкам из-за повышенной вязкости системы смазки.

Поломки термостата, вентилятора, термореле и датчиков нарушает правильное функционирование охлаждающей системы. Если признаки нарушения температурного режима обнаружены вовремя и возникновения фатальных неисправностей не произошло, то ремонт, скорее всего, не будет слишком длительным и дорогим. Поэтому всеми специалистами рекомендуется следить за температурными режимами работы мотора.

Диагностику проблем и неисправностей следует начинать на холодном двигателе. Для начала нужно проверить правильность сочленения патрубков и трубок, сборку других элементов системы охлаждения, особенно если авто ремонтировалось незадолго до возникновения проблемы. Возможно, это смешно, однако известно много примеров, когда охлаждение не работает правильно из-за погрешностей сборки.

Некоторые из этих случаев:

  • после переборки мотора шланг вентиляции картера соединён с расширительным бачком ОЖ;
  • установлен «неродной» вентилятор охлаждения, из-за неправильного положения лопастей которого воздух направляется не в том направлении;
  • лопасти крыльчатки вентилятора свободно проворачиваются на валу;
  • разъёмы датчика или вентилятора окислены, шатаются или повреждены.

Нелишним будет также провести внешний осмотр радиатора, возможно, он загрязнён, забиты соты. Иногда негативно может сказываться слишком плотная защита двигателя, преграждающая путь воздуху снизу. Небольшая авария, приведшая только к поломке бампера, может привести к перегреву — в бампере бывают сформированы специальные направляющие, по которым проходит воздух к двигателю (VW Passat B5).

После визуального осмотра системы охлаждения нужно проверить уровень антифриза, исправность клапанов пробки радиатора или бачка, герметичность шлангов и патрубков. Имеет смысл определиться, что залито в систему — антифриз или просто вода.

Если первые шаги помогли вычислить какие-либо неисправности системы охлаждения двигателя, их необходимо устранить или учитывать при постановке «диагноза». Доливая жидкость, нужно не забывать, что далеко не в каждом автомобиле можно просто добавить антифриз, и всё. К примеру, у некоторых BMW при доливке ОЖ следует включать зажигание, а регулировки печки поставить на максимум, для того, чтобы открылись электромагнитные клапаны отопителя.

При появлении подозрений на воздух, попавший в систему охлаждения, нужно вывернуть специальные пробки, предназначенные для выпуска воздуха. Они располагаются, как правило, в самой высокой точке системы. Если в машине есть расширительный бачок, можно проверить, циркулирует ли жидкость. Если при планомерном прогреве двигателя внутрь салона из воздуховодов отопителя поступает холодный воздух, это первейший признак воздушного «пузыря» в системе.

Если термостат заведомо исправен, после прогрева радиатора нижний его патрубок и верхний должны иметь примерно одинаковую температуру. Большая разница температур этих патрубков свидетельствует о плохой циркуляции антифриза через радиатор.

Через определённый промежуток времени после открытия термостата, по мере достижения температуры срабатывания, должен включиться вентилятор охлаждения радиатора. Если система содержит не электрический вентилятор, следует проверить датчик замыкания электромагнитной муфты или функционирование вязкостной муфты. Признаком неисправности вязкостной муфты можно считать возможность остановки и удержания вентилятора рукой. Обязательно соблюдать осторожность! Попытку остановки осуществлять мягким предметом, для исключения вероятности травмы руки или повреждения крыльчатки. Воздушный поток в правильном случае должен быть направлен на двигатель.

Давление в охлаждающей системе автомобиля увеличивается пропорционально прогреву двигателя и плавно падает по мере его остывания. Если верхний патрубок, подходящий к радиатору, раздувает от повышения частоты вращения двигателя, то имеет смысл удостовериться, что в систему не попадает часть газов из мотора. Такое бывает, если прокладку ГБЦ пробило между каналом охлаждения и цилиндром или при повреждении самой головки блока. Одним из признаков этой проблемы выступает масляная плёнка в расширительном бачке. Также о газах сигнализируют пузырьки, появляющиеся в антифризе во время работы двигателя.

Примеров того, как неправильно работающая система охлаждения приводила к серьёзным, вплоть до замены двигателя, проблемам для владельца, множество. Основным выводом следует сделать одно — в работе автомобиля нет мелочей и неважных неисправностей. Нужно замечать все изменения, анализировать их, делать правильные выводы. Если же владелец авто не разбирается в этом, следует регулярно обслуживать машину у хороших специалистов.

Проголосуйте, понравилась ли вам статья? Загрузка…

Система охлаждения двигателя описание,принцип работы,устройство,промывка,неисправности.

ИСТОРИЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

Стоит признать, что система охлаждения двигателя всегда была в автомобилях, правда, её конструкция с годами кардинально менялась. Если смотреть исключительно в сегодняшний день, то в большинстве автомобилей установлен жидкостный тип. К его основным преимуществам можно причислить компактность и высокую производительность. Но так было далеко не всегда.

Первые системы охлаждения двигателей были крайне ненадёжными. Пожалуй, если вы напряжёте память, то вспомните фильмы, в которых события происходят в конце XIX и в начала XX века. В то время машина на обочине с дымящимся двигателем была обычным явлением.

Внимание!Изначально основной причиной перегрева двигателя н было использование в качестве охлаждающей жидкости воды.

Вы как автомобилист должны знать, что в современных автомобилях в качестве ресурса для системы охлаждения используется антифриз. Его аналог даже был в Советском Союзе, только назывался он тосолом.

В принципе, это одно и то же вещество. В его основе лежит спирт, но из-за дополнительных присадок эффективность антифриза кардинально выше. К примеру, тосол в системе охлаждения двигателя покрывает защитной плёнкой абсолютно всё, что крайне негативно сказывается на теплоотдаче. Из-за этого ресурс мотора сокращается.

Антифриз действует совершенно по-другому. Он покрывает защитной плёнкой только проблемные места. Также среди отличий можно вспомнить дополнительные присадки, которые есть в антифризе, разную температуру закипания и так далее. В любом случае наиболее показательным будет сравнение с водой.

Вода закипает при температуре в 100 градусов. Температура кипения антифриза составляет порядка 110—115 градусов. Естественно, благодаря этому случаи закипания двигателя практически исчезли.

Стоит признать, что конструкторами было проведено множество опытов, направленных на то, чтобы модернизировать систему охлаждения двигателя. Достаточно вспомнить исключительно воздушное охлаждение. Такие системы довольно активно применялись в 50—70 годах прошлого века. Но из-за низкой эффективности и громоздкости довольно быстро вышли из употребления.

В качестве успешных примеров автомобилей с воздушными системами охлаждения двигателей можно вспомнить:

  • Fiat 500,
  • Citroën 2CV,
  • Фольксваген Жук.

В Советском Союзе также были автомобили, работающие при помощи воздушной системы охлаждения двигателя. Пожалуй, каждый автомобилист, родившийся в СССР, помнит легендарных «запорожцев», у которых двигатель был установлен сзади.

Принцип работы системы охлаждения двигателя в действии

Налаженная работа охлаждения обусловлена наличием системы управления. В автомобилях с современными двигателями её действия основаны на математической модели, в которой учтены различные показатели параметров системы:

  • температура смазочного масла;
  • температура жидкости, используемой для охлаждения двигателя;
  • температура наружной среды;
  • другие важные показатели, влияющие на работу системы.

Система управления, оценивая различные параметры и их влияние на работу системы, компенсирует их влияние регулированием условий работы управляемых элементов.

С помощью центробежного насоса осуществляется принудительная циркуляция охлаждающей жидкости в системе. Проходя через рубашку охлаждения жидкость нагревается, а попав в радиатор — остывает. Нагревая жидкость, сами детали двигателя остывают. В рубашке охлаждения жидкость может циркулировать как в продольном (по линии цилиндров), так и в поперечном направлении (от одного коллектора к другому).

От температуры охлаждающей жидкости зависит круг ее циркуляции. Во время запуска двигателя он сам и охлаждающая жидкость холодные, и чтобы ускорить его нагрев жидкость направляется на малый круг циркуляции, минуя радиатор. В дальнейшем, при нагревании двигателя, термостат нагревается и меняет свое рабочее положение на полуоткрытое. Вследствие этого охлаждающая жидкость начинает течь через радиатор.

Если встречного потока воздуха радиатора недостаточно для понижения температуры жидкости до требуемого значения, включается вентилятор, образующий дополнительный поток воздуха. Охлажденная жидкость вновь попадает в рубашку охлаждения и цикл повторяется.

Если в автомобиле используется турбонаддув, то он может быть оснащен двухконтурной системой охлаждения. Первый её контур охлаждает сам двигатель, а второй — наддувочный поток воздуха.

Устройство системы охлаждения двигателя

При рассмотрении устройства системы охлаждения первое, что может броситься в глаза – так это то, что в системе охлаждения двигателя нет бака, где хранится жидкость. Он тут просто не нужен, так как вся жидкость находится в радиаторе или полостях и каналах двигателя. Имеющийся расширительный бачок служит для залива жидкости в систему, а также обеспечения автоматического пополнения жидкости в системе при нарушении ее герметичности.

Типичное устройство системы охлаждения представлено ниже:

Изучение начнем с насоса (помпы). Название у него так и сохранилось с прошлых лет – водяной насос, и представляет собой внутри что-то вроде маленькой мельницы. Как и в системе смазки, он подает под давлением жидкость в каналы ДВС. Конечная цель ох­лаж­да­ю­щей жидкости – пройти через полости блока цилиндров. Именно в цилиндрах — самая высокая температура, передающаяся остальным деталям и узлам. В результате передачи тепла блок цилиндров охлаждается, а жидкость системы охлаждения двигателя автомобиля нагревается, то есть происходят обыкновенные физические процессы, направленные на уравнивание температуры. Дальше разогретая жидкость проходит через часть остальных узлов двигателя и подается в радиатор.

Радиатор представляет собой объемную решетку, образованную из многочисленных мелких вертикальных каналов с поперечными пластинами. По этим многочисленным каналам жидкость, стекая вниз, охлаждается и отдает все свое тепло в атмосферу. Затем через нижнюю емкость радиатора по патрубкам снова попадает в водяной насос. Эта самая решетка за счет большого числа каналов увеличивает общую площадь охлаждения рабочей жидкости, в результате чего она быстрее остывает. Кроме того, потоки встречного воздуха при движении автомобиля значительно увеличивают этот эффект. Поэтому радиатор всегда расположен, спереди автомобиля. Однако и этого бывает недостаточно, особенно когда автомобиль стоит на месте или сам ДВС предназначен для работы в стационарных условиях или закрытых помещениях. Для этого предусмотрен вентилятор, крепящийся между радиатором и дви­га­те­лем. Он помогает усиливать циркуляцию воздуха через щели радиатора.

Вот, вроде бы, с устройством системы охлаждения и все. Но есть еще и другая функция, противоречащая названию системы – прогрев двигателя. В условиях низких температур, характерных для зимнего времени и северных районов, запуск и прогрев ДВС сильно зат­руд­нен. Топливо плохо распыляется, воздух холодный и влажный, а для масла и охлаждающей жидкости характерна повышенная вязкость. И для того, чтобы обеспечить двигателю ав­то­мо­би­ля ( см. устройство двигателя автомобиля ) условия нормальной работы, его не нужно охлаждать, а совсем наоборот – как можно быстрее прогреть. Для этого в системе охлаждения двигателя автомобиля предусмотрен такой элемент как термостат. При запуске холодного двигателя, он не пускает охлаждающую жидкость в радиатор. То есть, она из блока цилиндров напрямую попадает опять в водяной насос. Таким образом, передавая тепло от цилиндров к другим узлам ДВС, она их нагревает. Как только температура двигателя автомобиля дос­ти­га­ет 70-80°C, термостат автоматически срабатывает и открывает пропуск охлаждающей жидкости в радиатор, а тот патрубок, что был открыт при разогреве — закрывается.

Аналогично охлаждающей жидкостью происходит прогрев кабины водителя. За счет маленького радиатора и вентилятора в кабине, тепло от жидкости распространяется по са­ло­ну.

Последний прибор в устройстве системы охлаждения двигателя, играющий тоже немаловажную роль – это датчик температуры, расположенный в кабине. Водитель, имея постоянную информацию о температуре ДВС, может своевременно принять меры по устранению неисправности системы охлаждения, в случае превышения рабочих параметров. Самая частая неисправность системы охлаждения двигателя — это нарушение ее гер­ме­тич­нос­ти. Жидкость вытекает, а ее количества не хватает для охлаждения блока цилиндров, в результате чего, температура резко поднимается вверх, что и покажет датчик.

ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ СИСТЕМЫ

Если обратиться к пункту 2.3.1 ПДД и к «Перечню неисправностей…», с которыми ограничивается движение транспортных средств, то в них можно обнаружить полное отсутствие упоминаний о проблемах, связанных с системой охлаждения двигателя. Это означает, что поломки системы не позиционируются в качестве неисправностей, с которыми запрещается движение. А, следовательно, система охлаждения и ее ремонт – это личное дело каждого водителя, степень его комфорта на дороге.

Каковы же основные «несерьезные» проблемы, которые может испытывать система охлаждения ДВС?

Во-первых, наиболее распространена негерметичность или течь охлаждающей жидкости. Причем, ее причины могут заключаться в смене уличной температуры (чаще – наступления сезона морозов). Среди популярных причин – и закоксованность патрубков и шлангов, которые под постоянным воздействием высокой температуры теряют эластичность. Протекание охлаждающей жидкости обуславливается и физическими повреждениями основного радиатора и радиатора «печки», полученными либо химическим путем (например, реактивами, входящими в состав тосола), либо посредством механического воздействия (например, удара).

Во-вторых, не менее популярная неисправность – выход из строя (или заклинивание) термостата. Клапан термостата (устройство, находящееся в постоянном контакте с жидкостью), постепенно коррозирует. В конечном счете, происходит его заклинивание, что исключает срабатывание в системе «открыто-закрыто». Результаты подобного состояния термостата двояки:

  1. при заклинивании в положении «открыто» охлаждающая жидкость двигается только по большому кругу (с постоянным использованием радиатора), что приводит к слабому и длительному прогреву двигателя и, соответственно, плохой обогреваемости салона автомобиля;
  2. при заклинивании в положении «закрыто» охлаждающая жидкость, напротив, двигается только по малому кругу (без использования радиатора), что обусловливает перегрев двигателя и может привести к необратимым изменениям в структуре металла, уменьшению ресурса силового агрегата и даже к его поломке.

В-третьих, серьезной неприятностью представляется поломка циркуляционного насоса (или «помпы»). Чаще всего эта неисправность связана с выходом из строя подшипника «помпы» — ее основной детали. Причины банальны – износ или некачественная запчасть. Спрогнозировать поломку затруднительно, но уловить начало нестандартной работы «помпы» более чем возможно – по характерному свистящему звуку подшипника. Он означает, что циркуляционный насос требует немедленной замены.

В-четвертых, при определенных условиях возможно засорение системы охлаждения двигателя. Причинами подобного состояния является, как правило, отложение солей в каналах системы охлаждения (радиатора, блока, головки блока). При этом нарушается циркуляция охлаждающей жидкости и отвод излишнего тепла от двигателя и его деталей ухудшается. В конечном счете, это приводит к перегреву двигателя со всеми вытекающими отсюда последствиями.

ПРОМЫВКА СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

Промывка системы охлаждения двигателя — процесс, которым очень многие водители нередко пренебрегают, что рано или поздно может вызвать фатальные последствия.

Производить подобные работы рекомендуется одновременно с заменой охлаждающей жидкости. Принимая во внимание модель автомобиля и его марку, делать это необходимо от 1-го раза в календарный год до одного раза в три года.

Признаки того, что систему охлаждения пора промывать

  1. Если стрелка указателя температуры находится не в середине, а стремится к красной зоне во время движения;
  2. В салоне холодно, печка отопления не дает достаточную температуру;
  3. Вентилятор радиатора включается слишком часто

Промыть систему охлаждения простой водой невозможно, поскольку в системе концентрируются загрязнения, которые не удаляются даже водой, нагретой до высоких температур.

Накипь удаляется с помощью кислоты, а жиры и органические соединения – исключительно щелочью, заливать же в радиатор одновременно оба состава нельзя, так как они согласно законам химии взаимонейтрализуются. Производители средств для промывки, пытаясь решить эту проблему, создали целый ряд средств, которые условно можно разделить на:

  • щелочные;
  • кислотные;
  • нейтральные;
  • двухкомпонентные.

Первые два слишком агрессивны и в чистом виде почти не используются, так как опасны для системы охлаждения и требуют нейтрализации после использования. Реже встречаются двухкомпонентные виды очистителей, содержащие оба раствора — щелочной и кислотный, которые заливаются в систему охлаждения поочередно.

Наибольшую востребованность имеют нейтральные очистители, не содержащие в своем составе сильных щелочей и кислот. Эти средства обладают разной степенью эффективности и могут использоваться как для профилактики, так и для капитальной промывки системы охлаждения от сильных загрязнений.

Промывка системы охлаждения:

  1. Сливается антифриз, тосол или вода. Перед этим необходимо на пару минут завести двигатель.
  2. Залить в систему воду и очиститель.
  3. Включить двигатель на 5-30 минут (зависит от марки очистителя) и включить обогрев салона.
  4. По истечении обозначенного в инструкции времени двигатель нужно заглушить.
  5. Слить отработанный очиститель из системы охлаждения.
  6. Произвести промывку водой либо специальным составом.
  7. Залить свежую охлаждающую жидкость.

Работы по промывке системы охлаждения просты и доступны: их могут выполнять даже неопытные автовладельцы. Эта операция существенно продлевает моторесурс двигателя и поддерживает его эксплуатационные характеристики на высоком уровне.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

  • Обзор лучших автомагнитол на 2021 год
  • Замок зажигания: устройство,назначение,работа,ремонт.
  • Как изготавливают двигатели для БМВ в Китае — видео
  • Порядок выкупа авто без ПТС
  • Мазда СХ-5 2021: комплектация, кузов, салон, характеристики, фото, двигатель
  • Профессиональное обслуживание и ремонт квадроциклов
  • volkswagen passat cc: описание,обзор,фото,видео,характеристики
  • Как появилась и развивалась фирма «FORD»
  • Датчик кислорода:назначение,виды,устройство,фото,принцип работы
  • Гидромуфта и все,что необходимо о ней знать.
  • Мерседес 210: технические характеристики,тюнинг,фото,видео,обзор,описание
  • Бмв 7 серии фото,цена,обзор,видео,комплектация,технические характеристики.

Система охлаждения двигателя: описание и принцип работы

Помимо главной функции отвода тепла от основных узлов двигателя автомобиля, система охлаждения решает ряд дополнительных задач. Фактически она участвует в работе системы смазки, отопления салона, выхлопа и рециркуляции отработавших газов, турбонаддува и коробки передач. О том, как она устроена, а также в чем заключается принцип работы охлаждающей системы и пойдет речь далее.

  1. Виды систем охлаждения двигателя
  2. Устройство и принцип работы системы охлаждения ДВС
  3. Как устроен радиатор охлаждения двигателя
  4. Особенности работы датчика температуры ОЖ
  5. Что используют в качестве охлаждающих жидкостей

Виды систем охлаждения двигателя

Регулирование температуры автомобильного двигателя может осуществляться при помощи охлаждающей жидкости (антифриза, ОЖ) и посредством циркуляции воздуха. Исходя из этого различают три вида систем:

  • Воздушная. Физически представляет собой обдув, благодаря которому происходит вытеснение горячего воздуха из подкапотного пространства в атмосферу. Воздушное охлаждение может быть естественным и принудительным (с использованием вентилятора). В силу низкой эффективности как самостоятельная система практически не применяется.
  • Жидкостная. Представляет собой систему трубчатых контуров, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Жидкостное охлаждение может быть принудительным (перекачка насосом), термосифонным (за счет разности в плотности нагретой и охлажденной жидкостей) и комбинированным (охлаждение головки блока цилиндров осуществляется принудительно, а остальные узлы термосифонным принципом). Такая система более эффективна в сравнении с воздушной, но при определенных режимах работы (длительный простой с включенным двигателем, повышенные температуры окружающей среды) может быть недостаточной для качественного охлаждения.
  • Комбинированная. Представляет собой использование и воздушного обдува, и жидкостных контуров.

Системы охлаждения на основе жидкости также разделяются на открытые и закрытые. Первые имеют сообщение с атмосферой при помощи пароотводной трубки, а во вторых жидкость полностью изолирована от окружающей среды. В закрытых системах давление антифриза больше, а следовательно, выше и температура кипения. Это позволяет использовать их при высоких температурах нагрева жидкости (до 120°C).

Устройство и принцип работы системы охлаждения ДВС

Наиболее популярной в современных автомобилях является комбинированная система охлаждения двигателя с принудительной циркуляцией воздуха и жидкости. Она состоит из следующих элементов:

  • Радиатор системы охлаждения.
  • Вентилятор радиатора.
  • Малый и большой охлаждающие контуры.
  • Рубашка системы охлаждения (система каналов в блоке цилиндров).
  • Датчик температуры.
  • Термостат.
  • Расширительный бачок.
  • Насос (помпа).
  • Радиатор печки.
  • Масляный радиатор (опционально).
  • Радиатор системы рециркуляции отработавших газов (опционально).

В момент запуска двигателя насос начинает перекачку жидкости по малому контуру. Когда двигатель нагревается до рабочей температуры, срабатывает термостат и открывает второй (большой) контур охлаждения. Проходя через узлы мотора, охлаждающая жидкость нагревается и расширяется. При увеличении температуры часть жидкости поступает в расширительный бачок. Это позволяет компенсировать излишний объем, независимо от того, какое давление установилось в системе.

Большой и малый круги циркуляции ОЖ

Проходя через участок радиатора системы охлаждения, антифриз вновь остывает и возвращается на новый цикл. Если этот режим снижения температуры оказывается недостаточным, срабатывает температурный датчик, передающий сигнал блоку управления двигателя и запускающий вентилятор воздушного охлаждения. Если и его оказывается недостаточно, на приборную панель (индикатор) поступает сигнал о перегреве двигателя.

Масляный радиатор и радиатор рециркуляции отработавших газов может присутствовать не во всех системах охлаждения. Они необходимы для синхронного снижения температуры смазки и выхлопа, что делает эксплуатацию автомобиля более безопасной и экономичной. В автомобилях с турбонаддувом также может присутствовать еще один охлаждающий контур для снижения температуры воздуха наддува.

Как устроен радиатор охлаждения двигателя

Радиатор системы охлаждения ДВС состоит из следующих элементов:

  • Сердцевина. Она может быть трубчатой (вертикальные трубки овального или круглого сечения, объединенные тонкими горизонтальными пластинами), пластинчатой (изогнутые пары пластин, спаянные по краям) и сотовой (спаянные трубки с сечением в виде правильного шестиугольника).
  • Верхний бачок. Оснащен заливной горловиной с герметичной пробкой, а также патрубком для установки шланга, подводящего антифриз. В горловине выполнено отверстие для установки пароотводящей трубки. Последняя имеет паровой клапан, который открывается в случае закипания.
  • Воздушный клапан. Он необходим для наполнения радиатора воздухом после остановки двигателя. Когда охлаждающая жидкость полностью остывает, без подачи дополнительного объема воздуха в системе может возникнуть сильное разрежение, провоцирующее сдавливание трубок.
  • Нижний бачок. Оснащен патрубком для крепления шланга отвода жидкости.
  • Крепления.

Принцип работы радиатора основан на многоуровневой циркуляции воздуха в его сердцевине, что делает снижение температуры охлаждающей жидкости, проходящей через него, более интенсивным.

Наиболее эффективными являются радиаторы пластинчатого типа, но они подвержены быстрому загрязнению, а потому самой популярной конструкцией стали трубчатые.

Особенности работы датчика температуры ОЖ

Температурный датчик позволяет контролировать состояние системы. Определить, где находится датчик температуры охлаждающей жидкости просто: как правило, он расположен в канале головки блока цилиндров. Он представляет собой терморезистор в герметичном корпусе, который может быть изготовлен из бронзы, пластика и латуни. На корпусе имеется резьба для установки в канал.

Принцип работы датчика основан на следующем эффекте: при повышении температуры сопротивление чувствительного элемента снижается, а при ее уменьшении увеличивается. Показатель сопротивления передается на электронный блок управления двигателем. Чтобы при этом данные состояния охлаждающей жидкости были точными, датчик должен быть полностью погружен в нее. При температуре 100°C сопротивление датчика температуры охлаждающей жидкости должно быть порядка 177 Ом. С учетом погрешностей измерения допускается показатель сопротивления 190 Ом. Если же отклонения больше допустимых, датчик необходимо заменить.

В некоторых моделях автомобилей может быть предусмотрено два датчика температуры. Один отвечает исключительно за включение вентилятора радиатора, а второй представляет собой датчик указателя текущей температуры охлаждающей жидкости.

Что используют в качестве охлаждающих жидкостей

В роли рабочей жидкости в системах охлаждения изначально применялась дистиллированная или деионизированная вода. Однако для современных двигателей она не обеспечивает нужный диапазон рабочих температур. Помимо этого, она склонна к коррозионной активности в отношении металлов, что снижает срок эксплуатации системы охлаждения. Для устранения этих недостатков в качестве охлаждающей жидкости сегодня применяются составы со специальными присадками (этиленгликоль, ингибиторы коррозии), что повышает характеристики всей системы. Чаще всего используется антифриз, который имеет более низкий порог замерзания.

При возникновении ситуации, когда требуется экстренный долив охлаждающей жидкости, можно использовать обычную чистую воду. Однако для корректной работы системы при первой возможности такой раствор необходимо заменить на качественный антифриз.

Замена охлаждающей жидкости проводится каждые 60-100 тысяч километров пробега. В охлажденном состоянии (при выключенном двигателе) ее количество должно быть на уровне нижнего края патрубка расширительного бачка охлаждающей системы. Для удобства на нем выполнены отметки “Min” и “Max”. Когда количество жидкости ниже минимальной отметки – выполняют долив. Если после работы уровень вновь упал – это свидетельствует о разгерметизации системы.

Значимость системы охлаждения двигателя не вызывает сомнений. А потому стоит регулярно проводить профилактический осмотр ее основных узлов. Это позволит избежать перегрева двигателя и возникновения критических поломок.

В фокусе внимания — виды и устройство систем охлаждения двигателя (жидкостная и воздушная), а также распространённые неисправности.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания автомобиля (СО) – это конструктивное решение, которое отводит от двигателя транспортного средства излишки тепла и передаёт их в окружающую среду, а также позволяет двигателю оперативно прогреться. Именно возможность быстро прогреться, достигнув оптимального уровня рабочей температуры, и поддержка этой температуры на заданном уровне — одни из важнейших факторов эффективной работы ДВС.

Назначение системы охлаждения двигателя — предотвращение повреждений деталей двигателя автомобиля в результате его перегрева и износа, охлаждение отработавших газов, масла в системе смазки.

Виды систем охлаждения двигателя (жидкостная и воздушная)

Системы охлаждения (СO) ДВС транспортных средств бывают разных видов:

  • Воздушными.
  • Жидкостными (функционирующими на воде, антифризах).
  • Гибридными.

Воздушная СО – это конструкция, которая обеспечивает отвод излишек тепла от цилиндров и стенок камер с помощью принудительного потока воздуха. Принуждение возникает за счет вентиляторов. Они могут быть автономными или объединёнными с маховиком. Воздух может нагнетаться или просасываться.

Наиболее активно воздушные системы охлаждения двигателя устанавливались на авто в шестидесятые годы прошлого века. В том числе, такое решение было популярно у заводов, выпускающих Volkswagen, Citroën, Honda, Porsche. Но со временем у легковых автомобилей двигатели с воздушным охлаждением стало возможно встретить всё реже. Это легко объяснить тем, что большинство легковых авто, появившихся позже, в том числе, современные легковые авто – это, преимущественно, переднеприводные модели с поперечным расположением ДВС. При такой системе трудно организовать эффективную систему воздушного охлаждения.

К тому же, при воздушном охлаждении производители вынуждены существенно увеличивать габариты двигателя, а вместе с ним возрастает и уровень шума.

Но на сельскохозяйственные, коммунальные машины, скутера, мотоблоки такие СО по-прежнему ставят. Правда, даже у тракторов их можно встретить уже очень редко.

Вторая же разновидность СО – жидкостная система охлаждения двигателя – это система, где есть промежуточный теплоноситель (жидкость – антифриз). Именно антифриз основательно «прорабатывает» толщь стенок блока цилиндров. Роль отводящего агента у большинства СО такого типа при этом опять-таки играет воздух. Поэтому часто системы называют не просто жидкостными, а комбинированными, гибридными. С точки зрения физики, это действительно верно (и более грамотно), но при этом, так как жидкостные системы в чистом виде (без отводящего агента в виде воздуха) сейчас не используются (первые системы были именно непосредственно жидкостными и работали исключительно на воде), в том, что жидкостными и гибридными МО называют на практике одни и те же решения, ничего зазорного нет.

И современные автомобилисты, и механики жидкостными СО называют, как правило, именно гибридные решения. Те, где задействован и воздух, и антифриз.

Потоки жидкостной СО

Жидкостные системы охлаждения двигателей могут быть с параллельными, последовательными и смешанными потоками.

Параллельные потоки. Антифриз под давлением поступает в блок цилиндров, проходит через отверстия прокладки головки блока и в головку блока.

Последовательные потоки. Жидкость поступает к задней части блока цилиндра, а затем перетекает в головку блока цилиндров. Здесь она течет вокруг каждого цилиндра и только потом через перекрестные проходы попадает во коллектор впуска.

Смешанные потоки. У некоторых ДВС потоки теплоносителя объединены. Вентиляционные отверстия берут на себя функцию выпуска пара.

Устройство системы охлаждения двигателя

Сначала затронем конструирование устройства системы охлаждения. При конструировании системы охлаждения производители учитывают целый комплекс факторов:

  • тепловая мощностью ДВС (быстрота выделения тепла),
  • габаритов радиатора, вентилятора и водяной помпы,
  • давления в СО,
  • конструктивных особенностей термостата.

Если проектируется жидкостная система, учитывается тип охлаждающей жидкости – антифриза: этиленгликолевый (карбоксилатный, лобридный, комбинированный), пропилен-гликолевый.

Если проектируется воздушная СО, обязательно учитывается температура и влажность окружающего ДВС воздуха.

При конструировании воздушных систем специалисты заинтересованы, в первую очередь, обеспечить подачу воздуха к:

  • перемычкам между гнездами клапанов (самым горячим местам головки цилиндров), если речь касается бензиновых ДВС.
  • форсункам, если в фокусе внимания – дизельные двигатели.

Обязательно учитываются параметры оребрения двигателя. Идеальный вариант – брать в расчет показатели аэродинамического сопротивления оребрения двигателя, но на практике чаще берется всё-таки удельная поверхность оребрения. Учитывать показатели аэродинамического сопротивления, когда речь идёт о достаточно простой и недорогой технике достаточно нерационально. И проще пожертвовать именно этим параметром.

Как устроена система охлаждения двигателя автомобиля, работающего на антифризе?

В зависимости от того, какое охлаждение – воздушное или на антифризе, отличается схема системы охлаждения двигателя.

Итак, общее устройство системы охлаждения двигателя автомобиля, работающего на антифризе состоит из следующих элементов:

1. «Водяная рубашка». Полости между двойными стенками двигателя, имеющие сообщение друг с другом. Расположены в зонах присутствия избытка тепла. Фактически это всё пространство вокруг цилиндров ДВС, заполненное охлаждающей жидкостью.

2. Термостат. Специальный клапан между «рубашкой» ДВС и входным патрубком устройства радиатора. Когда клапан открывается, для охлаждающей жидкости возникают все условия, чтобы она беспрепятственно попадала в радиатор. Излишки жидкости возвращаются в водяную рубашку через обводный канал. В зависимости от конструктивных особенностей СО, модели силового агрегата, компоновки ДВС термостат может иметь разную локацию. Чаще всего термостат расположен в зоне выхода антифриза из головки блока цилиндров.

3. Радиатор. Устройство, предназначенное непосредственно для отдачи (отвода) тепла в атмосферу и охлаждения жидкости внутри каналов. Представляет собой конструкцию из трубок, спаянных в виде прямоугольника, крепящегося на двух бачках. Изготавливается из металла (меди, алюминия), нескольких металлов (медь + латунь), комбинации металла и пластика. Большинство современных радиаторов – с алюминиевой сердцевиной с бачками из армированного пластика. В этом случае деталь обладает более высокими показателями коррозионной стойкости и теплопроводности. Устройство монтируется в зоне, которая лучше всего обдувается. Идеальный вариант – зона в подкапотном пространстве спереди автомобиля (причем к такому конструкционному решению инженеры нередко прибегают даже, если ДВС имеет заднее расположение). У некоторых автомобилей радиаторы устанавливаются возле боковых стенок авто. Но как правило, в этом случае о обдуве заботится воздухозаборник, а радиаторов – несколько. Такой вариант можно встретить у спорткаров.

Теплоноситель может поступать в радиатор сверху и направляться вниз в основной бочок, а может двигаться от одной стороны устройства к противоположной его стороне (СО с поперечным потоком). На подавляющее большинство современных СО монтируют радиаторы именно с поперечным потоком.

У большинства радиаторов горловина имеет крышку, оснащённую подпружиненным клапаном, предназначенного для герметичного закрытия вентиляционных каналов СО. Это конструктивное решение необходимо для поддержания оптимального рабочего давления. Наиболее распространёнными и внушающими доверие пользователям радиаторами являются устройства торговых марок Behr Hella, DENSO, LUZAR, Stellox, SAT, AVA.

4. Вентилятор – устройство, помогающее усилить поток набегающего воздуха на радиатор. Воздушный поток направлен по направлению к двигателю. Запускается за счёт муфты (электромагнитной, гидравлической от сигнала датчика при превышении порогового значения температуры охлаждающей жидкости. На большинстве современных транспортных средств стоят электровентиляторы: один или несколько (один непосредственно для охлаждения, другой – для работы с высокими температурами). На транспортных средствах с продольным расположением ДВС и задним приводом также можно встретить термостатический вентилятор охлаждения (вентилятор с термостатической пружиной). Он запускается ремнем от коленчатого вала.


5. Помпа — центробежный насос. Именно от помпы зависит, будет ли в системе обеспечена бесперебойная циркуляция жидкости (запускаются, чаще всего ремнем – от коленчатого или распределительного вала, шестернями или дополнительной помпой , работающей от электронного блока управления.

6. Расширительный бачок с подпружиненными клапанами. Присутствует у систем с радиатором без заливной горловины.

7.Температурный датчик. Присутствует у авто с электронным блоком управления. Сигналы с датчика поступают непосредственно на ЭБУ, а затем на исполнительные устройства (например, вентилятор).

Устройство воздушной СО

Если же перед нами устройство воздушной системы охлаждения, где теплоносителем выступает непосредственно поток воздуха, то устройство включает следующие элементы:

  • вентилятор, состоящий из диффузора с неподвижными лопастями (направляют воздух) и ротора. Как правило, запускается при помощи ремня и работает от шкива коленвала охладительные ребра цилиндров и головки (или головок),
  • съемный кожух,
  • дефлекторы (монтируются непосредственно над вентканалом) и контрольные приборы.

Принцип работы системы охлаждения двигателя автомобиля на антифризе

Принцип работы системы зависит от того, что является теплоносителем.

Работа системы охлаждения двигателя на антифризе:

  • Антифриз циркулирует (движется по маршруту) принудительно.
  • Движение жидкости производится через «рубашку охлаждения» двигателя.
  • Охлаждение ДВС и нагрев охлаждающей жидкости осуществляются синхронно.
  • Антифриз к водяной рубашке движется от первого цилиндра к последнему или от выпускного коллектора к впускному (в зависимости от потоков)
  • Жидкость циркулирует по малому (до нагрева) или большому кругу (после нагрева).Свой путь антифриз начинает по большому кругу. Путь к маломому кругу до достижения определённой температуры жидкости недоступен, это происходит благодаря закрывающемуся клапану. Когда температура, напротив, падает, то клапан срабатывает снова, и рабочим путем антифриза, как и в начале работы, становится малый круг.
  • В момент запуска ДВС антифриз – холодный. При включении системы он нагревается, проходит через радиатор, охлаждается встречным потоком воздуха, в том числе, при необходимости – потоком воздуха от вентилятора.

Проходя путь через рубашку охлаждения блока цилиндров и головки цилиндров, жидкость в СО сначала увеличивается, а затем после прохождения радиатора охлаждается до начального уровня.

  • Чаще всего у ДВС горячая охлаждающая жидкость выходит из корпуса термостата (температурно-регулирующего клапана), протекает через радиатор поток жидкости охлаждается потоком воздуха,
  • Назад жидкость возвращается через выходной патрубок основного бачка и через шланг идёт к входному патрубку циркуляционного насоса. Он и прогоняет поток жидкости через рубашку охлаждения двигателя. На некоторых двигателях (например, Chrysler и General Motor’s) альтернативой термостату выступает водяной насос.

Воздушное охлаждение

Схема работы СО следующая:

  • Вентилятор создает поток воздуха
  • Наружная область блоков цилиндров и головки омываются мощным потоком воздуха,
  • Излишки тепла направляются в атмосферу.

Важно! Воздушный поток целенаправленно направляется на наиболее нагреваемые детали – цилиндры и головки. Степень интенсивности охлаждения зависит от того, какие стоят вентиляторы, и как организовано направление потока воздуха. Распределить воздух на все детали ДВС помогают тонкие пластины-дефлекторы.

Степень интенсивности охлаждения, а значит, и результат, напрямую зависит от организации направления потока воздуха и расположения вентилятора.

Неисправности в системе охлаждения

Не секрет, что именно на СО приходится около 25 – 30% неисправностей ДВС. И, если регулярно не проводить диагностику, не принимать меры, можно «нарваться» на дорогостоящий ремонт.

Если же всё делать своевременно, то решением проблемы может стать замена небольшой детали или даже просто регулировка одного из узлов.

Популярные неисправности в системе охлаждения:

  • Проблемы со шлангами. Износ, потеря герметичности, повреждение, расслаивание, набуханием материала, влекущее за собой изменение диаметра шланга. Если шланг получит повреждение во время работы двигателя, вся охлаждающая жидкость будет утеряна. Для того, чтобы решить проблему со шлангом, чаще всего требуется его замена, но иногда достаточно решить проблему только с хомутовым соединением.
  • Нарушение герметичности радиатора. Чаще всего под воздействием камней, противогололедных реагентов. Практика показала, что чаще радиатор «летит» в системах без кондиционера (если он есть те же на себя часто берет теплообменник).
  • Зависание» термостата. Если «зависание» происходит в закрытом состоянии, ДВС начинает перегреваться, если открытом – будет проблема с нагревом. Иногда для решения проблемы достаточно регулировки, но часто может потребоваться и замена этого устройства.
  • Течь расширительного бачка (нередкое явление для тех схем системы охлаждения двигателя, где бачок работает под давлением).
  • Потеря герметичности пробки радиатора. При этой неисправности система не сможет обеспечивать повышение температуры кипения жидкости. В зависимости от ситуации проблема может решаться механическим способом, или требуется замена пробки. К пробке ни в коем случае нельзя относится халатно. Именно от неё зависит, удастся ли удержать нужное давление в СО.
  • Воздушная пробка. Приводит к перегреву двигателя либо нарушению прогрева салона (то есть двигатель может хорошо прогреваться, а тепло в салон перестаёт поступать). Для диагностики проверяют уровень антифриза в расширительном бачке, проводят визуальный осмотр. Для решения проблемы ус старых транспортных средств на радиаторе откручивают отточенных навыков: нужно снять пластиковую защиту, демонтировать хомут, подать в бачок воздух посредством компрессора, провести проверку на отсутствие пузырьков воздуха, накинуть на штуцер патрубок, монтировать специальную пробку и запускают двигатель, у современных авто в большинстве случае решение проблемы требует затянуть хомут, довести антифриз до оптимального уровня.
  • Обрыв ремня вентилятора. Распространённая поломка у мототехники, коммунальной техники, где стоит воздушная СО. Об этой неисправности у большинства транспортных средств сигнализирует контрольная лампа. Проблема решается путём замены ремня.
  • Загрязнение патрубков, влекущее за собой попадание в СО посторонних примесей и её выход из строя. Проблема решается путём промывки, удаления ржавчины, шлака, накипи, остатков масла, силикатного геля.

Как систематизировать знания и получить практические навыки по теме?

Изучить тему «Системы смазки и охлаждения» подробно поможет лицензионный обучающий продукт «Автомобильные основы» на платформе LCMS ELECTUDE.

Видеообзор этого обучающего продукта для вас доступен прямо сейчас:

Огромное преимущество использование платформы состоит в том, что вы не просто последовательно получаете необходимый набор знаний, а имеете возможность поработать с устройствами на практике, отточить навыки диагностики и ремонта (платформа располагает встроенным тренажёром).

Платформа адаптивна как для проведения занятий в аудитории, так и дистанционного обучения. Очень удобно, что система располагает продуманной системой тестов. Можно не просто изучить материал, а проконтролировать, как он усвоен, какой реальный прогресс при изучении системы охлаждения двигателя.

Большинство автолюбителей знакомо лишь с традиционными типами двигателей с жидкостной СОД. А ведь существуют и моторы, где используется воздушное охлаждение двигателя, и это не только ЗАЗ 968. Давайте подробно рассмотрим устройство, принцип действия воздушной системы охлаждения, а также недостатки и преимущества такого решения. Эта информация будет полезна для каждого автолюбителя.

Назначение

В процессе работы ДВС температуры в камере сгорания могут достигать 2000 градусов. Если не будет надежной системы охлаждения, повысится расход масла и горючего. Перегрев приведет к быстрому износу и поломке двигателя.

Если мотор не будет достаточно прогреваться, это также будет на нем негативно сказываться. Если наблюдается переохлаждение, это грозит снижением мощности, интенсивным износу, повышенным расходом горючего.

Более того, в большинстве современных автомобилей, кроме основных задач, данная система выполняет и второстепенные функции. Первым делом это обеспечение работы отопителя. Также система призвана охлаждать не только сам двигатель, но и масло, жидкость в автоматической коробке передач. Иногда она действует и на дроссельный узел вместе с впускным коллектором.

В современной системе (будь то жидкостное или воздушное охлаждение двигателя) рассеивается до 35 процентов тепла, произведенного в результате горения топливо-воздушной смеси.

Устройство и принцип действия

В воздушной системе самым главным является воздушный поток. При помощи воздуха тепло отводится от камер сгорания, ГБЦ, масляных радиаторов. Система представляет собой вентилятор, охладительные ребра в цилиндрах и на ГБЦ. Также в устройстве имеется съемный кожух, дефлекторы и решение для контроля за работой системы. Вентилятор системы охлаждения двигателя оснащен сеткой для защиты лопастей от попадания посторонних предметов.

Дополнительные ребра позволяют увеличить площадь поверхности, которая контактирует с воздухом. За счет этого воздушное охлаждение двигателя эффективно справляется со своей задачей.

Поток воздуха при работе двигателя в принудительном порядке подается к мотору при помощи лопастей вентилятора – они преимущественно изготовлены из алюминия. Не нужно объяснять, наверное, почему включается вентилятора охлаждения на холодном двигателе. Воздушный поток проходит между ребрами, а затем равномерно разделяется за счет дефлекторов и проходит через все горячие детали двигателя. Таким образом, мотор не нагревается чрезмерно.

Вентилятор подает в систему охлаждения поток воздуха объемом 30 кубических метров в минуту. Этого достаточно для обеспечения нормальной работы мотора с невысокой мощностью и небольшим объемом.

Как устроен вентилятор?

Данный узел является основным в воздушном охлаждении двигателя. Главная деталь – это ротор вентилятора. Чтобы оптимизировать воздушный поток, форму и конструкцию элементов тщательно просчитали инженеры.

Вентилятор представляет собой направляющий диффузор и ротор, оснащенный восемью лопатками, расположенными радиально. Диффузор обладает своими лопастями – они имеют переменное сечение. Главная их задача – создать направленный воздушный поток. Они сделаны неподвижными и равномерно распределены по окружности.

Лопасти на направляющем аппарате призваны менять направление потока воздуха – воздушный поток движется в сторону, которая противоположна вращению ротора. Это повышает давление воздуха и улучшает охлаждение двигателя.

Вентилятор на ранних конструкциях приводился в движение от шкива коленчатого вала с помощью приводного ремня. Направляющее устройство неподвижно и закреплено на блоке двигателя. В более современных четырехтактных двигателях воздушного охлаждения вентилятор приводится в действия за счет электродвигателя. Но таких моделей мало.

Естественная система воздушного охлаждения

Это считается наиболее простым решением. На внешней поверхности блока двигателя установлены специальные ребра, через которые и отдается максимальное количество тепла. Данную систему можно встретить на мотоциклах, различных мопедах и скутерах, поршневых моторах самого разного назначения.

Преимущества

Главное среди всех прочих преимуществ воздушного охлаждения двигателя – это простота конструкции. В системе отсутствует помпа, радиатор, термостат, патрубки и хомуты, трубки подвода и оттока антифриза.

Второе важное преимущество – высокая ремонтопригодность. Например, в тракторных силовых агрегатах имеются индивидуальные цилиндры. Если случилась поломка, то при необходимости можно заменить цилиндр или устранить неисправность. В двигателях с жидкостным охлаждением в случае повреждения какого-либо из цилиндров придется менять блок полностью либо выпрессовывать гильзы.

Для примера не стоит далеко ходить. Возьмем двигатель Tatra T815. Это мотор с воздушным охлаждением. Головки блока здесь сделаны раздельными. В случае необходимости ремонта не нужно снимать ГБЦ полностью. Даже очень серьезные работы по ремонту можно производить без демонтажа блока двигателя.

Двигатели, оснащенные воздушным охлаждением, более ресурсные. Если в моторе с жидкостной системой повредятся патрубки или ослабятся хомуты, то агрегат эксплуатировать нельзя, так как охлаждающая жидкость уйдет. Также существует опасность выброса горячей жидкости из системы. Всех этих недостатков лишены воздушные системы.

Даже серьезные повреждения охлаждаемой поверхности на блоке двигателя или ГБЦ не смогут помешать дальнейшему использованию мотора. Это очень большой плюс. Кроме того, двигателю нужно значительно меньше времени для выхода в рабочий режим – нет необходимости в прогреве жидкости, что актуально зимой. Все это обуславливает значительно меньшие затраты на обслуживание и эксплуатацию подобных силовых агрегатов.

Недостатки

Не обошлось и без недостатков. Прежде чем приобрести авто, оснащенный подобной системой охлаждения, следует знать основные минусы данных решений.

Так, работа двигателя сопровождается непомерно громким шумом. Шум этот создает работающий вентилятор. Еще один минус – это размеры, так как мотор комплектуется обдувающими устройствами. Даже при современных темпах развития технологий, воздушные потоки неравномерно направлены, а значит, есть риск локальных перегревов. Двигатели такого типа очень чувствительны к качеству бензина, масла, предъявляются высокие требования к состоянию основных деталей в моторе.

Но автомобили с такой системой прочно заняли свое место в автомобилестроении. Этими силовыми агрегатами оснащают грузовые авто, есть несколько легковых моделей. На воздушном охлаждении работает сельскохозяйственная и военная техника, некоторые дизельные двигатели.

Популярные мифы

Первым известным автомобилем с воздушным охлаждением был «Запорожец». Он полностью подорвал доверие отечественного водителя к такой системе. Часто автовладельцы жаловались на сильные перегревы, недостаточную мощность и частые выходы из строя. При этом немецкий «Жук» с примерно такой же системой пользовался большой популярностью, спрос на него был очень хороший.

Давайте, основываясь на характеристиках немецкого автопрома, подробно рассмотрим и разрушим популярные мифы, которые преследуют двигатели такой конструкции.

ДВО проигрывает жидкостной системе за счет перегревов

Это не истина в последней инстанции. На самом деле температурные характеристики, наоборот, следует считать преимуществом. Естественно, за счет пониженной теплопроводности воздух просто не сможет так быстро отводить тепло, как в системах с антифризом.

Но разница между температурой на цилиндрах и температурой внешних сред значительно больше, чем между жидкостью и стенками блока и ГБЦ. Погода в меньшей степени способна влиять на температурный режим охлаждения. Двигатели с жидкостной системой имеют повышенный риск перегрева летом. Особенно это актуально в жаркий знойный день. Также владельцы могут столкнуться с проблемой, почему включается вентилятор охлаждения на холодном двигателе. В «воздушниках» такого нет.

Габариты

Выше среди недостатков мы выделили пункт о габаритах. Если сравнить между собой размеры моторов с разными типами охлаждения и прочими одинаковыми характеристиками, то преимущество все равно будет за «воздушником».

Даже несмотря на то, что вентилятор и дефлектор – это достаточно громоздкие устройства, параметры «воздушника» меньше, чем в варианте с жидкостным охлаждением.

Кроме того, для размещения традиционной водяной системы нужно больше пространства под капотом, чтобы разместить дополнительное оборудование. На кузове установлен немаленький радиатор с вентилятором. Немало места занимают шланги и патрубки.

«Воздушники» проигрывают в надежности

Статистика показывает, что в одном из пяти случаев отказа мотора виной является жидкостное охлаждение. Причина здесь в следующих деталях – термостат, радиатор, помпа. Даже самый современный двигатель воздушного охлаждения Tatra образца 89 года более надежен, чем мотор нового «Поло-Седан» или «Соляриса».

Что же касается «воздушников», то вероятность поломки значительно ниже, так как конструкция намного проще – только вентилятор и дефлектор.

«Воздушники» громкие

А вот это правда. Но даже огромный самосвал «Татра» не ревет, мотор просто более шумный. В особенностях конструкции не предусмотрено каких-либо эффективных звукопоглощающих систем. В жидкостных двигателях такие системы есть. Кроме того, шум усиливается за счет прохождения воздушных потоков через ребра цилиндров и головок.

Типичные неисправности

При всей надежности воздушных систем, поломки случаются и здесь. Одна из популярных неисправностей – это электроника. В системе имеется датчик температуры. Для тех, кто не знает, где находится датчик температуры двигателя: он расположен в масляном поддоне. В результате завышенных показаний данного датчика система может дать сбой.

Если на панели приборов загорелась лампа неисправности, то чаще всего причина заключается в обрыве ремня. Реже всего диагностируются проблемы, связанные с термостатом.

Особенности выбора масла

Есть мнение, что нужно использовать специальное масло для двигателей с воздушным охлаждением. И это так. Дело в том, что температура нагрузки на детали поршневой группы в двигателях с воздушным охлаждением значительно выше, чем у агрегатов с водяным.

В основе этих специальных масел чаще всего лежат полиальфаолефиновые масла грубой очистки на базе минеральной или синтетической природы. К этому комплексу применен комплект присадок, обеспечивающих надежную защиту двигателя, противостоящих залеганию колец, улучшающих энергосбережение. В любых маслах уже имеются добавки, которые эффективно защищают агрегат от заклинивания за счет устойчивой базовой формулы.

О ремонте и обслуживании

Для эксплуатации данных двигателей владелец должен немного понимать принцип работы системы и знать, где находится датчик температуры двигателя. В остальном, это надежная охлаждающая система, аналогов по простоте устройства которой нет. Не нужно раз в два года менять антифриз, не нужно использовать герметик для устранения течей, периодически менять помпу. И таких «не нужно» достаточно много.

Заключение

Итак, мы выяснили, что собой представляет двигатель с воздушным охлаждением. Как видите, это весьма надежные агрегаты. Однако, как показывает статистика, серийных авто с такими ДВС очень мало. В большинстве автопроизводители практикуют классическое жидкостное охлаждение двигателя. Воздушное можно встретить разве что на некоторых грузовиках и на скутерах.

Источник Источник http://techautoport.ru/dvigatel/sistema-ohlazhdeniya/sistema-ohlazhdeniya-dvigatelya.html
Источник Источник Источник Источник Источник Источник http://pro-sensys.com/info/articles/obzornye-stati/sistema-okhlazhdeniya-dvigatelya/
Источник Источник http://fb.ru/article/447908/vozdushnoe-ohlajdenie-dvigatelya-printsip-rabotyi-preimuschestva-i-nedostatki

Принципы нагрева и охлаждения

Понимание того, как тепло передается с улицы в ваш дом и от вашего дома к вашему телу, важно для понимания проблемы поддержания прохлады в вашем доме. Понимание процессов, которые помогают сохранять ваше тело прохладным, важно для понимания стратегий охлаждения вашего дома.

Принципы теплопередачи

Тепло передается к объектам, таким как вы и ваш дом, и от них посредством трех процессов: теплопроводности, излучения и конвекции.

Проводимость — это тепло, проходящее через твердый материал. В жаркие дни тепло проходит в ваш дом через крышу, стены и окна. Теплоотражающие крыши, изоляция и энергоэффективные окна помогут снизить теплопроводность.

Излучение — это тепло, перемещающееся в виде видимого и невидимого света. Солнечный свет — очевидный источник тепла для дома. Кроме того, низковолновое невидимое инфракрасное излучение может переносить тепло непосредственно от теплых предметов к более холодным.Благодаря инфракрасному излучению вы можете почувствовать тепло горячего элемента конфорки на плите даже через всю комнату. Старые окна позволят инфракрасному излучению, исходящему от теплых предметов снаружи, проникать в ваш дом; оттенки могут помочь заблокировать это излучение. Новые окна имеют низкоэмиссионные покрытия, которые блокируют инфракрасное излучение. Инфракрасное излучение также будет переносить тепло от стен и потолка прямо к вашему телу.

Конвекция — еще одно средство для достижения тепла от ваших стен и потолка.Горячий воздух естественным образом поднимается вверх, унося тепло от стен и заставляя его циркулировать по всему дому. Когда горячий воздух проходит мимо вашей кожи (и вы вдыхаете его), он согревает вас.

Охлаждение вашего тела

Ваше тело может охладиться посредством трех процессов: конвекции, излучения и потоотделения. Вентиляция усиливает все эти процессы. Вы также можете охладить свое тело с помощью теплопроводности — например, некоторые автокресла теперь оснащены охлаждающими элементами, — но это, как правило, непрактично для использования в домашних условиях.

Конвекция возникает, когда тепло уносится от вашего тела через движущийся воздух. Если окружающий воздух холоднее вашей кожи, воздух поглотит ваше тепло и поднимется. По мере того, как нагретый воздух поднимается вокруг вас, более прохладный воздух движется, чтобы занять его место и поглотить больше вашего тепла. Чем быстрее движется воздух, тем прохладнее вы чувствуете.

Излучение возникает, когда тепло распространяется через пространство между вами и предметами в вашем доме. Если предметы теплее, чем вы, тепло пойдет к вам.Удаление тепла через вентиляцию снижает температуру потолка, стен и мебели. Чем прохладнее ваше окружение, тем больше тепла вы будете излучать на предметы, а не наоборот.

Perspiration может быть неудобным, и многие люди предпочли бы сохранять спокойствие без него. Однако в жаркую погоду и при физических нагрузках пот является мощным охлаждающим механизмом тела. Когда влага покидает поры кожи, она переносит с собой много тепла, охлаждая ваше тело.Если ветерок (вентиляция) пройдет по вашей коже, эта влага испарится быстрее, и вам станет еще прохладнее.

Система охлаждения

: определение, функции, составные части, типы, работа

Поскольку двигатели внутреннего сгорания выделяют тепло чрезвычайно высокой температуры, используется система охлаждения. Циркуляция охлаждения определяет, как долго двигатель и его компоненты будут служить. В автомобильных двигателях охлаждение осуществляется либо водой, либо воздухом, но оба процесса имеют свою эффективность.Хотя смазочное масло также в некоторой степени помогает охлаждать детали двигателя.

За прошедшие годы в автомобилях многое изменилось, но в системе охлаждения двигателя особых изменений не произошло. Что ж, современные конструкции более надежны и эффективны, обеспечивая циркуляцию через двигатель. Конструкция настолько эффективна, что поддерживает постоянную температуру двигателя. Даже если на улице жарко до 110 градусов по Фаренгейту или 10 градусов ниже нуля, охлаждение все равно остается постоянным.Может пострадать экономия топлива и вырастут выбросы.

Сегодня мы рассмотрим определение, функции, компоненты, схему, типы, принцип работы, а также техническое обслуживание и ремонт системы охлаждения в двигателях внутреннего сгорания.

Подробнее: Общие сведения о системе смазки двигателя

Что такое система охлаждения двигателя ?

Система охлаждения представляет собой набор компонентов, которые обеспечивают поток жидкой охлаждающей жидкости к каналам в блоке двигателя и головке двигателя для поглощения тепла сгорания.Затем нагретая жидкость возвращается в радиатор через резиновый шланг для охлаждения. Когда нагретая жидкость (горячая вода) попадает в радиатор по тонким трубкам, она охлаждается потоком воздуха.

Современные двигатели внутреннего сгорания, охлаждаемые как водой, так и воздухом, но некоторые двигатели используют воздух или жидкость для отвода отработанного тепла от двигателя. Для охлаждения двигателей специального назначения или небольших двигателей используется воздух из атмосферы, что делает систему легкой и относительно менее сложной.В то время как в некоторых двигателях тепло передается от замкнутого водяного контура к радиатору, где достигается охлаждение.

Вода обладает большей способностью и может быстрее отводить тепло от двигателя, чем воздух. Компоненты системы водяного охлаждения увеличивают вес, сложность и стоимость двигателя. Система хороша для двигателей большей мощности, которые производят больше отработанного тепла, но могут перемещать больший вес.

Функции системы охлаждения двигателя

Ниже приведены функции системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания:

Суть системы охлаждения в двигателях внутреннего сгорания заключается в том, что температура горящих газов (газообразных продуктов сгорания) в цилиндре двигателя составляет от 1500 до 2000 градусов по Цельсию.Это выше точки плавления материала головки блока цилиндров и корпуса двигателя. поэтому, если тепло не рассеивается, материал цилиндра может серьезно пострадать и выйти из строя.

Другой функцией системы охлаждения автомобильного двигателя является снижение температуры смазочного масла, которое смазывает и охлаждает движущиеся части. Очень высокая температура вызывает окисление пленки смазочного масла, в результате чего на поверхности образуется нагар. Это часто приводит к заклиниванию поршня.

Потому что слишком большой отвод тепла снижает тепловой КПД двигателя. Система предназначена для отвода не менее 30% тепла, выделяемого камерой сгорания.

Функциональная система охлаждения должна иметь возможность быстро отводить тепло, когда двигатель горячий. Двигатели холодные при запуске, не требуется большого охлаждения, чтобы рабочие части за короткое время достигли своей рабочей температуры.

Более высокие температуры снижают объемный КПД двигателя.А из-за перегрева большая разница температур приведет к деформации компонентов двигателя из-за возникающих термических напряжений. Для этого требуется функциональная система охлаждения, чтобы поддерживать нормальные колебания температуры.

Подробнее: Компоненты двигателя внутреннего сгорания

Компоненты системы охлаждения двигателя

Ниже представлены компоненты системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания и их функции:

Радиатор:

Эта охлаждающая часть двигателя состоит из алюминиевых трубок и полос, зигзагообразно расположенных между трубками.Внутри радиатора по шлангу течет высокотемпературная жидкость. Эта нагретая жидкость затем передается из трубки в воздушный поток, который затем уносится в атмосферу.

Вентилятор охлаждения:

Вентилятор охлаждения расположен немного позади радиатора, ближе всего к двигателю. Деталь предназначена для защиты пальцев и прямого воздушного потока. Он обдувает радиатор воздухом, чтобы охладить горячую жидкость во время работы двигателя, поэтому вентилятор помогает снизить температуру радиатора.

Современный электровентилятор управляется компьютером автомобиля. Есть датчик температуры, который отслеживает температуру двигателя и отправляет информацию в ЭБУ.

Крышка давления и резервный бак: Радиаторы

теперь имеют герметичную крышку, так что охлаждающая жидкость под давлением выходит наружу при ее расширении. Таким образом, функция герметичного колпачка заключается в поддержании давления в системе охлаждения до определенного момента. Этот колпачок имел пружинный клапан, калиброванный с точностью до фунта на квадратный дюйм (psi).если давление выше заданного значения, он открывается, и сливается небольшое количество охлаждающей жидкости.

Резервный бак — это резервуар, в который собирается охлаждающая жидкость, стекающая из герметичной крышки. Бак обычно изготавливается из пластика, и он может указывать на температуру охлаждающей жидкости.

Водяной насос:

Водяной насос — еще один важный компонент системы охлаждения двигателя. Он установлен в передней части двигателя и обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости, пока двигатель работает.Деталь изготовлена ​​из чугуна или литого алюминия и имеет лопасть рабочего колеса, перекачивающего охлаждающую жидкость.

Термостат:

Термостат — это просто клапан, который определяет или измеряет температуру охлаждающей жидкости двигателя. Если охлаждающая жидкость недостаточно горячая, термостат остается закрытым, но как только температура охлаждающей жидкости достигает определенной температуры, он открывается и позволяет охлаждающей жидкости течь через радиатор.

Сердечник нагревателя:

Горячая охлаждающая жидкость, когда она необходима, может улучшить интерьер автомобиля.Для этого в системе охлаждения используется сердцевина нагревателя, которая во многом похожа на радиатор. Компонент соединяется с помощью пары резиновых шлангов для сбора и возврата охлаждающей жидкости от водяного насоса в верхнюю часть двигателя. Существует вентилятор, который продувает сердечник обогревателя, который затем передает тепло от горячей охлаждающей жидкости в салон автомобиля.

Шланги:

Полная циркуляция охлаждающей жидкости от радиатора к внутренней части двигателя обратно к радиатору и некоторым связанным компонентам достигается с помощью шлангов.Но основные шланги известны как верхний и нижний шланги радиатора. Они больше и шире по сравнению с другими.

Байпасная система:

Этот компонент работает, когда охлаждающая жидкость в двигателе достаточно горячая, чтобы открыть термостат. Таким образом, он позволяет охлаждающей жидкости обходить радиатор и возвращаться непосредственно в двигатель, что позволяет сбалансировать температуру охлаждающей жидкости. Часто доступны резиновые шланги, но некоторые производители используют фиксированные стальные трубы.

Прокладки головки цилиндров и впускного коллектора:

Этот компонент также помогает системе охлаждения двигателя, поскольку он надежно уплотняет сопрягаемые поверхности камеры сгорания.Он предотвращает утечку охлаждающей жидкости и масла из двигателя или в камеру сгорания. Несмотря на то, что сопрягаемые поверхности точно обработаны и герметичны, охлаждающая жидкость может течь через них. Вот почему используются прокладки.

Морозильные пробки:

Это деталь двигателя, изготовленная из специального песка и расплавленного металла. Он повторяет форму каналов охлаждающей жидкости в блоке двигателя. Охлаждающая жидкость протекает через деталь, поэтому она должна попасть в отверстие, иначе охлаждающая жидкость вытечет наружу.

Большинство компонентов системы охлаждения подробно рассмотрены в свежем посте. Вы должны проверить их, чтобы иметь четкое представление о них.

Подробнее: Принцип работы механической и автоматической коробки передач

Полная схема системы охлаждения в двигателе внутреннего сгорания ine:

Типы систем охлаждения двигателя

В двигателях внутреннего сгорания существует два типа системы охлаждения:

Система воздушного охлаждения:

В системах охлаждения воздушного типа тепло, которое отражается от внешних частей двигателя, излучается и уносится потоком воздуха.Этот воздушный поток создается из атмосферы, которая эффективно направляется ребрами к компонентам двигателя. Ребра сделаны из металлических выступов, размер определяет количество тепла, которое будет постоянно выделяться во время процесса.

Система воздушного охлаждения зависит от общей площади поверхностей ребер, скорости охлаждающего воздуха и температуры ребер и охлаждающего воздуха. Система охлаждения подходит для тракторов с меньшей мощностью, скутеров, мотоциклов, малых самолетов и двигателей небольших автомобилей.Некоторые небольшие промышленные двигатели также рассчитаны на использование системы воздушного охлаждения.

Преимущества системы воздушного охлаждения:

Ниже приведены преимущества двигателей с системой воздушного охлаждения:

  • Система дешевле в изготовлении.
  • Он легче по весу, так как в его конструкции отсутствуют водяные рубашки, радиатор, циркуляционный насос и сама вода.
  • Меньше затрат на техническое обслуживание.
  • Отсутствует опасность повреждения из-за мороза, например, трещины кожухов цилиндров или водяного патрубка радиатора.
  • Двигатели с воздушным охлаждением менее сложные

Система водяного охлаждения:

До сих пор мы много обсуждали типы водяных систем охлаждения, потому что они распространены в автомобильных двигателях. Что ж, они служат двум целям в работе двигателя, которые включают устранение избыточного тепла, предотвращая его перегрев. Кроме того, поддерживает эффективную рабочую температуру и экономичность двигателя.

Система водяного охлаждения бывает четырех различных типов, в том числе:

  • Прямая или невозвратная система
  • Термосифонная система
  • Бункерная система
  • Насос / система принудительной циркуляции

Подробнее: все, что вам нужно знать о карбюраторе

Принцип работы

Как уже упоминалось ранее, автомобильная система охлаждения бывает двух типов.В этом объяснении мы рассмотрим работу системы водяного охлаждения. Система состоит из каналов внутри блока цилиндров и головок, а также водяного насоса, обеспечивающего циркуляцию охлаждающей жидкости. Он также состоит из термостата, контролирующего температуру охлаждающей жидкости, и крышки радиатора для регулирования давления в системе. Подача охлаждающей жидкости ко всем этим точкам осуществляется с помощью соединенных между собой шлангов.

Система водяного охлаждения работает за счет передачи жидкой охлаждающей жидкости через каналы в блоке двигателя и головках.Хладагент течет из радиатора, чтобы поглотить избыточное тепло, выделяемое в процессе сгорания. После того, как охлаждающая жидкость нагревается, она передается по резиновому шлангу в радиатор. Как только горячая охлаждающая жидкость попадает в радиатор, начинается охлаждение. Охлаждение достигается за счет потока воздуха, поступающего в моторный отсек с передней стороны автомобиля.

После охлаждения охлаждающая жидкость возвращается в двигатель для выполнения того же процесса. Водяной насос помогает циркуляции охлаждающей жидкости проникать в скрытые проходы.Между двигателем и радиатором расположен термостат, обеспечивающий нагрев охлаждающей жидкости до определенной заданной температуры перед подачей в радиатор. Термостат остается закрытым, если он определяет охлаждение охлаждающей жидкости, поэтому вместо остановки процесса циркуляции он обходит радиатор и возвращается к двигателю.

Система охлаждения оснащена нагнетательным клапаном для предотвращения закипания охлаждающей жидкости. Поскольку под давлением кипение охлаждающей жидкости будет повышаться, крышка радиатора предназначена для сброса давления, если оно превышает определенную точку.В противном случае слишком высокое давление приведет к разрушению компонентов системы, таких как шланги и другие детали.

Посмотреть видео о системе водяного охлаждения:

Техническое обслуживание системы охлаждения

Поскольку система охлаждения очень важна для двигателя, необходимо обеспечить техническое обслуживание, чтобы продлить срок службы двигателя, а также системы охлаждения. Наиболее распространенное техническое обслуживание, которое можно выполнять, — это периодически промывать и доливать охлаждающую жидкость двигателя.При этом в антифриз входит ряд присадок, которые помогают предотвратить коррозию в системе охлаждения.

Как всегда указывают производители, использование обычной охлаждающей жидкости вызовет коррозию, которая имеет тенденцию к усилению, когда несколько типов металлов взаимодействуют друг с другом. Это вызовет образование накипи, которая в конечном итоге начнет забивать тонкие плоские трубки в сердечнике нагревателя и радиаторе. В этом случае двигатель в конечном итоге перегреется.

Антифриз очень важен, поскольку пользователи транспортных средств должны учитывать их функции в своей системе охлаждения.Так как это увеличит срок службы двигателя, а также сэкономит им деньги. Состав антифриза может служить пять лет или 150 000 миль до замены. Обычно она красноватого или зеленоватого цвета.

Поскольку для системы охлаждения с обратной промывкой требуется профессиональное и специальное оборудование, убедитесь, что операция выполняется в соответствующей механической мастерской. В процессе технического обслуживания необходимо проверить некоторые важные мелкие компоненты, такие как термостат, герметичная крышка радиатора, водяной насос и т. Д., А в случае слабости обеспечить их замену.

Необходимо провести испытание под давлением для выявления любых внешних утечек в деталях системы охлаждения. Такие детали, как радиатор, канал охлаждающей жидкости, шланги нагревателя и сердечник нагревателя. Вентилятор двигателя также должен исправно работать.

Подробнее: Понимание системы впрыска топлива в автомобильных двигателях

В заключение, мы углубились, чтобы узнать, что такое система охлаждения в двигателях внутреннего сгорания, что мы объяснили циркуляцией охлаждающей жидкости в системе двигателя для поглощения тепла.мы также увидели функции системы охлаждения в различных областях и ее компонентов. Система воздушного и водяного охлаждения рассматривалась как два типа имеющихся в автомобильном двигателе. наконец, лечились рабочие и ремонтные работы.

Я надеюсь, что эти знания достигнуты, если да, то оставьте комментарий и порекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей. Спасибо!

Что такое система охлаждения? — Типы и принцип работы

Что такое система охлаждения?

Мы знаем, что в двигателях внутреннего сгорания сгорание воздуха и топлива происходит в цилиндре двигателя и образуются горячие газы.

Температура газов от 2300 до 2500 ° C. Это очень высокая температура, которая может вызвать ожог масляной пленки между движущимися частями и привести к их заеданию или сварке.

Следовательно, эту температуру необходимо снизить примерно до 150–200 ° C, при которой двигатель работает наиболее эффективно. Слишком сильное охлаждение также нежелательно, поскольку снижает тепловой КПД. Таким образом, цель системы охлаждения — поддерживать работу двигателя при наиболее эффективной рабочей температуре.

Следует отметить, что двигатель довольно неэффективен в холодном состоянии, и поэтому система охлаждения спроектирована таким образом, чтобы предотвратить его охлаждение при прогреве двигателя и пока он не достигнет максимальной эффективной рабочей температуры, он начинает охлаждаться.

Типичная автомобильная система охлаждения включает:

  • Ряд каналов, отлитых в блоке двигателя и головке цилиндров, окружающих камеры сгорания с циркулирующей жидкостью для отвода тепла;
  • Радиатор, состоящий из множества маленьких трубок, снабженных решеткой из ребер для быстрого отвода тепла, который принимает и охлаждает горячую жидкость от двигателя;
  • Водяной насос, обычно центробежного типа, для циркуляции жидкости в системе;
  • Термостат для регулирования температуры путем изменения количества жидкости, поступающей в радиатор; и
  • Вентилятор для подачи свежего воздуха через радиатор.

Система охлаждения двигателя IC

Большинство двигателей внутреннего сгорания имеют жидкостное охлаждение с использованием либо воздуха (газообразная жидкость), либо жидкого хладагента, проходящего через теплообменник (радиатор), охлаждаемого воздухом. В системе водяного охлаждения двигателей стенки и головки цилиндров снабжены рубашкой, через которую может циркулировать охлаждающая жидкость.

Система охлаждения в двигателе внутреннего сгорания используется для поддержания различных компонентов двигателя при температурах, способствующих долгому сроку службы и надлежащему функционированию.

Как работает система охлаждения автомобиля?

Система жидкостного охлаждения работает путем постоянного пропускания жидкости через каналы в блоке двигателя. Охлаждающая жидкость, приводимая в действие водяным насосом, проталкивается через блок цилиндров. Когда раствор проходит через эти каналы, он поглощает тепло от двигателя. Между двигателем и радиатором стоит термостат.

На самом деле, в автомобилях есть два типа систем охлаждения: жидкостное и воздушное.

Двигатели с воздушным охлаждением используются на некоторых старых автомобилях, таких как оригинальный Volkswagen Beetle, Chevrolet Corvair и некоторых других.Многие современные мотоциклы по-прежнему используют воздушное охлаждение, но по большей части автомобили и грузовики используют системы с жидкостным охлаждением, и именно на этом мы сконцентрируемся в данной статье.

Система охлаждения работает, направляя жидкую охлаждающую жидкость через каналы в блоке двигателя и головках. Когда охлаждающая жидкость проходит через эти каналы, она забирает тепло от двигателя. Затем нагретая жидкость попадает по резиновому шлангу в радиатор в передней части автомобиля.

Проходя через тонкие трубки в радиаторе, горячая жидкость охлаждается воздушным потоком, поступающим в моторный отсек через решетку перед автомобилем.

После охлаждения жидкость возвращается в двигатель, чтобы поглотить больше тепла. Водяной насос удерживает жидкость в этой системе водопровода и скрытых проходов.

Как проверить систему охлаждения под давлением?

Испытание под давлением используется для проверки герметичности системы охлаждения и проверки крышки радиатора. Самым распространенным устройством для опрессовки является устройство ручного насоса с переходниками для крышек разного размера и заливной горловины радиатора.

Другой тип манометра использует запасной воздух, подключенный к переливному шлангу охлаждающей жидкости.Третий тип имеет переходник, который заменяет крышку радиатора и позволяет установить датчик давления или температуры. Производственный воздух или просто давление, создаваемое системой охлаждающей жидкости, можно использовать для измерения давления и проверки на утечки.

  • Чтобы проверить систему с помощью ручного тестера насоса, убедитесь, что радиатор заполнен. Используйте подходящий переходник и подсоедините его к заливной горловине. Присоедините манометр к адаптеру. Медленно подайте давление в систему, пока оно не окажется в пределах диапазона системы или диапазона, указанного на крышке радиатора.Система должна удерживать давление не менее двух минут. Если нет, проверьте систему на герметичность.
  • Чтобы проверить крышку радиатора с помощью ручного насоса, прикрепите крышку к насосу с помощью подходящего переходника и дайте насосу поработать до тех пор, пока из крышки не начнет сбрасываться давление. Посмотрите значение на колпачке, чтобы увидеть, отрывается ли он при правильном давлении. Прекратите увеличивать давление. Колпачок должен выдерживать это давление около минуты. Если колпачок снимается рано или поздно или не выдерживает давления, замените колпачок.
  • Чтобы проверить систему с использованием производственного воздуха, установите адаптер с датчиком давления. Подключите производственный воздух и увеличьте настройку регулятора до уровня давления для этой системы. После того, как давление будет достигнуто, выключите подачу воздуха в магазине. Система должна удерживать давление две минуты. Если давление падает, проверьте систему на герметичность.

Что такое система охлаждения двигателя?

Система охлаждения двигателя автомобиля используется не только для охлаждения двигателя, но и для поддержания его температуры достаточно высокой, чтобы обеспечить эффективную и чистую работу.

Компоненты системы включают радиатор для отвода тепла, вентилятор или вентилятор для обеспечения достаточного воздушного потока для охлаждения радиатора, термостатический клапан, который открывается при достижении желаемой рабочей температуры, и водяной насос (или насос охлаждающей жидкости) для циркуляции охлаждающей жидкости. через двигатель, а также через шланги и другие компоненты.

В большинстве автомобилей теперь используется расширительный бачок, который позволяет охлаждающей жидкости расширяться и выходить из контура охлаждения, когда она горячая, и возвращаться, когда автомобиль выключается и двигатель охлаждается.В систему охлаждения также входят элементы системы вентиляции салона, так как тепло от двигателя используется для обогрева салона автомобиля.

Какие типы систем охлаждения двигателя?

Как правило, существует два типа систем охлаждения, а именно:

  • Система воздушного охлаждения
  • Система водяного охлаждения

Система воздушного охлаждения

Воздушное охлаждение — это метод рассеивания тепла. Он работает, увеличивая площадь поверхности или увеличивая поток воздуха над охлаждаемым объектом, либо и то, и другое.Добавление ребер к радиатору увеличивает его общую площадь поверхности, что приводит к большей эффективности охлаждения.

Примером первого является добавление охлаждающих ребер к поверхности объекта путем их объединения или плотного прикрепления к поверхности объекта (для обеспечения эффективной теплопередачи). В последнем случае это делается с помощью вентилятора, нагнетающего воздух внутрь или на объект, который нужно охладить.

В воздушном охлаждении используются два типа охлаждающих подушек: одна — соты, а другая — excelsior.

Во всех случаях воздух должен быть холоднее, чем объект или поверхность, от которых он должен отводить тепло. Это связано со вторым законом термодинамики, который гласит, что тепло будет перемещаться только самопроизвольно из горячего резервуара (радиатора) в холодный резервуар (воздух).

При работе в среде с более низким атмосферным давлением, например на большой высоте или в кабинах самолетов, охлаждающая способность должна быть снижена по сравнению с охлаждающей способностью на уровне моря.

Практическая формула 1 — (h / 17500) = коэффициент снижения.Где h — высота над уровнем моря в метрах. В результате получается коэффициент, который следует умножить на холодопроизводительность в [Вт], чтобы получить холодопроизводительность на указанной высоте над уровнем моря.

Двигатели с воздушным охлаждением используют циркуляцию воздуха непосредственно над теплоотводящими ребрами или горячими участками двигателя для их охлаждения, чтобы поддерживать двигатель в пределах рабочих температур. Во всех двигателях внутреннего сгорания значительная часть выделяемого тепла (около 44%) уходит через выхлопные газы, а не через металлические ребра двигателя с воздушным охлаждением (12%).

Около 8% тепловой энергии передается маслу, которое, хотя в первую очередь предназначено для смазки, также играет роль в отводе тепла через охладитель. Двигатели с воздушным охлаждением обычно используются в приложениях, которые не подходят для жидкостного охлаждения, поскольку такие современные двигатели с воздушным охлаждением используются в мотоциклах, самолетах гражданской авиации, газонокосилках, генераторах, подвесных моторах, насосных агрегатах, стендах для пил и вспомогательных силовых установках.

Преимущества системы воздушного охлаждения

Вот некоторые преимущества использования систем воздушного охлаждения:

  • Легкий вес
  • Антифриз не требуется
  • Эту систему можно использовать при нехватке воды
  • Простая в использовании конструкция
  • Требуется меньше места
  • Отсутствие забора воды и т. д.
  • предотвращает перегрев электроники.
  • Повышает производительность труда

Недостатки системы воздушного охлаждения

Системы воздушного охлаждения также имеют некоторые недостатки, а именно:

  • Повышенный уровень шума при работе.
  • Коэффициент теплопередачи воздуха меньше, следовательно, менее эффективен в работе.

Примеры двигателя с воздушным охлаждением:

Он используется в скутерах, мотоциклах и тракторах.

Система водяного охлаждения

Этот тип является наиболее часто используемым типом системы.

В системе водяного охлаждения водяные рубашки предусмотрены вокруг цилиндра или гильз двигателя. Циркулирующая вода в этих рубашках поглощает тепло от поверхности цилиндра, а затем нагретая вода охлаждается воздухом, проходящим в радиаторе.

Система водяного охлаждения состоит из водяных рубашек, водяного насоса, радиатора, клапана термостата, вентилятора, ремня, шкива и т. Д. Хотя вода является наиболее часто используемым охлаждающим агентом, тогда как специальные охлаждающие жидкости имеют лучшие и желаемые свойства, такие как отсутствие коррозии. , более высокая температура кипения и т. д.также доступны на рынке и рекомендуются также для получения и сохранения более высокого КПД двигателя.

Вода непрерывно циркулирует в водяных рубашках с желаемым давлением и скоростью с помощью водяного насоса, приводимого в движение ремнем. Обычно водяные насосы являются центробежными и состоят из впуска и выпуска воды с крыльчаткой, которая заставляет воду выходить из выпускного отверстия насоса за счет центробежной силы.

Впускной патрубок насоса соединен с радиатором снизу для забора охлаждающей жидкости / воды из радиатора.Когда двигатель охлаждается, клапан термостата остается открытым, и та же вода / охлаждающая жидкость циркулирует через водяные рубашки.

К тому времени, когда вода / охлаждающая жидкость нагреются, клапан термостата открывается, чтобы вода проходила через радиатор и рассеивала тепло, не затрагивая воздух, проходящий через радиатор.

Радиатор расположен в передней части трактора / транспортного средства и состоит из бака для воды / охлаждающей жидкости, трубок и герметичной крышки на трубке. Эта герметичная крышка используется для предотвращения испарения воды и повышения давления в системе охлаждения.

Разница температур между воздухом снаружи и водой внутри радиатора велика, и тепло быстрее отводится от воды к воздуху. Воздух создается с помощью вентилятора, а также при поступательном движении трактора.

Как правило, двигатель работает эффективно в диапазоне температур от 80 0 C до 90 90 412 0 C, и всегда желательно, чтобы температура двигателя достигала этой температуры как можно раньше в холодных погодных условиях и оставалась на этой температуре. диапазон только при очень жарких погодных условиях.

Термостат предназначен для поддержания этого диапазона температур путем регулирования температуры воды / охлаждающей жидкости, циркулирующей в водяных рубашках.

Типы систем водяного охлаждения

Существуют два типа систем водяного охлаждения.

  • Thermosyphon
  • Циркуляционная система с насосом
Thermosyphon System

Насос не используется в этой системе. Циркуляция воды осуществляется за счет разницы плотностей горячей и холодной воды.

Однако в этих системах охлаждения скорость охлаждения низкая. В настоящее время его использование ограничено, потому что нам нужно поддерживать воду на определенном уровне. Он прост в конструкции и дешев.

Работа системы термосифон

Системы охлаждения термосифона работают по принципу естественной конвекции. Система водяного охлаждения Thermosyphon основана на том, что вода становится легкой при нагревании и,

Верхняя и нижняя части радиатора соединены с верхней и нижней частью водяной рубашки цилиндра соответственно с помощью труб.Радиатор охлаждается за счет обтекания воздухом. Воздушный поток достигается движением автомобиля или вентилятором.

Нагретая вода внутри водяной рубашки цилиндра становится легкой и выходит из верхнего соединительного патрубка в радиатор и спускается из верхнего бака в нижний бак, отводя тепло по мере продвижения.

Эта охлажденная вода из нижнего бака проходит в водяную рубашку цилиндра и, следовательно, снова циркулирует для технологического процесса.

Ограничение этой системы состоит в том, что охлаждение зависит только от температуры и не зависит от оборотов двигателя.

Насосная система циркуляции

В этой системе охлаждения циркуляция воды осуществляется с помощью центробежного насоса. За счет этого насоса расход воды больше. А насос приводится в движение ремнем от коленчатого вала.

Здесь радиатор можно установить в любом удобном для проектировщика месте.

Работа системы циркуляции насоса

В этой системе поток охлаждающей воды направлен вверх от головки блока цилиндров к верхнему резервуару радиатора, а затем вниз через сердечник радиатора к нижнему резервуару.Из нижнего бака он перемещается по нижнему шлангу радиатора к водяным рубашкам блока цилиндров с помощью водяного насоса, который обеспечивает циркуляцию воды.

Вода поступает в двигатель по центру впускной стороны насоса. Циркуляционный насос приводится в движение ремнем от коленчатого вала. По мере увеличения оборотов двигателя поток охлаждающей жидкости увеличивается.

Преимущества системы водяного охлаждения

Вот некоторые преимущества системы водяного охлаждения:

  • В этих типах охлаждения мы видим высокую скорость теплопередачи.
  • Этот тип системы охлаждения используется там, где размер или мощность двигателя больше.
  • Теплопроводность больше
  • Вода легко доступна
  • Жидкость имеет высокую энтальпию испарения, поэтому эффективность водяного охлаждения выше.

Недостатки системы водяного охлаждения

Недостатки систем водяного охлаждения указаны ниже:

  • Иногда коррозия возникает внутри радиатора, трубы или хранилища.
  • Из-за накипи скорость теплопередачи снижается после длительного использования, поэтому требуется регулярная чистка и техническое обслуживание.

Примеры двигателей с водяным охлаждением:

Все современные двигатели (легковые, автобусные, грузовые и т. Д.) В настоящее время используют этот тип системы охлаждения.

Какие части системы охлаждения?

Единственная функция системы охлаждения — регулировать температуру, при которой работает двигатель. Если система охлаждения или какая-либо ее часть выйдет из строя, это приведет к перегреву двигателя, что может привести к ряду серьезных проблем.

Перегрев может привести к взрыву прокладок головки блока цилиндров и даже к растрескиванию блоков двигателя, если проблема достаточно серьезна. Ниже приведены основные части системы охлаждения. Всегда обращайте внимание на признаки отказа системы охлаждения, как описано ниже.

Основными компонентами системы охлаждения являются водяной насос, пробки замерзания, термостат, радиатор, вентиляторы охлаждения, сердцевина нагревателя, герметичная крышка, перепускной бак и шланги.

Вентилятор охлаждения

Вентилятор охлаждения расположен в самой передней части автомобиля и предназначен для включения, когда охлаждающая жидкость (мы поговорим об этом позже) начинает нагреваться.Он выключится, как только температура охлаждающей жидкости снизится.

Радиатор

Радиатор специально разработан для отвода тепла от охлаждающей жидкости, передавая его воздуху, продуваемому вентилятором через радиатор, и воздуху, поступающему при движении. Радиаторы склонны к утечкам после многих лет использования.

Водяной насос

Водяной насос нагнетает охлаждающую жидкость через двигатель. Неисправный водяной насос помешает работе вашей системы охлаждения, что приведет к перегреву двигателя во время движения.

Термостат

Термостат — это то, что контролирует работу системы охлаждения, в частности, включает и выключает вентилятор.

Шланги

Серия резиновых шлангов соединяет радиатор с двигателем, через который проходит охлаждающая жидкость. Эти шланги также могут начать протекать после многих лет использования.

Антифриз / охлаждающая жидкость

Основой системы охлаждения является охлаждающая жидкость. Эта ярко-зеленая жидкость с приятным запахом течет по каналам в двигателе, притягивая тепло от двигателя.Он собирает тепло и передает его наружному воздуху внутри радиатора.

Необходимость системы охлаждения

Система охлаждения выполняет три важные функции. Во-первых, отводит излишки тепла от двигателя; во-вторых, он поддерживает рабочую температуру двигателя там, где он работает наиболее эффективно; и, наконец, он максимально быстро доводит двигатель до нужной рабочей температуры.

Необходимость систем охлаждения в двигателе IC по следующей причине:

  • Во время работы двигателя температура внутри двигателя может достигать 2500 градусов по Цельсию (Источник: How Stuff Works), что выше температура плавления компонентов, из которых изготовлен двигатель.Итак, нам нужно использовать систему охлаждения, чтобы максимально отводить тепло.
  • Как известно, для правильного функционирования двигателя нам также нужна система смазки, но из-за сильного нагрева свойства смазочного масла могут измениться. Вот результат заедал двигатель. Поэтому, чтобы этого избежать, нам нужно использовать систему охлаждения.
  • Иногда из-за сильного нагрева внутри двигателя создается тепловая нагрузка, поэтому для минимизации нагрузки нам необходимо поддерживать температуру двигателя на как можно более низком уровне.

Часто задаваемые вопросы.

Что такое система охлаждения?

Типичная автомобильная система охлаждения включает: 1. ряд каналов, отлитых в блоке двигателя и головке блока цилиндров, окружающих камеры сгорания с циркулирующей жидкостью для отвода тепла; 2. Радиатор, состоящий из множества маленьких трубок, снабженных сотами из ребер для быстрого отвода тепла, которое получает.

Какие типы систем охлаждения двигателя?

Существует два типа систем охлаждения: (i) система воздушного охлаждения и (ii) система водяного охлаждения.В системе охлаждения этого типа тепло, которое передается к внешним частям двигателя, излучается и отводится потоком воздуха, получаемого из атмосферы.

СВЯЗАННЫЕ СООБЩЕНИЯ

Принципы испарительной системы охлаждения


Принципы испарительной системы охлаждения

А. Бхатия, Б.


Краткое содержание курса

Испарительное воздушное охлаждение это экологически чистый и энергоэффективный способ охлаждения воздуха с использованием вода как охлаждающая среда.В то время как система испарительного охлаждения может эффективно отвечают целям комфортного охлаждения, обычно это не исключает необходимости для кондиционирования воздуха, за исключением некоторых засушливых и сухих климатов. Прежде чем ты сможешь решить, подойдет ли испарительное охлаждение в вашей ситуации, вы должны понимать как именно это работает.

В этом 4-часовом курсе обсуждаются некоторые из основных факторов, которые необходимо учитывать при выбор системы испарительного охлаждения.

Курс включает глоссарий и тест с несколькими вариантами ответов в конце, которые предназначены для улучшения понимание материалов курса.
Обучение Объектив

в В заключение этого курса читатель получит:

  • Понять, что такое испарительное охлаждение и где его следует использовать;
  • Понять принципы испарительного охлаждения;
  • Применить основы психрометрии при оценке требований к испарительному охлаждению;
  • Узнай географический места, которые выиграют от испарительного охлаждения;
  • Понять комплектующие и типы испарительных охладителей;
  • Узнайте, как рассчитать температуры охлаждения при прямом и косвенном испарительном охлаждении опции;
  • Узнайте, как испарительные охладители размера с использованием явного тепла и методов воздухообмена;
  • Понять факторы, влияющие на применение испарительного охлаждения;
  • Узнать о типовая информация о конструкции, спецификации и ключевые формулы для выбора соответствующее оборудование;
  • Понять Терминология HVAC применительно к системам испарительного охлаждения;
  • Учиться на примерах методы расчета скорости испарения и восполнения потребности в воде; и
  • Будьте в курсе часто задаваемые вопросы.


Предполагаемый Аудитория

Этот курс нацелен на студентов, инженеров HVAC, дизайнеров, архитекторов, руководителей объектов, Специалисты по ОТОСБ, экологи, энергоаудиторы, технические и торговые представители и всем, кто хочет получить базовое представление о климат-контроле.


Введение в курс

Когда проходит теплый воздух над более холодной водой тепло переходит от воздуха к воде, вызывая испарение воды и воздух охлаждается.Испарительные охладители используют этот принцип для «извлечения» тепло от более теплого наружного воздуха, пропуская этот воздух через влажную среду, таким образом вызывая охлаждение воздуха. Этот процесс увеличивает влажность розетки. поток воздуха, потому что в воздух добавляется влага. В испарительных охладителях используется натуральный соотношение относительной влажности, температуры воды и воздуха.

Обзоры этого курса подробно изложенные выше критерии.

Содержание курса

г. содержание курса находится в файле PDF Принципы испарительной системы охлаждения .Вам нужно открыть или скачать этот документ изучить этот курс.

Краткое содержание курса

Испарение, природное кондиционер, это самый экономичный способ охлаждения воздуха. Испарительный охлаждение происходит при добавлении влаги в воздух с относительной влажностью менее 100 процентов. Однако его эффективность снижается по мере увеличения уровня влажности. поднимаются, и в конечном итоге, когда воздух полностью насыщается, охлаждающий эффект прекращается. все вместе. К счастью, с повышением температуры влажность падает.Так что на в самое жаркое время суток испарительное охлаждение наиболее эффективно.

Эта технология является универсальной и энергоэффективной альтернативой или дополнением к компрессорное охлаждение. В благоприятном климате (большая часть западных штатов США Штаты и другие регионы с сухим климатом по всему миру), испарительное охлаждение может полностью удовлетворяют охлаждающую нагрузку здания, используя на четверть меньше энергии, чем у обычного оборудования. Его также можно экономично применять при интеграции с обычным чиллером. системы.Испарительное охлаждение особенно подходит для помещений с высокой требования к вентиляции наружного воздуха, такие как мастерские, раздевалки, кухни, или магазины. Компрессорное охлаждение часто слишком дорого обходится для этих приложений.

Испарительное охлаждение имеет следующие преимущества перед методами охлаждения на основе компрессии:

1) Испарительный воздушное охлаждение обеспечивает превосходное качество воздуха в помещении по сравнению с парокомпрессионными системами поскольку используется 100% наружный воздух.
2) Использование испарительного охлаждения вместо парокомпрессионных систем также помогает снизить глобальные выбросы CO2, CFC и других парниковых газов.
3) Стоимость питания вентилятора испарительного охладителя и небольшого водяного насоса составляет намного меньше, чем работающий кондиционер.
4) Воздух, охлажденный испарением, воспринимается более комфортно, чем высушенный, кондиционер.
5) По сравнению с другими методами охлаждения, испарительное охлаждение очень просто, очень эффективный и недорогой в приобретении и эксплуатации.

Испарительный у кулеров есть ограничения и недостатки:

1) Испарительный охладители неэффективны во влажных регионах.
2) По сравнению с системами сжатия пара испарительные охладители требуют повышенного расход воздуха для компенсации более высоких температур приточного воздуха.

Выбор подходящего система комфорта лежит на человеке, и рекомендуется изучить все альтернативы и принять решение, исходя из своего образа жизни, потребностей и предпочтения.

Тест

Однажды вы закончите изучение над содержанием курса, тебе надо пройти тест для получения кредитов PDH .


ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Материалы содержащиеся в онлайн-курсе не являются заявлением или гарантией со стороны Центра PDH или любого другого лица / организации, упомянутых здесь. Материалы предназначены только для общей информации. Они не заменяют грамотного специалиста. совет. Применение этой информации к конкретному проекту должно быть пересмотрено. зарегистрированным архитектором и / или профессиональным инженером / геодезистом. Кто-нибудь делает использование информации, изложенной в настоящем документе, делает это на свой страх и риск и предполагает любую вытекающую из этого ответственность.


Принцип работы системы охлаждения, техническое обслуживание, детали и функции


Принцип работы системы охлаждения, обслуживание: —

Что такое система охлаждения: —

Поскольку название ясно означает «круто», значит «круто», и это система, которая поддерживает охлаждение двигателя. Теперь приходит причина, по которой двигатель охлаждается, поэтому позвольте мне сказать вам, что когда процесс сгорания происходит внутри цилиндра двигателя, в это время температура достигает примерно от 2200 градусов до 2500 градусов, эта температура настолько высока, что любой металл можно плавить и сжижать, так как же двигатель может работать при такой температуре.Если эту температуру не контролировать, то двигатель не будет работать, он скоро выйдет из строя, иначе двигатель остановится. Эта система контроля температуры называется системой охлаждения.

Работы системы охлаждения: —

1. Для отвода излишнего тепла двигателя.

2. Чтобы двигатель оставался холодным на всех оборотах и ​​во всех режимах работы, а также поддерживал фиксированную температуру.

Принцип системы охлаждения, техническое обслуживание

Принцип системы охлаждения: —

Для того, чтобы переносить тепло из одного места в другое, необходимо иметь разницу в тепле, чтобы тепло передавалось от горячего места к другому. холодное место, и это тепло из теплого места в холодное.Мы можем использовать твердое, жидкое или газовое, чтобы довести его до состояния.

Есть три принципа перемещения тепла из одного места в другое —

1. Проводимость: —

Свойство перехода от одной частицы любого металла к другой частице называется проводимостью. Если мы нагреваем металл с одного конца, то через некоторое время весь металл нагревается, это называется проводимостью. Это происходит в твердом металле и зависит от теплопроводности этого металла.

2. Конвекция: —

Если какая-либо жидкость или газ нагревается, ее горячая сила слегка повышается, а из-за сильного холода она опускается и занимает свое место, таким образом заставляя это действие продолжаться непрерывно.Это создает преемственность. Это действие называется конвекцией. Это достигается только для жидкости и газа, и если его эффект будет увеличиваться, то мы можем использовать насос.

Принцип системы охлаждения, техническое обслуживание

3. Излучение: —

Любой объект отводит свое тепло в непосредственной близости, так же как Солнце отводит свое тепло, которое мы ощущаем здесь точно так же, если где-то есть пожар, то области вблизи него. В нем также распространяется тепло, называемое излучением. Радиация — это процесс распространения тепла вокруг вас.Это может быть что угодно твердое, жидкое, газовое.

Типы систем охлаждения: —

1. Система воздушного охлаждения: —

В этом типе системы охлаждения холодный атмосферный воздух сталкивается с головкой блока цилиндров, блоком цилиндров и двигателем, а тепло двигателя движется. внутри и охлаждает двигатель. Головки цилиндров и блоки цилиндров двигателей с такой системой калинги делаются в 5-15 раз больше, так что больше воздуха нагнетается, а двигатель охлаждается сильнее. Для повышения эффективности работы этой системы можно также применить вентилятор или нагнетатель.В этом типе двигателя головка цилиндров и блок цилиндров изготовлены из алюминия, и над ними размещены ребра, так что поступающий воздух останавливается в этих ребрах на некоторое время. В нем есть отдельный отъемный вид.

2. Система водяного / жидкостного охлаждения: —

В этой системе охлаждения вода поступает в двигатель с помощью воды. Системы водяного охлаждения бывают следующих типов: —

Принцип системы охлаждения, техническое обслуживание

(a) Система прямого жидкостного охлаждения: —

В такой системе головка двигателя и водяная рубашка вырезаны вокруг блока цилиндров. и когда двигатель работает.Таким образом, вода наливается с одной стороны в эту водяную рубашку, а вода вытекает с другой стороны после перемещения в водяную рубашку двигателя. В ней не накапливается вода, система дешевая, работы по обслуживанию просты и конструкция проста, но эту систему нельзя установить в движущихся поездах.

(b) Система косвенного жидкостного охлаждения: —

В этой системе охлаждения охлаждающая жидкость заполняется путем помещения в нее контейнера или радиатора, и она многократно циркулирует по двигателю, и двигатель охлаждается.Выходит, если уровень воды понизится, значит, он встречен.

Непрямая система водяного охлаждения также бывает трех типов —

(i) Thermosyphon System : — Эта система работает по принципу термосифона, вода нагревается за счет тепла в цилиндре двигателя и за счет присутствия горячей воды. легче. Он поднимается вверх и его заменяет прохладная вода, здесь образуется круг, он называется термосифоном и по такому же принципу охлаждается двигатель. Радиатор используется для хранения в нем воды, и вода также охлаждается в радиаторе.Система этого поезда раньше входила в состав старых поездов.

Преимущества

(aa) Рабочая температура двигателя достигается быстро.

(ab) Никакой потери мощности нет.

(ac) Система проста в проектировании, а количество деталей также меньше.

(ad) Обслуживание системы низкое.

Принцип работы системы охлаждения, обслуживание

Недостаток

(аа) Уровень воды приходилось многократно достигать.

(ab) не удалось охладить двигатель.

(ac) Система не работала, когда перед автомобилем был подъем или уклон.

(ad) Радиатор пришлось сделать очень большого размера.

(b) Термосифон С помощью насосной системы: —

Для устранения зазоров в системе термосифона и ускорения конвекции воды был установлен насос, который ускорял поток воды и помогал выключить двигатель. нагревают быстро и быстро. Кроме того, с помощью насоса была решена проблема подъема и наклона перед автомобилем.Тем не менее, в этой системе были обнаружены некоторые недостатки, эта система также имеет некоторые преимущества и недостатки, которые заключаются в следующем:

Преимущества : —

(аа) поток воды был ускорен.

(ab) Предотвратить перегрев двигателя.

(ac) Устранены проблемы с подъемом и спуском.

Недостаток : —

(aa) Уровень воды многократно понижался, что необходимо было выполнить.

(ab) Шерсть стала больше мерзнуть.

(ac) Рабочая температура двигателя была определена поздно.

(c) Термосифон с помощью насоса с герметичной системой: —

В этой системе V. & P.R.V. Система охлаждения герметизируется размещением вентилей и расширительных баков. Имеется клапан сброса давления для снижения давления, производимого в системе, и клапан сброса вакуума для уменьшения вакуума. Клапан термостата установлен для быстрого достижения рабочей температуры двигателя.

Преимущества : —

(aa) Уровень воды не нужно повторять снова и снова.

(ab) Обшивка меньше.

(ac) Температура кипения охлаждающей жидкости повышается.

(ad) Большой радиатор не нужен.

Детали системы охлаждения: —

Система охлаждения состоит из следующих частей.

1. Радиатор —

Радиатор работает следующим образом:

(a) Для накопления воды.

(б) Охлаждение воды.

Обычно устанавливается спереди, а также на двигателе.

(c) Тип радиатора —

(i) Сотовый тип.

(aa) Тип соты для меда.

(ab) Лента сотового типа.

(ac) Тип пленки.

(ii) Тип оребрения и трубки.

(aa) Тип трубки для жарки.

(ab) Окончательный тип трубки с заполнением.

(ac) Стальная проволока намотанного типа.

Принцип системы охлаждения, обслуживание

2.Водяной насос —

Его функция заключается в ускорении потока воды в системе.

(a) Тип водяного насоса —

(i) Тип рабочего колеса. (Бок о бок).

(ii) Центробежного типа (от стороны к центру).

(iii) Тип центробежного рабочего колеса (от центра до стороны).

3. Водяная рубашка: —

Облита вокруг двигателя, когда двигатель построен, головка цилиндров и блок цилиндров будут вырезаны как улица для прохода воды. Она называется «Водяная куртка».Внутри него движется вода, нагревая двигатель и способствуя его охлаждению.


4. Клапан термостата: —

Его функция — помочь двигателю быстро достичь рабочей температуры.

(a) Тип клапана термостата —

(i) Тип сильфона.

(ii) Тип воска.

(iii) Биметаллический тип.

5. Вентилятор: —

Его функция заключается в охлаждении радиатора и двигателя за счет увеличения скорости потока воздуха. Он также размещен перед двигателем и за радиатором.

(а) Тип вентилятора.

(i) Обычный вентилятор.

(aa) Впускной вентилятор.

(ab) Вытяжной вентилятор.

(ii) Автоматический вентилятор.

(aa) Вентилятор с регулируемой скоростью.

(ab) Вентилятор с регулируемой скоростью.

(ac) Электровентилятор.

6. Кожух вентилятора: —

Он увеличивает охлаждающий эффект, поскольку он расположен за радиатором, заставляет поступающий воздух изнутри радиатора и одновременно увеличивает производительность вентилятора.

Принцип системы охлаждения, обслуживание

7. Клапан V&PR: —

Эти клапаны выполняют следующие функции:

(a) Для герметизации или закрытия системы.

(b) Предотвращение взрыва системы.

(c) Защита системы от пыток.

(d) Повышение температуры кипения.

(e) Не допускайте снижения уровня воды в системе.

Обычно его размещают внутри крышки радиатора, но в некоторых поездах его устанавливают в расширительный бачок для воды.В поездах нового поколения их тоже больше одного.

8. Заглушка сердечника двигателя: —

Устанавливается в качестве предохранительной заглушки в блоке цилиндров, поэтому при перегреве двигателя и при его приближении к взрыву или шипению она взрывается сама и спасает двигатель.

Тип заглушки —

(a) Тип заглушки Welch.

(b) Заглушка муфты.

(c) Резьбовая пробка.

Рабочие функции системы охлаждения: —

Существуют три рабочие функции системы охлаждения, которые указаны ниже —

1.Холодный контур.

2. Горячий контур.

3. Действие V & PRV.

Техническое обслуживание системы охлаждения

Процедура промывки системы охлаждения, порядок очистки системы —

Возьмите 5 литров воды в ведро и приготовьте раствор, промыв в нем 500 граммов соды. Откройте сливной кран системы и слейте всю воду, закройте сливной кран и залейте приготовленный раствор в радиатор. Теперь дайте машине поработать 2 часа или проедьте 80 км, затем поставьте машину у сливного крана точки мойки и крышки радиатора.Откройте оба. Теперь продолжайте наливать воду из крышки радиатора, пока чистая вода не начнет выходить из сливного крана, когда пойдет чистая вода, закройте сливной кран и закройте крышку заливной горловины радиатора. Это также способ удаления обрешетки.

Важно: —

Охлаждающая жидкость производится путем смешивания этиленгликоля с водой.

Возможно вам это понравится 👇👇👇👇

Термосифонная система водяного охлаждения (автомобиль)

12,5.

Термосифонная система водяного охлаждения

Термосифонная система охлаждения (рис.12.30) работает по принципу естественной конвекции, вызванной изменением плотности воды, и поэтому не использует насос. Нагретая вода расширяется, из-за чего плотность уменьшается. Когда он остывает, его объем уменьшается, а значит, увеличивается плотность. Эти изменения плотности создают конвекционные потоки, так что имеет место циркуляция воды. При этом используются все компоненты систем водяного охлаждения, кроме циркуляционного насоса.

Рис. 12.30. Термосифонная система жидкостного охлаждения.
Преимущества термосифонного охлаждения:
(a) Дешево, поскольку не требуется водяной насос.
(b) Надежный, поскольку в нем нет движущихся частей.
(c) Циркуляция воды зависит исключительно от температуры двигателя. Чем горячее двигатель, тем больше циркуляция.

Недостатки термосифонного охлаждения следующие (которые являются дополнительными пунктами по сравнению с тем, что указано в разделе 12.1.3).
(a) Для обеспечения эффективной циркуляции верхний бак радиатора должен располагаться значительно выше двигателя.Для этого нужна высокая линия капота.
(b) Охлажденная вода поступает в двигатель в нижней части цилиндра, где двигатель обычно работает довольно холодно, и нагревается до максимума, когда достигает верхней части цилиндров. Следовательно, он оказывает меньшее охлаждающее воздействие на самые горячие части двигателя.
(c) Трудно установить отопитель салона без водяного насоса.
(d) В условиях очень большой нагрузки или в жарком климате вода может циркулировать не так быстро, как требуется.
Установка водяного насоса обеспечивает положительную циркуляцию воды и устраняет все недостатки процесса термосифонного охлаждения.
Преимущества систем водяного охлаждения, работающих по принципу термосифона, по сравнению с системами воздушного охлаждения:
(a) Обычно считается более подходящим, чем воздушное охлаждение для многоцилиндровых двигателей.
(b) Следовательно, вода имеет очень высокую удельную теплоемкость; небольшое количество воды способно поглотить большое количество тепла.
(c) Вода дешевая и легко доступная.
(d) С помощью термостата можно контролировать температуру двигателя.
(e) Шум двигателя снижается, поскольку он проходит через водяную рубашку.
(/) Вода, нагретая двигателем, может использоваться для обогрева салона автомобиля и в некоторых случаях впускного коллектора.

Конструкция и принцип работы автомобильных систем охлаждения

АВТО ТЕОРИЯ

Том Бенфорд

Система охлаждения вашего автомобиля действительно замечательная, но большинство людей не понимают, как и насколько хорошо она работает. Двигатель вашего автомобиля лучше всего работает при довольно высокой температуре.Когда двигатель холодный, компоненты изнашиваются быстрее, двигатель менее эффективен и выделяет больше загрязняющих веществ. Таким образом, важная роль системы охлаждения состоит в том, чтобы позволить двигателю максимально быстро нагреться, а затем поддерживать его работу при постоянной температуре.

Чтобы лучше понять, как работает система охлаждения, рекомендуется посмотреть на общую работу двигателя. Внутри работающего двигателя постоянно горит топливо. Большая часть тепла от этого сгорания уходит прямо в выхлопную систему, но часть его проникает в двигатель, нагревая его.Двигатель лучше всего работает, когда температура охлаждающей жидкости составляет около 180–220 ° по Фаренгейту (в зависимости от года выпуска вашего автомобиля). При этой температуре:

  • Камера сгорания достаточно горячая, чтобы полностью испарить топливо, что обеспечивает лучшее сгорание и снижает выбросы.
  • Масло, используемое для смазки двигателя, имеет более низкую вязкость (оно тоньше), поэтому детали двигателя перемещаются более свободно, и двигатель тратит меньше энергии на перемещение своих собственных компонентов.
  • Металлические детали меньше изнашиваются.

В автомобилях есть два типа систем охлаждения: с жидкостным охлаждением и с воздушным охлаждением; но поскольку большинство автомобилей имеют жидкостное охлаждение, здесь мы сосредоточимся исключительно на этой системе.

Вкратце, как это работает:

Система охлаждения автомобилей с жидкостным охлаждением обеспечивает циркуляцию жидкости по трубам и каналам в двигателе. Когда эта жидкость проходит через горячий двигатель, она поглощает тепло, охлаждая двигатель. После того, как жидкость покидает двигатель, она проходит через теплообменник или радиатор, который передает тепло от жидкости воздуху, проходящему через теплообменник.Система охлаждения включает в себя много сантехники. Давайте начнем с помпы и рассмотрим систему более подробно.

По сути, насос отправляет жидкость в блок двигателя, где она проходит через проходы в двигателе вокруг цилиндров. Затем он возвращается через головку блока цилиндров двигателя. Термостат расположен там, где жидкость выходит из двигателя. Водопровод вокруг термостата отправляет жидкость обратно в насос, если термостат закрыт.Если он открыт, жидкость сначала проходит через радиатор, а затем обратно в насос. Также есть отдельный контур для системы отопления. Этот контур забирает жидкость из головки блока цилиндров и пропускает ее через сердечник нагревателя, а затем обратно в насос.



А на автомобилях с автоматической коробкой передач обычно также имеется отдельный контур для охлаждения трансмиссионной жидкости, встроенный в радиатор. Масло из трансмиссии перекачивается трансмиссией через второй теплообменник внутри радиатора.

Жидкость

Автомобили должны работать при самых разных температурах, от значительно ниже точки замерзания до более 100 ° F (38 ° C), поэтому жидкость, используемая для охлаждения двигателя, должна иметь очень низкую температуру замерзания, высокую температуру кипения, и он должен иметь способность удерживать много тепла.

Вода — одна из наиболее эффективных жидкостей для удержания тепла, но вода замерзает при слишком высокой температуре, чтобы ее можно было использовать в автомобильных двигателях. Жидкость, которая используется в большинстве автомобилей, представляет собой смесь воды и этиленгликоля, также известную как антифриз.Добавление этиленгликоля в воду значительно улучшает точки кипения и замерзания, как вы можете видеть на этой диаграмме:



Температура охлаждающей жидкости иногда может достигать от 250 ° до 275 ° F (от 121 ° до 135 ° C). Даже с добавлением этиленгликоля при таких температурах охлаждающая жидкость закипит, поэтому необходимо предпринять что-то дополнительное, чтобы поднять ее точку кипения. Система охлаждения использует давление для дальнейшего повышения температуры кипения охлаждающей жидкости.Так же, как температура кипения воды в скороварке выше, температура кипения охлаждающей жидкости выше, если вы создаете давление в системе. Большинство автомобилей имеют предел давления от 14 до 15 фунтов на квадратный дюйм (psi), что повышает температуру кипения еще на 45 ° F (25 ° C), поэтому охлаждающая жидкость может выдерживать высокие температуры. Антифриз также содержит добавки для защиты от коррозии.

Водяной насос

Водяной насос — это простой центробежный насос, приводимый в движение ремнем, соединенным с коленчатым валом двигателя.Насос обеспечивает циркуляцию жидкости при работающем двигателе. Водяной насос использует центробежную силу для отправки жидкости наружу во время вращения, заставляя жидкость непрерывно всасываться из центра. Вход в насос расположен ближе к центру, так что жидкость, возвращающаяся из радиатора, попадает на лопасти насоса. Затем лопасти насоса выбрасывают жидкость наружу насоса, где она может попасть в двигатель.

Жидкость, выходящая из насоса, сначала проходит через блок цилиндров и головку цилиндров, затем в радиатор и, наконец, обратно в насос.

Стенки цилиндра довольно тонкие, а блок цилиндров в основном полый.


Двигатель

В блоке цилиндров и головке цилиндров есть много каналов, отлитых или обработанных на станке, чтобы обеспечить поток жидкости. Эти каналы направляют охлаждающую жидкость в наиболее критические области двигателя.

Температура в камере сгорания двигателя может достигать 4500 ° F (2500 ° C), поэтому охлаждение области вокруг цилиндров имеет решающее значение.Области вокруг выпускных клапанов особенно важны, и почти все пространство внутри головки блока цилиндров вокруг клапанов, которое не требуется для конструкции, заполнено охлаждающей жидкостью. Если двигатель слишком долго не охлаждается, он может заклинивать. Когда это происходит, металл действительно нагревается настолько, что поршень приваривается к цилиндру, что обычно приводит к полному разрушению двигателя.

Один из способов снизить требования к системе охлаждения — уменьшить количество тепла, передаваемого от камеры сгорания к металлическим частям двигателя.Некоторые двигатели делают это, покрывая внутреннюю часть верхней части головки блока цилиндров тонким слоем керамики. Поскольку керамика плохо проводит тепло, меньше тепла передается к металлу и больше выходит из выхлопных газов.

Головка двигателя также имеет большие проходы для охлаждающей жидкости.


Радиатор

Как отмечалось ранее, радиатор — это разновидность теплообменника. Он предназначен для передачи тепла от горячего хладагента, протекающего через него, к воздуху, продуваемому вентилятором.Некоторые автомобили (например, Корветы) оснащены алюминиевыми радиаторами, поскольку они имеют более высокий тепловой коэффициент, чем латунные или медные агрегаты. Эти радиаторы изготавливаются путем припайки тонких алюминиевых пластин к сплющенным алюминиевым трубкам. Хладагент течет от входа к выходу по множеству труб, установленных параллельно. Ребра отводят тепло от трубок и передают его воздуху, протекающему через радиатор.

В трубки иногда вставляют ребро, называемое турбулизатором, которое увеличивает турбулентность жидкости, протекающей по трубкам.Если бы жидкость текла по трубкам очень плавно, только жидкость, реально соприкасающаяся с трубками, охлаждалась бы напрямую. Количество тепла, передаваемого трубкам от текучей среды, проходящей через них, зависит от разницы температур между трубкой и соприкасающейся с ней жидкостью. Таким образом, если жидкость, которая контактирует с трубкой, быстро остывает, будет передаваться меньше тепла. Создавая турбулентность внутри трубки, вся жидкость смешивается вместе, поддерживая температуру жидкости, соприкасающейся с трубками, так, чтобы можно было отвести больше тепла, и вся жидкость внутри трубки используется эффективно.

Радиаторы обычно имеют резервуар с каждой стороны, а внутри резервуара находится охладитель трансмиссии. Охладитель трансмиссии похож на радиатор внутри радиатора, за исключением того, что вместо теплообмена с воздухом масло обменивается теплом с хладагентом в радиаторе.

Герметичный колпачок

Крышка радиатора фактически увеличивает температуру кипения охлаждающей жидкости примерно на 45 ° F (25 ° C). Колпачок на самом деле является клапаном сброса давления, и на автомобилях он обычно устанавливается на 15 фунтов на квадратный дюйм.Температура кипения воды увеличивается, когда вода находится под давлением. Когда жидкость в системе охлаждения нагревается, она расширяется, вызывая повышение давления. Колпачок — единственное место, куда это давление может уйти, поэтому установка пружины на колпачке определяет максимальное давление в системе охлаждения. Когда давление достигает 15 фунтов на квадратный дюйм, давление толкает клапан, позволяя охлаждающей жидкости выходить из системы охлаждения. Этот хладагент течет через переливную трубку на дно переливного бака.Такое расположение предотвращает попадание воздуха в систему. Когда радиатор снова охлаждается, в системе охлаждения создается разрежение, которое открывает другой подпружиненный клапан, всасывая воду обратно из нижней части переливного бачка, чтобы заменить вытесненную воду.

Термостат

Основная задача термостата — дать двигателю возможность быстро нагреться, а затем поддерживать постоянную температуру двигателя. Это достигается за счет регулирования количества воды, проходящей через радиатор.При низких температурах выход к радиатору полностью перекрывается — вся охлаждающая жидкость возвращается обратно через двигатель.

Когда температура охлаждающей жидкости повышается до 82–91 ° C (180–195 ° F), термостат начинает открываться, позволяя жидкости течь через радиатор. Когда температура охлаждающей жидкости достигает 93-103 ° C (200–218 ° F), термостат полностью открыт.

Термостат


Вентилятор

Как и термостат, вентилятор охлаждения необходимо контролировать так, чтобы он позволял двигателю поддерживать постоянную температуру.В автомобилях более поздних моделей есть электрические вентиляторы. Вентиляторы управляются либо термостатическим переключателем, либо компьютером двигателя, и они включаются, когда температура охлаждающей жидкости превышает заданное значение. Они снова выключаются, когда температура падает ниже этой точки.

Старые автомобили имеют вентиляторы охлаждения с приводом от двигателя. Эти вентиляторы оснащены вязкостной муфтой с термостатическим управлением, расположенной на ступице вентилятора в воздушном потоке, проходящем через радиатор.

Система отопления

Возможно, вы слышали, что если ваша машина перегревается, вам следует открыть все окна и запустить обогреватель с вентилятором на полную мощность.Это хороший совет, потому что система обогрева на самом деле является вторичной системой охлаждения, которая отражает основную систему охлаждения вашего автомобиля.

Сердечник отопителя, который находится внутри или под приборной панелью, на самом деле представляет собой небольшой радиатор. Вентилятор отопителя продувает воздух через сердечник отопителя в салон вашего автомобиля.

Сердечник нагревателя забирает горячую охлаждающую жидкость из головки блока цилиндров и возвращает ее в насос, поэтому нагреватель работает независимо от того, открыт термостат или закрыт.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *