Chladiaci systém motora, zariadenie a princíp činnosti
Obsah
Akýkoľvek mechanizmus počas prevádzky vytvára určité množstvo tepla. Toto je obzvlášť viditeľné pri spaľovacom motore (ICE), ktorý nie je v princípe ani zďaleka ideálny, takže značná časť energie horiaceho paliva musí byť rýchlo vypustená do atmosféry, aby sa zabránilo prehriatiu. Ale niektoré ďalšie komponenty automobilu tiež potrebujú chladič, často to všetko slúži jedinému okruhu s chladiacou kvapalinou. Ďalšie ťažkosti vyplývajú z potreby udržiavať prevádzkovú teplotu v úzkom rozsahu, kde všetky systémy môžu pracovať v optimálnom normálnom režime.
Rôzne spôsoby chladenia jednotiek
V konečnom dôsledku ide tepelná energia do životného prostredia, teda do atmosféry. Ale týmto spôsobom je možný vzhľad medziľahlých nosičov tepla, čo poskytuje pohodlie pri organizovaní procesu. Existujú teda tri možné konštrukcie chladiaceho systému.
- Ohrievané časti je možné priamo ofukovať vonkajším vzduchom. K tomu sú na tepelne zaťažených častiach motora vyrobené rebrá, ktoré zväčšujú teplovýmennú plochu a celý motor je fúkaný buď prirodzeným dynamickým tlakom v pohybe, alebo silou, výkonným ventilátorom, zvyčajne s remeňovým pohonom. z remenice kľukového hriadeľa. Táto metóda nie je najlepšia, pretože časti sa znečistia, výstup sa zhoršuje a presné udržiavanie teploty je veľmi ťažké. Typicky je chladenie vzduchom kombinované s olejovým chladením, pre ktoré je k dispozícii vhodný chladič.
- Dokonalejší je spôsob využívajúci prídavné chladivo, najčastejšie ide o nemrznúci roztok etylénglykolu vo vode – nemrznúcu zmes. Chladiaca kvapalina (chladiaca kvapalina) nepretržite cirkuluje medzi chladiacimi plochami a vonkajším chladičom, čo zabezpečuje vodné čerpadlo (čerpadlo). Prirodzený pohyb je tiež možný, ale ten je zastaraný a nepoužíva sa.
- V odôvodnených prípadoch sa používajú oba spôsoby, môžeme hovoriť o hybridnom chladení. Nie je to vždy logické, pretože ak existujú termostatické objemy, je lepšie ich použiť. Napríklad olej v kľukovej skrini sa čerpá cez výmenníky tepla, kde prebytočnú energiu odvádza do hlavného okruhu s nemrznúcou zmesou. Aj keď v málo zaťažených motoroch sú rebrá na kľukovej skrini z ľahkej zliatiny celkom dosť.
Najčastejšie používané kvapalinové chladiace systémy sú utesnené, to znamená uzavreté. To je výhodné z hľadiska zvýšenia teploty chladiacej kvapaliny nad bod varu, ktorý stúpa so zvyšujúcim sa tlakom a zvyšuje intenzitu prenosu tepla.
Zloženie a funkcia typického kvapalinového chladiaceho systému
Všetko vybavenie pozostáva z hlavných funkčných jednotiek a častí:
- dutiny a kanály vyrobené v kove hlavy a bloku valcov tvoriace chladiaci plášť;
- hlavný radiátor, kde je prúdenie vzduchu nasmerované zvonku a nemrznúca zmes je čerpaná zvnútra;
- vodné čerpadlo, ktoré zabezpečuje cirkuláciu v daných objemoch;
- termostat, ktorý pracuje na udržiavaní teploty motora na vypočítanej úrovni, prerozdeľuje toky tekutiny medzi malým okruhom, od výstupu čerpadla po vstup cez košele, a veľkým, vrátane hlavného chladiča;
- ventilátor pre nútené prúdenie vzduchu chladiča, ktorý sa zapne, keď intenzita prichádzajúceho prúdu nie je dostatočná alebo chýba;
- prídavné komponenty, expanznú nádrž, radiátor vnútorného ohrievača, snímače, ventily a elektronické zariadenia.
Zatiaľ čo sa motor zahrieva na prevádzkovú teplotu, cirkulácia prechádza malým okruhom, po ktorom sa ventily termostatu mierne otvoria a časť kvapaliny vstupuje do chladiča, čím sa nadmerná teplota znižuje. Pri veľkom zaťažení, keď je tepelný tok maximálny, sa celý objem nemrznúcej zmesi prečerpá cez radiátor.
Ak teplota v tomto režime naďalej stúpa, pripojí sa nútené prúdenie vzduchu článkov chladiča s prídavným ventilátorom. Je schopný pracovať s rôznou intenzitou až po maximálny výkon. A iba ak to nepomôže, tlak v systéme dosiahne kritickú hodnotu, núdzový poistný ventil sa otvorí v zátke chladiča alebo expanznej nádrže, nemrznúca zmes sa okamžite uvarí a vyhodí. V tejto fáze môže motor zachrániť iba vodič rýchlym vypnutím motora a začatím opráv. V opačnom prípade sa motor nenávratne prehrieva, zaklinuje alebo deformuje Systém je vybavený ukazovateľom teploty chladiacej kvapaliny, ukazovateľom, digitálnym alebo obyčajným červeným svetlom. Tomuto parametru musí vodič venovať primeranú pozornosť najmä v ťažkých podmienkach, v horúčave alebo pri maximálnom zaťažení.
Konštrukcia chladiča a expanznej nádoby
Pre efektívnu výmenu tepla so vzduchom je jadro radiátora vyrobené vo forme tenkých rúrok okrúhleho alebo iného prierezu, spojených prídavnými rebrami vyrobenými z kovu s dobrou tepelnou vodivosťou, medi alebo hliníka. To všetko tvorí plástovú štruktúru, ohraničenú dvoma nádržami, cez ktoré sa vypúšťa nemrznúca zmes a privádza sa do plástov.
Niekedy je hlavný chladiaci radiátor kombinovaný s kondenzátorom olejového alebo klimatického systému. V druhom prípade je často inštalovaný ďalší ventilátor, ktorý je neustále zapnutý v režime chladenia interiéru.
Keď sa nemrznúca zmes zahreje, jej objem sa zväčší, na kompenzáciu je potrebná expanzná nádrž. Je priesvitný pre vizuálnu kontrolu hladiny kvapaliny, ktorej únik je neprijateľný. Plniaca zátka je vybavená vyššie uvedeným núdzovým pretlakovým ventilom. Kalibračné údaje pružiny ventilu sú individuálne pre každý motor, rovnako ako prevádzková teplota.
Čerpadlo a termostat
Udržiavanie teploty a rovnomernosti zahrievania motora závisí od stavu týchto zariadení. Kvapalina sa musí pohybovať vysokou rýchlosťou a prenášať značné množstvo tepla. Preto je obežné koleso vodného čerpadla starostlivo vypočítané a inštalované v kryte s presnou medzerou. Jeho hodnota je podporovaná ložiskom, na ktorom sa otáča hriadeľ obežného kolesa, vôle v ňom sú neprijateľné.
Vzhľad vôle vedie k poruche tesnenia čerpadla. Podmienky jeho života nie sú jednoduché, pod vysokým tlakom drží horúcu a tekutú tekutinu. Opotrebenie upchávky alebo abnormálny pohyb pracovných hrán vedie k netesnostiam, poklesu tlaku a vniknutiu nemrznúcej zmesi na časti pohonu jednotiek.
Termostat pozostáva z dvoch ventilov ovládaných vlnitým valcom so špeciálnou látkou vo vnútri. Pri zahrievaní sa značne rozširuje a pohybuje sa driekami ventilov. Keď jeden z nich otvára veľký obrys, druhý prekrýva malý a naopak. Tým sa reguluje teplota motora.
Ovládanie ventilátora je riadené snímačmi teploty. Na starých motoroch bol jeden z nich inštalovaný v nádrži chladiča a keď teplota stúpla, dodával energiu cez relé do relé elektromotora obežného kolesa. Moderné motory obsahujú spoločnú riadiacu jednotku s jediným snímačom v hlave agregátu. Po prekročení určitej prahovej hodnoty jednotka odošle príkaz relé ventilátora. Ak je obvod tohto analógového snímača prerušený, ventilátor beží nepretržite a na paneli sa zobrazí chyba ovládania.
Údržba a opravy systému
Plánovaná práca spočíva vo včasnej rutinnej výmene nemrznúcej zmesi. Vo svojom zložení obsahuje početné antikorózne, protipenivé, mazacie a ďalšie prísady, ktoré sa vyvíjajú v priebehu času. Korózia vo vnútri systému je neprijateľná, preto sa kvapalina musí pravidelne meniť. Najjednoduchšie nemrznúce zmesi trvajú asi dva roky, modernejšie - až päť. Zmeškanie termínov výmeny vedie k nezvratnému zhoršeniu prestupu tepla vo vnútri plášťov motora.
Poruchy sú najčastejšie spojené s netesnosťou a poklesom hladiny kvapaliny v nádrži. To si vyžaduje neustále sledovanie. Ak sa zistí únik kvapaliny, systém musí byť natlakovaný, to znamená, že sa naň musí vyvinúť určitý nadmerný tlak a vizuálne určiť miesto úniku. Tlak musí byť nízky, aby nedeformoval jemnú štruktúru radiátorov.
Použitie vody namiesto nemrznúcej zmesi je neprijateľné, okamžite začne korózia častí vyrobených zo železných a neželezných kovov. Potom už motor nebude môcť normálne fungovať. V extrémnych prípadoch môžete dočasne pridať malé množstvo destilovanej vody, potom vykonať opravy, prepláchnuť systém a doplniť čerstvú nemrznúcu zmes s toleranciou presne odporúčanou pre tento motor. Rôzne konštrukcie znamenajú odlišné zloženie prísad v zložení chladiacej kvapaliny.
