سیستم خنک کننده موتور خودرو: دستگاه و اصل کار

2024 نویسنده: Erin Ralphs | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-02-19 15:02

سیستم خنک کننده موتور در خودرو برای محافظت از واحد کار در برابر گرمای بیش از حد طراحی شده است و در نتیجه عملکرد کل بلوک موتور را کنترل می کند. خنک کننده مهمترین عملکرد در عملکرد یک موتور احتراق داخلی است.

عواقب نقص در خنک کننده موتور احتراق داخلی می تواند تا خرابی کامل بلوک سیلندر برای خود دستگاه کشنده باشد. گره های آسیب دیده ممکن است دیگر در معرض کار بازسازی نباشند، قابلیت نگهداری آنها برابر با صفر خواهد بود. لازم است عملیات با دقت و مسئولیت کامل انجام شود و شستشوی دوره ای سیستم خنک کننده موتور انجام شود.

با کنترل سیستم خنک کننده، مالک خودرو مستقیماً از "سلامت قلب" "اسب آهنی" خود مراقبت می کند.

تعیین سیستم خنک کننده

دمای بلوک سیلندر در هنگام کارکرد دستگاه می تواند تا 1900 ℃ افزایش یابد. از این حجم گرما تنها بخشی مفید است و در حالت های عملیاتی مورد نیاز استفاده می شود. بقیه توسط سیستم خنک کننده خارج می شود.محفظه موتور. افزایش رژیم دما بالاتر از حد معمول مملو از عواقب منفی است که منجر به فرسودگی روان کننده ها، نقض فاصله های فنی بین قطعات خاص، به ویژه در گروه پیستون می شود، که منجر به کاهش عمر مفید آنها می شود. گرم شدن بیش از حد موتور در نتیجه نقص در سیستم خنک کننده موتور، یکی از دلایل انفجار مخلوط قابل احتراق عرضه شده به محفظه احتراق است.

خنک کردن بیش از حد موتور نیز نامطلوب است. در یک واحد "سرد"، از دست دادن قدرت وجود دارد، چگالی روغن افزایش می یابد، که اصطکاک اجزای غیر روغن کاری را افزایش می دهد. مخلوط قابل احتراق کار تا حدی متراکم می شود و در نتیجه دیواره های سیلندر را از روانکاری محروم می کند. با این حال، سطح دیواره سیلندر به دلیل تشکیل رسوبات گوگرد تحت فرآیند خوردگی قرار می گیرد.

سیستم خنک کننده موتور برای تثبیت شرایط حرارتی لازم برای عملکرد طبیعی موتور خودرو طراحی شده است.

انواع سیستم خنک کننده

سیستم خنک کننده موتور بر اساس روش اتلاف گرما طبقه بندی می شود:

• خنک کردن با مایعات در نوع بسته؛
• نوع باز هوا خنک؛
• سیستم اتلاف حرارت ترکیبی (هیبریدی).

در حال حاضر، خنک کننده هوا در خودروها بسیار نادر است. مایع می تواند از نوع باز باشد. در چنین سیستم هایی گرما از طریق لوله بخار به محیط منتقل می شود. سیستم بسته از بیرون جدا شده استجو بنابراین فشار در سیستم خنک کننده این نوع موتورها بسیار بیشتر است. در فشار بالا، آستانه جوش عنصر خنک کننده افزایش می یابد. دمای مبرد در یک سیستم بسته می تواند به 120 درجه سانتیگراد برسد.

خنک کننده هوا

خنک کردن هوای اجباری طبیعی ساده ترین راه برای حذف گرما است. موتورهای دارای این نوع خنک کننده با استفاده از پره های رادیاتور که در سطح دستگاه قرار دارند گرما را به محیط منتشر می کنند. چنین سیستمی دارای کمبود زیادی از عملکرد است. واقعیت این است که این روش مستقیماً به گرمای ویژه کوچک هوا بستگی دارد. علاوه بر این، مشکلاتی در یکنواختی حذف حرارت از موتور وجود دارد.

چنین تفاوت های ظریف مانع از نصب یک واحد کارآمد و جمع و جور در همان زمان می شود. در سیستم خنک کننده موتور، هوا به صورت ناهموار به تمام قسمت ها تامین می شود و پس از آن باید از احتمال گرمای موضعی جلوگیری شود. با پیروی از ویژگی های طراحی، باله های خنک کننده به دلیل ویژگی های آیرودینامیکی در نقاطی از موتور که توده های هوا کمترین فعالیت را دارند، نصب می شوند. قسمت‌هایی از موتور که بیشتر مستعد گرما هستند به سمت توده‌های هوا قرار می‌گیرند، در حالی که بخش‌های "سردتر" در پشت قرار می‌گیرند.

خنک کننده هوای اجباری

موتورهای با این نوع اتلاف حرارت مجهز به فن و پره های خنک کننده هستند. چنین مجموعه ای از واحدهای ساختاری به شما امکان می دهد هوا را به طور مصنوعی وارد سیستم خنک کننده موتور کنیدباله های خنک کننده یک محفظه محافظ در بالای فن و پره ها تعبیه شده است که برای خنک شدن در جهت توده های هوا شرکت می کند و از ورود گرما از بیرون جلوگیری می کند.

جنبه‌های مثبت در این نوع خنک‌کننده، سادگی ویژگی‌های طراحی، وزن کم، نبود منبع مبرد و واحدهای گردش است. از معایب آن می توان به صدای بالای سیستم و حجیم بودن دستگاه اشاره کرد. همچنین در سرمایش هوای اجباری، مشکل گرمای بیش از حد موضعی دستگاه و جریان هوای پخش شده با وجود پوشش های نصب شده حل نشده است.

این نوع هشدار گرمای بیش از حد موتور تا دهه 70 به طور فعال مورد استفاده قرار می گرفت. عملکرد سیستم خنک کننده موتور از نوع هوای اجباری در وسایل نقلیه کوچک رایج بوده است.

خنک کردن با مایعات

سیستم خنک کننده مایع تا حد زیادی محبوب ترین و گسترده ترین سیستم است. فرآیند حذف گرما با کمک یک مبرد مایع انجام می شود که از طریق عناصر اصلی موتور از طریق خطوط بسته ویژه گردش می کند. سیستم هیبریدی عناصر خنک کننده هوا را همزمان با مایع ترکیب می کند. مایع در یک رادیاتور با پره و یک فن با پوشش خنک می شود. همچنین، چنین رادیاتوری در هنگام حرکت وسیله نقلیه توسط توده های هوای عرضه شده خنک می شود.

سیستم خنک کننده مایع موتور حداقل سطح صدا را در حین کار تولید می کند. این نوع گرما را در همه جا جمع می کند و با بالا از موتور خارج می کندکارایی.

با توجه به روش حرکت مبرد مایع، سیستم ها طبقه بندی می شوند:

• گردش اجباری - حرکت سیال با کمک پمپی که بخشی از موتور و خود سیستم خنک کننده است رخ می دهد؛
• گردش ترموسیفون - حرکت به دلیل تفاوت در چگالی مبرد گرم و سرد انجام می شود؛
• روش ترکیبی - گردش مایع به دو روش اول به طور همزمان عمل می کند.

دستگاه سیستم خنک کننده موتور

طراحی خنک کننده مایع دارای ساختار و عناصر یکسانی برای موتورهای بنزینی و دیزلی است. این سیستم شامل:

• بلوک رادیاتور؛
• کولر روغن؛
• پنکه، Shroud نصب شده؛
• پمپ (پمپ با نیروی گریز از مرکز)؛
• مخزن برای گسترش سیال گرم شده و کنترل سطح؛
• ترموستات گردش مبرد.

هنگام شستشوی سیستم خنک کننده موتور، همه این گره ها (به جز فن) برای کار بیشتر کارآمدتر تحت تأثیر قرار می گیرند.

خنک کننده از طریق خطوط داخل بلوک گردش می کند. مجموع این معابر را "جلیقه خنک کننده" می نامند. این قسمت های مستعد گرما موتور را پوشش می دهد. مبرد، با حرکت در امتداد آن، گرما را جذب کرده و آن را به بلوک رادیاتور می برد. با خنک شدن، دایره را تکرار می کند.

عملکرد سیستم

یکی از عناصر اصلی در دستگاه سیستم خنک کنندهموتور رادیاتور محسوب می شود. وظیفه آن خنک کردن مبرد است. این شامل یک جعبه رادیاتور است که در داخل آن لوله هایی برای حرکت سیال گذاشته شده است. مایع خنک کننده از طریق لوله پایین وارد رادیاتور می شود و از لوله بالایی که در مخزن بالایی نصب شده است خارج می شود. در بالای مخزن یک گردن وجود دارد که با یک درب با دریچه مخصوص بسته شده است. هنگامی که فشار در سیستم خنک کننده موتور افزایش می یابد، سوپاپ کمی باز می شود و مایع وارد مخزن انبساط می شود که به طور جداگانه در محفظه موتور متصل شده است.

همچنین روی رادیاتور یک سنسور دما وجود دارد که از طریق دستگاهی که در کابین روی صفحه اطلاعات نصب شده است، به راننده در مورد حداکثر گرمایش مایع سیگنال می دهد. در بیشتر موارد، یک فن (گاهی دو عدد) با یک پوشش به رادیاتور متصل می شود. وقتی به دمای بحرانی مایع خنک‌کننده برسد، فن به‌طور خودکار فعال می‌شود، یا به زور از درایو با پمپ کار می‌کند.

پمپ گردش ثابت مایع خنک کننده را در سراسر سیستم تضمین می کند. پمپ انرژی دورانی را با استفاده از تسمه درایو از قرقره میل لنگ دریافت می کند.

ترموستات دایره بزرگ و کوچک گردش مبرد را کنترل می کند. هنگامی که موتور برای اولین بار روشن می شود، ترموستات مایع را در یک دایره کوچک به گردش در می آورد تا واحد موتور سریعتر به دمای کارکرد گرم شود. پس از آن، ترموستات دایره بزرگی از سیستم خنک کننده موتور را باز می کند.

ضد یخ یا آب

آب یا ضد یخ به عنوان خنک کننده استفاده می شود. صاحبان خودروهای مدرن به طور فزاینده ای تبدیل شده انددومی را اعمال کنید. آب در دماهای زیر صفر یخ می زند و یک کاتالیزور در فرآیندهای خوردگی است که بر سیستم تأثیر منفی می گذارد. تنها مزیت آن اتلاف حرارت زیاد و شاید در دسترس بودن آن است.

ضد یخ در هنگام سرد یخ نمی زند، از خوردگی جلوگیری می کند، از رسوب گوگرد در سیستم خنک کننده موتور جلوگیری می کند. اما انتقال حرارت کمتری دارد که بر فصل گرما تأثیر منفی می گذارد.

عیوب

عواقب خرابی خنک کننده گرم شدن بیش از حد یا هیپوترمی موتور است. گرمای بیش از حد می تواند ناشی از کمبود مایعات در سیستم، عملکرد ناپایدار پمپ یا فن باشد. همچنین، ترموستات زمانی که باید یک دایره خنک کننده بزرگ باز کند، خراب می شود.

خرابی در سیستم خنک کننده موتور می تواند ناشی از آلودگی شدید رادیاتور، سرباره شدن خطوط، عملکرد ضعیف درپوش رادیاتور، مخزن انبساط یا ضدیخ با کیفیت پایین باشد.