Система за охлаждане на двигателя на автомобила: устройство и принцип на действие

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-19 12:29

Системата за охлаждане на двигателя в автомобила е проектирана да предпазва работния блок от прегряване и по този начин контролира работата на целия блок на двигателя. Охлаждането е най-важната функция в работата на двигател с вътрешно горене.

Последиците от неизправност в охлаждането на двигателя с вътрешно горене могат да бъдат фатални за самия агрегат, до пълна повреда на цилиндровия блок. Повредените възли може вече да не подлежат на възстановителни работи, тяхната поддръжка ще бъде равна на нула. Необходимо е да се отнасяте с цялата грижа и отговорност към работата и да извършвате периодично промиване на охладителната система на двигателя.

Управлявайки охладителната система, собственикът на автомобила директно се грижи за "здравето на сърцето" на своя железен "кон".

Назначаване на охладителната система

Температурата в блока на цилиндъра, когато уредът работи, може да се повиши до 1900 ℃. От този обем топлина само част е полезна и се използва в необходимите режими на работа. Останалото се извежда от охладителната система.двигателно отделение. Повишаването на температурния режим над нормата е изпълнено с негативни последици, които водят до изгаряне на смазочни материали, нарушаване на техническите хлабини между определени части, особено в групата на буталата, което ще доведе до намаляване на експлоатационния им живот. Прегряването на двигателя, в резултат на неизправност на системата за охлаждане на двигателя, е една от причините за детонацията на горивната смес, подадена в горивната камера.

Преохлаждането на двигателя също е нежелателно. В "студен" агрегат има загуба на мощност, плътността на маслото се увеличава, което увеличава триенето на несмазаните компоненти. Работната горима смес частично кондензира, като по този начин лишава стените на цилиндъра от смазване. Повърхността на стената на цилиндъра обаче е подложена на процес на корозия поради образуването на серни отлагания.

Системата за охлаждане на двигателя е проектирана да стабилизира топлинните условия, необходими за нормалното функциониране на двигателя на автомобила.

Видове охладителна система

Системата за охлаждане на двигателя е класифицирана според метода на разсейване на топлината:

• охлаждане с течности в затворен тип;
• отворен тип с въздушно охлаждане;
• комбинирана (хибридна) система за разсейване на топлина.

В момента въздушното охлаждане в автомобилите е изключително рядко. Течността може да бъде отворен тип. В такива системи топлината се отвежда през парната тръба към околната среда. Затворената система е изолирана отвънатмосфера. Следователно налягането в охладителната система на този тип двигатели е много по-високо. При високо налягане прагът на кипене на охлаждащия елемент се увеличава. Температурата на хладилния агент в затворена система може да достигне 120℃.

Въздушно охлаждане

Естественото принудително въздушно охлаждане е най-простият начин за отстраняване на топлината. Двигателите с този тип охлаждане отделят топлина в околната среда чрез радиаторни ребра, разположени на повърхността на модула. Такава система има огромна липса на функционалност. Факт е, че този метод директно зависи от малката специфична топлина на въздуха. Освен това има проблеми с равномерното отвеждане на топлината от двигателя.

Такива нюанси предотвратяват едновременното инсталиране на ефективен и компактен модул. В системата за охлаждане на двигателя въздухът се подава неравномерно към всички части и тогава трябва да се избягва възможността за локално прегряване. Следвайки конструктивните характеристики, охладителните ребра са монтирани на тези места на двигателя, където въздушните маси са най-малко активни поради аеродинамичните свойства. Тези части на двигателя, които са най-податливи на топлина, са поставени към въздушните маси, докато "по-студените" секции са поставени отзад.

Принудително въздушно охлаждане

Моторите с този тип разсейване на топлината са оборудвани с вентилатор и охлаждащи ребра. Такъв набор от структурни възли ви позволява изкуствено да вкарвате въздух в охладителната система на двигателя заохлаждащи ребра. Над вентилатора и перките е монтиран защитен кожух, който участва в посоката на въздушните маси за охлаждане и предотвратява навлизането на топлина отвън.

Положителните аспекти в този тип охлаждане са простотата на конструктивните характеристики, ниското тегло, липсата на хладилен агент и циркулационни агрегати. Недостатъците са високото ниво на шум на системата и обемността на устройството. Също така, при принудително въздушно охлаждане, проблемът с локалното прегряване на модула и дифузния въздушен поток не е решен, въпреки инсталираните корпуси.

Този тип предупреждение за прегряване на двигателя се използва активно до 70-те години. Работата на системата за охлаждане на двигателя с принудителен въздушен тип е популярна при малки превозни средства.

Охлаждане с течности

Системата за течно охлаждане е най-популярната и широко разпространена. Процесът на отвеждане на топлината се осъществява с помощта на течен хладилен агент, циркулиращ през основните елементи на двигателя чрез специални затворени линии. Хибридната система съчетава елементи на въздушно охлаждане едновременно с течност. Течността се охлажда в радиатор с ребра и вентилатор с корпус. Също така, такъв радиатор се охлажда от масите на подавания въздух, когато автомобилът се движи.

Системата за течно охлаждане на двигателя произвежда минимално ниво на шум по време на работа. Този тип събира топлина навсякъде и я отвежда от двигателя с високоефективност.

Според метода на движение на течен хладилен агент, системите са класифицирани:

• принудителна циркулация - движението на течността се осъществява с помощта на помпа, която е част от двигателя и самата охладителна система;
• термосифонна циркулация - движението се осъществява поради разликата в плътността на нагрятия и охладения хладилен агент;
• комбиниран метод - циркулацията на течността действа едновременно по първите два начина.

Устройство на системата за охлаждане на двигателя

Дизайнът за течно охлаждане има същата структура и елементи както за бензинови, така и за дизелови двигатели. Системата се състои от:

• радиаторен блок;
• маслен охладител;
• вентилатор, монтиран кожух;
• помпи (помпа с центробежна сила);
• резервоар за разширяване на нагрятата течност и контрол на нивото;
• Термостат за циркулация на хладилен агент.

При промиване на охладителната система на двигателя всички тези възли (с изключение на вентилатора) се засягат за по-ефективна по-нататъшна работа.

Охлаждащата течност циркулира през линиите вътре в блока. Съвкупността от такива пасажи се нарича "охладителна риза". Покрива най-предразположените към топлина области на двигателя. Хладилният агент, движейки се по него, абсорбира топлината и я пренася към радиаторния блок. Охлаждайки, той повтаря кръга.

Системна операция

Един от основните елементи в устройството на охладителната системадвигателят се счита за радиатор. Неговата задача е да охлажда хладилния агент. Състои се от радиаторна щайга, вътре в която са положени тръби за движение на течността. Охлаждащата течност влиза в радиатора през долната тръба и излиза през горната, която е монтирана в горния резервоар. Отгоре на резервоара има гърло, затворено с капак със специален клапан. Когато налягането в охладителната система на двигателя се увеличи, клапанът се отваря леко и течността влиза в разширителния резервоар, прикрепен отделно в двигателното отделение.

Също така на радиатора има температурен сензор, който сигнализира на водача за максималното нагряване на течността чрез устройство, инсталирано в кабината на информационния панел. В повечето случаи към радиатора е прикрепен вентилатор (понякога два) с корпус. Вентилаторът се активира автоматично при достигане на критичната температура на охлаждащата течност или работи принудително от задвижването с помпа.

Помпата осигурява постоянна циркулация на охлаждащата течност в цялата система. Помпата получава енергия на въртене посредством ремъчно задвижване от шайбата на коляновия вал.

Термостатът контролира големия и малкия кръг на циркулация на хладилен агент. Когато двигателят се стартира за първи път, термостатът циркулира течността в малък кръг, така че агрегатът на двигателя да се загрява до работна температура по-бързо. След това термостатът отваря голям кръг от охладителната система на двигателя.

Антифриз или вода

Вода или антифриз се използва като охлаждаща течност. Съвременните собственици на автомобили стават все повечеприлагайте последното. Водата замръзва при минусови температури и е катализатор в корозионните процеси, което се отразява негативно на системата. Единственото предимство е неговото високо разсейване на топлината и, може би, наличност.

Антифризът не замръзва, когато е студен, предотвратява корозия, предотвратява отлаганията на сяра в охладителната система на двигателя. Но има по-нисък топлопренос, което се отразява негативно на горещия сезон.

Неизправности

Последствията от повреда в охлаждането са прегряване или хипотермия на двигателя. Прегряването може да бъде причинено от недостатъчна течност в системата, нестабилна работа на помпата или вентилатора. Също така термостатът не работи, когато трябва да отвори голям охлаждащ кръг.

Неизправности в охладителната система на двигателя могат да бъдат причинени от силно замърсяване на радиатора, шлака на тръбопроводите, лошо изпълнение на капачката на радиатора, разширителния съд или нискокачествен антифриз.