Система за охлаждане на двигателя: устройството и принципа на работа

Системата за охлаждане на двигателя в автомобила е проектирана така, че да предпазва уреда от прегряване, като по този начин следи работата на целия двигател. Охлаждането е най-важната функция при работата на двигател с вътрешно горене.

Последствията от неизправност на охлаждащата ICE могат да станат фатални за самото устройство, до пълната повреда на блока на цилиндрите. Повредените възли може да не подлежат на ремонтни работи, тяхната поддръжка ще бъде нула. Трябва да се внимава и да се грижите за работата и периодичното почистване на охлаждащата система на двигателя.

Контролирайки охлаждащата система, собственикът на автомобила се грижи директно за "здравето на сърцето" на железен "кон".

Цел на охладителната система

Температурата в блока на цилиндъра при работа на уреда може да се повиши до 1900 ℃. От това количество топлина само част е полезна и се използва в необходимите режими на работа. Останалата част се извежда от охладителната система извън двигателното отделение. Повишаване на температурата над нормата може да доведе до негативни последици, които водят до изгаряне на смазочни материали, нарушаване на техническите различия между някои части, особено в буталото, което ще намали живота си. Преохлаждане на двигателя вследствие на това неизправност на системата за охлаждане на двигателя, е една от причините за детониране на горимата смес, доставяна в горивната камера.

Подохлаждането на двигателя също е нежелателно. В "студената" единица има загуба на мощност, плътността на маслото се повишава, което увеличава триенето на нематериалните възли. Работната горима смес е частично кондензирана, като по този начин отстранява цилиндричните стени на смазочното вещество. В същото време повърхността на стената на цилиндъра се подлага на процес на корозия, дължащ се на образуването на сяра.

Охладителната система на двигателя е предназначена да стабилизира топлинния режим, необходим за нормалната работа на двигателя на превозното средство.

Видове охлаждаща система

Системата за охлаждане на двигателя се класифицира според метода за отстраняване на топлината:

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

В момента въздушното охлаждане в автомобилите е изключително рядко. Течността може да бъде от отворен тип. При тези системи отвеждането на топлината се осъществява през парната тръба към околната среда. Затворената система е изолирана от външната атмосфера. Поради това налягането в охладителната система на двигателя от този тип е много по-високо. При високо налягане прагът на охлаждане за охлаждащия елемент се увеличава. Температурата на хладилния агент в затворената система може да достигне 120 ℃.

Въздушно охлаждане

Естественото въздушно охлаждане е най-простият начин за премахване на топлината. Двигателите с този тип охлаждане отделят топлина за околната среда с помощта на радиаторни перки, разположени на повърхността на уреда. 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 еднородността на отстраняването на топлина от двигателя.

Такива нюанси предотвратяват едновременно инсталирането на ефективна и компактна инсталация. В системата за охлаждане на двигателя въздухът протича неравномерно във всички части и след това е необходимо да се избегне възможността за локално прегряване. Следвайки конструктивните характеристики, перките за охлаждане се монтират на местата на двигателя, където въздушните маси са най-малко активни поради аеродинамичните свойства. Тези части на двигателя, които са най-предразположени към топлина, са разположени така, че да отговарят на въздушните маси, докато по-студените зони са разположени зад тях.

Принудително охлаждане на въздуха

Двигателите с този тип излишно топлоотвеждане са оборудвани с вентилатор и охладителни перки. Такъв набор от конструктивни елементи позволява изкуствено изпомпване на въздух в охладителната система на двигателя, за да се издухат охлаждащите ребра. Над вентилатора и ребрата е монтиран защитен корпус, който участва в посоката на въздушните маси за охлаждане и предотвратява навлизането на топлина отвън.

Положителните моменти при този тип охлаждане са простотата на дизайнерските характеристики, ниското тегло, липсата на захранване и охлаждащите вериги. Недостатъците са високото ниво на шум на функционирането на системата и неспособността на устройството. Също така при принудително въздушно охлаждане проблемът с локалното прегряване на уреда и липсата на духа, въпреки инсталираните обвивки, не е решен.

Този вид предупреждение за прегряване на двигателя е активно използван до 70-те години. Работата на охладителната система на двигателя с принудително въздушно натоварване беше популярна сред малките превозни средства.

Охлаждане с течности

Системата за течно охлаждане за днес е най-популярната и широко разпространена. Процесът на отвеждане на топлината се осъществява с помощта на течен хладилен агент, циркулиращ по главните двигателни елементи чрез специални затворени магистрали. Хибридната система комбинира елементи на въздушно охлаждане с течност едновременно. Течността се охлажда в радиатор с ребра и вентилатор с корпус. Също така, такъв радиатор се охлажда от масите на захранващия въздух, когато автомобилът се движи.

Системата за охлаждане на течността на двигателя дава минимално ниво на шум по време на работа. Този тип събира топлина навсякъде и я отвежда от двигателя с висока ефективност.

Чрез метода на движение на течни охлаждащи системи се класифицират:

• принудителна циркулация - движението на течността става чрез помпа, която е част от двигателя и директно от охладителната система;
• циркулация на термосифона - движението се извършва поради разликата в плътността на нагрятия и охладен хладилен агент;
• комбиниран метод - циркулацията на течност действа едновременно по първите два начина.
  

Охлаждаща система на двигателя

Дизайнът на течно охлаждане има същата структура и елементи, както за бензинов двигател, така и за дизелов двигател. Системата се състои от:

• радиатор;
• масло охладител;
• вентилатор с инсталирана корпус;
• помпа (помпа с центробежна сила);
• Разширителен резервоар за нагряване на течност и управление на нивото;
• термостат за охлаждане на циркулацията

При промиване на охлаждащата система на двигателя всички тези възли (с изключение на вентилатора) са засегнати за по-ефективна по-нататъшна работа.

Охлаждащата течност циркулира през линиите в устройството. Цялата такова преминаване се нарича "охлаждащо яке". Той покрива най-изложените на двигателя зони. Хладилният агент, който се движи по него, поглъща топлината и го пренася в радиатора. Охлаждане, повтаря кръга.

Експлоатация на системата

Един от основните елементи в устройството на охлаждащата система на двигателя е радиаторът. Неговата задача е да охлади охлаждащата течност. Състои се от радиаторна решетка, в която са поставени тръби за движението на течности. Охлаждащата течност влиза в радиатора през долната тръба и излиза през горния, който е монтиран в горния резервоар. Над резервоара има врата, затворена с капак със специален клапан. Когато се увеличава налягането в охладителната система на двигателя, вентилът е леко отворен и течността навлиза в разширителния съд, който е отделен в двигателното отделение.

Също така на радиатора има температурен сензор, който сигнализира водача за максималното нагряване на течността посредством устройство, инсталирано в кабината на информационния панел. В повечето случаи на радиатора е прикрепен вентилатор (понякога два) с корпус. Вентилаторът се активира автоматично, когато се достигне критичната температура на охлаждащата течност или се задейства от задвижването с помпата.

Помпата осигурява постоянна циркулация на охлаждащата течност в цялата система. Ротационната енергия на помпата се получава чрез ремъчно задвижване от шайбата на коляновия вал.

Термостатът контролира големия и малкия кръг на циркулацията на охлаждащия агент. Когато двигателят се стартира за първи път, термостатът стартира течността в малък кръг, така че двигателят бързо да се загрее до работната температура. След това термостатът отваря голям кръг на охладителната система на двигателя.

Антифриза или вода

Като охлаждаща течност се използва вода или антифриз. Съвременните собственици на коли използват все повече. Водата замръзва при минусови температури и е катализатор в процесите на корозия, които оказват негативно влияние върху системата. Единственото предимство е неговата висока разсейване на топлина и може би достъпност.

Антифризата не замръзва в студа, предотвратява корозия, предотвратява сяра в системата за охлаждане на двигателя. Но има по-ниска топлинна мощност, която се отразява отрицателно в горещия сезон.

неизправности

Последиците от неправилното охлаждане са прегряване или прехлаждане на двигателя. Прегряването може да бъде причинено от недостатъчна течност в системата, нестабилна работа на помпата или вентилатора. Това също е ненормална работа на термостата, когато трябва да се отвори голям кръг за охлаждане.

неизправност система за охлаждане на двигателя може да бъде причинено от тежки радиаторни замърсяване шлака магистрали, лошото представяне на капака на радиатора на широк резервоар или с ниско качество антифриз.