Система охлаждения двигателя автомобиля служит 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 вентиляторы для обеспечения достаточного потока воздуха для охлаждения радиатора, клапан термостата, который открывается при достижении желаемой рабочей температуры, и водяной насос (или насос охлаждающей жидкости) для циркуляции охлаждающей жидкости через двигатель, шланги. и другие компоненты.
В настоящее время в большинстве автомобилей используется расширительный бачок, который позволяет охлаждающей жидкости расширяться и выходить из контура охлаждения, когда она горячая, и возвращаться, когда автомобиль выключен и двигатель остывает. В систему охлаждения также включены элементы системы вентиляции салона, так как тепло двигателя используется для обогрева салона автомобиля.
Почти все автомобили используют системы жидкостного охлаждения двигателей. Типичная автомобильная система охлаждения включает:
Большинство двигателей внутреннего сгорания имеют жидкостное охлаждение с использованием воздуха (газообразная жидкость) или жидкого хладагента, проходящего через теплообменник (радиатор), охлаждаемый воздухом. В системе водяного охлаждения двигателей охлаждения стенки и головки цилиндров снабжены рубашкой, по которой может циркулировать охлаждающая жидкость.
Система охлаждения в двигателе внутреннего сгорания используется для поддержания различных компонентов двигателя при температурах, способствующих длительному сроку службы и правильному функционированию.
Система охлаждения работает, направляя жидкий хладагент через каналы в блоке цилиндров и головках. Проходя через эти каналы, охлаждающая жидкость забирает тепло от двигателя. Когда жидкость охлаждается, она возвращается в двигатель, чтобы поглотить больше тепла.
На самом деле в автомобилях есть два типа систем охлаждения:с жидкостным охлаждением и с воздушным охлаждением.
Двигатели с воздушным охлаждением можно найти на нескольких старых автомобилях, таких как оригинальный Volkswagen Beetle, Chevrolet Corvair и некоторых других. Многие современные мотоциклы по-прежнему используют воздушное охлаждение, но по большей части в автомобилях и грузовиках используются системы жидкостного охлаждения, и именно этому будет посвящена данная статья.
Система охлаждения работает, направляя жидкий хладагент через каналы в блоке цилиндров и головках. Проходя через эти каналы, охлаждающая жидкость забирает тепло от двигателя. Затем нагретая жидкость проходит через резиновый шланг к радиатору в передней части автомобиля.
Протекая по тонким трубкам в радиаторе, горячая жидкость охлаждается потоком воздуха, поступающим в моторный отсек из решетки впереди автомобиля.
Когда жидкость охлаждается, она возвращается в двигатель, чтобы поглотить больше тепла. Водяной насос поддерживает движение жидкости по этой системе водопровода и скрытых проходов.
Единственной функцией системы охлаждения является регулирование температуры, 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 разрыву прокладок головки блока цилиндров и даже к растрескиванию блоков цилиндров, если проблема достаточно серьезная. Ниже приведены основные части системы охлаждения. Всегда обращайте внимание на признаки неисправности системы охлаждения, как описано ниже.
Основными компонентами системы охлаждения являются водяной насос, заглушки, термостат, радиатор, охлаждающие вентиляторы, радиатор отопителя, герметичная крышка, расширительный бачок и шланги.
Вентилятор охлаждения расположен в самой передней части автомобиля и предназначен для включения, когда охлаждающая жидкость (мы поговорим об этом подробнее через минуту) начинает нагреваться. Он снова отключится, как только температура охлаждающей жидкости понизится.
Радиатор специально разработан для того, чтобы отводить тепло от охлаждающей жидкости, передавая его воздуху, продуваемому через радиатор вентилятором, и поступающему от привода воздуху. Радиаторы склонны к протечкам после многих лет использования.
Водяной насос - это то, что продвигает охлаждающую жидкость через двигатель. Сломанный водяной насос не позволит вашей системе охлаждения работать, что приведет к перегреву двигателя во время движения.
Термостат управляет работой системы охлаждения, в частности, включает и выключает вентилятор.
Ряд резиновых шлангов соединяет радиатор с двигателем, через который протекает охлаждающая жидкость. Эти шланги также могут начать протекать после многих лет использования.
Основой системы охлаждения является охлаждающая жидкость. Эта ярко-зеленая жидкость со сладким запахом течет по каналам в двигателе, отбирая тепло от двигателя. Он собирает тепло и передает его наружному воздуху внутри радиатора.
Система охлаждения выполняет три важные функции. Во-первых, он отводит лишнее тепло от двигателя; во-вторых, поддерживает рабочую температуру двигателя там, где он работает наиболее эффективно; и, наконец, максимально быстро доводит двигатель до нужной рабочей температуры.
Необходимость систем охлаждения в двигателе внутреннего сгорания по следующей причине:
Как правило, существует два типа систем охлаждения:
Воздушное охлаждение - это метод рассеивания тепла. Он работает за счет увеличения площади поверхности или увеличения потока воздуха над охлаждаемым объектом, или за счет того и другого. Добавление ребер к радиатору увеличивает его общую площадь поверхности, что повышает эффективность охлаждения.
Примером первого из них является добавление охлаждающих ребер к поверхности объекта, либо сделав их цельными, либо плотно прикрепив их 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 охлаждающие подставки двух типов:соты и эксельсиор.
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 самопроизвольно перемещаться из горячего резервуара (поглотителя тепла) в холодный резервуар (воздух).
При работе в среде с более низким давлением воздуха, например на большой высоте или в кабине самолета, мощность охлаждения должна быть снижена по сравнению с мощностью на уровне моря.
Эмпирическая формула 1 – (ч/17500) =коэффициент снижения характеристик. Где h — высота над уровнем моря в метрах. Результатом является коэффициент, который следует умножить на холодопроизводительность в [Вт], чтобы получить холодопроизводительность на указанной высоте над уровнем моря.
Двигатели с воздушным охлаждением полагаются на циркуляцию воздуха непосредственно над ребрами рассеивания тепла или горячими участками двигателя для их охлаждения, чтобы поддерживать двигатель в пределах рабочих температур. Во всех двигателях внутреннего сгорания большая часть выделяемого тепла (около 44%) уходит через выхлоп, а не через металлические ребра двигателя с воздушным охлаждением (12%).
Около 8% тепловой энергии передается маслу, которое, хотя и предназначено в первую очередь 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 авиации общего назначения, газонокосилках, генераторах, подвесных моторах, насосных установках, пилорамах и вспомогательных силовых установках.
Вот некоторые преимущества использования систем воздушного охлаждения:
Системы воздушного охлаждения также имеют некоторые недостатки, а именно:
Примеры двигателя с воздушным охлаждением:
Он используется в скутерах, мотоциклах и тракторах.
Этот тип является наиболее часто используемым типом системы.
В системе водяного охлаждения вокруг цилиндра или гильз двигателя предусмотрены водяные рубашки. Циркуляционная вода в этих рубашках поглощает тепло с поверхности цилиндра, а затем нагретая вода охлаждается воздухом, проходящим через радиатор.
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, в то время как специальные охлаждающие жидкости обладают лучшими и желаемыми свойствами, такими как отсутствие коррозии, более высокая температура кипения и т. д. также доступны на рынке и рекомендуются также для получения и маринования более высокой эффективности двигателя.
Вода непрерывно циркулирует в водяных рубашках с заданным давлением и скоростью с помощью водяного насоса с приводом от ремня. Как правило, водяные насосы относятся к центробежному типу и состоят из входа и выхода воды с рабочим колесом, которое заставляет воду выходить из выхода насоса под действием центробежной силы.
Впускное отверстие насоса соединено с радиатором в нижней части для забора охлаждающей жидкости/воды из радиатора. Когда двигатель охлаждается, клапан термостата остается открытым, и через водяные рубашки циркулирует одна и та же вода/охлаждающая жидкость.
К тому времени, когда вода / охлаждающая жидкость нагревается, клапан термостата открывается, чтобы вода проходила через радиатор и рассеивала тепло, проходя вместе с воздухом, проходящим через радиатор.
Радиатор расположен в передней части трактора/автомобиля и состоит из бака для воды/охлаждающей жидкости, трубок и герметизирующей 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 рассеивается от воды к воздуху. Воздух создается с помощью вентилятора, а также при движении трактора вперед.
В целом двигатель эффективно работает в диапазоне температур 80 0 С до 90 0 C, и всегда желательно, чтобы температура двигателя достигла этой температуры как можно раньше в холодных погодных условиях и оставалась в этом температурном диапазоне только в чрезмерно жарких погодных условиях.
Термостат предназначен для поддержания этого диапазона температур путем регулирования температуры воды/теплоносителя, циркулирующих в водяных рубашках.
Существует два типа систем водяного охлаждения.
Насос в этой системе не установлен. 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.
Термосифонные системы охлаждения работают по принципу естественной конвекции. Термосифонная система охлаждения воды основана на том, что вода при нагревании становится легкой и,
Верх и низ радиатора соединены соответственно с верхом и низом водяной рубашки цилиндра с помощью патрубков. Радиатор охлаждается за счет обтекания его воздухом. Воздушный поток создается за счет движения автомобиля или вентилятора.
Нагретая вода внутри водяной рубашки цилиндра становится легкой и выходит из верхнего соединительного патрубка в радиатор и спускается из верхнего бака в нижний бак, отбрасывая тепло по пути.
Эта охлажденная вода из нижнего резервуара проходит в водяную рубашку цилиндра и, следовательно, снова циркулирует для процесса.
Ограничение этой системы заключается в том, что это охлаждение зависит только от температуры и не зависит от частоты вращения двигателя.
В этой системе охлаждения циркуляция воды осуществляется с помощью центробежного насоса. Благодаря этому насосу скорость подачи воды больше. А насос приводится ремнем от коленчатого вала.
При этом радиатор можно установить в любом удобном для проектировщика месте.
В этой системе поток охлаждающей воды направлен вверх от головки блока цилиндров к верхнему бачку радиатора, затем вниз через сердцевину радиатора к нижнему бачку. Из нижнего бачка она движется по нижнему патрубку радиатора к водяным рубашкам блока цилиндров с помощью водяного насоса, обеспечивающего циркуляцию воды.
Вода поступает в двигатель в центре впускной стороны насоса. Циркуляционный насос приводится ремнем от коленчатого вала. По мере увеличения оборотов двигателя расход охлаждающей жидкости увеличивается.
Опрессовка используется для проверки герметичности системы охлаждения и проверки крышки радиатора. Медленно подавайте давление в систему до диапазона системы или диапазона, указанного на крышке радиатора. Система должна держать давление не менее двух минут. Если нет, проверьте систему на наличие утечек.
Испытание под давлением используется для проверки системы охлаждения на наличие утечек и проверки крышки радиатора. Наиболее распространенным устройством для опрессовки является ручной насос с переходниками для пробок разного размера и заливной горловиной радиатора.
Другой тип тестера давления использует запасной воздух, подключенный к шлангу перелива охлаждающей жидкости. Третий тип имеет адаптер, который заменяет крышку радиатора и позволяет вставлять датчик давления или температуры. Цеховой воздух или просто давление, создаваемое системой охлаждения, можно использовать для измерения давления и проверки на наличие утечек.
Вот некоторые преимущества системы водяного охлаждения:
Недостатки систем водяного охлаждения перечислены ниже:
Примеры двигателя с водяным охлаждением:
Все современные двигатели (автомобили, автобусы, грузовики и т. д.) в настоящее время используют этот тип системы охлаждения.
Система охлаждения двигателя автомобиля служит 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 вентиляторы для обеспечения достаточного потока воздуха для охлаждения радиатора, клапан термостата, который открывается при достижении желаемой рабочей температуры, и водяной насос (или насос охлаждающей жидкости) для циркуляции охлаждающей жидкости через двигатель, шланги. и другие компоненты.
Существует два типа систем охлаждения:(i) система воздушного охлаждения и (ii) система водяного охлаждения. В этом типе системы охлаждения тепло, отводимое к внешним частям двигателя, излучается и отводится потоком воздуха, полученным из атмосферы.
Типичная автомобильная система охлаждения включает
<ол тип="1">Системы охлаждения отвечают за охлаждение двигателя автомобиля. Двигатель автомобиля, движущегося со скоростью 50 миль в час, будет производить около 4000 взрывов в минуту. Это вызывает огромное количество конденсированного тепла в одной области. Система охлаждения забирает это тепло и охлаждает его до безопасной температуры.
Система охлаждения выполняет четыре основные функции:отвод избыточного тепла от двигателя, поддержание постоянной рабочей температуры двигателя, максимально быстрое повышение температуры холодного двигателя, обеспечение работы отопителя (обогрев салона).
Двигатели внутреннего сгорания часто охлаждаются за счет циркуляции жидкости, называемой охлаждающей жидкостью двигателя, через блок цилиндров и головку цилиндров, где она нагревается, затем через радиатор, где она отдает тепло в атмосферу, а затем возвращается в двигатель. Охлаждающая жидкость двигателя обычно изготавливается на водной основе, но может быть и масляной.
Моторным маслом для больших двигателей внутреннего сгорания обычно является минеральное масло SAE 40 или аналогичное. Моторное масло, используемое в двигателях внутреннего сгорания, также называют моторным маслом или смазочным маслом. Свойства масла описаны в разделе «Масло как теплоноситель».
Двигатели внутреннего сгорания отводят отработанное тепло за счет холодного всасываемого воздуха, горячих выхлопных газов и явного охлаждения двигателя. Таким образом, все тепловые двигатели нуждаются в охлаждении для работы. Охлаждение также необходимо, поскольку высокие температуры повреждают материалы двигателя и смазочные материалы, что становится еще более важным в жарком климате.
низкая вязкость и плотность; химическая нейтральность к строительным материалам; химическая стойкость и безвредность; низкая стоимость и доступность.
Двигатель содержит внутренние полые конструкции, называемые водяными рубашками. Через них охлаждающая жидкость течет внутрь двигателя, поглощая тепло двигателя. Затем он проходит по шлангам к радиатору, где охлаждается. Оттуда она возвращается в двигатель, где вытесняет горячую охлаждающую жидкость, чтобы повторить процесс.
Радиатор работает в обход вашей охлаждающей жидкости через тонкие металлические ребра, которые позволяют теплу намного легче поступать в воздух снаружи вашего автомобиля. По сути, радиатор охлаждает охлаждающую жидкость, которая затем охлаждает двигатель.
Основными компонентами системы охлаждения являются водяной насос, заглушки, термостат, радиатор, охлаждающие вентиляторы, сердцевина отопителя, герметичная крышка, расширительный бачок и шланги.
Как правило, вода имеет более высокую теплоемкость, чем масло, но масло является лучшей смазкой. Трение от движущихся частей создает тепло, поэтому любое уменьшение трения приведет к уменьшению тепла. Вода является худшей смазкой по сравнению с маслом, поэтому масло используется там, где присутствует достаточное трение.
Горячий двигатель передает тепло маслу, которое затем обычно проходит через теплообменник, обычно тип радиатора, известный как маслоохладитель. Охлажденное масло течет обратно в горячий объект, непрерывно охлаждая его.
Системы охлаждения отводят тепло от двигателя, используя свойства теплопередачи. В современных автомобилях используются жидкостные системы охлаждения. В них используется жидкость, циркулирующая внутри двигателя, которая затем перекачивается из двигателя в радиатор, где выделяется тепло.
Теплоноситель обладает большей теплоемкостью, чем вода. Это означает, что потребуется больше тепловой энергии, чтобы достичь той же температуры, которую вода может достичь с гораздо меньшими затратами энергии. Компоненты охлаждающей жидкости также повышают ее температуру кипения, что делает ее более безопасной для работы в двигателе.
Вода является наиболее распространенным теплоносителем. Его высокая теплоемкость и низкая стоимость делают его подходящим теплоносителем. Обычно используется с присадками, такими как ингибиторы коррозии и антифризы.
Предупреждение о температуре охлаждающей жидкости:Этот сигнализатор указывает на перегрев двигателя из-за недостатка охлаждающей жидкости. Если загорится этот индикатор, немедленно остановитесь и выключите машину.
Завести можно без радиатора. Вы не причините никакого вреда, пока двигатель не перегреется. Если вы не поработаете достаточно долго, чтобы двигатель перегрелся, это не проблема.
Двигатели могут перегреваться по многим причинам. В общем, из-за того, что что-то не так с системой охлаждения и тепло не может выйти из моторного отсека. Источником проблемы может быть утечка из системы охлаждения, неисправный вентилятор радиатора, сломанный водяной насос или забитый шланг охлаждающей жидкости.
Что такое промывка системы охлаждения?
Как работает система охлаждения двигателя
Что такое система зажигания? - Типы, детали и принцип работы
Что такое поршневой двигатель? Типы и работа
Что такое система смазки двигателя? Типы и применение