Sistem za hlađenje motora automobila: uređaj i princip rada

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-02-19 12:43

Sistem hlađenja motora u automobilu je dizajniran da zaštiti radnu jedinicu od pregrijavanja i na taj način kontroliše performanse cijelog bloka motora. Hlađenje je najvažnija funkcija u radu motora sa unutrašnjim sagorevanjem.

Posljedice kvara u hlađenju motora sa unutrašnjim sagorijevanjem mogu biti kobne za sam agregat, sve do potpunog kvara na bloku cilindara. Oštećeni čvorovi možda više neće biti podvrgnuti restauratorskim radovima, njihova mogućnost održavanja bit će jednaka nuli. Neophodno je sa svom pažnjom i odgovornošću tretirati rad i vršiti periodično ispiranje sistema za hlađenje motora.

Kontrolom rashladnog sistema, vlasnik automobila direktno brine o "zdravlju srca" svog gvozdenog "konja".

Imenovanje rashladnog sistema

Temperatura u bloku cilindara kada jedinica radi može porasti do 1900 ℃. Od ove količine topline samo je dio koristan i koristi se u potrebnim režimima rada. Ostatak odvodi rashladni sistem.motorni prostor. Povećanje temperaturnog režima iznad norme prepuno je negativnih posljedica koje dovode do izgaranja maziva, kršenja tehničkih razmaka između određenih dijelova, posebno u grupi klipova, što će dovesti do smanjenja njihovog vijeka trajanja. Pregrijavanje motora, kao rezultat kvara sistema za hlađenje motora, jedan je od razloga za detonaciju zapaljive smjese koja se dovodi u komoru za sagorevanje.

Prehlađenje motora je takođe nepoželjno. U "hladnoj" jedinici dolazi do gubitka snage, povećava se gustoća ulja, što povećava trenje nepodmazanih komponenti. Radna zapaljiva smjesa se djelomično kondenzira, čime se zidovi cilindra lišavaju podmazivanja. Međutim, površina zida cilindra prolazi kroz proces korozije zbog stvaranja naslaga sumpora.

Sistem za hlađenje motora je dizajniran da stabilizuje termičke uslove neophodne za normalno funkcionisanje motora vozila.

Vrste rashladnih sistema

Sistem hlađenja motora je klasifikovan prema načinu odvođenja toplote:

• hlađenje tečnostima zatvorenog tipa;
• otvoreni tip sa zračnim hlađenjem;
• kombinovani (hibridni) sistem odvođenja toplote.

Trenutno je vazdušno hlađenje u automobilima izuzetno retko. Tečnost može biti otvorenog tipa. U takvim sistemima, toplota se odvodi kroz parnu cev u okolinu. Zatvoreni sistem je izolovan spoljaatmosfera. Zbog toga je pritisak u rashladnom sistemu ovog tipa motora mnogo veći. Pri visokom pritisku povećava se prag ključanja rashladnog elementa. Temperatura rashladnog sredstva u zatvorenom sistemu može doseći 120℃.

Hlađenje zraka

Prirodno prisilno hlađenje zrakom je najjednostavniji način uklanjanja topline. Motori s ovom vrstom hlađenja emituju toplinu u okolinu pomoću rebara hladnjaka smještenih na površini jedinice. Takav sistem ima ogroman nedostatak funkcionalnosti. Činjenica je da ova metoda direktno ovisi o maloj specifičnoj toplini zraka. Osim toga, postoje problemi sa ujednačenošću odvođenja topline iz motora.

Ovakve nijanse sprečavaju ugradnju efikasne i kompaktne jedinice u isto vrijeme. U sistemu hlađenja motora zrak se neravnomjerno dovodi u sve dijelove i tada se mora izbjeći mogućnost lokalnog pregrijavanja. U skladu sa dizajnerskim karakteristikama, rashladna rebra su postavljena na onim mjestima motora gdje su zračne mase najmanje aktivne, zbog aerodinamičkih svojstava. Oni delovi motora koji su najpodložniji toploti postavljeni su prema vazdušnim masama, dok su "hladniji" delovi smešteni pozadi.

Prinudno hlađenje zraka

Motori sa ovom vrstom odvođenja toplote opremljeni su ventilatorom i rebrima za hlađenje. Takav skup strukturnih jedinica omogućava vam da umjetno ubacite zrak u sistem hlađenja motorarebra za hlađenje. Iznad ventilatora i rebara ugrađeno je zaštitno kućište koje učestvuje u pravcu vazdušnih masa za hlađenje i sprečava ulazak toplote spolja.

Pozitivni aspekti ovog tipa hlađenja su jednostavnost dizajnerskih karakteristika, mala težina, odsustvo dovoda rashladnog sredstva i jedinica za cirkulaciju. Nedostaci su visok nivo buke sistema i glomaznost uređaja. Takođe, kod prinudnog vazdušnog hlađenja nije rešen problem lokalnog pregrevanja jedinice i difuznog strujanja vazduha, uprkos ugrađenim kućištima.

Ova vrsta upozorenja o pregrijavanju motora aktivno se koristila do 70-ih godina. Rad sistema za hlađenje motora sa prinudnim vazduhom bio je popularan na malim vozilima.

Hlađenje tečnošću

Sistem tekućeg hlađenja je daleko najpopularniji i najrašireniji. Proces odvođenja topline odvija se uz pomoć tekućeg rashladnog sredstva koje cirkulira kroz glavne elemente motora kroz posebne zatvorene vodove. Hibridni sistem kombinuje elemente vazdušnog hlađenja istovremeno sa tečnim. Tečnost se hladi u radijatoru sa rebrima i ventilatoru sa kućištem. Takođe, takav radijator se hladi dovodnim vazdušnim masama kada se vozilo kreće.

Sistem tečnog hlađenja motora proizvodi minimalni nivo buke tokom rada. Ovaj tip sakuplja toplotu svuda i odvodi je iz motora sa visokim stepenomefikasnost.

Prema načinu kretanja tečnog rashladnog sredstva, sistemi se klasifikuju:

• prisilna cirkulacija - kretanje tečnosti se dešava uz pomoć pumpe koja je deo motora i samog sistema za hlađenje;
• termosifonska cirkulacija - kretanje se vrši zbog razlike u gustini zagrijanog i ohlađenog rashladnog sredstva;
• kombinovani metod - cirkulacija tečnosti deluje istovremeno na prva dva načina.

uređaj sistema za hlađenje motora

Dizajn tekućeg hlađenja ima istu strukturu i elemente i za benzinske i za dizel motore. Sistem se sastoji od:

• blok radijatora;
• hladnjak ulja;
• ventilator, instaliran pokrov;
• pumpe (pumpa sa centrifugalnom silom);
• rezervoar za ekspanziju zagrijane tečnosti i kontrolu nivoa;
• Termostat za cirkulaciju rashladnog sredstva.

Prilikom ispiranja sistema za hlađenje motora, svi ovi čvorovi (osim ventilatora) su pogođeni radi efikasnijeg daljeg rada.

Rashladna tečnost cirkuliše kroz vodove unutar bloka. Sveukupnost ovakvih pasusa naziva se "rashladna jakna". Pokriva područja motora koja su najviše sklona toploti. Rashladno sredstvo, krećući se duž njega, apsorbira toplinu i prenosi je do bloka radijatora. Hladi se, ponavlja krug.

Operacija sistema

Jedan od glavnih elemenata u uređaju rashladnog sistemamotor se smatra radijatorom. Njegov zadatak je da ohladi rashladno sredstvo. Sastoji se od radijatorskog sanduka, unutar kojeg su položene cijevi za kretanje tekućine. Rashladna tekućina ulazi u radijator kroz donju cijev i izlazi kroz gornju, koja je montirana u gornji rezervoar. Na vrhu rezervoara nalazi se vrat, zatvoren poklopcem sa posebnim ventilom. Kada se pritisak u sistemu za hlađenje motora poveća, ventil se lagano otvara i tečnost ulazi u ekspanzioni rezervoar, posebno pričvršćen u motornom prostoru.

Takođe na radijatoru je senzor temperature koji signalizira vozaču o maksimalnom zagrevanju tečnosti preko uređaja instaliranog u kabini na informacionoj tabli. U većini slučajeva, ventilator (ponekad dva) sa kućištem je pričvršćen na radijator. Ventilator se automatski aktivira kada se dostigne kritična temperatura rashladne tečnosti, ili radi prinudno iz pogona sa pumpom.

Pumpa osigurava konstantnu cirkulaciju rashladne tečnosti kroz sistem. Pumpa prima energiju rotacije pomoću remenskog pogona od remenice radilice.

Termostat kontroliše veliki i mali krug cirkulacije rashladnog sredstva. Kada se motor prvi put pokrene, termostat cirkuliše tekućinu u malom krugu tako da se jedinica motora brže zagrijava do radne temperature. Nakon toga, termostat otvara veliki krug sistema za hlađenje motora.

Antifriz ili voda

Voda ili antifriz se koristi kao rashladna tečnost. Moderni vlasnici automobila postaju sve višeprimijeniti ovo drugo. Voda se smrzava na temperaturama ispod nule i katalizator je u procesima korozije, što negativno utiče na sistem. Jedina prednost je njegova visoka disipacija topline i, možda, dostupnost.

Antifriz se ne smrzava kada je hladan, sprečava koroziju, sprečava taloženje sumpora u sistemu za hlađenje motora. Ali ima manji prijenos topline, što negativno utiče na vruću sezonu.

Greške

Posljedice kvara u hlađenju su pregrijavanje ili hipotermija motora. Pregrijavanje može biti uzrokovano nedostatkom tekućine u sistemu, nestabilnom pumpom ili radom ventilatora. Također, termostat ne radi kada bi trebao otvoriti veliki krug hlađenja.

Kvarovi u sistemu za hlađenje motora mogu biti uzrokovani ozbiljnom kontaminacijom hladnjaka, trošenjem vodova, lošim radom poklopca hladnjaka, ekspanzionom posudom ili nekvalitetnim antifrizom.