Назначение устройство и работа системы охлаждения двигателя: Схема, устройство и принцип работы системы охлаждения двигателя

Как это работает: система охлаждения ДВС

    Сегодня из нашей постоянной рубрики «Как это работает» Вы узнаете устройство и принцип работы системы охлаждения двигателя, для чего нужен термостат и радиатор, а так же почему не получила широкого распространения воздушная система охлаждения.

 

 

 

 

 

 

    Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания осуществляет отвод теплоты  от деталей двигателя и передачу её в окружающую среду. Кроме основной функции система выполняет ряд второстепенных: охлаждение масла в системе смазки; нагрев воздуха в системе отопления и кондиционирования; охлаждение отработавших газов и др.

    При сгорании рабочей смеси, температура в цилиндре может достигать 2500°С, в то время как рабочая температура ДВС составляет 80-90°С. Именно для поддержания оптимального температурного режима существует система охлаждения, которая может быть следующих типов, в зависимости от теплоносителя:

жидкостная, воздушная и комбинированная. Следует отметить, что жидкостная система в чистом виде уже практически не используется, так как не способна длительное время поддерживать работу современных двигателей в оптимальном тепловом режиме.

 

 

    Комбинированная система охлаждения двигателя:

    В комбинированной системе охлаждения в качестве охлаждающей жидкости часто используется вода, так как имеет высокую удельную теплоемкость, доступность и безвредность для организма. Однако вода имеет ряд существенных недостатков: образование накипи и

замерзание при отрицательных температурах. В зимнее время года в систему охлаждения необходимо заливать низкозамерзающие жидкости – антифризы (водные растворы этиленгликоля, смеси воды со спиртом или с глицерином, с добавками углеводородов и др.).

 

 

 

 

    Рассматриваемая система охлаждения состоит из: жидкостного насоса, радиатора, термостата, расширительного бачка, рубашки охлаждения цилиндров и головок, вентилятора, датчика температуры и подводящих шлангов.

    Стоит оговорить, что охлаждение двигателя принудительное, а значит в нём поддерживается избыточное давление (до 100 кПа), вследствие чего температура кипения охлаждающей жидкости повышается до 120°С.

 

 

    При запуске холодного двигателя происходит его постепенный нагрев. Первое время охлаждающая жидкость, под действием жидкостного насоса, циркулирует по малому кругу, то есть в полостях между стенками цилиндров и стенками двигателя (рубашка охлаждения), не попадая в радиатор.  Это ограничение необходимо для быстрого введения двигателя в эффективный тепловой режим. Когда температура двигателя превышает оптимальные значения, охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор, где активно охлаждается (называют

большим кругом циркуляции).

 

малый круг циркуляции

большой круг циркуляции

 

 

 

    Далее рассмотрим отдельно каждый элемент системы охлаждения двигателя.

 

 

ТЕРМОСТАТ.  По своей сути, это маленькое устройство работает как автоматический клапан. Термостат в закрытом состоянии не позволяет охлаждающей жидкости проникнуть в радиатор. Но при температуре среды 85-95°С он открывается и тогда циркуляция жидкости проходит по большому кругу (через радиатор). Причем чем выше температура среды, тем шире термостат открывается, что увеличивает его пропускную способность.

    Устройство и принцип работы:

 

Термостат сделан из латуни и меди. Состоит из цилиндра наполненного смесью воска и пыли графита (различные производители применяют свои собственные разработки и компоненты). В цилиндр с смесью вдавлен штырь и соединен с клапаном. Нагреваясь, искусственный воск значительно расширяется, выталкивая штырь, который открывает проход охлаждающей жидкости к радиатору. Стальная пружина, по мере остывания рабочего тела, возвращает клапан в закрытое состояние.

   

ЖИДКОСТНОЙ НАСОС. Насос обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости в системе охлаждения двигателя. Чаще всего применяют лопастные насосы центробежного типа.        Вал 6 насоса установлен в крышке 4 с использованием подшипника 5. На конце вала напрессована литая чугунная крыльчатка 1. При вращении вала насоса охлаждающая жидкость через патрубок 7 поступает к центру крыльчатки, захватывается ее лопастями, отбрасывается к корпусу 2 насоса под действием центробежной силы и через окно 3 в корпусе направляется в рубашку охлаждения блока цилиндров двигателя.

     

РАДИАТОР обеспечивает отвод теплоты охлаждающей жидкости в окружающую среду. Радиатор состоит из верхнего и нижнего бачков и сердцевины. Его крепят на автомобиле на резиновых подушках с пружинами.     Наиболее распространены трубчатые и пластинчатые радиаторы. У первых сердцевина образована несколькими рядами латунных трубок, пропущенных через горизонтальные пластины, увеличивающие поверхность охлаждения и придающие радиатору жесткость. У вторых сердцевина состоит из одного ряда плоских латунных трубок, каждая из которых изготовлена из спаянных между собой по краям гофрированных пластин. Верхний бачок имеет заливную горловину и пароотводную трубку. Горловина радиатора герметически закрывается пробкой, имеющей два клапана: паровой для снижения давления при закипании жидкости, который открывается при избыточном давлении свыше 40 кПа (0,4 кгс/см2), и воздушный, пропускающий воздух в систему при снижении давления вследствие охлаждения жидкости и этим предохраняющий трубки радиатора от сплющивания атмосферным давлением. Используются и алюминиевые радиаторы: они дешевле и легче, но теплообменные свойства и надёжность ниже.

 

    Охлаждающая жидкость «бегая» по трубкам радиатора, охлаждается при движении встречным потоком воздуха.

 

 

    ВЕНТИЛЯТОР усиливает поток воздуха через сердцевину радиатора. Ступицу вентилятора крепят на валу жидкостного насоса. Они вместе приводятся во вращение от шкива коленчатого вала ремнями. Вентилятор заключен в установленный на рамке радиатора кожух, что способствует увеличению скорости потока воздуха, проходящего через радиатор. Чаще всего применяют четырех- и шестилопастные вентиляторы.

 

   
   

РАСШИРИТЕЛЬНЫЙ БАЧОК служит для компенсации изменений объема охлаждающей жидкости при колебаниях ее температуры и для контроля количества жидкости в системе охлаждения. Он также содержит некоторый запас охлаждающей жидкости на ее естественную убыль и возможные потери.

 

ДАТЧИК температуры охлаждающей жидкости относится к элементам управления и предназначен для установления значения контролируемого параметра и дельнейшего его преобразования в электрический импульс. Электронный блок управления получает данный импульс и посылает определенные сигналы исполнительным устройствам. При помощи датчика охлаждающей жидкости компьютер определяет количество топлива, требуемое для нормальной работы ДВС. Также, основываясь на показаниях датчика температуры охлаждающей жидкости блок управления, формирует команду включения вентилятора.

 

 

 

    Воздушная система охлаждения:

 

    В воздушной системе охлаждения отвод теплоты от стенок камер сгорания и цилиндров двигателя осуществляется принудительно потоком воздуха, создаваемым мощным вентилятором. Эта система охлаждения является самой простой, так как не требует сложных деталей и систем управления. Интенсивность воздушного охлаждения двигателей существенно зависит от организации направления потока воздуха и расположения вентилятора.

    В рядных двигателях вентиляторы располагают спереди, сбоку или объединяют с маховиком, а в V- образных — обычно в развале между цилиндрами. В зависимости от расположения вентилятора цилиндры охлаждаются воздухом, который нагнетается или просасывается через систему охлаждения.

    Оптимальным температурным режимом двигателя с воздушным охлаждением считается такой, при котором температура масла в смазочной системе двигателя составляет 70… 110°С на всех режимах работы двигателя. Это возможно при условии, что с охлаждающим воздухом рассеивается в окружающую среду до 35 % теплоты, которая выделяется при сгорании топлива в цилиндрах двигателя.

    Воздушная система охлаждения уменьшает время прогрева двигателя, обеспечивает стабильный отвод теплоты от стенок камер сгорания и цилиндров двигателя, более надежна и удобна в эксплуатации, проста в обслуживании, более технологична при заднем расположении двигателя, переохлаждение двигателя маловероятно. Однако воздушная система охлаждения увеличивает габаритные размеры двигателя, создает повышенный шум при работе двигателя, сложнее в производстве и требует применения более качественных горюче-смазочных материалов. Теплоёмкость воздуха мала, что не позволяет равномерно отводить от двигателя большое количество тепла и, соответственно, создавать компактные мощные силовые установки.

 

 

Система охлаждения двигателя автомобиля

Внимание
Система охлаждения двигателя выполняет одну из самых важных функций в ДВС, поэтому выход из строя всей системы или какого-либо элемента может привести к перегреву и выходу из строя двигателя. Движение и эксплуатация транспортного средства с неисправной системой охлаждения нежелательна или запрещена.

Назначение и действие системы охлаждения

Рисунок 4.31 Принципиальная схема системы охлаждения двигателя.

Система охлаждения служит для принудительного отвода тепла от цилиндров двигателя и передачи его окружающему воздуху. Необходимость в системе охлаждения вызвана тем, что детали двигателя, соприкасающиеся с раскаленными газами, при работе сильно нагреваются. Если не охлаждать внутренние детали двигателя, то вследствие перегрева может произойти выгорание слоя смазки между деталями и заедание движущихся деталей вследствие чрезмерного их расширения.

Системы охлаждения практически всех современных автомобилей не отличаются друг от друга. Принципиальная, обобщенная схема работы системы охлаждения приведена на рисунке 4.31, где красным цветом отмечена жидкость нагретая от деталей двигателя и синим – охлажденная в радиаторе системы.

В систему водяного охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости входят водяные рубашки соответственно головки и блока цилиндров (о рубашках мы писали выше, изучая одноцилиндровый двигатель), радиатор, нижний и верхний соединительные патрубки со шлангами и водяной насос с водораспределительной трубой, вентилятор и термостат.

При работе двигателя, приводимый от него в действие водяной насос (он же —помпа) создает круговую циркуляцию воды через водяную рубашку, патрубки и радиатор. По водораспределительной трубе вода в первую очередь направляется к наиболее нагреваемым местам блока. Проходя по водяной рубашке блока и головки, вода омывает стенки цилиндров и камер сгорания, охлаждая двигатель. Нагретая вода по верхнему патрубку поступает в радиатор, где, разветвляясь по трубкам на тонкие струйки, охлаждается воздухом, который просачивается мимо трубок под действием тяги, создаваемой вращающимися лопастями вентилятора. Охлажденная вода вновь поступает в водяную рубашку двигателя.

Рисунок 4.32 Схема системы охлаждения.

Основные элементы системы охлаждения

 Радиатор

Рисунок 4.33 Радиатор.

Представляет собой набор тонких трубок, на которые нанизаны тонкие пластины для увеличения площади поверхности, предназначенной для отвода тепла. Вся работа радиатора заключается в том, чтобы охлаждать жидкость, которая циркулирует в его трубках.

На рисунке 4.34 приведен пример участка радиатора с различными вариантами исполнения.

Рисунок 4.34 Варианты исполнения радиатора системы охлаждения.

На верхней и нижней частях радиатора могут быть бачки, к которым подсоединены верхний и нижний патрубки системы охлаждения соответственно. Если есть бачки, то в верхнем, обычно расположена горловина для заливания охлаждающей жидкости. Если бачков нет, то горловина располагается прямо на радиаторе.

Для лучшего охлаждения жидкости трубки делают плоскими и располагают рядами в шахматном порядке. Поперек трубок установлены в большом количестве тонкие латунные пластины, называемые охлаждающими ребрами, которые увеличивают поверхность охлаждения сердцевины и способствуют более интенсивной отдаче тепла от воды воздуху, проходящему через сердцевину.

В системе охлаждения закрытого типа горловину радиатора плотно закрывают специальной пробкой с двойным паровоздушным клапаном (смотрите рисунок 4.35). Воздушный клапан пробки нагружен слабой пружиной и пропускает внутрь радиатора атмосферный воздух, устраняя возможность возникновения в бачке радиатора разрежения, появляющегося при конденсации паров воды. Паровой клапан нагружен более сильной пружиной и открывается для выпуска пара только тогда, когда давление в радиаторе превышает атмосферное и доходит до 1,28—1,38 кг/см2.

Рисунок 4.35 Крышка радиатора.

 Водяной насос

Водяной насос (он же помпа) заставляет охлаждающую жидкость циркулировать по системе. Тип насоса – центробежный. Вращается насос при помощи приводного ремня, установленного на шкив коленчатого вала.

Насос представляет собой довольно простую конструкцию: вал, на одном конце которого установлена крыльчатка (показана на рисунке 4.36), а на втором – шкив для приводного ремня. Вал опирается на подшипник, установленный в крышке помпы. Зачастую корпусом для насоса служит полость или прилив в блоке цилиндров. Вода по подводящему патрубку поступает внутрь корпуса и подводится к центру вращающейся крыльчатки. При этом вода увлекается крыльчаткой, приобретает вращательное движение, под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам корпуса и через выходной канал под напором поступает в водяную рубашку двигателя.

Рисунок 4.36 Водяной насос. Крыльчатка.

 Вентилятор

В былые времена вентилятор устанавливался на одной оси с валом водяного насоса, жестко крепился к приводному шкиву и гнал воздух для дополнительного охлаждения радиатора постоянно, пока работал двигатель, так как привод был от коленчатого вала. Летом это, может, и хорошо, а вот зимой, когда температуры окружающего воздуха и так достаточно для охлаждения, дополнительное охлаждение не на пользу. Так же при движении на автомобиле летом, когда часто приходится стоять в пробках, а двигателю работать на низких оборотах, охлаждение будет недостаточное ввиду отсутствия нормального потока воздуха от вентилятора.

Примечание
Здесь стоит отметить важность определенного (довольно узкого) диапазона рабочей температуры двигателя вне зависимости от времени года или нагрузки при работе. Как вывод: перегрев плохо, но и переохлаждение далеко не на пользу.

Но прогресс не стоял и не стоит на месте, потому, поняв, что в постоянно «включенном» вентиляторе пользы ни зимой, ни летом нет, решили установить вентилятор с электромотором, который включается по команде датчика температуры. Удобно – автомобиль быстро прогревается, а при достижении определенной температуры, начинает работать электровентилятор. В современных автомобилях у электровентилятора еще и два режима работы: быстрый и медленный. Управляет этим электроника.

Но есть и еще один способ заставить без электроники работать вентилятор в заданных режимах работы – установить вяскостную муфту. Эта муфта приводится во вращения ремнем от шкива коленчатого вала. Вентилятор «сидит» на оси и при отсутствии надобности в нем не вращается. Как только возникает необходимость в охлаждении, муфта срабатывает и вентилятор начинает вращаться, как бы соединяясь через приводной ремень с коленчатым валом.

 Термостат

Термостат — это клапан, установленный в корпус, который открывается при прогреве охлаждающей жидкости до нормальной рабочей температуры. Пример устройства и работы термостата приведен на рисунке 4.37. Система охлаждения двигателя устроена так, что имеет два круга обращения – малый и большой. Когда клапан термостата закрыт, охлаждающая жидкость при помощи водяного насоса циркулирует только в пределах головки и блока цилиндров, таким образом она быстро прогревается (малый круг). По мере прогрева охлаждающей жидкости, в частности, и двигателя в целом, начинает открываться клапан термостата, пуская охлаждающую жидкость циркулировать через радиатор – большой круг.

Примечание
При чрезмерном перегреве охлаждающей жидкости мощность двигателя и его экономичность снижаются. Если же охлаждающая жидкость, а следовательно, и двигатель, не прогреваются, то увеличивается конденсация топлива, вызывающая смывание смазки со стенок цилиндров и разжижение ее в картере, а также возрастают тепловые потери, что ведет к снижению мощности двигателя и увеличению расхода топлива.

Рисунок 4.37 Работа термостата.

Система охлаждения двигателя: как она работает?

При работе автомобиля сгорает топливная смесь, освобождая огромное количество тепла. Чтобы не перегревался и не подвергался разрушению двигатель, в транспортные средства устанавливается система охлаждения (СО), состоящая из нескольких элементов, о функциях каждого из них расскажем подробно.

Работа системы охлаждения

Как только запускается мотор, начинают вращение лопасти помпы. Они принуждают охлаждающую жидкость (ОЖ) циркулировать по малому кругу обращения СО. Мотор прогревается и выходит на отметки рабочей температуры. После этого открывается термостат, ОЖ переходит в режим циркуляции по большому кругу СО, уже включая и радиатор. Уже в охлаждённом виде технические жидкости попадают в рубашку мотора. Если температура ОЖ поднимается до 100 градусов и выше, включается вентилятор, усиливающий воздушные потоки, которые проходят через радиатор, тем самым, делая процесс охлаждения намного эффективней. У автомобилей, выпущенных пару десятков лет назад, вентилятор соединён с валом помпы ремнём, и потому вращение происходит постоянно.

Что заливать в систему охлаждения?

В качестве ОЖ используются тосол или антифриз. Они имеют в составе химические элементы и соединения, не позволяющие воде превращаться в лёд даже при самых низких температурах. ОЖ также содержат вещества, благодаря которым предотвращается:

• Вспенивание;
• Появление коррозии и ржавчины;
• Смазывается водяной насос.

А вот воду использовать в качестве ОЖ нельзя, поскольку она очень скоро разрушит металл СО. Нагреваясь, ОЖ увеличивается в объёме, и её излишки начинают выбрасываться в расширительный бачок, соединённый с горловиной радиатора гибким шлангом. Через расширительный бачок ОЖ заливают и, при необходимости, доливают.

В салоне машины есть ещё один радиатор, так называемая печка. Зимой автовладельцы, как правило, открывают заслонку печки и нагретая ОЖ циркулирует по теплообменнику, согревая и воздух салона в автомобиле.

СО довольно проста и практически не требует никакого обслуживания. При отсутствии утечек ОЖ система работает без проблем 2 года. По истечении двух лет ОЖ в системе следует заменять, и при этом постоянно отслеживать состояние патрубков: резина от старости может пересохнуть и растрескаться, и произойти это может в дороге. Тогда продолжать движение будет невозможно. Следовательно, через каждые 5 – 6 лет надо производить замену всех резиновых патрубков.

В транспортных средствах, выпущенных недавно, СО ещё работает и для:

• Охлаждения масла;
• Воздуха системы вентиляции;
• Турбонаддува;
• Кондиционера;
• Печки салона;
• Газа в рециркуляционной системе;
• Рабочей жидкости АКПП.

Виды систем охлаждения

Нужно отметить, что современное автомобилестроение использует три вида систем охлаждения:

• Жидкостную;
• Воздушную;
• Комбинированную.

Жидкостная СО, которая отводит тепло потоком жидкости, применяется чаще всех остальных. Она функционирует с гораздо меньшим шумом, чем её воздушная сестра, причём, равномерно и очень эффективно охлаждает детали мотора.

Типичные поломки в системе охлаждения

Поломки СО не относятся к неисправностям, с которыми движение запрещено, однако, каждый разумный автовладелец весьма заинтересован в продлении срока службы своего железного коня, и его сердца – двигателя. И в первую очередь, это касается необходимости интенсивного отвода тепла.

К самым распространённым причинам поломок в СО относится:

• Течь;
• Не герметичность.

Это может произойти из-за резкой смены температуры окружающей среды. Ещё одна популярная поломка – закоксованность шлангов и патрубков системы. Они теряют эластичность под воздействием тех же высоких температур. ОЖ может протекать и ввиду повреждений радиатора от удара, или в результате химического воздействия составляющими тосола. Из строя может выйти и термостат. Он находится в контакте с жидкостью, и потому коррозирует, а потом может и заклинить. Серьёзная неприятность для системы – поломка помпы, или циркуляционного насоса из-за некачественной запчасти, или износа. Понять и уловить это можно по характерному свисту подшипника. Это означает, что пришло время замены циркуляционного насоса. Иногда СО банально засоряется из-за отложения солей в каналах. Циркуляция ОЖ нарушается, отвод тепла при этом ухудшается, что приводит к перегреву двигателя.

Уход за системой охлаждения

Элементарные правила эксплуатации СО и их соблюдение позволяет автовладельцам избегать, или минимизировать негативное воздействие неисправностей на работу машины. Следует постоянно контролировать уровень охлаждающей жидкости в системе. Её объём может меняться, а зависит это от условий эксплуатации автомобиля. Если уровень ОЖ понижается постоянно, значит, нужно искать место утечки тосола. Нередко пятна ОЖ обнаруживаются на узлах и агрегатах в моторном отсеке. Перегрев двигателя может происходить, когда:

• Заклинивает термостат,
• Засоряются каналы,
• Уровня ОЖ в системе недостаточно.

Причину же недостаточного нагрева двигателя следует искать в заклиненном термостате.

Термостат двигателя. Устройство, принцип работы и возможные поломки

Поддержание оптимальной температуры двигателя важно не столько для эффективной работы печки (хотя её водитель ощущает в первую очередь), сколько для полного сгорания рабочей смеси, снижения токсичности отработанных газов и увеличения ресурса двигателя. На некоторых моторах даже устанавливают несколько термостатов и/или термостаты с электронным управлением, чтобы более точно регулировать температуру в каждом контуре системы охлаждения.

Причины и признаки неисправности термостата

Иногда термостат выходит из строя, попросту заклинивая. Чаще всего это происходит из-за коррозии внутри радиатора, некачественного или старого антифриза: частицы накипи или ржавчины оседают на термоэлементе термостата, из-за чего тот становится нечувствительным к изменению температуры жидкости в системе и перестаёт двигать клапан. Но иногда термостат заклинивает и механически.

Термостат может заклинить в разных положениях: в полностью открытом, закрытом или промежуточном. Если термостат полностью закрыт, антифриз циркулирует только по малому кругу, что вызовет перегрев двигателя практически в любом режиме работы, при этом радиатор останется холодным. Полностью открытый заклинивший термостат тоже нетрудно вычислить: с ним двигатель будет прогреваться очень долго, а зимой даже не достигнет рабочей температуры.

А вот заклинивший в промежуточном положении термостат вычислить непросто. Поэтому, в случае проблем с системой охлаждения, термостат часто меняют превентивно, на всякий случай — просто чтобы исключить его из списка возможных причин. Благо, стоит он недорого.

Другая распространённая проблема — утечка охлаждающей жидкости — связана не с самим термостатом, а с его прокладкой, которая со временем перестаёт обеспечивать герметичность. Если вы меняете термостат, обязательно смените и прокладку, чтобы не пришлось сливать антифриз и разбирать систему охлаждения заново, обнаружив утечку.

Как проверить термостат

Снятый с машины термостат можно проверить в домашних условиях. Для этого его помещают в закипающую воду и смотрят, открывается ли клапан. Выглядит эффектно, но такая проверка, к сожалению, мало что даёт — лишь подтверждение, что термостат сохранил подвижность. Но при какой температуре он открывается? Чтобы тест был действительно полезным, нужно использовать термометр и контролировать температуру воды, сравнивая её с номинальной температурой начала открытия термостата.

Система воздушного охлаждения двигателя

Воздушная система охлаждения двигателя пользовалась огромной популярностью после Второй мировой войны, когда у людей не было денег на покупку дорогих автомобилей. Простая и надежная система, построенная на принудительном обдуве разогретого блока цилиндров потоком воздуха, отлично зарекомендовала себя на маломощных микролитражках европейского производства.

Назначение воздушного охлаждения двигателя

При работе двигателя внутреннего сгорания, температура отдельных деталей может повышаться до 800-900 градусов, а цилиндры разогреваются до 2000 градусов Цельсия и выше. Если не охлаждать двигатель, его мощность заметно снизится, а расход топлива и масла увеличится. Перегрев деталей мотора, к тому же, приводит к их быстрому износу и поломке.

До 2001 года двигатели воздушного охлаждения от Volkswagen Beetle использовались в качесте двигателей подъемников на австралийском горнолыжном курорте Тредбо

Чрезмерное охлаждение действует на двигатель не менее негативно. При переохлаждении наблюдаются практически те же признаки: снижение мощности, ускоренный износ деталей, повышенный расход топлива.

В современных автомобилях система охлаждения помимо основной задачи выполняет еще и ряд второстепенных. Прежде всего, это нагрев воздуха в системе отопления салона. Помимо этого, средствами системы охлаждения зачастую охлаждают моторное масло, рабочую жидкость автоматической коробки передач, а в некоторых случаях, приемный коллектор или даже дроссельный узел.

Для выполнения всех этих задач в современной системе охлаждения, воздушной или жидкостной, рассеивается около 35% тепла, полученного в результате сгорания топлива.               

Устройство воздушной системы охлаждения

Теплоносителем в воздушной системе охлаждения служит поток воздуха.

Он отводит тепло от цилиндров, головки блока и масляного радиатора. Система включает в себя: вентилятор, охладительные ребра цилиндров и головки (или головок), съемный кожух, дефлекторы и контрольные приборы.

Возможно, самый мощный автомобильный двигатель воздушного охлаждения был установлен на Porsche 911 (933) Turbo S в 1997 году. Этот двигатель с двумя турбинами развивал 400 лошадиных сил

Блок и головку блока цилиндров двигателей с воздушным охлаждением оснащают дополнительными ребрами, увеличивающими площадь поверхности, контактирующей с воздухом. Воздушный поток подается к корпусу двигателя принудительно, при помощи вентилятора с лопастями из прочного, но легкого алюминиевого сплава.

Конструкция вентилятора системы воздушного охлаждения

Вентилятор — главный узел системы, а ротор вентилятора — его основная деталь. Для оптимизации потока воздуха форму и конструкцию деталей вентилятора тщательно просчитали инженеры. Он состоит из направляющего диффузора и  ротора, как правило, состоящего из 8 лопаток, расположенных радиально.

В направляющем аппарате — диффузоре — есть свои лопасти переменного сечения, служащие для направления потока. Они неподвижны и равномерно располагаются по окружности.

Двигатели с воздушным охлаждением ставились на полноприводные военные грузовики чешской компании Tatra

Лопасти направляющего аппарата меняют направление воздушного потока, заставляя его двигаться в сторону противоположную вращению ротора. Это позволяет увеличить воздушное давление, а следовательно, охлаждение двигателя.

Вентилятор приводится в движение от шкива коленчатого вала при помощи ремня. Направляющий аппарат неподвижно закреплен на двигателе.

Вентилятор оснащен защитной сеткой, позволяющей избежать попадания посторонних предметов в направляющий аппарат.

Как работает воздушное охлаждение двигателя

Поскольку цилиндры и их головки нагреваются больше других деталей, мощный воздушный поток направляется, в первую очередь на них, вдоль каналов между ребрами охлаждения. Затем воздух равномерно распределяется на все детали двигателя с помощью направляющих поток дефлекторов – тонких металлических пластин.

Объем воздуха, подаваемого вентилятором в систему охлаждения, составляет примерно 30 куб. м в минуту. Это обеспечивает нормальную работу двигателя невысокой мощности и небольшого объема в температурных пределах от -40 до +40 градусов.

Интенсивность охлаждения двигателя с воздушной системой регулируется автоматически при помощи термостатов и заслонок.                                   

Преимущества и недостатки воздушной системы охлаждения

Преимуществом воздушной системы охлаждения двигателей является простота эксплуатации, технического обслуживания и ремонта.

Воздушное охлаждение позволяет значительно снизить массу мотора и  упростить холодный запуск.

К недостаткам воздушной системы охлаждения принято относить увеличение габаритов двигателя и повышенный уровень шума. К тому же, в подобных системах некоторые элементы испытывают большую тепловую нагрузку за счет неравномерности обдува.

Двигатели с воздушным охлаждением чувствительнее к качеству топлива, смазочных материалов и запасных частей, так как работают, в целом, в более экстремальном режиме эксплуатации. Кроме того, необходимо тщательно следить за чистотой в моторном отсеке, так как даже тонкий налет грязи на корпусе двигателя существенно снижает характеристики охлаждения.             

Характерные поломки системы воздушного охлаждения двигателя

Признаком плохой работы охлаждающей системы служит повышение температуры масла в картере двигателя, регистрируемое специальным датчиком.

Самая распространенная поломка воздушной системы охлаждения — это обрыв ремня вентилятора. На приборной панели автомобилей, в которых применена система воздушного охлаждения, имеется лампа, которая сигнализирует об этой неисправности.

Автомобили с воздушным охлаждением двигателя

Пик применения двигателей воздушного охлаждения в автомобилестроении пришелся на шестидесятые годы двадцатого века. В тот период в мире выпускалось максимальное количество автомобилей с воздушным охлаждением двигателя. Наиболее известны модели концерна Volkswagen – такие как знаменитый «Жук», Transporter T1 и T2 и другие. Модели, построенные на основе такого двигателя, строили американские инженеры из GM (Chevrolet Corvair), французские (Citroën 2CV, GS и GSA) и японские (Honda 1300). Отдельного упоминания достойны автомобили с двигателями воздушного охлаждения другого германского концерна – Porsche. Одна из наиболее известных моделей, выпускающаяся и в наше время Porsche 911, в течение долгого времени оснащалась двигателем с воздушным охлаждением. Благодаря гению Фердинанда Порше, мощными двигателями воздушного охлаждения оснащались только автомобили этой компании. 

Большая часть излишков тепла, то есть около 44% отводится от двигателя через выхлопную трубу, вне зависимости от типа системы охлаждения

В современном автомобилестроении двигатели с воздушным охлаждением утратили популярность. Главным образом, вследствие доминирования переднеприводных моделей с поперечным расположением двигателя. При такой конструкции, во-первых, трудно организовать эффективную систему воздушного охлаждения, а во-вторых, нетрудно установить радиатор водяного охлаждения.

Отечественный автопром также не обошел популярную концепцию стороной. Все автомобили Запорожского автозавода, выпущенные в период существования СССР, обладали двигателями воздушного охлаждения с приводом на задние колеса, установленными в задней части кузова, по той же концепции Фердинанда Порше.

Радиатор охлаждения двигателя. Основы и принцип работы

При работе двигателя автомобиля каждый цилиндр постоянно повышает свою температуру за счет детонации подаваемого топлива. Если температуру не понижать, постоянные микровзрывы приведут к доведению мотора до критической температуры, превышение которой разрушит силовой агрегат.

Чтобы предотвратить это, устанавливается система охлаждения двигателя автомобиля. В представленной статье мы рассмотрим все базовые сведения о данном узле.

Система охлаждения: что такое

Многие автолюбители задаются вопросом – система охлаждения: что такое?

Система охлаждения предназначена для охлаждения деталей двигателя, нагреваемых в результате его работы. На современных автомобилях система охлаждения, помимо основной функции, выполняет ряд других функций, в том числе:

• нагрев воздуха в системе отопления, вентиляции и кондиционирования;
• охлаждение масла в системе смазки;
• охлаждение отработавших газов в системе рециркуляции отработавших газов;
• охлаждение воздуха в системе турбонаддува;
• охлаждение рабочей жидкости в автоматической коробке передач.

В зависимости от способа охлаждения различают следующие виды систем охлаждения: жидкостная (закрытого типа), воздушная (открытого типа) и комбинированная. В системе жидкостного охлаждения тепло от нагретых частей двигателя отводится потоком жидкости. Воздушная система для охлаждения использует поток воздуха. Комбинированная система объединяет жидкостную и воздушную системы.

Предназначение и разновидности

Отвод тепла — далеко не единственное назначение системы охлаждения двигателя. Она дополнительно отвечает за выполнение ряда иных задач:

• нагрев воздушной массы для отопления салона транспортного средства;
• уменьшение времени ожидания, необходимого для доведения мотора до рабочей температуры;
• уменьшение температуры смазочных материалов, используемых для ДВС;
• если применяется рециркуляция —уменьшается температура выхлопных газов от двигателя внутреннего сгорания;
• если присутствует автоматическая КПП — охлаждается смазка, расположенная внутри.

Схема системы охлаждения двигателя напрямую зависит от того, каким является ее способ функционирования и принцип работы. Соответственно, принято классифицировать узел на несколько категорий:

• жидкостное — тепло отводится за счет постоянной циркуляции техжидкости;
• воздушное— при применении рассматриваемойсхемы систем охлаждения двигателей тепло будет отводиться циркулируемым воздухом;
• комбинированное — включает в себя применение 1-го и 2-го варианта одновременно.

Практика показывает, что комбинированный вариант является наиболее эффективным, обеспечивая стабильную работу мотора в целом.

Устройство

Рассматривая конструкцию, по которой создана система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, можно заметить, что здесь практически отсутствует бак, в котором происходит хранение жидкости. В данном случае такой элемент конструкции не нужен, потому что жидкость постоянно находится в каналах/полостях ДВС и радиаторе.

Хотя бачок все же присутствует — его называют расширительным. Главная задача этой детали — комфортный залив рабочей жидкости в систему, а также возможность залива дополнительного количества жидкости, если ее герметичность по тем или иным причинам нарушена.

На картинке ниже можно посмотреть на устройство системы охлаждения двигателя.

Начнем ознакомление с водяного насоса, именуемого в народе «помпой». Это своеобразная мельница, в которой жидкость циркулирует по каналам ДВС под давлением. Конечной целью данной конструкции является проход воды через полости, расположенные в блоке мотора. Последние, исходя из компоновки двигателя автомобиля, могут быть разными.

Именно в цилиндрах присутствует максимально высокая температура, которая передается на другие детали. При отводе тепловой энергии охлаждается блок цилиндров, но сам антифриз нагревается. Соответственно, работа системы охлаждения двигателя обеспечивает выполнение простых физпроцессов, позволяющих уравнять температуру. Далее рабочая жидкость протекает по другим узлам мотора и проникает в радиатор.

С конструктивной точки зрения, радиатор охлаждения двигателя являет собой решетку, образованную из большого количества небольших вертикальных каналов, на поверхности которых находятся поперечные пластины. Устройство радиатора охлаждения двигателя может быть разным, исходя из того, насколько большой объем двигателя и насколько часто ему приходится набирать обороты.

Естественно, в спортивных моторах радиатор двигателя имеет увеличенные размеры. Возрастает и площадь обдува.Из чего состоит радиатор охлаждения двигателя? Большого количества сот, монтажных креплений, а также бачка, в который заливается антифриз. Он постепенно стекает вниз, в результате чего происходит охлаждение. В конструкции предусматривается наличие емкости снизу, которая снова передает антифриз в водяной насос.

Радиатор системы охлаждения двигателя эффективно справляется со своей задачей благодаря большому количеству каналов. Обеспечение качественного результата его работы также гарантируется за счет постоянного обдува корпуса воздушным потоком. Именно поэтому деталь практически всегда монтируется на «морде» авто.

Но даже этого порой может оказаться недостаточно, особенно тогда, когда транспортное средство находится в неподвижном состоянии. Поэтому с целью охлаждения дизельного двигателя (как и бензинового, в целом) используется специальный вентилятор. Он закреплен между мотором и радиаторным узлом, помогая усилить циркуляцию воздушной массы.

Чтобы гарантировать надежную работу системы, надо убедиться в исправном состоянии радиатора. Многие задаются вопросом — как проверить радиатор охлаждения двигателя? Сделать это достаточно просто — нужно быть уверенным в отсутствии повреждений каналов, а на асфальте должны отсутствовать следы течи из-за разгерметизации.

Проверять радиатор охлаждения двигателя надо перед каждой поездкой. Невыполнение этого требования может привести к детонации мотора, приводящей к невозможности восстановить его работоспособность.

Выше мы разобрались с тем, из чего состоит система охлаждения двигателя большинства транспортных средств. Но есть также и другая функция, которую выполняет система — это прогрев силового агрегата. Несмотря на ее противоречивость названию, при эксплуатации авто в зимнее время низкая температура сильно затрудняет процесс запуска мотора.

Охлаждение двигателя происходит немного хуже из-за мороза и повышенной влажности, топливо распыляется более проблематично, а технические жидкости страдают от повышения вязкости. Чтобы гарантировать нормальный принцип работы системы охлаждения двигателя, придется быстрее ее разогреть. Достичь требуемого эффекта позволяет работающий термостат. Он блокирует попадание антифриза в радиаторные соты.

Минуя данный узел, она перетекает опять в водяной насос, нагревая цилиндры. Термостат самостоятельно совершает подачу антифриза при достижении температуры 70-80 градусов Цельсия (исходя из настроек блока управления и компоновки силового агрегата). Патрубок, открытый в процессе разогрева, сразу же закрывается.

Последним прибором, благодаря которому работает схема охлаждения двигателя, является температурный датчик. Его обычно устанавливают в салоне транспортного средства. Водитель постоянно получает актуальную информацию о температуре мотора в режиме реального времени. При отклонении показателей от нормы владелец авто сможет быстро принять меры по локализации и ремонту поломки.

Практика показывает, что система охлаждения дизельного двигателя наиболее часто выходит из строя в связи с нарушением герметичности. В такой ситуации температура сразу повышается, потому что антифриза в системе становится меньше, и имеющегося объема недостаточно для полноценной работы.

Принцип работы

Принцип работы системы охлаждения двигателя постоянно контролируется штатнымблоком управления силовым агрегатом. В нынешних моделях транспортных средств детали охлаждения проверяются специальным математическим алгоритмом, позволяющим принимать во внимание самые разные параметры работы не только мотора, но и сопутствующих систем.

Отталкиваясь от того, как работает система охлаждения двигателя в нормальном режиме при исправных деталях, система стремится поддерживать их на нормальном уровне. Поэтому электроника включает или выключает на некоторое время те или иные элементы.

Чтобы более подробно узнать, как работает система охлаждения двигателя, рекомендуем посмотреть схему ниже.

Поскольку антифриз принудительно протекает по системе, за него отвечает центробежный насос. Благодаря ему техжидкость прокачивается посредством «рубашки». При выполнении данной работы применение систем охлаждения позволяет добиться охлаждения мотора и нагрева антифриза. Исходя из типа мотора и его схемы, жидкость протекает:

• продольно;
• поперечно.

Схема системы охлаждения двигателя предусматривает два циркуляционных круга — «малый» и «большой». Например, при включениизажигания, когда все детали не нагреты, термостат закрыт, жидкость протекает по малому кругу. Она не доходит до радиатора охлаждения двигателя.

Когда температурный режим доведется до требуемого уровня, происходит открывание термостата — антифриз проникает в радиатор, где и будет происходить уменьшение температуры за счет обдува. Это и есть большой цикл, повторяющийся многократно.

В этом и состоит общий принцип работы радиатора охлаждения двигателя вне зависимости от марки и модели транспортного средства.

В авто с турбиной охлаждение двигателя происходит по несколько иной схеме. Здесь присутствует два контура, где первый установлен с цельюснижения температуры анифриза, а второй охлаждает воздух. При этом первый контур также разделяется на 2 части — для обслуживания головки блока и блока цилиндров в целом.

Это сделано потому, что схема работы системы охлаждения двигателя предусматривает разницу температуры головки и блока на 15-20 градусов. Таким образом, степень вероятности детонации значительно уменьшается, да и камеры сгорания эффективнее наполняются горючим. В устройство системы охлаждениядобавлена одна особенность — в моторе с турбиной все рабочие контуры имеют собственный термостат.

Выводы

Система охлаждения двигателя присутствует на каждом транспортном средстве. Основноеназначение системы охлаждения — поддержаниеоптимальной температуры мотора автомобиля.

Базовые детали системы охлаждения двигателя следующие — радиатор, термостат, датчик температуры и вентилятор. Система состоит из нескольких контуров, отвечающих за правильность функционирования всей системы.

Устройство радиатора достаточно сложное, поскольку конструкция состоит из большого количества маленьких каналов, по которым протекает подогретая жидкость. Своевременная проверка позволяет гарантировать нормальную работу силовой установки в целом.

Жидкостная система охлаждения двигателя.

Жидкостная система охлаждения



Виды жидкостных систем охлаждения

Жидкостная система охлаждения может быть термосифонной и принудительной, открытой и закрытой.
Большинство современных автомобильных двигателей оснащены принудительной системой охлаждения закрытого типа из-за ряда существенных преимуществ.

При термосифонной системе охлаждения жидкость циркулирует по рубашке охлаждения и соединенному с ней радиатору благодаря разнице плотности горячей и холодной жидкости в верхней и нижней части системы (горячая жидкость поднимается, а холодная опускается самотеком, без применения перекачивающих устройств). Такая система проста, но малоэффективна и требует радиатор увеличенной емкости.
Поэтому термосифонная система жидкостного охлаждения распространения на автомобильных двигателях не получила; обычно применяется принудительная система охлаждения, в которой циркуляция охлаждающей жидкости обеспечивается жидкостным насосом.

Открытая система сообщается с окружающей средой (атмосферой) непосредственно, т. е. в такую систему постоянно может поступать воздух, а из системы выпускаться пар.
Закрытая система сообщается с окружающей средой посредством специальных клапанов, размещенных в пробке радиатора или крышке расширительного бачка. Такая система сообщается с атмосферой лишь в случае значительного превышения давления в ней, выпуская пар и горячий воздух через клапана. Это позволяют поднять давление и температуру кипения охлаждающей жидкости, благодаря чему можно уменьшить габаритные размеры радиатора.

Закипевшая охлаждающая жидкость резко снижает эффективность системы охлаждения, так как в этом случае в жидкости образуются пузырьки пара, препятствующие циркуляции жидкости и теплообменным процессам. Поэтому современные автомобильные двигатели оснащаются закрытой системой охлаждения, позволяющей использовать более высокий нагрев жидкости без закипания.

***

Устройство и работа жидкостной системы охлаждения

В классическом исполнении жидкостная система охлаждения двигателя состоит из жидкостного и воздушного трактов. Жидкостный тракт системы включает в себя (см. рис. 1): рубашку 6 охлаждения, термостат, радиатор 1, жидкостный насос 5, расширительный бачок 4 и трубопроводы.

Воздушный тракт системы состоит из радиатора 1, вентилятора 9 и направляющих элементов тракта (диффузора).

Принцип действия системы охлаждения заключается в следующем: жидкостный насос 5, приводимый от коленчатого вала двигателя, засасывает охлаждающую жидкость из нижней части радиатора и нагнетает ее в рубашку охлаждения 6. Проходя по каналам и полостям рубашки, жидкость забирает избыток теплоты у цилиндров и головки блока цилиндров, охлаждая детали.
Затем охлаждающая жидкость через систему патрубков и термостат поступает в верхний бачок 12 (рис. 1,б) радиатора, откуда по множеству трубок, составляющих сердцевину радиатора, скатывается в нижний бачок, отдавая по пути теплоту и охлаждаясь.
Далее охлаждающая жидкость опять засасывается насосом и циркуляция повторяется.
Описанный путь охлаждающей жидкости называют циркуляцией по большому кругу (рис. 2,б).



На пути охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения в верхнем патрубке устанавливается специальный прибор — термостат, представляющий собой температурный клапан, который автоматически, в зависимости от степени нагрева, изменяет направление движения охлаждающей жидкости.
Если жидкость холодная, т. е. еще не прогрелась до рабочей температуры, клапан термостата перекрывает проход жидкости в радиатор и направляет ее сразу в насос, откуда она вновь поступает к рубашке охлаждения двигателя.
Такой путь жидкости, когда она перемещается, минуя радиатор, называется циркуляцией по малому кругу (рис. 2,а).

По малому кругу жидкость циркулирует при пуске холодного двигателя, обеспечивая его быстрый прогрев до рабочих температур. Когда двигатель прогревается, термостат обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости по большому кругу, через радиатор.

Клапан термостата начинает открываться, пропуская охлаждающую жидкость в радиатор при температуре 70…87 ˚С.

***

Интенсивному охлаждению жидкости в радиаторе способствует поток воздуха, создаваемый вентилятором 9. Скорость потока охлаждающего воздуха зависит от скорости движения автомобиля. Изменить скорость воздушного потока можно с помощью жалюзи 2 (рис. 2,а), установленных перед радиатором.
На современных автомобилях изменение интенсивности обдува радиатора воздухом осуществляется автоматическими устройствами, например, вентиляторами с приводом от управляемого термодатчиком электродвигателя, гидромуфтами различных конструкций и т. п.

Охлаждающая жидкость может подводиться к рубашке охлаждения двигателя через нижний пояс цилиндров, верхний пояс и головку блока цилиндров. Подвод охлаждающей жидкости через нижний пояс цилиндров характерен для дизелей, которые допускают повышение температуры головки блока цилиндров, способствующее лучшему воспламенению рабочей смеси от сжатия.

В двигателях с принудительным воспламенением, склонных к детонации при наличии в камере сгорания перегретых зон, охлаждающая жидкость подводится через верхние пояса (рис. 1,б) или даже через головку блока цилиндров (рис. 1,в). В последнем случае нагретые участки головки блока цилиндров охлаждаются наиболее интенсивно.

Для подвода охлаждающей жидкости в рубашку охлаждения иногда применяют водораспределительные трубы 14 (рис. 1,в), имеющие окна против каждого цилиндра. Благодаря этому достигается параллельный подвод охлаждающей жидкости одинаковой температуры ко всем цилиндрам и улучшается равномерность их охлаждения.

Контроль над работой системы охлаждения осуществляется с помощью датчиков и указателя температуры, а также сигнализатора аварийной температуры охлаждающей жидкости.

Датчики устанавливаются в системе охлаждения двигателя, а указатель и сигнализатор – на приборной доске (щитке приборов) в кабине водителя.

Теплота, отводимая жидкостью от деталей двигателя, используется для подогрева впускного трубопровода, улучшения смесеобразования, а также для отопления кабины или салона автомобиля в холодную погоду.

***

Назначение и устройство радиатора



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Вопрос недели: Почему в системе охлаждения двигателя есть термостат и влияет ли он на расход охлаждающей жидкости?

Вопрос месяца, представленный Биллом Маклелланом, Пасадена, Калифорния, на который ответила Мелани Хант, доцент кафедры машиностроения Калифорнийского технологического института.

Система охлаждения — важная часть автомобильного двигателя. Я определенно стал лучше осознавать этот факт после того, как моя машина перегрелась на шоссе Санта-Моника.

Система охлаждения выполняет три важные функции.Во-первых, отводит излишки тепла от двигателя; во-вторых, он поддерживает рабочую температуру двигателя там, где он работает наиболее эффективно; и, наконец, он максимально быстро доводит двигатель до нужной рабочей температуры.

Система охлаждения состоит из шести основных частей: двигателя, радиатора, водяного насоса, охлаждающего вентилятора, шлангов и термостата. В процессе сгорания часть энергии топлива превращается в тепло. Это тепло передается охлаждающей жидкости, которая циркулирует в двигателе с помощью водяного насоса.Шланги несут горячую охлаждающую жидкость к радиатору, где тепло передается воздуху, который протягивается мимо двигателя охлаждающим вентилятором. Затем охлаждающая жидкость возвращается к водяному насосу и рециркулирует.

Когда двигатель холодный, например, первым делом утром, двигатель работает немного иначе. Для максимальной эффективности двигатель разработан с возможностью быстрого прогрева. Как только двигатель достигает нужной рабочей температуры, он рассчитывается на поддержание стабильной температуры, что и является целью термостата.Термостат похож на клапан, который открывается и закрывается в зависимости от температуры. Термостат изолирует двигатель от радиатора до тех пор, пока он не достигнет определенной минимальной температуры. Без термостата двигатель всегда будет отдавать тепло радиатору, и ему потребуется больше времени для прогрева. Как только двигатель достигает желаемой рабочей температуры, термостат регулирует поток в радиатор для поддержания стабильной температуры.

Иногда охлаждающая жидкость настолько горячая, что термостат полностью открывается, что делает двигатель полностью зависимым от радиатора для поддержания стабильной температуры.Пока через радиатор проходит достаточно воздуха, двигатель остается холодным. Если по какой-либо причине расход воздуха будет слишком низким, радиатор не справится со своей работой и двигатель может перегреться. В этот момент, если скорость потока охлаждающей жидкости увеличивается, двигатель будет передавать больше тепла охлаждающей жидкости, что усугубит ситуацию. Ограничение потока термостата способствует увеличению давления в системе охлаждения, что затрудняет закипание охлаждающей жидкости в водяном насосе. Однако это мало помогает радиатору охладить двигатель.

Как работает система охлаждения двигателя

А автомобильный двигатель при работе выделяет много тепла, и его необходимо постоянно охлаждать, чтобы избежать двигатель повреждать.

Обычно это делается путем обращения охлаждающая жидкость жидкость обычно вода, смешанная с антифриз раствор через специальные охлаждающие каналы. Некоторые двигатели охлаждаются воздухом, проходящим через ребра. цилиндр оболочки.

Как циркулирует охлаждающая жидкость

Типичная система водяного охлаждения с вентилятором с приводом от двигателя: обратите внимание на перепускной шланг, отводящий горячую охлаждающую жидкость для нагревателя. На герметичной крышке расширительного бачка есть подпружиненный клапан, который открывается при превышении определенного давления.

Система охлаждения с водяным охлаждением

А с водяным охлаждением Блок двигателя и крышка цилиндра имеют соединенные между собой каналы охлаждающей жидкости, проходящие через них. Вверху головки блока цилиндров все каналы сходятся к единому выходному отверстию.

А насос , приводимый шкивом и ремнем от коленчатый вал , выталкивает горячую охлаждающую жидкость из двигателя в радиатор , который является формой теплообменник .

Нежелательное тепло передается от радиатора в воздушный поток, а затем охлажденная жидкость возвращается к входному отверстию в нижней части блока и снова течет обратно в каналы.

Обычно насос подает охлаждающую жидкость вверх через двигатель и вниз через радиатор, пользуясь тем фактом, что горячая вода расширяется, становится легче и поднимается над холодной водой при нагревании. Его естественная тенденция — течь вверх, а насос способствует циркуляции.

Радиатор соединен с двигателем резиной. шланги , и имеет верхний и нижний резервуары, соединенные стержнем из множества тонких трубок.

Трубки проходят через отверстия в стопке тонких пластин из листового металла, так что сердцевина имеет очень большую площадь поверхности и может быстро отдавать тепло более холодному воздуху, проходящему через нее.

В старых автомобилях трубки проходят вертикально, но современные автомобили с низким фасадом имеют радиаторы поперечного потока с трубками, которые проходят из стороны в сторону.

В двигателе с нормальной рабочей температурой охлаждающая жидкость лишь немного ниже нормальной точки кипения.

Риск закипания можно избежать, увеличив давление в системе, что повышает температуру кипения.

Дополнительное давление ограничивается крышкой радиатора, в которой находится давление клапан в этом. Избыточное давление открывает клапан, и охлаждающая жидкость вытекает через переливной патрубок.

в система охлаждения этого типа происходит постоянная небольшая потеря охлаждающей жидкости, если двигатель работает очень горячо. Систему необходимо время от времени пополнять.

Более поздние автомобили имеют герметичную систему, в которой любой перелив проходит в расширительный бак , из которого он всасывается обратно в двигатель при остывании оставшейся жидкости.

Как помогает вентилятор

Радиатор нуждается в постоянном потоке воздуха через его сердцевину для надлежащего охлаждения. Когда машина движется, это все равно происходит; но когда он неподвижен поклонник используется для улучшения воздушного потока.

Вентилятор может приводиться в движение двигателем, но, если двигатель не работает, он не всегда нужен во время движения автомобиля, поэтому энергия используется для вождения отходов топливо .

Чтобы преодолеть это, некоторые автомобили имеют вязкая муфта жидкость схватить работает с помощью термочувствительного клапана, который отключает вентилятор до тех пор, пока температура охлаждающей жидкости не достигнет заданного значения.

Другие автомобили имеют электровентилятор, который также включается и выключается по температуре датчик .

Для быстрого прогрева двигателя радиатор закрывается термостат , обычно размещается над насосом. Термостат имеет клапан, работающий от камеры, заполненной воском.

При прогреве двигателя воск плавится, расширяется и толкает клапан, позволяя охлаждающей жидкости течь через радиатор.

Когда двигатель останавливается и остывает, клапан снова закрывается.

Вода расширяется при замерзании, и если вода в двигателе замерзнет, ​​она может лопнуть блок или радиатор.Так антифриз обычно этиленгликоль добавляется в воду, чтобы снизить ее Точка замерзания до безопасного уровня.

Антифриз не следует сливать каждое лето; его обычно можно оставить на два-три года.

Системы охлаждения двигателя с воздушным охлаждением

в с воздушным охлаждением Двигатель, блок и ГБЦ выполнены с глубокими ребрами снаружи.

Ребра цилиндра с воздушным охлаждением шире вверху, где выделяется больше всего тепла.Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к ребрам. Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к ребрам.

Воздушное охлаждение через ребра

Ребра цилиндра с воздушным охлаждением шире вверху, где выделяется больше всего тепла. Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к ребрам. Ребра цилиндра с воздушным охлаждением шире вверху, где выделяется больше всего тепла.

Водяная система отопления

В обогревателе, работающем от водяного клапана, весь воздух проходит через матрицу. Температура матрицы регулируется путем регулирования количества проходящей через нее горячей воды.

Часто воздуховод проходит вокруг ребер, и вентилятор с приводом от двигателя продувает воздух через канал, чтобы отводить тепло от ребер.

Чувствительный к температуре клапан регулирует количество воздуха, нагнетаемого вентилятором, и поддерживает постоянную температуру даже в холодные дни.

Охлаждение масла

Как работает система охлаждения вашего двигателя?

Вашему двигателю нужно многое сделать, чтобы вы продолжали двигаться. Он забирает топливо из топливной системы и создает крошечные контролируемые взрывы. Компоненты вращаются, вращаются и проворачиваются, и, несмотря на все это, двигатель довольно быстро нагревается. Фактически, типичный двигатель работает при температуре от 195 до 220 градусов по Фаренгейту, и это даже не включает температуру окружающей среды! Летом там становится еще жарче.К счастью, ваш двигатель может охладиться за счет использования радиатора и других компонентов как части системы охлаждения. Итак, как работает система охлаждения двигателя автомобиля?

Компоненты системы охлаждения

Система охлаждения состоит из нескольких компонентов и каналов, проходящих через блок цилиндров и головок, для охлаждения двигателя. Тем не менее, ни один из этих компонентов не сможет выполнять свои задачи без использования охлаждающей жидкости. Смесь химикатов и воды, охлаждающая жидкость, также называемая антифризом, поддерживает охлаждение двигателя, а также предотвращает замерзание воды в двигателе при более низких температурах.В охлаждающую жидкость также входят некоторые присадки, в том числе смазочные, для защиты двигателя от повреждений. Охлаждающая жидкость начинается с водяного насоса и проходит через каналы двигателя, собирая тепло по мере продвижения. Он течет к головкам цилиндров для сбора тепла от камер сгорания, проходит мимо термостата, через шланг радиатора и в радиатор. Охлаждающая жидкость проходит через ребра радиатора, где она охлаждается воздушным потоком, проходящим через радиатор. Как только он покидает радиатор, он возвращается к водяному насосу через нижний шланг радиатора.

Водяной насос

Приводимый в движение змеевиком от коленчатого вала, водяной насос обеспечивает непрерывное прохождение охлаждающей жидкости через двигатель, радиатор и шланги при поддержании идеальной температуры. Без работающего водяного насоса охлаждающая жидкость не сможет добраться до места, где она необходима для отвода тепла, и может вызвать перегрев двигателя.

Термостат

Двигатели с жидкостным охлаждением оснащены термостатом, который расположен между двигателем и радиатором.Термостат контролирует температуру охлаждающей жидкости и регулирует ее поток. Термостат контролирует температуру двигателя, и, если температура двигателя низкая, термостат предотвращает вытекание охлаждающей жидкости и направляет ее обратно в двигатель. По мере повышения температуры термостат начнет медленно открываться. Термостат полностью откроется, когда двигатель достигнет температуры около 200 градусов по Фаренгейту.

Радиатор

Радиатор представляет собой теплообменник, предназначенный для передачи тепла от охлаждающей жидкости через его каналы, так что охлаждающая жидкость может продолжать движение через двигатель.Радиаторы, в основном сделанные из алюминия, передают тепло от горячей охлаждающей жидкости через трубки, и когда воздух дует с помощью вентиляторов, он проходит через ребра радиатора для охлаждения жидкости.

Крышка радиатора

Вода закипает примерно при 212 градусах по Фаренгейту, а поскольку охлаждающая жидкость частично состоит из воды, она тоже будет закипать при 212 градусах, верно? Не совсем. Благодаря давлению, создаваемому крышкой радиатора, температура кипения значительно повышается. Однако слишком большое давление может вызвать серьезные повреждения, и необходимо сбросить некоторое давление.Крышка радиатора сбрасывает давление, когда оно достигает определенной точки.

Шланги

Охлаждающая жидкость может перемещаться по двигателю только одним способом — через шланги радиатора. Шланги представляют собой гибкие соединения, прикрепленные к двигателю, по которым охлаждающая жидкость транспортируется между двигателем и радиатором, а также между ними. Охлаждающая жидкость направляется в радиатор для охлаждения и возвращается обратно в двигатель. Шланг отопителя предназначен для направления охлаждающей жидкости к нагревательному элементу автомобиля, называемому сердечником отопителя, для поддержания температуры в салоне в холодное время года.

Важность системы охлаждения двигателя

Ваш двигатель лучше работает при более высоких температурах, но слишком много тепла может нанести ему вред. Двигатель может быть серьезно поврежден, что может быть необратимым и привести к замене или очень дорогостоящему ремонту. Когда какая-либо часть системы охлаждения выходит из строя, ваш двигатель становится уязвимым для теплового повреждения. Компоненты в двигателе и вокруг него могут подвергнуться сильному нагреву. Перегрев может привести к расплавлению уплотнений, датчиков, ремней и других компонентов. В случае неисправности термостата, когда охлаждающая жидкость присутствует, но не может циркулировать, это может вызвать перегрев, который также может вызвать серьезные повреждения. Шланги, находящиеся под давлением, например, могут вызвать кипение охлаждающей жидкости, создавая значительное давление, и расширяться, что может привести к разрыву шлангов и утечке охлаждающей жидкости.

Головки цилиндров расположены над цилиндрами на блоке цилиндров и закрывают цилиндр, создавая камеру сгорания. Однако головки цилиндров сделаны из алюминия и не предназначены для выдерживания суровых температур.Если автомобиль перегреется, головки блока цилиндров могут начать плавиться и деформироваться. Деформация является проблемой, поскольку она влияет на процесс сгорания и может привести к снижению мощности двигателя, вызвать пропуски зажигания или утечку масла.

Перегрев двигателя также может вызвать взрыв прокладки головки блока цилиндров. Повреждающее воздействие выдувной прокладки головки блока цилиндров является значительным и дорогостоящим. Охлаждающая жидкость начинает протекать и смешивается с моторным маслом. Хотя обе жидкости идеально подходят для работы вашего автомобиля, они не работают вместе.Масло и охлаждающая жидкость ухудшают работу двигателя и влияют на выхлопную систему, включая выход дыма из выхлопной трубы.

Что означает индикатор системы охлаждения двигателя?

Когда датчик температуры в вашем автомобиле достигает «опасной зоны», красная область, ближайшая к букве «H», обозначает высокую температуру, световой индикатор, похожий на волнообразный градусник, указывает на то, что двигатель становится слишком горячим и может перегреться. Это указание вам найти безопасное место, чтобы остановиться и попытаться дать двигателю остыть.Если вы находитесь в пробке и начинаете замечать, как стрелка поднимается вверх, вы можете попытаться повернуть вспять температуру, опустив окна и включив обогреватель на полную мощность. В любом случае, если ваша машина начинает перегреваться, не пытайтесь ехать дальше. Не рискуйте повредить ваш двигатель. Вместо этого обратитесь в службу буксировки и отбуксируйте свой автомобиль в ближайший к вам автомобильный центр, где техник может определить, что вызывает перегрев вашего автомобиля.

Охлаждение двигателя — устройство и функционирование

Температура горящего топлива (до 2000 ° C) отрицательно сказывается на работе двигателя.Поэтому двигатель охлаждают до рабочей температуры. Первым видом охлаждения водой было термосифонное охлаждение.

Нагретая, более легкая вода поднимается в верхнюю часть радиатора через коллектор и охлаждается воздушным потоком. Затем он опускается вниз и возвращается в двигатель. Вода циркулирует при работающем двигателе. Охлаждение поддерживалось вентилятором, но регулировать было невозможно. Позже водяная помпа ускорила циркуляцию воды.

Слабые стороны:

• Длительное время прогрева
• Низкая температура двигателя в холодное время года

При дальнейшей разработке двигателей использовались регуляторы охлаждающей жидкости (т. е. термостат). Циркуляция воды через радиатор регулируется в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. В 1922 году это описывалось так: «Назначение этих устройств — быстрый прогрев двигателя и предотвращение остывания двигателя.»

Мы имеем в виду систему охлаждения с термостатическим управлением со следующими функциями:

• Короткое время прогрева
• Поддержание постоянной рабочей температуры

Термостат стал решающим усовершенствованием системы охлаждения двигателя и обеспечил циркуляцию охлаждающей жидкости при коротком замыкании. Пока желаемая рабочая температура двигателя не достигается, вода не проходит через радиатор, а обходит его и попадает в двигатель.Термостат открывает соединение с радиатором только после достижения желаемой рабочей температуры. Эта система управления и по сей день остается основой всех систем. Рабочая температура двигателя важна не только с точки зрения производительности и расхода топлива, но и с точки зрения низкого уровня выбросов загрязняющих веществ.

Для охлаждения двигателя используется тот факт, что вода под давлением кипит не при температуре 100 ° C, а только между 115 ° C и 130 ° C. В охлаждающем контуре давление находится в пределах 1.0 бар и 1,5 бар. Это замкнутая система охлаждения. В системе есть расширительный бак, который заполнен только наполовину. Охлаждающая среда — это не просто вода, а смесь воды и охлаждающей добавки. Сейчас мы имеем дело с охлаждающей жидкостью, обеспечивающей защиту от замерзания, с повышенной температурой кипения и защищающей детали двигателя и систему охлаждения от коррозии.

Описание систем охлаждения двигателя

| Discover Boating

Наш последний конкурс состоял из выбора порядка действий для проверки при поиске и устранении неисправностей в двигателе с «сырой водой» охлаждения.Некоторые из наших зрителей попросили меня объяснить, что такое система сырой воды и как она работает. Под сырой водой понимается вода, в которой плавает лодка. Не имеет значения, соленая она или пресная, обе используются для охлаждения двигателя. Процесс начинается с забора воды в двигатель через штуцер забортного клапана и прокачки ее через водяную рубашку двигателя и отверстия с помощью механического водяного насоса. В системе с неочищенной водой вода всасывается через забортный клапан водяным насосом. Вода проходит через двигатель и напрямую выходит из выхлопной трубы.Эта более прохладная вода поглощает тепло от двигателя, чтобы помочь ему остыть. В большинстве новейших судовых двигателей используется закрытая система охлаждения. Это означает, что в верхней части двигателя есть небольшой резервуар, в котором используется смесь пресной воды и охлаждающей жидкости. Эта пресная вода циркулирует через двигатель и через теплообменник. Пресная вода в этой системе поглощает тепло двигателя. Сырая вода по-прежнему всасывается через забортный клапан, но течет только через рубашку теплообменника. Эта более холодная неочищенная вода поглощает тепло от пресной воды через рубашку теплообменника и затем откачивается через выхлоп.

Преимущества закрытой системы по сравнению с системой сырой воды огромны, особенно если вы работаете в соленой воде. Соленая вода имеет тенденцию к образованию коррозионных отложений, когда двигатель работает при температуре выше 140 °. В системе неочищенной воды эта накипь накапливается внутри водяной рубашки и портов двигателя. Когда накипь достигает точки, в которой поток воды ограничивается, двигатель начинает перегреваться. На этом этапе вы, вероятно, собираетесь заменить двигатель.

В закрытой системе вода, протекающая через водяную рубашку и отверстия двигателя, представляет собой пресную воду и охлаждающую жидкость.Единственная часть, через которую проходит сырая вода, — это теплообменник. Однако происходит такое же масштабирование. Когда поток воды ограничен и двигатель начинает перегреваться, вы можете «вскипятить кислоту» из теплообменника и продолжить его использование. В худшем случае вам придется заменить теплообменник. Это будет намного дешевле, чем замена двигателя.

Другими компонентами системы охлаждения, будь то неочищенная вода или закрытая, являются забортный клапан, морской фильтр, шланги и зажимы, ремни и рабочее колесо водяного насоса.

Забортный клапан — это проходное через корпус устройство, которое позволяет воде попадать в корпус снаружи. У этого устройства есть ручка, которая позволяет перекрыть поток воды, если у вас есть проблема, например, ослабленный хомут или треснувший шланг. Вам следует ежемесячно проверять запорные устройства забортных клапанов, чтобы убедиться в их работоспособности. В качестве дополнительной меры безопасности вы должны иметь мягкую коническую деревянную заглушку (называемую заглушкой) размером с забортный клапан, привязанную к забортному клапану. В случае, если шланг частичен, и вы не можете задействовать запор, вы можете вставить пробку в забортный клапан, чтобы остановить поток воды.

Следующей частью системы охлаждения двигателя является морской фильтр. Это устройство, через которое протекает неочищенная вода, предназначенное для фильтрации мусора, песка, листьев и т. Д. До того, как она попадет в двигатель. Это устройство работает как скиммер для бассейна. Существует несколько видов сетчатых фильтров, но все они имеют съемный фильтр или сетку, которые необходимо регулярно проверять, чистить или заменять.

Шланги, зажимы и ремни жизненно важны для системы охлаждения, и их также следует периодически проверять.Каждый раз при проверке масла, что следует делать перед каждым запуском, необходимо визуально проверять шланги, зажимы и ремни на предмет износа. Все шланги, расположенные ниже ватерлинии, должны иметь двойной зажим. Это поможет предотвратить попадание воды в трюм в случае выхода из строя одного из зажимов. Если вы обнаружите заржавевший хомут, защемленный или потрескавшийся шланг или ремень, их следует немедленно заменить. Обязательно заменяйте шланги с такими же требованиями к диаметру, длине и температуре, которые предлагает производитель.

Насос сырой воды, который приводится в движение ремнем двигателя, содержит крыльчатку, которая приводит в действие насос. Обычно достаточно легко получить доступ к крыльчатке, чтобы проверить или заменить ее.

В замкнутую систему следует добавить коммерческую охлаждающую жидкость (антифриз). Это предотвратит замерзание пресной воды и повреждение двигателя в холодном климате, а также поможет предотвратить образование коррозии в системе пресной воды. Обычно вы используете охлаждающую жидкость и пресную воду в соотношении 50/50.В более холодном климате вы можете увеличить процент охлаждающей жидкости.

Таким образом, прямая система неочищенной воды обеспечивает циркуляцию воды через водяную рубашку двигателя, которая протекает через блок, головку, коллектор и т. Д. Эта вода поглощает тепло от двигателя и выходит за борт.

Закрытая система обеспечивает циркуляцию пресной воды и охлаждающей жидкости через водяную рубашку двигателя и через теплообменник. Эта пресная вода поглощает тепло двигателя. Неочищенная вода также прокачивается через теплообменник, где она поглощает часть тепла пресной воды и снова выбрасывается за борт.

Источник:
Boatsafe.com

Система охлаждения вашего двигателя · BlueStar Inspections

Типичный автомобиль с четырехцилиндровым двигателем, движущийся по шоссе со скоростью 55 миль в час, будет производить около 5000 контролируемых взрывов в минуту внутри двигателя, поскольку свечи зажигания воспламеняют воздушно-топливную смесь в каждом из цилиндров. Это то, что продвигает автомобиль по дороге. Эти взрывы выделяют огромное количество тепла и, если их не контролировать, за считанные минуты могут вывести из строя двигатель.Система охлаждения двигателя предназначена для контроля и регулирования этих высоких температур.

Современные системы охлаждения не сильно изменились по сравнению со старыми системами охлаждения, но они стали намного более эффективными и надежными при выполнении своей работы. Базовая система охлаждения по-прежнему состоит из жидкой охлаждающей жидкости, которая циркулирует через блок цилиндров и головку блока цилиндров (или головки в двигателе с V-образной конфигурацией), а затем вытесняется в радиатор для охлаждения потоком воздуха, проходящего через решетку в направлении перед автомобилем.

Система охлаждения должна поддерживать постоянную температуру двигателя, независимо от того, является ли температура наружного воздуха горячей 100 градусов по Фаренгейту или 30 градусов ниже нуля. Если температура двигателя слишком низкая, пострадает экономия топлива и увеличатся выбросы. Если температура двигателя будет слишком высокой в ​​течение длительного времени, двигатель будет поврежден. Диапазон рабочих температур двигателя для большинства автомобилей составляет от 195 до 220 градусов по Фаренгейту. Оптимальная температура составляет около 212 градусов по Фаренгейту.Более высокая разница температур между охлаждающей жидкостью двигателя и наружным воздухом делает теплопередачу более эффективной. Система охлаждения двигателя состоит из охлаждающей жидкости двигателя, каналов внутри блока цилиндров и головок (головок) цилиндров, водяного насоса для циркуляции охлаждающей жидкости и термостата для контроль температуры охлаждающей жидкости, радиатор для охлаждения охлаждающей жидкости, вентилятор для протягивания воздуха через радиатор, крышка радиатора для контроля давления в системе и соединительные шланги для передачи охлаждающей жидкости от двигателя к радиатору, а также для система обогрева автомобиля, в которой используется горячая охлаждающая жидкость для обогрева кабины автомобиля.

Охлаждающая жидкость двигателя выполняет основную функцию конвективного теплообмена в двигателях внутреннего сгорания. Охлаждающая жидкость представляет собой смесь воды, антифриза, ингибиторов коррозии и смазочных материалов. Охлаждающая жидкость была разработана, чтобы преодолеть недостатки воды как теплоносителя. Многие современные автомобили оснащены охлаждающей жидкостью с увеличенным или долговечным сроком службы, которая рассчитана на срок до пяти лет или 150 000 миль. Зеленой охлаждающей жидкости обычно хватает на два года или 30 000 миль. Правильная смесь и качество охлаждающей жидкости предотвратят замерзание зимой, предотвратят закипание летом, предотвратят ржавчину и коррозию металлических деталей, станут хорошим проводником тепла и помогут предотвратить электролиз.

Система охлаждения работает за счет циркуляции жидкой охлаждающей жидкости через каналы в блоке цилиндров и головках цилиндров. По мере прохождения охлаждающей жидкости через эти каналы тепло передается от компонентов двигателя к охлаждающей жидкости. Затем нагретая охлаждающая жидкость попадает по резиновому шлангу в радиатор в передней части моторного отсека. Проходя через тонкие трубки в радиаторе, горячая жидкость охлаждается воздушным потоком, поступающим в моторный отсек через решетку перед автомобилем.После охлаждения жидкость возвращается в двигатель, чтобы поглотить больше тепла. Водяной насос поддерживает циркуляцию жидкости в системе при работающем двигателе.

Между двигателем и радиатором устанавливается термостат, чтобы поддерживать температуру охлаждающей жидкости выше определенной заданной температуры, чтобы двигатель работал оптимально. Если температура охлаждающей жидкости опускается ниже этой температуры, термостат блокирует поток охлаждающей жидкости к радиатору, заставляя жидкость вместо этого через байпас непосредственно обратно в двигатель.Охлаждающая жидкость будет продолжать циркулировать таким образом до тех пор, пока не будет достигнута оптимальная рабочая температура, после чего термостат откроется и позволит охлаждающей жидкости вернуться через радиатор для охлаждения.

Система охлаждения должна находиться под давлением для предотвращения закипания охлаждающей жидкости. Однако слишком высокое давление приведет к разрыву и утечке шлангов и других компонентов, поэтому необходима система для сброса давления, если оно превышает определенный предел. Работа по поддержанию давления в системе охлаждения принадлежит радиатору или крышке бачка для утилизации охлаждающей жидкости под давлением.Колпачок обычно увеличивает давление в системе охлаждения на 14 или 15 фунтов на квадратный дюйм и поднимает температуру кипения примерно на 43 градуса по Фаренгейту. Колпачок выпускает охлаждающую жидкость под давлением в расширительный бачок охлаждающей жидкости. Затем эта жидкость возвращается в систему охлаждения после того, как двигатель остынет. Никогда не снимайте крышку радиатора сразу после остановки двигателя, поскольку охлаждающая жидкость под давлением сразу же начнет закипать, как только давление будет сброшено. Почти наверняка возникнут ожоги и серьезные травмы.

Охлаждающая жидкость проходит по пути от водяного насоса через каналы внутри блока цилиндров, где она собирает тепло, выделяемое цилиндрами.Затем он течет вверх к головкам цилиндров, где собирает больше тепла от камер сгорания. Затем он течет мимо термостата (если термостат открыт, чтобы позволить жидкости пройти), через верхний шланг радиатора в радиатор. Охлаждающая жидкость проходит через тонкие трубки, составляющие сердцевину радиатора, и охлаждается потоком воздуха, проходящего через радиатор. Оттуда он вытекает из радиатора через нижний шланг радиатора обратно в водяной насос. К этому времени охлаждающая жидкость остыла и готова собирать больше тепла от двигателя.

Есть несколько резиновых шлангов, соединяющих компоненты системы охлаждения. Основными шлангами называют верхний и нижний шланги радиатора. Эти два шланга направляют охлаждающую жидкость между двигателем и радиатором. Шланги отопителя подают горячую охлаждающую жидкость от двигателя к сердечнику отопителя. Один из этих шлангов может иметь регулирующий клапан нагревателя, установленный на линии, чтобы блокировать попадание горячей охлаждающей жидкости в сердечник нагревателя, когда кондиционер установлен на максимальное охлаждение. Другой шланг, называемый байпасным, используется для циркуляции охлаждающей жидкости по двигателю в обход радиатора, когда термостат закрыт.В некоторых двигателях не используется резиновый перепускной шланг. Вместо этого они могут использовать металлическую трубку или иметь встроенный проход в переднем корпусе двигателя.

На задней стороне радиатора со стороны, ближайшей к двигателю, установлены один или два электрических вентилятора охлаждения внутри корпуса, который предназначен для защиты пальцев и направления воздушного потока. Вентиляторы управляются компьютером автомобиля. Датчик контролирует температуру двигателя и отправляет информацию в компьютер. Компьютер определяет, следует ли включать вентилятор, и включает реле вентилятора, если требуется дополнительный поток воздуха через радиатор. Вентиляторы обеспечивают прохождение воздуха через радиатор, когда автомобиль движется медленно или останавливается при работающем двигателе. Если бы вентиляторы перестали работать, температура двигателя начинала бы повышаться каждый раз, когда автомобиль останавливался.

Если в автомобиле есть кондиционер, перед радиатором системы охлаждения двигателя устанавливается дополнительный радиатор, называемый конденсатором кондиционера. Конденсатор кондиционера также нуждается в охлаждении потоком воздуха, поступающим в моторный отсек.Если кондиционер включен, система будет поддерживать работу одного электрического вентилятора охлаждения, даже если двигатель не горячий. Если нет потока воздуха через конденсатор кондиционера, кондиционер не сможет охлаждать воздух, поступающий в кабину транспортного средства.

Двигатель, который перегревается, быстро самоуничтожится. Правильное обслуживание системы охлаждения жизненно важно для срока службы двигателя и безотказной работы системы охлаждения. Важно, чтобы сертифицированный специалист ASE проводил проверку всех компонентов системы охлаждения на ежегодной основе.Во время осмотра техник должен проверить под давлением крышку радиатора, чтобы убедиться, что система охлаждения работает на должном уровне давления, прогнать автомобиль до рабочей температуры, чтобы убедиться, что термостат двигателя правильно регулирует температуру двигателя, проверить уровень охлаждающей жидкости и визуально осмотреть на наличие каких-либо признаков утечки охлаждающей жидкости проверьте защиту охлаждающей жидкости и уровни pH, чтобы определить необходимость замены охлаждающей жидкости, и визуально осмотрите шланги системы охлаждения. Всегда убедитесь, что вы используете охлаждающую жидкость того типа и смеси, которые рекомендованы производителем вашего автомобиля.

Как работает термостат в системе охлаждения автомобиля?

Любой автомобильный двигатель с жидкостным охлаждением имеет небольшое устройство, называемое термостатом , которое находится между двигателем и радиатором. Термостат в большинстве автомобилей имеет диаметр около 2 дюймов (5 см). Его задача — перекрыть поток охлаждающей жидкости к радиатору, пока двигатель не прогреется. Когда двигатель холодный, охлаждающая жидкость не течет через двигатель. Когда двигатель достигает своей рабочей температуры (обычно около 95 градусов Цельсия), термостат открывается.Позволяя двигателю прогреться как можно быстрее, термостат снижает износ двигателя, отложения и выбросы.

Если у вас когда-нибудь будет возможность протестировать термостат, то за ним стоит наблюдать, потому что то, что они делают, кажется невозможным. Вы можете положить один в кастрюлю с кипящей водой на плите. Когда он нагревается, его клапан открывается примерно на дюйм, очевидно, по волшебству! Если вы хотите попробовать это сами, сходите в магазин автозапчастей и купите его за пару долларов.

Секрет термостата кроется в маленьком цилиндре, расположенном на стороне двигателя устройства.Этот цилиндр заполнен воском , который начинает плавиться при температуре примерно 180 градусов F (разные термостаты открываются при разных температурах, но 180 F / 82 C — это обычная температура). Шток, соединенный с клапаном, вдавливается в этот воск. Когда воск тает, он значительно расширяется и выталкивает шток из цилиндра, открывая клапан. Если вы прочитали «Как работают термометры» и провели эксперимент с бутылкой и соломинкой, вы видели тот же процесс в действии. Воск расширяется намного больше, потому что он превращается из твердого в жидкое в дополнение к расширению от тепла.

Эта же технология используется в автоматических открывателях для вентиляционных отверстий теплиц и световых люков. См. Эту страницу для примера. В этих устройствах воск плавится при более низкой температуре.

Эти ссылки помогут вам узнать больше:

.