Motor je skoro identičan na svim mašinama. Moderni automobili koriste hibridni sistem. Da, jeste, jer u hlađenje ne učestvuje samo tečnost, već i vazduh. Produvaju ćelije radijatora. Zbog toga je hlađenje mnogo efikasnije. Nije tajna da pri malim brzinama cirkulacija tekućine ne štedi - morate dodatno ugraditi ventilator na radijator.

ventilator hladnjaka

Pričajmo o domaćim automobilima, na primjer, o Ladi. Da bi se osigurao bolji prijenos topline, sistem hlađenja motora ("Kalina"), čiji krug ima standardnu ​​konfiguraciju, sadrži ventilator. Njegova glavna funkcija je upuhivanje zraka u ćelije radijatora kada tekućina dostigne kritičnu temperaturu. Rad se kontroliše senzorom. Na domaćim automobilima instalira se na dnu radijatora. Drugim rečima, postoji tečnost koja je dala toplotu u atmosferu. I trebalo bi da ima temperaturu od 85-90 stepeni na ovoj tački konture. Ako je ova vrijednost prekoračena, potrebno je izvršiti dodatno hlađenje, inače će kipuća voda ući u omotač motora. Posljedično, rad motora će se dogoditi na kritičnim temperaturama.

Rashladni radijator

Služi za oslobađanje toplote u atmosferu. Tečnost prolazi kroz ćelije koje imaju uske kanale. Sve ove ćelije su povezane tankim pločama koje poboljšavaju prijenos topline. Kada se kreće velikom brzinom, zrak prolazi između ćelija i doprinosi brzom postizanju rezultata. Ovaj element sadrži bilo koju shemu sistemi za hlađenje motor. Volkswagen, na primjer, nije izuzetak.

Gore se smatrao ventilator koji se montira na radijator. Izduvava vazduh kada se dostigne kritična temperatura. Da biste poboljšali efikasnost elementa, potrebno je pratiti čistoću radijatora. Njegove ćelije su začepljene krhotinama, prijenos topline se pogoršava. Vazduh ne prolazi dobro kroz ćelije, toplota se ne oslobađa. Rezultat - temperatura motora raste, njegov rad je poremećen.

Sistemski termostat

To nije ništa više od ventila. Reaguje na promjene temperature u rashladnom krugu. Više o njima bit će riječi u nastavku. Shema sistema hlađenja motora UAZ temelji se na upotrebi visokokvalitetnog termostata, koji je izrađen od bimetalne ploče. Pod dejstvom temperature ova ploča se deformiše. Možete ga uporediti sa prekidačem koji se koristi u napajanju kuća i preduzeća. Jedina razlika je u tome što se ne kontroliraju kontakti prekidača, već ventil koji opskrbljuje strujne krugove vrućom tekućinom. Dizajn takođe ima povratnu oprugu. Kada se bimetalna ploča ohladi, vraća se u prvobitni položaj. A proljeće joj pomaže da se vrati.

Senzori koji se koriste u hlađenju

U rad su uključena samo dva senzora. Jedan je montiran na hladnjak, a drugi - u omotač bloka motora. Vratimo se na domaci automobili i setite se Volge. Krug sistema za hlađenje motora (405) također ima dva senzora. Štaviše, onaj koji se nalazi na radijatoru ima jednostavniji dizajn. Takođe se zasniva na bimetalnom elementu koji se deformiše sa povećanjem temperature. Ovaj senzor uključuje električni ventilator.

Na automobilima klasične serije VAZ ranije je korišten direktni pogon ventilatora. Radno kolo je postavljeno direktno na osovinu pumpe. Rotacija ventilatora je vršena konstantno, bez obzira na temperaturu u sistemu. Drugi senzor, ugrađen u plašt motora, služi samo jednoj svrsi - prenosi signal indikatoru temperature u kabini.

Pumpa za tečnost

Vratimo se na Volgu. Sistem za hlađenje, čiji krug sadrži pumpu za cirkulaciju tečnosti, ne može jednostavno da funkcioniše bez nje. Ako tekućini ne date kretanje, ona se neće moći kretati duž kontura. Posljedično, pojavit će se stagnacija, antifriz će početi ključati, a motor se može zaglaviti.

Dizajn pumpe za tečnost je vrlo jednostavan - aluminijumsko kućište, rotor, pogonska remenica sa jedne strane i plastični impeler sa druge strane. Ugradnja se vrši unutar bloka motora ili izvana. U prvom slučaju, pogon se u pravilu izvodi iz zupčastog remena. Na primjer, na automobilima VAZ, počevši od modela 2108. U drugom slučaju, pogon se izvodi iz remenice

Obris peći

Neki automobili napravljeni pre decenija imali su motore sa vazdušnim hlađenjem. U ovom slučaju postoji samo jedna neugodnost: morao sam da koristim peć na benzin, koja je „pojela“ mnogo goriva. Ali ako se koriste tekući krugovi sistema za hlađenje motora, možete uzeti vrući antifriz, koji se isporučuje u hladnjak. Zahvaljujući ventilatoru peći, topli vazduh se dovodi u kabinu.

U svim automobilima radijator peći je montiran ispod instrument table. Prvo se ugrađuje električni ventilator, zatim se na njega ugrađuje radijator, a na vrhu se postavljaju zračni kanali. Oni su neophodni za distribuciju toplog vazduha po kabini. U novim automobilima, njegovu distribuciju kontrolišu mikroprocesorski sistemi i koračni motori. Otvaraju ili zatvaraju zaklopke u zavisnosti od temperature u kabini.

Ekspanzioni rezervoar

Svi znaju da se bilo koja tekućina širi kada se zagrije - povećava se u volumenu. Tako da treba negdje ići. Ali s druge strane, kada se tečnost ohladi, njen volumen se smanjuje, pa se mora ponovo dodati u sistem. To je nemoguće učiniti ručno, ali uz pomoć ekspanzione posude ovaj se postupak može automatizirati.

Većina modernih automobila Koriste se šeme sistema za hlađenje motora zatvorenog tipa. U te svrhe postoji utikač na ekspanzionoj posudi sa dva ventila: jedan za ulaz, drugi za izlaz. Ovo omogućava da pritisak u sistemu bude blizu jedne atmosfere. Sa smanjenjem njegovog indikatora, zrak se usisava, s povećanjem se ispušta.

Odvojci rashladnih sistema

Kada gorivo sagorijeva unutar cilindra, temperatura plinova raste do 2000°C. Toplota se troši na mehanički rad, djelimično se odvodi s izduvnim plinovima, troši se na zračenje i zagrijavanje dijelova motora. Ako se ne ohladi, tada gubi snagu (pogoršava se punjenje cilindara radnom smjesom, dolazi do preranog samozapaljenja smjese itd.), povećava se trošenje dijelova (ulje izgara u prazninama) i vjerovatnoća njihov se slom povećava kao rezultat smanjenja mehaničkih svojstava materijala.

Ako je motor prehlađen, količina topline koja ulazi u rad se smanjuje, gorivo se kondenzira na hladnim stijenkama cilindara, teče u kućište radilice (rezervoar ulja) i razrjeđuje mazivo, što također dovodi do povećanog trošenja dijelova koji se trljaju i smanjenje snage motora. Stoga je održavanje određenog termičkog režima motora važna i obavezna stvar. Stoga svi motori automobila imaju sistem hlađenja.

Postoje sistemi za tečno i vazdušno hlađenje. Sistemi za hlađenje tekućinom postali su sve rašireniji, jer se uz njihovu pomoć stvara povoljniji toplinski režim za dijelove motora, mogućnost proizvodnje dijelova motora od relativno jeftinih materijala. Takvi motori tokom rada stvaraju manje buke zbog prisutnosti dvostrukih zidova (košulja) i sloja rashladne tekućine.

1 - radijator grijača 2 - crijevo za izlaz pare radijatora grijača 3 - odvodno crijevo 4 - dovodno crijevo 5 - senzor temperature rashladne tekućine (u glavi bloka) 6 - crijevo za dovod pumpe 7 - termostat 8 - crijevo za punjenje 9 - pluta ekspanzioni rezervoar 10 - senzor indikatora nivoa rashladne tečnosti 11 - ekspanzioni rezervoar 12 - izlazna cijev 13 - komora za tekućinu uređaja za pokretanje karburatora 14 - izlazno crijevo hladnjaka 15 - dovodno crijevo hladnjaka 16 - crijevo za izlaz pare hladnjaka 17 - lijevi rezervoar hladnjaka 18 - senzor za uključivanje električnog ventilatora 19 - motor ventilatora 20 - električni propeler ventilatora

21 - desni rezervoar hladnjaka 22 - čep za odvod 23 - kućište električnog ventilatora 24 - zupčasti zupčasti remen 25 - radno kolo pumpe rashladne tečnosti 26 - ulazna cijev pumpe rashladne tekućine 27 - crijevo za dovod u komoru za tekućinu startera karburatora 28 - odvodno crijevo 27 - crijevo za dovod rashladne tekućine u cijev za gas 28 - izlazno crijevo rashladne tekućine iz cijevi za gas 29 - senzor temperature rashladne tekućine u izlaznoj cijevi 30 - cijevi radijatora 31 - jezgro hladnjaka

Sistem hlađenja - tečni, zatvorenog tipa, sa prinudnom cirkulacijom. Nepropusnost sistema osiguravaju ulazni i izlazni ventili u čepu ekspanzione posude. Ispušni ventil održava povećani (u odnosu na atmosferski) pritisak u sistemu na vrućem motoru (zbog toga, tačka ključanja tečnosti postaje viša, gubici pare se smanjuju). Otvara se pri pritisku od 1,1-1,5 kgf/cm2. Ulazni ventil se otvara kada pritisak u sistemu padne za 0,03-0,13 kgf / cm2 u odnosu na atmosferski pritisak (na motoru za hlađenje).

Termostatski način rada motora održava se termostatom i električnim ventilatorom hladnjaka. Potonji se uključuje senzorom uvrnutim u lijevi rezervoar hladnjaka (na motoru VAZ-2110) ili preko releja na signalu elektronski blok kontrola motora (na motorima VAZ-2111, -2112). Kontakti senzora su zatvoreni na temperaturi od 99±2°C, a otvoreni na temperaturi od 94±2°C.

Da bi se pratila temperatura rashladne tečnosti, senzor je uvrnut u glavu cilindra motora, povezan sa meračem temperature na instrument tabli. Dodatni temperaturni senzor ugrađen je u izlaznu cijev motora za ubrizgavanje (VAZ-2111, -2112), koji daje informacije za elektroničku upravljačku jedinicu motora.

Pumpa rashladne tečnosti - krilna, centrifugalnog tipa, pogonjena remenicama radilica zupčasti pogon zupčastog remena. Telo pumpe - aluminijum. Valjak se okreće u dvorednom ležaju sa "doživotnim" zalihama masti. Vanjski prsten ležaja je pričvršćen vijkom. Zupčasta remenica je pritisnuta na prednji kraj valjka, a radno kolo je pritisnuto na zadnji kraj. Potisni prsten izrađen od sastava koji sadrži grafit je pritisnut na čeonu stranu radnog kola, ispod kojeg se nalazi uljna brtva. Ako pumpa pokvari, preporučuje se da je zamijenite kao sklop.

Preraspodjelu protoka tekućine kontrolira termostat. Na hladnom motoru, premosni ventil termostata zatvara cijev koja vodi do hladnjaka, a tekućina cirkulira samo u malom krugu (kroz zaobilaznu cijev termostata), zaobilazeći radijator. Na motoru VAZ-2110 mali krug uključuje radijator grijača, usisni razvodnik, jedinicu za grijanje karburatora i komoru za tekućinu poluautomatskog uređaja za pokretanje. Na motorima VAZ-2111, -2112 tečnost se, osim grijača, dovodi u jedinicu za grijanje sklopa leptira za gas (grijanje usisna grana nije obezbeđeno).

Na temperaturi od 87±2°C, bajpas ventil termostata počinje da se kreće, otvarajući glavnu cijev; u ovom slučaju dio tečnosti cirkuliše u velikom krugu, kroz radijator. Na temperaturi od oko 102 ° C, mlaznica se potpuno otvara, a sva tekućina cirkulira u velikom krugu. Hod glavnog ventila mora biti najmanje 8 mm.

Termostat motora VAZ-2112 ima povećan otpor premosnog ventila (otvor za gas), zbog čega se povećava protok tekućine kroz radijator grijača.

Rashladna tečnost se uliva u sistem kroz ekspanzioni rezervoar. Izrađen je od prozirnog polietilena koji vam omogućava vizualnu kontrolu nivoa tečnosti. Onboard sistem kontrola takođe prijavljuje pad nivoa tečnosti, za to je predviđen senzor u poklopcu rezervoara. Dvije parne cijevi su također spojene na rezervoar: jedna - od radijatora grijača, druga - od radijatora za hlađenje motora.

Radijator se sastoji od dva vertikalna plastična rezervoara (lijevo - sa pregradom) i dva horizontalna reda okruglih aluminijskih cijevi sa presovanim rashladnim pločama. Da bi se povećala efikasnost hlađenja, ploče su utisnute urezom. Cijevi su spojene na rezervoare preko gumene brtve. Tečnost ulazi kroz gornji otvor i izlazi kroz donji otvor. Pored ulazne cijevi nalazi se tanka grana cijevi za paru.

Kapacitet sistema za tečno hlađenje zavisi od veličine i stepena pritiska (na primer, kompresije) motora i u proseku iznosi 0,2...0,3 litara po konjskih snaga. stoga, automobili sadrži do 8...12 litara tečnosti, kamioni sa benzinom motor sa karburatorom- do 30 l, a za kamione sa dizel motor- do 50 l. Antifriz koji sadrži aditive protiv korozije i pjene, kao i aditive koji isključuju stvaranje kamenca, antifriz marke A-40 ili A-65 ima temperaturu zgušnjavanja, odnosno - 40, odnosno - 65 ° C. Kada motor radi, tekućina koja pere njegove cilindre i glavu se zagrijava i otvara automatski ventil (termostat) koji se nalazi u cjevovodu koji povezuje motor sa hladnjakom. Pumpa, koju pokreće radilica, cirkuliše tečnost u sistemu. Vruća tekućina, prolazeći kroz cijevi radijatora, odaje toplinu zraku koji mu dovodi ventilator. Intenzitet hlađenja motora može se mijenjati promjenom intenziteta cirkulacije tekućine ili intenziteta protoka zraka koji prolazi kroz hladnjak, u zavisnosti od temperature okolnog zraka ili uslova vožnje (brzina, opterećenje itd.).

Kao što je ranije navedeno, postoje dvije vrste sistema za hlađenje motora - tekući i zračni. Odlikuje ih termalni krug i rashladna tekućina, koja osigurava odvođenje topline iz najzagrijanijih dijelova. Glavne komponente tipova rashladnih sistema prikazane su na sl. 1.7. U zavisnosti od vrste rashladnog sistema, mogu imati različit dizajn.

U sistemima za hlađenje tečnosti, rashladna tečnost cirkuliše kroz krug "rashladni plašt - radijator". Tečnost za prenos toplote se zagreva zbog temperaturne razlike između zidova cilindra i fluida za prenos toplote. Zagrijano rashladno sredstvo

Rice. 1.7.

prenosi toplotu na hladnjak, gdje se djelimično raspršuje u okolinu protokom zraka koji prolazi kroz hladnjak. Ovaj proces je kontinuiran zbog stalne cirkulacije tečnosti. Odvođenje topline je prisilno i regulirano.

Sistemi za tečno hlađenje može biti protočna, evaporirajuća i zatvorena.

Protočni sistemi hlađenja rashladna tečnost (voda) se uzima iz prirodnih rezervoara, šalje u rashladni plašt motora i nakon zagrevanja se baca u rezervoar (slika 1.8). Ovi sistemi su jednostavnog dizajna, njihova efikasnost zavisi od kvaliteta i temperature vode. Koriste se u stacionarnim, brodskim i vanbrodskim motorima.

Rice. 1.8.

U protočnim rashladnim sistemima, temperatura vode koja izlazi iz motora je oko 85 °C. Temperaturna razlika između vode koja izlazi iz motora i ulazi u njega ne prelazi

15...20 °S. Prihvaćeno je da pri hlađenju tvrdom slatkom i morskom vodom temperatura na izlazu motora ne bi trebala prelaziti 55°C kako bi se izbjeglo intenzivno oslobađanje kamenca i soli na unutrašnjim šupljinama sistema za hlađenje. Ovaj nedostatak kod brodskih motora je djelimično eliminisan upotrebom sistema za hlađenje zatvorenog protoka.

Protočno zatvoren sistem hlađenja sastoji se od dva tečna kruga, od kojih je jedan zatvoren, koristeći svježu nekrutu vodu, a drugi je protočan, koristeći vodu iz rezervoara (slika 1.9). Voda zatvorenog kruga iz rashladnog omotača motora se hladi u hladnjaku, cirkulacija vode se prisiljava i osigurava vodenom pumpom. Voda iz rezervoara se dovodi u frižider drugom pumpom, koja hladi vodu zatvorenog kruga. U zatvorenom rashladnom krugu je predviđen ekspanzioni rezervoar za kompenzaciju povećanja zapremine vode tokom grejanja, za uklanjanje vazduha iz vode i za kompenzaciju curenja vode iz sistema.

Temperatura vode koja izlazi iz motora u zatvorenim sistemima koji komuniciraju sa atmosferom ne prelazi 85...90 °C. Prilikom opremanja ekspanzijskog spremnika parno-zračnim ventilom -

Rice. 1.9. Šema kombinovanog sistema za hlađenje zatvorenog protoka, pritisak u sistemu prelazi atmosferski pritisak i iznosi 0,12 ... 0,13 MPa, temperatura vode raste na 105 °C.

Rice. 1.10.

Razlika u temperaturi vode na izlazu iz motora i ulazu nakon hladnjaka ne bi trebala biti veća od 10 ... 15 °.

Sistemi evaporativnog hlađenja(Sl. 1.10) obezbeđuju odvođenje toplote usled isparavanja rashladne tečnosti (vode), pranje najzagrejanijih delova motora. Ispuštene pare se kondenzuju u hladnjaku rashladnog sistema. Cirkulacija vode nastaje zbog kretanja tečnih slojeva tokom formiranja i kretanja frakcije pare. Sistemi evaporativnog hlađenja su jednostavnog dizajna i zahtijevaju velike količine vode zbog isparavanja. Sistemi za isparavanje koriste se uglavnom na stacionarnim velike snage kalorizatorpy motora sa niskim stepenom kompresije i paljenjem radne smjese iz užarene (kalorifikatorske) glave.

Zatvoreni rashladni sistem sa prirodnom cirkulacijom rashladne tečnosti je krajnja pozadina sistema za hlađenje (slika 1.11). Cirkulacija tečnosti se odvija usled pritiska koji se javlja pri različitim gustinama zagrijane i ohlađene tečnosti. Rashladno sredstvo u šupljinama oko cilindara i u glavi tokom rada motora se zagrijava, podiže i ulazi u gornji rezervoar hladnjaka. U radijatoru tečnost se pod dejstvom gravitacionih sila spušta u donji rezervoar. Protok vazduha, koji pod uticajem ventilatora prolazi kroz jezgro radijatora, hladi tečnost. Iz donjeg rezervoara hladnjaka, ohlađena tekućina ulazi u rashladni plašt motora, istiskujući zagrijane slojeve tekućine u gornji spremnik hladnjaka.

Termosifon-čvrsti sistem hlađenja ima jednostavan uređaj, manje energetski intenzivan, ali radi zadovoljavajuće

Rice. 1.11.

hlađenje

sa velikom zapreminom tečnosti i značajnom rashladnom površinom radijatora. Temperaturna razlika između rashladne tečnosti na izlazu iz motora i na ulazu nakon radijatora dostigne 30 °C. Na traktorima i automobilima, termosifonski sistem hlađenja se ne koristi zbog velikih ukupnih i masenih parametara, neregulisanog ™ i velike temperaturne razlike rashladne tečnosti.

Sistem hlađenja sa prinudnom cirkulacijom (slika 1.12) razlikuje se od termosifonskog po tome što je pumpa ugrađena iza radijatora. Tečnost iz donjeg rezervoara se pod pritiskom potiskuje u donju šupljinu rashladnog plašta, a zatim prelazi u gornju šupljinu i glavu

Nedostatak ovog sistema je cirkulacija tečnosti iz donje šupljine rashladnog plašta u gornju, jer tečnost ulazi u zonu komore za sagorevanje i već zagrejane površine glave koje imaju najvišu temperaturu. Takva cirkulacija rashladne tečnosti ne doprinosi efikasnom toku radnog procesa motora.

Sistem hlađenja sa prisilnom cirkulacijom može biti otvoren ili zatvoren. Zatvoreni sistem je odvojen od atmosfere i radi pod viškom pritiska, zbog čega se tačka ključanja pri punjenju sistema

Rice. 1.12.

tečnosti

voda raste na 105 ... 107 ° C. Radna temperatura rashladne vode u zatvorenom sistemu je 98...100 °C, au otvorenom sistemu koji komunicira sa atmosferom iznosi 90...95 °C.

Kombinovani sistem hlađenja (Sl. 1.13) karakteriše to što se rashladna tečnost pumpa pumpom u gornju šupljinu rashladnog plašta. Pumpa za vodu obezbeđuje prisilnu cirkulaciju tečnosti. U izlaznoj cijevi

Rice. 1.13.

ugrađuje se termostat, iz ugradne šupljine termostata se pravi kanal (cijev), spojen na usisnu šupljinu vodene pumpe. Kada se motor zagrije, termostat usmjerava tekućinu, zaobilazeći radijator, do pumpe, što osigurava intenzivno zagrijavanje motora. Nakon dostizanja Radna temperatura u sistemu za hlađenje, termostatski ventil se otvara i usmerava tečnost kroz radijator. U rashladnom sistemu se održava višak pritiska od 0,045...0,05 MPa, zbog čega se tačka ključanja vode povećava na 107...110 °C, što smanjuje verovatnoću njenog ključanja u uslovima povećanog opterećenja.

Razlika u temperaturi fluida na izlazu iz motora i iza hladnjaka iznosi 5...6 °C, što omogućava povoljne uslove za rad motora. Kombinovani zatvoreni sistemi sa prinudnom cirkulacijom i automatskom kontrolom temperature tečnosti su ekonomičniji od onih koji su ranije razmatrani i široko se koriste na traktorima i automobilima.

sistemi vazdušnog hlađenja, za razliku od tekućih, nemaju različite sheme prema principu rada. Motor se hladi strujanjem zraka koji prolazi kroz rebrastu površinu cilindra. Vanjske površine bloka motora vazdušno hlađenje imaju kućište, deflektore koji formiraju put zraka. Protok vazduha u vazdušnom putu usmerava se na najtoplije delove motora. Kretanje protoka zraka može se vršiti ubrizgavanjem ili usisom. Značajan nedostatak Drugi način je da se rebraste površine intenzivno zagađuju i smanjuje efikasnost hlađenja. Najveću primjenu dobio je metod ubacivanja zraka u put zraka za hlađenje motora. Dizajn zračno hlađenih krugova ovisi o lokaciji i rasporedu cilindara.

Obrazac strujanja zraka određen je rasporedom ventilatora, njegovim pogonom. Ventilator se pokreće direktno sa radilice ili remenskim pogonom. Za efikasno i ravnomerno hlađenje motora uz najmanju potrošnju energije, vazduh mora da duva preko površina rashladnih delova ravnomerno i dovoljno velikom brzinom mase. Protok zraka bi u početku trebao hladiti glavu cilindra, uključujući svjećice i injektore.

Rice. 1.14.

Na sl. Na slici 1.14 prikazani su dijagrami rasporeda zračno hlađenih motora s vertikalnim linijskim rasporedom cilindara. Protok zraka je prisiljen u zračni put, koji se formira duž jedne od strana niza cilindara motora.

Aerodinamički otpor zračnog puta ovisi o mjestu ugradnje i pogonu ventilatora. Kada je ventilator instaliran na osi radilice, trajektorija kretanja čestica zraka se produžava, protok zraka čini nekoliko okreta prije nego što stigne do rebraste površine cilindara.

Kod rasporeda cilindara u obliku slova V (slika 1.15), moguće je koristiti jedan ili dva puhala. Ventilator se može pokretati direktno sa radilice ili montirati da usmjerava strujanje zraka u svaku grupu cilindara i može se pokretati remenom. Sa suprotnim rasporedom cilindara, protok vazduha se ubrizgava u vazdušni put i ulazi u svaki red cilindara (slika 1.16).

Bez obzira na raspored cilindara, instalaciju i pogon ventilatora, princip rada rashladnog sistema je nepromijenjen. Glavni nedostatak sistema zračnog hlađenja je neravnomjerno hlađenje i viši temperaturni režim motora. Temperatura unutrašnjih površina cilindara i glave dostiže 130...140 °C. Temperatura u sistemima za hlađenje vazduha održava se pomoću uređaja koji regulišu protok vazduha pomerajući ga kroz međurebraste kanale rashladnih površina i na druge načine. Zračno hlađenje se široko koristi na malim motorima male snage; njegova upotreba je ograničena na motorima velike snage.

Rice. 1.15.

(ICE) i njihove komponente izložene su intenzivnoj toploti tokom rada različitih vozila. U isto vrijeme, i pregrijavanje i hipotermija motora mogu izazvati njegov kvar. S tim u vezi, jedan od najvažnijih zadataka za programere energetskih jedinica je osiguranje optimalnog termičkog režima njihovog rada. Dobro organizovan sistem hlađenja motora doprinosi dobijanju najboljeg radni parametri ICE, koji uključuju:

1. Maksimalna snaga.
2. Minimalna potrošnja goriva.
3. Produženi vijek trajanja.

Utjecaj temperaturnih parametara na rad motora

U jednom radnom ciklusu temperatura u cilindrima motora sa unutrašnjim sagorevanjem se menja od 80 ... 120 stepeni Celzijusa tokom unosa zapaljive smeše do 2000 ... 2200 stepeni Celzijusa tokom njenog sagorevanja. U ovom slučaju, agregat se zagrijava prilično snažno.

Ako motor nije dovoljno hlađen tokom rada, tada se njegovi dijelovi jako zagrijavaju i mijenjaju veličinu. Značajno se smanjuje (zbog izgaranja) i količina motornog ulja koja se ulijeva u kućište radilice. Kao rezultat, povećava se trenje između dijelova koji međusobno djeluju, što dovodi do njihovog brzo trošenje ili čak ometanje.

Međutim, prehlađenje motora sa unutrašnjim sagorevanjem negativno utiče na njegov rad. Na zidovima cilindara hladnog motora kondenziraju se pare goriva koje se, ispirući sloj maziva, razrjeđuju motorno ulje nalazi u kućištu radilice.

Kako bi se uklonile negativne posljedice povezane s kršenjem termičkog režima, sistemi hlađenja su dizajnirani tako da isključuju pregrijavanje i hipotermiju motora tokom rada.

Kao rezultat toga, hemijska svojstva potonjeg se pogoršavaju, što doprinosi:

• povećana potrošnja motornog ulja;
• intenzivno trošenje trljajućih površina;
• pad snage pogonska jedinica;
• povećanje potrošnje goriva.

Klasifikacija

Kada motor radi, potrebno je osigurati odvođenje 25 do 35% proizvedene topline. Za njegovu efikasnu apsorpciju (uklanjanje), voda, vazduh ili specijalna tečnost(antifriz, antifriz). Materijal rashladnog sredstva određuje način hlađenja agregata.

Postoje sistemi:

1. Prisilno vazdušno hlađenje.
2. Tečno hlađenje sa zatvorenim ciklusom.

Tečni sistem hlađenja

Trenutno za efikasno hlađenje automobilski motori koristite zatvoreni tečni sistem hlađenja sa zatvorenim ciklusom.

Dizajn

Bez greške, sistem sadrži ekspanzioni rezervoar, koji služi za kompenzaciju promena u zapremini tečnosti kada se njena temperatura promeni. Osim toga, kroz njega se ulijeva rashladna tekućina.

Sistem takođe uključuje:

• vodeni omotač pogonske jedinice (prostor između dvostrukih zidova bloka cilindra i njegove glave na mjestima gdje se uklanja prekomjerna toplina);
• temperaturni senzor;
• bimetalni ili elektronski termostat koji osigurava optimalnu temperaturu u sistemu;
• centrifugalna pumpa koja osigurava prisilnu cirkulaciju rashladnog sredstva u sistemu;
• ventilator koji povećava protok nadolazećeg zraka do glavnog radijatora sistema;
• radijator koji prenosi toplinu u okolinu;
• radijator grijača dizajniran za prijenos topline direktno u unutrašnjost automobila;
• kontrolni uređaj ugrađen u komandnu tablu automobila.

Princip rada

Rashladna tečnost se uliva u sistem kroz ekspanzioni rezervoar. Stalno kruži unutar sistema, uklanja toplotu iz sastavni dijelovi motora, koji se tokom rada zagreva, zagreva, ulazi u radijator, hladi se u radijatoru nadolazećim strujanjem vazduha i vraća se nazad.

Ako je potrebno, ventilator se uključuje, povećavajući efikasnost hlađenja. Za zatvorene sisteme hlađenja, temperatura rashladne tečnosti ne bi trebalo da prelazi 126 stepeni Celzijusa. Tako je osiguran optimalni termički način rada agregata.

Dodatne funkcije

Pored svog glavnog zadatka - odvođenja toplote iz grejnih elemenata, tečni sistem hlađenja motora takođe obezbeđuje:

• Zagrijavanje agregata u hladnoj sezoni

V savremeni sistemi tečno hlađenje, postoje dva kruga kroz koja rashladna tekućina može cirkulirati. To se radi tako da u trenutku startovanja hladnog motora, kada njegovi delovi i sama tečnost imaju niske temperature, cirkulacija rashladne tekućine je izvedena u malom krugu (pored radijatora).

To osigurava termostat, koji se, u trenutku kada temperatura poraste na određeni nivo (70-80 stepeni Celzijusa), otvara, omogućavajući rashladnoj tečnosti da cirkuliše u velikom krugu (kroz radijator). Tako se provodi ubrzani proces zagrijavanja motora.

• Grejanje vazduha u autu

U hladnoj sezoni, uz pomoć vruće rashladne tekućine, zrak u automobilu se zagrijava. Za to je u kabini ugrađen dodatni radijator i opremljen vlastitim ventilatorom. Uz njihovu pomoć, toplina uzeta iz vruće tekućine distribuira se po cijeloj kabini.

• Smanjenje temperature vazduha ubrizganog u cilindre

Posebno za motore opremljene turbo punjačima predviđeni su sistemi s dva kruga, u kojima jedan krug osigurava hlađenje tekućinom, a drugi - zračno hlađenje.

Osim toga, rashladni krug rashladne tekućine je također dvokružni sistem, čiji jedan krug hladi glavu cilindra, a drugi - sam blok.

To je zbog činjenice da u motoru s turbopunjačem temperatura glave cilindra mora biti niža od temperature samog bloka za 15 ... 20 stepeni Celzijusa. Karakteristika takvog sistema hlađenja je da svaki krug kontrolira vlastiti termostat.

Prednosti i nedostaci

Sistem fluida hlađenje motora je prisutno u gotovo svim modernim automobilima. Fundamentalno različit od sistema sa vazdušnim hlađenjem, garantuje:

• ravnomjerno i brzo zagrijavanje agregata;
• efikasno odvođenje topline u svim uvjetima rada motora;
• smanjenje troškova električne energije;
• stabilan termički način rada motora;
• mogućnost korištenja proizvedene topline za zagrijavanje zraka u kabini itd.

Među nekoliko nedostataka sistema tečnog hlađenja su:

• potreba redovno održavanje i složenost popravke;
• povećana osjetljivost na promjene temperature.

Greške i rješenja

Svi sistemi za tečno hlađenje imaju karakteristične greške. Najčešće se nalaze:

1. zaglavljivanje termostata u zatvorenom položaju (cirkulacija tečnosti se vrši u malom krugu);
2. kvar pumpe;
3. oštećenje ispušnog ventila ugrađenog u čep ekspanzione posude;
4. curenje rashladne tečnosti zbog smanjenja pritiska u sistemu (oštećenje zaptivki, korozija, itd.).
5. Osim toga, često se termostat zaglavi u položaju "Otvoreno" (rashladna tekućina cirkulira u velikom krugu), što povećava vrijeme zagrijavanja hladnog motora i doprinosi nestabilnosti termičkog režima tokom njegovog daljeg rada.

Sve ove kvarove karakterizira značajno povećanje radne temperature pogonske jedinice, što može dovesti do ključanja rashladne tekućine i pregrijavanja motora.

Svi kvarovi se otklanjaju zamjenom neispravnih i/ili oštećenih dijelova ili komponenti.

Sistem vazdušnog hlađenja

Vazdušno hlađeni motori su bili opremljeni vozilima 50-70-ih godina prošlog veka. Tipični predstavnici takvih automobila su Zaporožec ili FIAT 500. Sada se motori sa vazdušnim hlađenjem praktično nikada ne nalaze u automobilskoj industriji.

Dizajn i princip rada

Konstruktivno je ugrađen sistem za prinudno hlađenje vazduha motorni prostor vozilo i sastoji se od:

• usisni ili ventilator;
• vodeća rebra omotača za hlađenje motora;
• upravna tijela ( prigušni ventili, upravljanje dovodom zraka ili kvačilo koje regulira brzinu ventilatora u automatskom načinu rada);
• senzor temperature ugrađen u jedinicu napajanja;
• kontrolni uređaj, prikazan na kontrolna tabla u autu.

Motor se hladi nadolazećim hladnim vazduhom. Da bi se poboljšao njegov protok, najčešće se koristi ventilator tipa puhala. Poboljšava protok hladnog gustog zraka i osigurava njegovu opskrbu u velikim količinama uz niske troškove energije.

Usisni ventilator zahtijeva puno snage, ali osigurava ravnomjernije odvođenje topline iz dijelova pogonske jedinice.

Prednosti i nedostaci

Prisilno hlađeni motori se razlikuju po:

• jednostavnost dizajna;
• niski zahtjevi za promjene temperature okoline;
• mala težina;
• jednostavno održavanje.

Nedostaci sistema vazdušnog hlađenja uključuju:

• veliki gubitak snage motora, koji se troši na osiguranje rada ventilatora;
• visok nivo buke tokom rada ventilatora;
• nedovoljno hlađenje pojedinačni elementi motor zbog neravnomjernog protoka zraka;
• nemogućnost korištenja viška topline za grijanje kabine.

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 unutrašnjim sagorevanjem.

Posljedice kvara u hlađenju motora s unutarnjim sagorijevanjem mogu biti kobne za samu jedinicu, sve do potpunog kvara na bloku cilindra. Oštećeni čvorovi možda više neće biti podvrgnuti restauratorskim radovima, njihova mogućnost održavanja bit će jednaka nuli. Potrebno je pažljivo i odgovorno postupati prema radu i periodično ispirati sistem hlađenja motora.

Upravljajući rashladnim sistemom, vlasnik automobila direktno brine o "zdravlju srca" svog željeznog "konja".

Namjena 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. Povećati temperaturni režim iznad norme je bremenit negativne posljedice koje dovode do paljenja maziva, kršenje tehničkih razmaka između pojedinih dijelova, posebno u klipna grupašto će smanjiti njihov vijek trajanja. Pregrijavanje motora, kao rezultat kvara sistema za hlađenje motora, jedan je od razloga za detonaciju zapaljive smjese koja se dovodi u komoru za izgaranje.

Prehlađenje motora je takođe nepoželjno. U "hladnoj" jedinici dolazi do gubitka snage, povećava se gustoća ulja, što povećava trenje nepodmazanih komponenti. radi zapaljive smeše 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 sistema za hlađenje

Sistem hlađenja motora klasificira se prema načinu odvođenja topline:

• hlađenje tečnostima zatvorenog tipa;
• zračno hlađenje otvorenog tipa;
• 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 od vanjske atmosfere. Stoga je ova vrsta mnogo viša. Pri visokom pritisku povećava se prag ključanja rashladnog elementa. Temperatura rashladnog sredstva u zatvorenom sistemu može dostići 120℃.

Vazdušno hlađenje

Prirodno prisilno hlađenje zraka je najviše najjednostavniji način rasipanje toplote. Motori s ovom vrstom hlađenja emituju toplinu u okolinu pomoću rebra 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 s ravnomjernošću odvođenja topline iz motora.

Takve nijanse sprječavaju istovremeno ugradnju efikasne i kompaktne instalacije. U sistemu hlađenja motora zrak se neravnomjerno dovodi u sve dijelove i tada se mora izbjeći mogućnost lokalnog pregrijavanja. Prateći karakteristike dizajna, 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.

Prisilno vazdušno hlađenje

Motori s ovom vrstom odvođenja topline opremljeni su ventilatorom i rebrima za hlađenje. Takav skup strukturnih jedinica omogućava umjetno ubrizgavanje zraka u sistem hlađenja motora kako bi se izduvala rashladna rebra. Iznad ventilatora i rebara postavljeno je zaštitno kućište koje učestvuje u pravcu vazdušnih masa za hlađenje i sprečava ulazak toplote izvana.

Pozitivni aspekti ovog tipa hlađenja su jednostavnost karakteristike dizajna, mala težina, nedostatak 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 kod subkompaktnih vozila vozila.

Hlađenje tečnostima

Tečni sistem 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.

Tečni sistem hlađenja motora proizvodi minimalan nivo buke tokom rada. Ovaj tip sakuplja toplotu svuda i uklanja je iz motora sa velikom efikasnošću.

Prema načinu kretanja tečnog rashladnog sredstva, sistemi se klasifikuju:

Uređaj sistema za hlađenje motora

Dizajn tekućeg hlađenja ima istu strukturu i elemente kao za benzinski motor kao i za dizel. Sistem se sastoji od:

• blok radijatora;
• hladnjak ulja;
• ventilator, sa ugrađenim poklopcem;
• pumpe (pumpa sa centrifugalnom silom);
• rezervoar za proširenje 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.

Rad sistema

Jedan od glavnih elemenata u uređaju sistema za hlađenje motora je hladnjak. 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 specijalni ventil. Kada se pritisak u sistemu hlađenja motora poveća, ventil se lagano otvara i tečnost ulazi u ekspanzioni rezervoar, odvojeno pričvršćen u motornom prostoru.

Također na radijatoru je senzor temperature koji signalizira vozaču o maksimalnom zagrijavanju tekućine putem uređaja instaliranog u kabini na informacijskoj ploči. U većini slučajeva, ventilator (ponekad dva) sa kućištem je pričvršćen na radijator. Ventilator se automatski aktivira kada se dostigne kritična temperatura rashladnog sredstva ili radi prisilno iz pogona sa pumpom.

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

Termostat kontrolira 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. Termostat se tada otvara veliki krug sistemi za hlađenje motora.

antifriz ili vodu

Kao rashladno sredstvo koristi se voda ili antifriz. Moderni vlasnici automobila sve više koriste potonje. Voda se smrzava na temperaturama ispod nule i katalizator je u procesima korozije, što negativno utiče na sistem. Jedini plus je njegova visoka disipacija topline i, možda, dostupnost.

Antifriz se ne smrzava po hladnom vremenu, sprečava koroziju, sprečava taloženje sumpora u sistemu za hlađenje motora. Ali ima manji prijenos topline, što negativno utječe na vruću sezonu.

Greške

Posljedice kvara na hlađenju su pregrijavanje ili hipotermija motora. Pregrijavanje može biti uzrokovano nedostatkom tekućine u sistemu, nestabilan posao pumpa ili ventilator. Takođe, termostat ne radi kako treba kada bi trebao otvoriti veliki krug hlađenja.

Oni mogu biti uzrokovani ozbiljnom kontaminacijom hladnjaka, troškom vodova, lošim radom poklopca hladnjaka, ekspanzionom posudom ili nekvalitetnim antifrizom.