Për të llogaritur sistemin e ftohjes së një motori makine ose traktori, vlera fillestare është sasia e nxehtësisë së hequr prej tij për njësi të kohës. Q cool . Kjo sasi mund të përcaktohet nga ekuacioni i bilancit të nxehtësisë:

Ku q ftohtë– proporcioni i sasisë së nxehtësisë së larguar nga motori. Për motorët me djegie të brendshme me benzinë q ftohtë= 800–1300 KJ/KW? s, për motorët me djegie të brendshme me naftë q ftohtë= 1100–1150 KJ/KW? Me.

Duke përcaktuar vlerën Q cool , pastaj gjeni sasinë e lëngut , qarkullojnë në sistemin e ftohjes për njësi të kohës,

,

Ku S– kapaciteti termik i lëngut qarkullues.

Për ujin, Cf = 4,22 KJ/kg? K, për përzierjet e etilenglikolit Cf = 2–3,8 KJ/kg? TE;

jashtë, t brenda– temperatura e lëngut që del nga radiatori dhe hyn në të, °C.

Për radiatorët e motorëve të automobilave dhe traktorëve, vlera t jashtë – t brenda= 5–10 ? ME.

Sistemi i ftohjes së motorit është projektuar zakonisht për dy mënyra funksionimi të motorit: me fuqinë e vlerësuar dhe çift rrotullues maksimal.

Madhësia e sipërfaqes së ftohjes së radiatorit (m2) përcaktohet nga formula:

,

Ku k- koeficienti total i transferimit të nxehtësisë nëpër muret e radiatorit,

t ftohtë- temperatura mesatare e ftohësit në radiator, °C;

,

ku t në ftohtë = 90? C - temperatura e ftohësit në hyrjen e radiatorit;

nuk është i ftohtë = 80–85? C – temperatura e ftohësit në daljen e radiatorit;

t ftohtë- temperatura mesatare e ajrit që kalon nëpër radiator, °C,

,

ku ftohet = 40? C – temperatura e ajrit në hyrjen e radiatorit;

nuk është i ftohtë = 60–70? C – temperatura e ajrit në daljen e radiatorit.

Koeficient k varet nga shumë faktorë: materiali i grilës së ftohjes, forma dhe gjendja e sipërfaqeve të saj të brendshme dhe të jashtme, natyra e rrjedhës së ajrit, etj. Transferimi i nxehtësisë së radiatorit përkeqësohet ndjeshëm kur në të krijohen shkallë, ndryshk ose papastërti. .

Madhësia k mund të përcaktohet me formulën:

,

Ku? 1 = 8500–14500 KJ/m2? h? K - koeficienti i transferimit të nxehtësisë nga lëngu në muret e radiatorit;

? – koeficienti i përçueshmërisë termike të mureve (tubave) metalikë të radiatorit. Çfarë rëndësie ka bronzi? = 300–450 KJ/m? h? K, për alumin - ? = 300–350 KJ/m? h? K, për çelik inox – ? = 35–70 KJ/m? h? TE;

? - trashësia e murit të tubit, m;

? 2 – koeficienti i transferimit të nxehtësisë nga muret (tubat) e radiatorit në ajër, ? 2 = 150–1100 KJ/m2? h? TE.

Koeficient? 2 kryesisht varet nga shpejtësia e ajrit ? OBSH, duke kaluar nëpër radiator, dhe shprehet me varësinë:

Për llogaritjet paraprake të zonës së radiatorit të sistemit të ftohjes, mund të përdorni formulën:

,

Ku f– zonë specifike ftohjeje, m 2 /KW.

Për makinat e pasagjerëve f= 0,14–0,3, për kamionë f= 0,2–0,4, për traktorët f = 0.4–0.55.

Kapaciteti i sistemit të ftohjes së lëngshme l. (Ne në kW) ndryshon brenda kufijve të mëposhtëm: për makina - (0,13–0,35) Ne, për kamionë – (0,27–0,8)?

Dimensionet e ventilatorit të një motori makine ose traktori duhet të jenë të tilla që të sigurojnë furnizimin e ajrit në sasinë e nevojshme për të ftohur lëngun në radiator.

Lloji i tifozit përcaktohet nga koeficienti i shpejtësisë së kushtëzuar:

,

Ku V OBSH– kapaciteti i ventilatorit, m 3 /s.

,

Ku? OBSH= 1,07 kg/m3 – dendësia e ajrit;

Me karrocë= 1 KJ/kg? K - kapaciteti i nxehtësisë së ajrit;

N - presioni i ventilatorit. H = 600–1000 Pa.

Në gjendjen n = 15-100, përdoren ventilatorë centrifugale, në kushte n = 80-300, përdoren ventilatorë boshtor me një fazë.

Sistemi i ftohjes së motorit shërben për të ruajtur kushtet normale të funksionimit termik të motorëve duke hequr intensivisht nxehtësinë nga pjesët e nxehta të motorit dhe duke e transferuar këtë nxehtësi në mjedis.

Nxehtësia e refuzuar përbëhet nga një pjesë e nxehtësisë së çliruar në cilindrat e motorit, e cila nuk shndërrohet në punë dhe nuk bartet me gazrat e shkarkimit dhe nga nxehtësia e punës së fërkimit që ndodh gjatë lëvizjes së pjesëve të motorit.

Pjesa më e madhe e nxehtësisë largohet në mjedis nga sistemi i ftohjes, një pjesë më e vogël nga sistemi i lubrifikimit dhe direkt nga sipërfaqet e jashtme të motorit.

Heqja e detyruar e nxehtësisë është e nevojshme sepse në temperatura të larta të gazit në cilindrat e motorit (gjatë procesit të djegies 1800–2400 °C, temperatura mesatare e gazit gjatë ciklit të punës me ngarkesë të plotë është 600–1000 °C), transferimi natyror i nxehtësisë në mjedis. është i pamjaftueshëm.

Dështimi për të shpërndarë siç duhet nxehtësinë shkakton përkeqësim të lubrifikimit të sipërfaqeve të fërkimit, djegie të vajit dhe mbinxehje të pjesëve të motorit. Kjo e fundit çon në një rënie të mprehtë të forcës së materialit të pjesëve dhe madje edhe djegien e tyre (për shembull, valvulat e shkarkimit). Kur motori mbinxehet shumë, hapësirat normale midis pjesëve të tij prishen, gjë që zakonisht çon në rritje të konsumit, bllokimit dhe madje edhe prishjes. Mbinxehja e motorit është gjithashtu e dëmshme sepse shkakton një ulje të faktorit të mbushjes, dhe në motorët me benzinë, përveç kësaj, shkakton djegie me shpërthim dhe vetëndezje të përzierjes së punës.

Ftohja e tepërt e motorit është gjithashtu e padëshirueshme, pasi përfshin kondensimin e grimcave të karburantit në muret e cilindrit, përkeqësimin e formimit të përzierjes dhe ndezshmërinë e përzierjes së punës, një ulje të shkallës së djegies së tij dhe, si pasojë, një ulje të fuqisë dhe efikasitetit të motorit. .

Klasifikimi i sistemeve të ftohjes

Në motorët e automobilave dhe traktorëve, në varësi të lëngut të punës, përdoren sisteme lëngshme Dhe ajri ftohje. Ftohja e lëngshme është bërë më e përhapura.

Me ftohjen e lëngshme, lëngu që qarkullon në sistemin e ftohjes së motorit merr nxehtësi nga muret e cilindrit dhe dhomat e djegies dhe më pas e transferon këtë nxehtësi në mjedis duke përdorur një radiator.

Bazuar në parimin e largimit të nxehtësisë në mjedis, sistemet e ftohjes mund të jenë mbyllur Dhe i hapur (përmes).

Sistemet e ftohjes së lëngshme për motorët e automobilave dhe traktorëve kanë një sistem ftohjeje të mbyllur, d.m.th., një sasi konstante e lëngut qarkullon në sistem. Në një sistem ftohjeje me rrjedhje, lëngu i ndezur, pasi kalon përmes tij, lëshohet në mjedis dhe një i ri merret për t'u furnizuar në motor. Përdorimi i sistemeve të tilla është i kufizuar në motorët detarë dhe të palëvizshëm.

Sistemet e ftohjes së ajrit janë të hapura. Ajri ftohës, pasi kalon përmes sistemit të ftohjes, shkarkohet në mjedis.

Klasifikimi i sistemeve të ftohjes është paraqitur në Fig. 3.1.

Sipas metodës së qarkullimit të lëngut, sistemet e ftohjes mund të jenë:

i detyruar në të cilin qarkullimi sigurohet nga një pompë speciale e vendosur në motor (ose në termocentral), ose nga presioni nën të cilin lëngu furnizohet në termocentral nga mjedisi i jashtëm;

termosifoni, në të cilin qarkullimi i lëngut ndodh për shkak të ndryshimit në forcat gravitacionale që rezultojnë nga dendësi të ndryshme të lëngut të ngrohur pranë sipërfaqeve të pjesëve të motorit dhe të ftohur në ftohës;

të kombinuara, në të cilat pjesët më të nxehta (kokat e cilindrave, pistonët) ftohen me forcë, dhe blloqet e cilindrave ftohen sipas parimit të termosifonit. .

Oriz. 3.1. Klasifikimi i sistemeve të ftohjes

Sistemet e ftohjes së lëngshme mund të jenë të hapura ose të mbyllura.

Sisteme të hapura– sistemet që komunikojnë me mjedisin duke përdorur një tub avulli.

Shumica e motorëve të automobilave dhe traktorëve përdorin aktualisht sisteme të mbyllura ftohje, pra sisteme të izoluara nga mjedisi nga një valvul me avull-ajër të instaluar në kapakun e radiatorit.

Presioni dhe, në përputhje me rrethanat, temperatura e lejuar e ftohësit (100-105 °C) në këto sisteme është më e lartë se në sistemet e hapura (90-95 °C), si rezultat i së cilës diferenca midis temperaturave të lëngut dhe ajri i thithur përmes radiatorit dhe transferimi i nxehtësisë nga radiatori rritet. Kjo ju lejon të zvogëloni madhësinë e radiatorit dhe fuqinë e nevojshme për të drejtuar ventilatorin dhe pompën e ujit. Në sistemet e mbyllura, pothuajse nuk ka avullim të ujit përmes tubit të daljes së avullit dhe nuk ka vlim kur motori funksionon në kushte malore të larta.

Sistemi i ftohjes së lëngshme

Në Fig. Figura 3.2 tregon një diagram të një sistemi ftohës të lëngshëm me qarkullim të detyruar të ftohësit.

Xhaketë ftohëse me bllok cilindrash 2 dhe bllokojnë kokat 3, Radiatori dhe tubat mbushen me ftohës përmes qafës së mbushësit. Lëngu lan muret e cilindrave dhe dhomave të djegies së një motori që funksionon dhe, kur nxehet, i ftoh ato. Pompë centrifugale 1 pompon lëngun në xhaketën e bllokut të cilindrit, nga e cila lëngu i nxehtë hyn në xhaketën e kokës së bllokut dhe më pas futet me forcë përmes tubit të sipërm në radiator. Lëngu i ftohur në radiator kthehet në pompë përmes tubit të poshtëm.

Oriz. 3.2. Diagrami i sistemit të ftohjes së lëngshme

Qarkullimi i lëngut ndryshon në varësi të gjendjes termike të motorit duke përdorur një termostat 4. Kur temperatura e ftohësit është nën 70–75 °C, valvula kryesore e termostatit mbyllet. Në këtë rast, lëngu nuk hyn në radiator 5 , dhe qarkullon përgjatë një qarku të vogël përmes tubit 6, e cila ndihmon për të ngrohur shpejt motorin në kushte optimale termike. Kur elementi i ndjeshëm ndaj temperaturës i termostatit nxehet deri në 70–75 °C, valvula kryesore e termostatit fillon të hapet dhe e lë ujin në radiator, ku ftohet. Termostati hapet plotësisht në 83–90 °C. Nga ky moment, uji qarkullon përmes radiatorit, pra qark i madh. Temperatura e motorit rregullohet gjithashtu duke përdorur blindat rrotulluese, duke ndryshuar rrjedhën e ajrit të krijuar nga ventilatori 7 dhe duke kaluar nëpër radiator.

Vitet e fundit, mënyra më efektive dhe racionale për të rregulluar automatikisht temperaturën e motorit është ndryshimi i performancës së vetë ventilatorit.

Elementet e sistemit të lëngshëm

Termostat projektuar për të siguruar kontrollin automatik të temperaturës së ftohësit gjatë funksionimit të motorit.

Për të ngrohur shpejt motorin kur e nisni, instaloni një termostat në tubin e daljes së xhaketës së kokës së cilindrit. Ai ruan temperaturën e dëshiruar të ftohësit duke ndryshuar intensitetin e qarkullimit të tij nëpër radiator.

Në Fig. 3.3 tregon një termostat të tipit shakull. Ai përbëhet nga një trup 2, cilindër i valëzuar (shakull), valvul 1 dhe shufra që lidh shakullin me valvulën . Shakulli është prej bronzi i hollë dhe i mbushur me një lëng shumë të paqëndrueshëm (për shembull, eter ose një përzierje alkooli etilik dhe uji). Dritaret e vendosura në kabinën e termostatit 3 në varësi të temperaturës së ftohësit, valvulat mund të mbeten të hapura ose të mbyllura .

Kur temperatura e ftohësit që lan shakullin është nën 70 °C, valvula 1 të mbyllura dhe dritaret 3 hapur. Si rezultat, ftohësi nuk hyn në radiator, por qarkullon brenda xhaketës së motorit. Kur temperatura e ftohësit rritet mbi 70 °C, shakulla, nën presionin e avullit të lëngut që avullohet në të, zgjatet dhe fillon të hapë valvulën 1 dhe gradualisht mbuloni dritaret me valvola 3. Në temperaturat e ftohësit mbi 80–85 °C, valvula 1 hapet plotësisht, por dritaret mbyllen plotësisht, si rezultat i së cilës i gjithë ftohësi qarkullon nëpër radiator. Aktualisht, ky lloj termostati përdoret shumë rrallë.

Oriz. 3.3. Termostat i tipit shakull

Në ditët e sotme, motorët janë të pajisur me termostate në të cilët damper 1 hapet kur mbushësi i ngurtë – ceresina – zgjerohet (Fig. 3.4). Kjo substancë zgjerohet kur temperatura rritet dhe hap damperin 1 , duke siguruar rrjedhjen e ftohësit në radiator.

Oriz. 3.4. Termostat i ngurtë

Radiatorështë një pajisje për shpërndarjen e nxehtësisë e krijuar për të transferuar nxehtësinë nga ftohësi në ajrin përreth.

Radiatorët për motorët e automobilave dhe traktorëve përbëhen nga rezervuarë të sipërm dhe të poshtëm të lidhur me njëri-tjetrin nga një numër i madh tubash të hollë.

Për të përmirësuar transferimin e nxehtësisë nga ftohësi në ajër, rrjedha e lëngut në radiator drejtohet përmes një sërë tubash ose kanalesh të ngushta që fryhen nga ajri. Radiatorët janë bërë nga materiale që përçojnë dhe çlirojnë mirë nxehtësinë (tunxh dhe alumin).

Në varësi të modelit të grilës së ftohjes, radiatorët ndahen në tuba, pjatë dhe huall mjalti.

Aktualisht më i përhapuri radiatorë me tuba. Grila ftohëse e radiatorëve të tillë (Fig. 3.5a) përbëhet nga tuba vertikalë me prerje tërthore ovale ose të rrumbullakët, që kalojnë nëpër një sërë pllakash të holla horizontale dhe të ngjitura në rezervuarët e sipërm dhe të poshtëm të radiatorit. Prania e pllakave përmirëson transferimin e nxehtësisë dhe rrit ngurtësinë e radiatorit. Preferohen tubat me prerje tërthore ovale (të sheshtë), pasi me të njëjtin prerje tërthore të rrymës, sipërfaqja e tyre ftohëse është më e madhe se sipërfaqja ftohëse e tubave të rrumbullakët; përveç kësaj, kur uji në radiator ngrin, tubat e sheshtë nuk shpërthejnë, por ndryshojnë vetëm formën e prerjes kryq.

Oriz. 3.5. Radiatorë

NË radiatorë me pllaka grila ftohëse (Fig. 3.5b) është projektuar në mënyrë që ftohësi të qarkullojë në hapësirë , të formuara nga secila palë pllaka të ngjitura së bashku në skajet. Skajet e sipërme dhe të poshtme të pllakave janë ngjitur gjithashtu në vrimat e rezervuarëve të sipërm dhe të poshtëm të radiatorit. Ajri që ftoh radiatorin thithet nga një tifoz përmes kalimeve midis pllakave të salduara. Për të rritur sipërfaqen e ftohjes, pllakat zakonisht janë me onde. Radiatorët e pllakave kanë një sipërfaqe ftohëse më të madhe se ato me tuba, por për shkak të një sërë disavantazhesh (ndotje e shpejtë, një numër i madh i shtresave të salduara, nevoja për mirëmbajtje më të kujdesshme) ato përdoren relativisht rrallë.

Qelizore radiator i referohet radiatorëve me tuba ajri (Fig. 3.5c). Në grilën e radiatorit me huall mjalti, ajri kalon nëpër tuba horizontale rrethore, të larë nga jashtë me ujë ose ftohës. Për të bërë të mundur bashkimin e skajeve të tubave, skajet e tyre janë të ndezura në mënyrë që në prerje tërthore të kenë formën e një gjashtëkëndëshi të rregullt.

Avantazhi i radiatorëve celularë është se ata kanë një sipërfaqe ftohëse më të madhe se llojet e tjera të radiatorëve. Për shkak të një sërë disavantazhesh, shumica e të cilave janë të njëjta me ato të radiatorëve me pllaka, radiatorët me huall mjalti tani janë jashtëzakonisht të rrallë.

Një valvul avulli është instaluar në prizën e mbushësit të radiatorit 2 dhe valvula e ajrit 1 , të cilat shërbejnë për të mbajtur presionin brenda kufijve të përcaktuar (Fig. 3.6).

Oriz. 3.6. Spina e radiatorit

Pompë uji siguron qarkullimin e ftohësit në sistem. Si rregull, në sistemet e ftohjes instalohen pompa centrifugale me një shkallë të vogël me presion të ulët me madhësi të vogël me një kapacitet deri në 13 m 3 / orë, duke krijuar një presion prej 0,05-0,2 MPa. Pompa të tilla janë strukturore të thjeshta, të besueshme dhe ofrojnë performancë të lartë (Fig. 3.7).

Trupi i pompës dhe shtytësi janë të derdhur nga lidhjet e magnezit dhe aluminit, dhe shtytësi është gjithashtu prej plastike. Në pompat e ujit për motorët e automobilave, zakonisht përdoren shtytës gjysmë të mbyllur, domethënë shtytës me një disk të vetëm.

Shtytësit e pompës centrifugale të ujit shpesh montohen në të njëjtin bosht si ventilatori. Në këtë rast, pompa është instaluar në pjesën e sipërme të përparme të motorit, dhe ajo drejtohet nga boshti me gunga duke përdorur një ngasje me rrip V.

Oriz. 3.7. Pompë uji

Një makinë rripi mund të përdoret gjithashtu kur instaloni një pompë centrifugale veçmas nga ventilatori. Në disa motorë kamionësh dhe traktorë, pompa e ujit drejtohet nga boshti me gunga nga një ingranazh. Boshti i një pompë centrifugale uji zakonisht montohet në kushineta rrotulluese dhe është i pajisur me vula të thjeshta ose vetë-rregulluese për të vulosur sipërfaqen e punës.

Tifoz në sistemet e ftohjes së lëngshme ato janë instaluar për të krijuar një rrjedhë artificiale të ajrit që kalon përmes radiatorit. Tifozët e motorëve të automobilave dhe traktorëve ndahen në dy lloje: a) me tehe të stampuara nga fletë çeliku të ngjitura në qendër; b) me tehe që janë derdhur në mënyrë integrale me shpërndarësin.

Numri i teheve të ventilatorit varion nga katër në gjashtë. Rritja e numrit të teheve mbi gjashtë është jopraktike, pasi performanca e ventilatorit rritet jashtëzakonisht e parëndësishme. Tehet e ventilatorit mund të bëhen të sheshta ose konveks.

Fotografia tregon një diagram të sistemit të ftohjes së motorit Nissan Almera G15

Sistemi standard i ftohjes së motorit ftoh pjesët e tij të nxehta. Në sistemet moderne të makinave ai kryen edhe funksione të tjera:

• ftoh vajin e sistemit të lubrifikimit;
• ftoh ajrin që qarkullon në sistemin e turbocharging;
• ftoh gazrat e shkarkimit në sistemin e riciklimit të gazit;
• ftoh lëngun e transmisionit automatik;
• ngroh ajrin që qarkullon në sistemet e ventilimit, ngrohjes dhe ajrit të kondicionuar.

Ka disa mënyra për të ftohur një motor, në varësi të llojit të sistemit të ftohjes së përdorur. Ka sisteme të lëngshme, ajrore dhe të kombinuara. Lëng - largon nxehtësinë nga motori duke përdorur një rrjedhë lëngu, dhe ajri - një rrjedhë ajri. Në një sistem të kombinuar, të dyja këto metoda janë të kombinuara.

Më shpesh në makina përdoret një sistem ftohjeje me lëng. Ftoh pjesët e motorit në mënyrë të barabartë dhe mjaft efikase dhe funksionon me më pak zhurmë se ajri. Bazuar në popullaritetin e sistemit të lëngshëm, është në shembullin e tij që do të merret parasysh parimi i funksionimit të sistemeve të ftohjes së motorit të makinës në tërësi.

Diagrami i sistemit të ftohjes së motorit

Fotografia tregon një diagram të sistemit të ftohjes së motorit të një VAZ 2110 me një karburator dhe një VAZ 2111 me një injektor (pajisje për injektimin e karburantit).

Motorët me benzinë ​​dhe naftë përdorin modele të ngjashme të sistemit të ftohjes. Grupi standard i elementeve të tyre është si më poshtë:

1. konvencional, radiator vaji dhe radiator ftohës;
2. tifoz radiatori;
3. pompë centrifugale;
4. termostat;
5. këmbyes nxehtësie ngrohës;
6. rezervuari i zgjerimit;
7. xhaketë për ftohje të motorit;
8. sistemi I kontrollit.

Le të shohim secilin prej këtyre elementeve veç e veç:

1. Radiatorë.

1. Në një radiator konvencional, lëngu i ndezur ftohet nga një rrjedhë kundërt e ajrit. Për të rritur efikasitetin e tij, dizajni përdor një pajisje të veçantë tubulare.
2. Ftohësi i vajit është krijuar për të ulur temperaturën e vajit në sistemin e lubrifikimit.
3. Për të ftohur gazrat e shkarkimit, sistemet e tyre të riqarkullimit përdorin një lloj të tretë radiatori. Kjo ju lejon të ftohni përzierjen karburant-ajër gjatë djegies së saj, duke rezultuar në formimin e më pak oksideve të azotit. Radiatori shtesë është i pajisur me një pompë të veçantë, e cila gjithashtu përfshihet në sistemin e ftohjes.

2. . Për të rritur efikasitetin e radiatorit, ai përdor një tifoz, i cili mund të ketë një mekanizëm të ndryshëm lëvizës:

• hidraulike;
• mekanik (i lidhur përgjithmonë me boshtin me gunga të motorit të makinës);
• elektrike (mundësohet nga rryma e baterisë).

Lloji më i zakonshëm i ventilatorit është elektrik, i cili mund të kontrollohet brenda një gamë mjaft të gjerë.

3. Pompë centrifugale. Duke përdorur një pompë, sistemi i ftohjes qarkullon lëngun e tij. Një pompë centrifugale mund të pajiset me lloje të ndryshme të makinës, për shembull, rrip ose ingranazh. Për motorët me turbocharged, përveç atij kryesor, mund të përdoret një pompë centrifugale shtesë për të ftohur në mënyrë më efektive turbochargerin dhe për të ngarkuar ajrin. Njësia e kontrollit të motorit përdoret për të kontrolluar funksionimin e pompave.

4. Termostat. Termostati përdoret për të rregulluar sasinë e lëngut që hyn në radiator. Termostati është instaluar në tubin që çon në radiator nga xhaketa e ftohjes së motorit. Falë termostatit, ju mund të kontrolloni temperaturën e sistemit të ftohjes.

Në makinat me një motor të fuqishëm, mund të përdoret një lloj paksa i ndryshëm - me ngrohje elektrike. Ai është i aftë të sigurojë kontrollin e temperaturës së lëngut të sistemit në një interval me dy faza në tre pozicione funksionimi.

Ky termostat është i hapur gjatë funksionimit maksimal të motorit. Në të njëjtën kohë, temperatura e ftohësit që kalon nëpër radiator bie në 90 ° C, duke zvogëluar kështu mundësinë e shpërthimit të motorit. Në dy pozicionet e mbetura të funksionimit të termostatit (të hapur dhe gjysmë të hapur), temperatura e lëngut do të mbahet në 105 °C.

5. Shkëmbyesi i nxehtësisë së ngrohësit. Ajri që hyn në shkëmbyesin e nxehtësisë nxehet për përdorim të mëvonshëm në sistemin e ngrohjes së automjetit. Për të rritur efikasitetin e shkëmbyesit të nxehtësisë, ai vendoset direkt në daljen e ftohësit që ka kaluar nëpër motor dhe ka temperaturë të lartë.

6. Rezervuari i zgjerimit. Për shkak të ndryshimeve në temperaturën e ftohësit, vëllimi i tij gjithashtu ndryshon. Për të kompensuar këtë, një rezervuar zgjerimi është ndërtuar në sistemin e ftohjes, duke ruajtur vëllimin e lëngut në sistem në të njëjtin nivel.

7. Xhaketa e ftohjes së motorit. Në dizajn, një xhaketë e tillë përfaqëson kanale për lëngun që kalon nëpër kokën e bllokut të motorit dhe bllokun e cilindrit.

8. Sistemi i kontrollit. Pajisjet e mëposhtme mund të përfaqësohen si elementë kontrolli të sistemit të ftohjes së motorit:

1. Sensori i temperaturës së lëngut qarkullues. Sensori i temperaturës konverton vlerën e temperaturës në vlerën përkatëse të sinjalit elektrik, i cili i jepet njësisë së kontrollit. Në rastet kur sistemi i ftohjes përdoret për të ftohur gazrat e shkarkimit ose për qëllime të tjera, mund të ketë një sensor tjetër të temperaturës të instaluar në daljen e radiatorit.
2. Njësia e kontrollit me bazë elektronike. Duke marrë sinjale elektrike nga sensori i temperaturës, njësia e kontrollit reagon automatikisht dhe kryen veprimet e duhura në aktivizuesit e tjerë të sistemit. Në mënyrë tipike, njësia e kontrollit ka softuer që kryen të gjitha funksionet e automatizimit të procesit të përpunimit të sinjalit dhe vendosjes së funksionimit të sistemit të ftohjes.
3. Gjithashtu, pajisjet dhe elementët e mëposhtëm mund të përfshihen në sistemin e kontrollit: stafetë e ftohjes së motorit pas ndalimit të tij, stafetë ndihmëse të pompës, ngrohës termostatik, njësia e kontrollit të ventilatorit të radiatorit.

Parimi i funksionimit të sistemit të ftohjes së motorit në veprim

Funksionimi i qetë i ftohjes është për shkak të pranisë së një sistemi kontrolli. Në makinat me motorë modernë, veprimet e tij bazohen në një model matematikor që merr parasysh tregues të ndryshëm të parametrave të sistemit:

• temperatura e vajit lubrifikues;
• temperatura e lëngut të përdorur për të ftohur motorin;
• temperatura e jashtme;
• tregues të tjerë të rëndësishëm që ndikojnë në funksionimin e sistemit.

Sistemi i kontrollit, duke vlerësuar parametra të ndryshëm dhe ndikimin e tyre në funksionimin e sistemit, kompenson ndikimin e tyre duke rregulluar kushtet e funksionimit të elementëve të kontrolluar.

Duke përdorur një pompë centrifugale, qarkullimi i detyruar i ftohësit kryhet në sistem. Ndërsa lëngu kalon nëpër xhaketën e ftohjes, ai nxehet dhe sapo të hyjë në radiator, ftohet. Ndërsa lëngu nxehet, vetë pjesët e motorit ftohen. Në xhaketën e ftohjes, lëngu mund të qarkullojë si gjatësore (përgjatë linjës së cilindrave) dhe tërthor (nga një kolektor në tjetrin).

Rrethi i qarkullimit të tij varet nga temperatura e ftohësit. Kur motori fillon, vetë motori dhe ftohësi janë të ftohtë, dhe për të shpejtuar ngrohjen e tij, lëngu drejtohet në një rreth të vogël qarkullimi, duke anashkaluar radiatorin. Më pas, kur motori nxehet, termostati nxehet dhe ndryshon pozicionin e tij të funksionimit në gjysmë të hapur. Si rezultat, ftohësi fillon të rrjedhë nëpër radiator.

Nëse rrjedha e kundërt e ajrit nga radiatori nuk është e mjaftueshme për të ulur temperaturën e lëngut në vlerën e kërkuar, ventilatori ndizet, duke gjeneruar një fluks shtesë ajri. Lëngu i ftohur përsëri hyn në xhaketën e ftohjes dhe cikli përsëritet.

Nëse makina përdor turbocharging, ajo mund të pajiset me një sistem ftohjeje me qark të dyfishtë. Qarku i tij i parë ftoh vetë motorin, dhe qarku i dytë ftoh rrjedhën e ajrit të ngarkesës.

Shikoni një video edukative në lidhje me parimin e funksionimit të sistemit të ftohjes së motorit:

Prezantimi

A nuk mendoni se termi "ftohje e lëngshme" ju bën të mendoni për makinat? Në fakt, ftohja e lëngshme ka qenë një pjesë integrale e motorit konvencional me djegie të brendshme për gati 100 vjet. Kjo ngre menjëherë pyetjen: pse është metoda e preferuar e ftohjes së motorëve të shtrenjtë të makinave? Çfarë është kaq e mrekullueshme për ftohjen e lëngshme?

Për ta zbuluar, duhet ta krahasojmë atë me ftohjen e ajrit. Kur krahasojmë efektivitetin e këtyre metodave të ftohjes, dy vetitë më të rëndësishme që duhen marrë parasysh janë përçueshmëria termike dhe kapaciteti specifik i nxehtësisë.

Përçueshmëria termike është një sasi fizike që tregon se sa mirë një substancë transferon nxehtësinë. Përçueshmëria termike e ujit është pothuajse 25 herë më e madhe se ajo e ajrit. Natyrisht, kjo i jep ftohjes së ujit një avantazh të madh ndaj ftohjes së ajrit, pasi lejon që nxehtësia të transferohet nga një motor i nxehtë në radiator shumë më shpejt.

Kapaciteti specifik i nxehtësisë është një sasi tjetër fizike që përkufizohet si sasia e nxehtësisë e nevojshme për të rritur temperaturën e një kilogrami të një lënde me një kelvin (gradë Celsius). Kapaciteti termik specifik i ujit është pothuajse katër herë më i madh se ai i ajrit. Kjo do të thotë se uji për ngrohje kërkon katër herë më shumë energji sesa ngrohja e ajrit. Përsëri, aftësia e ujit për të thithur shumë më tepër energji termike pa e ngritur vetë temperaturën e tij është një avantazh i madh.

Pra, kemi fakte të pamohueshme se ftohja me lëng është më efikase se ftohja me ajër. Megjithatë, kjo nuk është domosdoshmërisht metoda më e mirë për ftohjen e komponentëve të PC. Le ta kuptojmë.

PC me ftohje të lëngshme

Pavarësisht cilësive shumë të mira të ujit përsa i përket shpërndarjes së nxehtësisë, ka disa arsye bindëse për të mos futur ujë në kompjuter. Më e rëndësishmja nga këto arsye është përçueshmëria elektrike e ftohësit.

Nëse ju derdhni aksidentalisht një gotë ujë në një motor benzine ndërsa mbushni radiatorin, atëherë asgjë e keqe nuk do të ndodhte; uji nuk do të dëmtojë motorin. Por nëse derdhni një gotë ujë në pllakën amë të kompjuterit tuaj, do të ishte shumë keq. Prandaj, ekziston një rrezik i caktuar që lidhet me përdorimin e ujit për të ftohur komponentët e kompjuterit.

Faktori tjetër është kompleksiteti i mirëmbajtjes. Sistemet e ftohjes së ajrit janë më të lehta dhe më të lira për t'u prodhuar dhe riparuar sesa homologët e tyre me bazë uji, dhe radiatorët nuk kërkojnë mirëmbajtje tjetër përveç heqjes së pluhurit. Sistemet e ftohjes së ujit janë shumë më të vështira për t'u punuar. Ato janë më të vështira për t'u instaluar dhe shpesh kërkojnë mirëmbajtje, megjithëse të vogla.

Së treti, pjesët e sistemit të ftohjes së ujit të PC-së kushtojnë shumë më tepër se pjesët e sistemit të ftohjes së ajrit. Nëse një grup radiatorësh me cilësi të lartë dhe tifozë për ftohjen e ajrit për një procesor, kartë video dhe motherboard ka shumë të ngjarë të kushtojë rreth 150 dollarë, atëherë kostoja e një sistemi ftohjeje të lëngshme për të njëjtët komponentë mund të arrijë lehtësisht deri në 500 dollarë.

Duke pasur kaq shumë mangësi, sistemet e ftohjes së ujit, me sa duket, nuk duhet të jenë në kërkesë. Por në fakt, ata largojnë nxehtësinë aq mirë sa kjo pronë justifikon të gjitha mangësitë.

Në treg ka sisteme të gatshme për t'u instaluar ftohës të lëngshëm, të cilët nuk janë më kompletet e shitjes së pasme me të cilat duhej të merreshin entuziastët në të kaluarën. Sistemet e gatshme janë të montuara, të testuara dhe plotësisht të besueshme. Për më tepër, ftohja me ujë nuk është aq e rrezikshme sa duket: sigurisht, ekziston gjithmonë një rrezik i madh kur përdorni lëngje në një PC, por nëse jeni të kujdesshëm, ky rrezik reduktohet ndjeshëm. Sa i përket mirëmbajtjes, ftohësit modernë kërkojnë zëvendësim mjaft rrallë, ndoshta një herë në vit. Kur bëhet fjalë për çmimin, çdo pajisje që funksionon me performancë të lartë do të kushtojë gjithmonë më shumë se mesatarja, pavarësisht nëse është Ferrari në garazhin tuaj ose sistemi i ftohjes së ujit për kompjuterin tuaj. Performanca e lartë vjen me një çmim.

Le të themi se jeni të interesuar për këtë metodë ftohjeje, ose të paktën dëshironi të dini se si funksionon, çfarë përfshin dhe cilat janë përfitimet e saj.

Parimet e përgjithshme të ftohjes së ujit

Qëllimi i çdo sistemi ftohës në një PC është të largojë nxehtësinë nga komponentët e kompjuterit.

Një ftohës tradicional i CPU-së e transferon nxehtësinë larg nga procesori në një ngrohës. Tifozja e shtyn në mënyrë aktive ajrin nëpër finsat e radiatorit dhe ndërsa ajri kalon pranë, ai merr nxehtësinë. Ajri hiqet nga kutia e kompjuterit nga një tifoz tjetër ose edhe disa. Siç mund ta shihni, ajri lëviz shumë.

Në sistemet e ftohjes së ujit, në vend të ajrit, një ftohës (ftohës) - uji - përdoret për të hequr nxehtësinë. Uji largohet nga rezervuari përmes një tubi, duke shkuar atje ku nevojitet. Njësia e ftohjes së ujit mund të jetë ose një njësi e veçantë jashtë kutisë së PC-së, ose mund të vendoset në kasë. Në diagram, njësia e ftohjes së ujit është e jashtme.

Nxehtësia transferohet nga procesori në kokën ftohëse (blloku i ujit), i cili është një lavaman i zbrazët i nxehtësisë me vrima hyrëse dhe dalëse për ftohësin. Kur uji kalon nëpër kokë, merr nxehtësi me vete. Transferimi i nxehtësisë për shkak të ujit ndodh shumë më me efikasitet sesa për shkak të ajrit.

Lëngu i nxehtë më pas derdhet në rezervuar. Nga rezervuari ai derdhet në një shkëmbyes nxehtësie, ku transferon nxehtësinë në radiator, i cili transferon nxehtësinë në ajrin përreth, zakonisht me ndihmën e një ventilatori. Pas kësaj, uji hyn përsëri në kokë dhe cikli fillon përsëri.

Tani që kemi një kuptim të mirë të bazave të ftohjes së lëngshme të PC-ve, le të flasim se cilat sisteme janë të disponueshme në treg.

Zgjedhja e një sistemi të ftohjes së ujit

Ekzistojnë tre lloje kryesore të sistemeve të ftohjes së ujit: të brendshëm, të jashtëm dhe të integruar. Dallimi kryesor midis tyre është se ku ndodhen përbërësit e tyre kryesorë në lidhje me kutinë e kompjuterit: lavamani/shkëmbyesi i nxehtësisë, pompa dhe rezervuari.

Siç sugjeron emri, sistemi i integruar i ftohjes është një pjesë integrale e kutisë së PC-së, domethënë është e integruar në kasë dhe shitet i plotë me të. Meqenëse i gjithë sistemi i ftohjes së ujit është montuar në kasë, ky opsion është ndoshta më i lehtë për t'u trajtuar, pasi ka më shumë hapësirë ​​brenda kasës dhe nuk ka struktura të mëdha jashtë. E keqja, natyrisht, është se nëse vendosni të përmirësoni në një sistem të tillë, kutia e vjetër e PC-së do të jetë e padobishme.

Nëse ju pëlqen kutia e kompjuterit tuaj dhe nuk dëshironi të ndaheni me të, atëherë sistemet e brendshme dhe të jashtme të ftohjes së ujit ndoshta do të duken më tërheqëse. Komponentët e brendshëm të sistemit vendosen brenda kutisë së PC-së. Meqenëse shumica e rasteve nuk janë të dizajnuara për të akomoduar një sistem të tillë ftohjeje, ai bëhet mjaft i ngushtë brenda. Sidoqoftë, instalimi i sistemeve të tilla do t'ju lejojë të ruani kutinë tuaj të preferuar, si dhe ta lëvizni atë pa ndonjë pengesë të veçantë.

Opsioni i tretë është një sistem i jashtëm i ftohjes së ujit. Është gjithashtu për ata që duan të mbajnë kutinë e vjetër të PC-së. Në këtë rast, radiatori, rezervuari dhe pompa e ujit vendosen në një njësi të veçantë jashtë kutisë së kompjuterit. Uji pompohet përmes tubave në kutinë e PC-së, në kokën e ftohjes, dhe lëngu i nxehtë derdhet nga kutia në rezervuar përmes tubit të kthimit. Avantazhi i një sistemi të jashtëm është se mund të përdoret me çdo mbyllje. Ai gjithashtu lejon një radiator më të madh dhe mund të ketë kapacitet ftohës më të mirë se konfigurimi mesatar i integruar. Disavantazhi është se një kompjuter me një sistem ftohjeje të jashtme nuk është aq i lëvizshëm sa ai me sisteme ftohjeje të brendshme ose të integruara.

Në rastin tonë, lëvizshmëria nuk ka një rëndësi të madhe, por ne do të dëshironim të ruanim kutinë tonë "amtare" të PC-së. Përveç kësaj, ne u tërhoqëm nga rritja e efikasitetit të ftohjes së radiatorit të jashtëm. Prandaj, ne zgjodhëm një sistem ftohjeje të jashtme për rishikimin tonë. Koolance me mirësi na dha një shembull të shkëlqyer - sistemin EXOS-2.

Sistemi i jashtëm i ftohjes së ujit Koolance EXOS-2.

EXOS-2 është një sistem i fuqishëm i jashtëm i ftohjes së ujit me një kapacitet ftohës mbi 700 W. Kjo nuk do të thotë se sistemi konsumon 700 vat - ai konsumon vetëm një pjesë të kësaj. Kjo do të thotë se sistemi mund të trajtojë me efikasitet 700 W të prodhimit të nxehtësisë duke ruajtur një temperaturë prej 55 gradë Celsius në 25 gradë të ambientit.

EXOS-2 vjen me të gjithë tubat dhe aksesorët e nevojshëm, përveç kokave ftohëse (blloqe uji). Përdoruesi do të duhet të blejë koka të përshtatshme, në varësi të përbërësve të kompjuterit që dëshiron të ftohë.

Ftohja e shumë komponentëve

Një nga avantazhet e shumicës së sistemeve të ftohjes së lëngshme është se ato janë të zgjerueshme dhe mund të ftohin komponentë të tjerë përveç procesorit. Edhe pasi të kalojë nëpër kokën e ftohjes së CPU-së, uji është ende në gjendje të ftohet, për shembull, chipset e motherboard dhe kartën video. Kjo është bazë, por nëse dëshironi, mund të shtoni edhe më shumë komponentë, të tillë si një hard disk. Për ta bërë këtë, çdo komponent që do të ftohet do të ketë nevojë për bllokun e vet të ujit. Sigurisht, do t'ju duhet të bëni disa planifikime për t'u siguruar që ftohësi të rrjedhë mirë.

Pse është e dobishme të kombinohen të tre komponentët - CPU, chipset dhe karta grafike - me një sistem të mirë ftohjeje uji?

Shumica e përdoruesve e kuptojnë nevojën për të ftohur procesorin. CPU-ja nxehet shumë në kutinë e PC-së dhe funksionimi i qëndrueshëm i kompjuterit varet nga mbajtja e temperaturës së CPU-së të ulët. CPU është një nga pjesët më të shtrenjta të një kompjuteri dhe sa më e ulët të jetë temperatura e mbajtur, aq më gjatë do të zgjasë procesori. Së fundi, ftohja e procesorit është veçanërisht e rëndësishme gjatë mbingarkesës.

Blloku i ujit të CPU dhe aksesorët e montimit.

Ideja e ftohjes së chipset-it të motherboard (ose më mirë, urës veriore) mund të mos jetë e njohur për të gjithë. Por mbani në mend se një kompjuter është po aq i qëndrueshëm sa chipset e tij. Në shumë raste, ftohja shtesë e chipset-it mund të kontribuojë në stabilitetin e sistemit, veçanërisht kur mbingarkohet.

Çipset e bllokut të ujit dhe aksesorëve të montimit.

Komponenti i tretë është shumë i rëndësishëm për ata që kanë një kartë video të nivelit më të lartë dhe përdorin një PC për lojëra. Në shumë raste, GPU në një kartë video gjeneron më shumë nxehtësi sesa komponentët e tjerë të kompjuterit. Përsëri, sa më mirë të jetë ftohja e GPU-së, aq më gjatë do të zgjasë, aq më i lartë do të jetë stabiliteti dhe aq më shumë opsione mbingarkimi.

Sigurisht, për ata përdorues që nuk kanë ndërmend të përdorin kompjuterin e tyre për lojëra dhe kanë një kartë grafike me fuqi të ulët, ftohja me ujë do të jetë e tepërt. Por për kartat video moderne të fuqishme dhe shumë të nxehta, ftohja e ujit mund të jetë një blerje fitimprurëse.

Ne do të instalojmë një sistem ftohjeje në kartën tonë grafike Radeon X1900 XTX. Edhe pse kjo kartë video nuk është më e reja dhe më e fuqishme, ajo është ende mjaft e mirë, dhe gjithashtu bëhet shumë e nxehtë. Në rastin e këtij modeli, Koolance ofron jo vetëm një bllok uji për GPU/memorie, por edhe një kokë të veçantë ftohëse për rregullatorin e tensionit.

Blloku i ujit GPU dhe aksesorët e montimit.

Ndërsa sistemet e ftohjes së ajrit mund të mbajnë temperaturën e GPU brenda kufijve të pranueshëm, ne nuk jemi në dijeni të ndonjë sistemi të ngjashëm që mund të përballojë temperaturën jashtëzakonisht të lartë të rregullatorëve të tensionit në X1900, e cila mund të arrijë lehtësisht 100 gradë Celsius nën ngarkesë. Pyes veten se si blloku i ujit për rregullatorin e tensionit do të ndikojë në kartën video X1900.

Bllok uji për rregullatorin e tensionit të kartës video dhe aksesorë për montim.

Këta janë përbërësit kryesorë që ftohen duke përdorur ujë. Siç u përmend më lart, ka përbërës të tjerë që mund të ftohen në këtë mënyrë. Për shembull, Koolance ofron një furnizim me energji 1200W me ftohje të lëngshme. Të gjithë komponentët elektronikë të furnizimit me energji janë zhytur në një lëng jopërçues, i cili pompohet përmes ngrohësit të tij të jashtëm. Ky është një shembull i veçantë i ftohjes alternative të lëngshme, por sistemi e bën punën mirë.

Koolance: Furnizimi me energji me ftohje të lëngshme 1200 W.

Tani mund të filloni instalimin.

Planifikimi dhe instalimi

Ndryshe nga sistemet e ftohjes së ajrit, instalimi i një sistemi të ftohjes së lëngshme kërkon një planifikim. Ftohja e lëngshme vjen me disa kufizime që përdoruesi duhet të marrë parasysh.

Së pari, duhet të keni gjithmonë parasysh komoditetin gjatë instalimit. Tubat e ujit duhet të kalojnë lirshëm në strehë dhe midis komponentëve. Për më tepër, sistemi i ftohjes duhet të lërë hapësirë ​​të lirë në mënyrë që puna e ardhshme me të dhe përbërësit e tij të mos shkaktojë vështirësi.

Së dyti, rrjedha e lëngut nuk duhet të kufizohet në asnjë mënyrë. Duhet gjithashtu të mbahet mend se ftohësi nxehet ndërsa kalon nëpër çdo bllok uji. Nëse e kemi projektuar sistemin në atë mënyrë që uji të rrjedhë në secilin bllok të ujit pasues në sekuencën vijuese: së pari në procesor, pastaj në chipset, në kartën video dhe, së fundi, në rregullatorin e tensionit të kartës video, atëherë blloku i ujit të rregullatorit të tensionit do të merrte gjithmonë ujë të ngrohur nga të gjithë komponentët e mëparshëm të sistemit. Ky skenar nuk është ideal për komponentin e fundit.

Për të zbutur disi këtë problem, do të ishte një ide e mirë të përdorni ftohësin përgjatë shtigjeve të veçanta, paralele. Nëse kjo bëhet në mënyrë korrekte, rrjedha e ujit do të jetë më pak e stresuar dhe blloqet e ujit të secilit komponent do të marrin ujë që nuk nxehet nga përbërës të tjerë.

Kompleti Koolance EXOS-2 që zgjodhëm për këtë artikull është projektuar që të funksionojë kryesisht me tub lidhës 3/8" dhe blloku i ujit të CPU-së është projektuar me lidhës shtypës 3/8". Sidoqoftë, kokat ftohëse të çipave dhe kartave video Koolance janë krijuar për të punuar me tuba lidhës me diametër më të vogël - 1/4". Për shkak të kësaj, përdoruesi detyrohet të përdorë një ndarës që ndan tubin 3/8" në dy 1/4" tuba Kjo skemë funksionon mirë kur e ndajmë rrjedhën në dy shtigje paralele. Pasi uji të ketë thithur nxehtësinë nga këta përbërës, dy tubat 1/4" do të rilidhen në një tub 3/8", përmes të cilit uji i nxehtë do të rrjedhë nga kutia e PC përsëri në radiator për ftohje.

I gjithë procesi është paraqitur në diagramin e mëposhtëm.

Konfigurimi i planifikuar i sistemit të ftohjes.

Kur planifikoni paraqitjen e sistemit tuaj të ftohjes së ujit, ju rekomandojmë të vizatoni një diagram të thjeshtë. Kjo do t'ju ndihmojë të instaloni sistemin në mënyrë korrekte. Pasi të keni vizatuar një plan në letër, mund të filloni montimin dhe instalimin aktual.

Për të filluar, mund të vendosni të gjitha pjesët e sistemit në tryezë dhe të vlerësoni gjatësinë e kërkuar të tubave. Mos shkurto shumë, lëre pak diferencë; Atëherë gjithmonë mund të hiqni tepricën.

Pas punës përgatitore, mund të filloni instalimin e blloqeve të ujit. Koka ftohëse Koolance për procesorin që përdorim kërkon që të instalohet një mbajtëse montimi metalik në pjesën e pasme të pllakës amë pas procesorit. E mira është se ky mbajtës montimi vjen me një ndarës plastik për të parandaluar shkurtimin në motherboard. Së pari, ne hoqëm motherboard nga kutia dhe instaluam kllapin e montimit.

Pastaj mund të hiqni ngrohësin, i cili është ngjitur në urën veriore të pllakës amë. Ne përdorëm pllakën amë Biostar 965PT, çipi i së cilës ftohet duke përdorur një radiator pasiv të bashkangjitur me kapëse plastike.

Çipset e pllakës amë pa ngrohës. Gati për instalimin e bllokut të ujit.

Pasi të hiqet ngrohësi i çipave, duhet të lidhni elementët e montimit të bllokut të ujit për çipset.

Gjatë instalimit, vumë re se elementët e montimit të bllokut të ujit për çipset, veçanërisht ndarësi plastik, po shtypnin rezistencën në pjesën e pasme të pllakës amë. Kjo duhet të monitorohet me kujdes gjatë instalimit. Shtrëngimi i tepërt i bulonave mund të shkaktojë dëme të pariparueshme në pllakën amë, ndaj bëni kujdes dhe kujdes!

Pas instalimit të elementeve të fiksimit për kokat ftohëse të procesorit dhe çipit, mund ta ktheni motherboard në kutinë e PC dhe të mendoni për lidhjen e blloqeve të ujit me procesorin dhe chipset. Sigurohuni që të hiqni çdo paste të vjetër termike të mbetur nga procesori dhe chipset përpara se të aplikoni një shtresë të re të hollë.

Procesor me elemente fiksimi për një bllok uji.

Ju mund të dëshironi të lidhni tubat e ujit me blloqet e ujit përpara se t'i instaloni në pllakën amë. Por kini kujdes: mund të mos llogarisni presionin dhe forcën që do të aplikohet në çipset dhe procesorin e brishtë kur përkulni tubat. Gjëja kryesore është të lini një gjatësi të mjaftueshme të tubave, sepse mund t'i prisni ato në madhësi më vonë.

Tani mund të instaloni me kujdes blloqet e ujit në procesor dhe chipset duke përdorur pajisjen e montimit të dhënë. Mos harroni se nuk keni nevojë t'i shtypni me forcë: thjesht instaloni mirë në procesor dhe çip. Përdorimi i forcës mund të dëmtojë komponentët.

Pas instalimit të blloqeve të ujit në procesor dhe chipset, mund ta ktheni vëmendjen te karta video. Ne heqim radiatorin ekzistues dhe e zëvendësojmë me një bllok uji. Në rastin tonë, ne hoqëm gjithashtu ngrohësin e stabilizatorit të tensionit dhe instaluam një bllok të dytë uji në kartë. Pasi të instalohen blloqet e ujit në kartën video, mund të lidhni tubat. Pas kësaj, karta video mund të futet në folenë PCI Express.

Pas instalimit të të gjitha blloqeve të ujit, tubat e mbetur duhet të lidhen. Gjëja e fundit që duhet të lidhni është tubi që të çon në njësinë e jashtme të ftohjes së ujit. Sigurohuni që drejtimi i rrjedhës së ujit të jetë i saktë: lëngu i ftohur duhet të rrjedhë së pari në bllokun e ujit të procesorit.

Ka ardhur momenti kur mund të derdhni ujë në rezervuar. Mbushni rezervuarin vetëm në nivelin e specifikuar në udhëzimet e prodhuesit. Ndërsa rezervuari mbushet, uji do të rrjedhë ngadalë në tuba. Kushtojini vëmendje të veçantë të gjitha fiksimeve dhe mbani në dorë një peshqir në rast të rrjedhjes së papritur të lëngut. Në shenjën më të vogël të rrjedhjes, rregulloni problemin menjëherë.

Pasi të jenë mbledhur të gjithë përbërësit, mund të shtoni ftohës.

Nëse keni bërë gjithçka me kujdes dhe nuk ka rrjedhje në sistem, atëherë duhet të pomponi ftohësin për të hequr flluskat e ajrit. Në rastin e Koolance EXOS-2, kjo arrihet duke shkurtuar kunjat në furnizimin me energji ATX për të furnizuar me energji pompën e ujit, por jo për të furnizuar me energji pllakën amë.

Lëreni sistemin të funksionojë në këtë modalitet, ndërsa ju ngadalë dhe me kujdes e anoni kompjuterin në një drejtim ose në tjetrin në mënyrë që flluskat e ajrit të dalin nga blloqet e ujit. Pasi të jenë zhdukur të gjitha flluskat, ka të ngjarë të zbuloni se sistemi duhet të shtojë ftohës. Kjo është mirë. Përafërsisht 10 minuta pas derdhjes, asnjë flluskë ajri nuk duhet të jetë e dukshme në tuba. Nëse jeni të bindur se nuk ka më flluska ajri dhe mundësia e një rrjedhjeje është e përjashtuar, atëherë mund ta filloni sistemin realisht.

Konfigurimi dhe testet e testit

Të gjitha shqetësimet e montimit dhe instalimit janë lënë pas. Është koha për të parë se çfarë avantazhesh ofron një sistem ftohjeje uji.

Hardware
CPU	Intel Core 2 Duo e4300, 1.8 GHz (i mbingarkuar në 2250 MHz), 2 MB L2 cache
Platforma	Biostar T-Force 965PT (Socket 775), chipset Intel 965, BIOS vP96CA103BS
RAM	Patriot Signature Line, 1x 1024 MB PC2-6400 (CL5-5-5-16)
HDD	Western Digital WD1200JB, 120 GB, 7200 rpm, 8 MB cache, UltraATA/100
Neto	Përshtatës Ethernet i integruar 1 Gbps
Kartë video	ATI X1900 XTX (PCIe), 512 MB GDDR3
njësia e fuqisë	Koolance 1200 W
Softueri i sistemit dhe drejtuesit
OS	Microsoft Windows XP Professional 5.10.2600, Service Pack 2
Versioni DirectX	9.0c (4.09.0000.0904)
Drejtues i grafikës	Katalizator ATI 7.2

Në konfigurimin tonë të provës, ne përdorëm platformën Core 2 Duo sepse procesori E4300 është shumë i lehtë për t'u mbingarkuar. Overclocking na lejoi të shihnim se si do të rriteshin temperaturat e larta dhe si do ta trajtonin sistemi standard i ftohjes së ajrit dhe sistemi ynë i ri i ftohjes së ujit.

Teknika është e thjeshtë: mbingarkoni sa më shumë që të jetë e mundur procesorin E4300 me ftohje standarde të ajrit dhe më pas mbingarkoni atë me ftohje me ujë dhe krahasoni rezultatet. Siç rezulton, E4300 është i aftë për më shumë. Ne e rritëm frekuencën e procesorit nga 1800 MHz e deklaruar në 2250 MHz. Në të njëjtën kohë, procesori E4300 përballoi lehtësisht 450 MHz të shtuar pa rritur tensionin ose ndonjë problem tjetër. Sidoqoftë, ftohësi standard nuk e përballoi punën, pasi nën ngarkesë temperatura e procesorit u rrit në një 62 gradë Celsius të padëshiruar. Megjithëse bërthama mund të ishte mbingarkuar më tej, një rritje e mëtejshme e temperaturës mund të bëhej e rrezikshme, kështu që ne ndaluam, regjistruam rezultatin dhe instaluam një sistem ftohjeje uji.

Përpara se të shikojmë temperaturën e procesorit nën ngarkesë, le të hedhim një vështrim në temperaturën kur sistemi është i papunë.

Në modalitetin boshe, ftohja e ujit jep një ulje të mirë të temperaturës së procesorit, me rreth 10 gradë. Megjithatë, kjo nuk është një arritje aq e madhe kur mendoni se ftohësi i vetë CPU-së është i nivelit të ulët dhe një ftohës ajri me cilësi të lartë mund të jetë më efektiv. Megjithatë, vlen të kujtojmë se ftohja e ujit nuk mund të zvogëlojë temperaturën në mënyrë që të jetë më e ulët se temperatura e ambientit, e cila në rastin tonë ishte rreth 22 gradë Celsius.

Kur stresoni sistemin - një vrapim dhjetë minuta përmes testit të stresit Orthos - konfigurimi i ftohjes së ujit tregoi vërtet se çfarë ishte në gjendje të bënte.

Tani kjo është me të vërtetë interesante. Ftohësi i ajrit nuk mund ta mbajë as temperaturën e procesorit nën një nivel të padëshirueshëm të lartë 60 gradë, dhe sistemi i ftohjes së ujit e uli temperaturën në 49 gradë me shpejtësinë më të ulët të ventilatorit. Përveç uljes së temperaturave, sistemi i ftohjes së ujit është shumë më i qetë se një ftohës i CPU-së.

Në shpejtësinë maksimale të ventilatorit në sistemin e ftohjes së ujit, temperatura e procesorit bie nën 40 gradë! Kjo është 24 gradë më e ulët se me një ftohës standard nën ngarkesë dhe pothuajse e njëjtë me atë që prodhon ftohësi juaj kur është në punë. Rezultati është mbresëlënës, megjithëse me shpejtësi të lartë ventilatori, sistemi i ftohjes së ujit prodhon më shumë zhurmë sesa do të dëshironim. Sidoqoftë, shpejtësia e ventilatorit rregullohet në një shkallë 10-pikëshe dhe nuk ka gjasa që në përdorimin e përditshëm të duhet ta vendosni në fuqi të plotë. Orthos thekson CPU-në më shumë se testet e tjera, dhe ne ishim mjaft të interesuar të shihnim se çfarë mund të bënte sistemi i ftohjes së ujit.

Së fundi, kushtojini vëmendje rezultateve të marra për kartën video. Zakonisht X1900 XTX nxehet shumë, por ne kishim një nga ftohësit më të mirë të ajrit në dispozicion - Thermalright HR-03. Le të shohim se çfarë avantazhesh ka ftohja me ujë mbi këtë ftohës pas 10 minutash të testit të stresit Atitool në modalitetin e testimit të objektit.

Temperatura e mbajtur nga ftohësi është e tmerrshme: 89 gradë në GPU dhe mbi 100 gradë në rregullatorin e tensionit! Ftohësi Thermalright HR-03 bëri një punë të mahnitshme për të ftohur GPU-në në 65 gradë, por rregullatorët e tensionit ishin akoma shumë të nxehtë në 97 gradë!

Sistemi i ftohjes së ujit uli temperaturën e GPU në 59 gradë. Kjo është 30 gradë më e mirë se me ftohësin e stokut dhe vetëm 6 gradë më mirë se me HR-03, gjë që thekson më tej efikasitetin e tij.

Një bllok i veçantë uji për stabilizuesin e tensionit tregon rezultate të shkëlqyera. HR-03 nuk ka asnjë mjet për të ftohur stabilizuesin e tensionit, dhe blloku i ujit uli temperaturën në 77 gradë, që është 25 gradë më mirë sesa me ftohësin e stokut. Ky është një rezultat shumë i mirë.

konkluzioni

Rezultatet e marra nga testimi duke përdorur një sistem ftohjeje uji janë mjaft të qarta: ftohja e lëngshme është shumë më efikase se ftohja e ajrit.

Ftohja me ujë tashmë është në dispozicion jo vetëm për një numër të kufizuar profesionistësh, por edhe për përdoruesit e zakonshëm. Plus, sistemet moderne të ftohjes së ujit si EXOS-2 janë shumë të lehta për t'u instaluar dhe janë në prizë, ndryshe nga sistemet e vjetra që kërkonin montim. Përveç kësaj, kompletet moderne të ftohjes së ujit me kuti të ndriçuara dhe të stilizuara duken shumë bukur.

Nëse jeni entuziast dhe keni provuar të gjitha sistemet e ftohjes së ajrit, atëherë ftohja e lëngshme është hapi tjetër logjik për ju. Sigurisht, ekziston një rrezik, dhe pajisjet e ftohjes së ujit do të kushtojnë më shumë se ftohja e ajrit, por përfitimet janë të dukshme.

Mendimi i redaktorit

Për një kohë të gjatë kam shmangur ftohjen me ujë, sepse kisha frikë se do të ishte më shumë telash se sa ia vlente. Por tani mund të them me besim se mendimi im ka ndryshuar: sistemet e ftohjes së ujit janë shumë më të lehta për t'u instaluar nga sa mendoja, dhe rezultatet e ftohjes flasin vetë. Dëshiroj gjithashtu të shpreh mirënjohjen time për Koolance që na dha kompletin EXOS-2, me të cilin ishte kënaqësi të punoja.

= ([Temperatura në pikën e nxehtë, grC] - [Temperatura në pikën e ftohtë, grC]) / [Shpërndarja e energjisë, W]

Kjo do të thotë që nëse fuqia termike X W vjen nga pika e nxehtë në pikën e ftohtë, dhe rezistenca termike është Y grC / W, atëherë ndryshimi i temperaturës do të jetë X * Y grC.

Formula për llogaritjen e ftohjes së një elementi fuqie

Për rastin e llogaritjes së largimit të nxehtësisë së një elementi elektronik të fuqisë, e njëjta mund të formulohet si më poshtë:

[Temperatura e kristalit të elementit të fuqisë, grC] = [Temperatura e ambientit, grC] + [Shpërndarja e energjisë, W] *

ku [ Rezistenca totale termike, grC/W] = + [Rezistenca termike midis kutisë dhe radiatorit, grC/W] + (për rastin me një radiator),

ose [ Rezistenca totale termike, grC/W] = [Rezistenca termike midis kristalit dhe kutisë, grC/W] + [Rezistenca termike midis banesës dhe mjedisit, grC/W] (për rastin pa radiator).

Si rezultat i llogaritjes, duhet të marrim një temperaturë kristal të tillë që të jetë më e vogël se maksimumi i lejuar i specifikuar në librin e referencës.

Ku mund t'i marr të dhënat për llogaritje?

Rezistenca termike midis mbulesës dhe kasës për elementet e fuqisë zakonisht jepet në librin e referencës. Dhe është caktuar kështu:

Mos u ngatërroni nga fakti që libri i referencës përmban njësi matëse K/W ose K/W. Kjo do të thotë që kjo vlerë është dhënë në Kelvin për Watt, në grZ për W do të jetë saktësisht e njëjtë, domethënë X K/W = X grZ/W.

Në mënyrë tipike, librat e referencës japin vlerën maksimale të mundshme të kësaj vlere, duke marrë parasysh ndryshimin teknologjik. Kjo është ajo që na duhet, pasi duhet të bëjmë llogaritjet për rastin më të keq. Për shembull, rezistenca maksimale e mundshme termike midis kristalit dhe trupit të tranzistorit me efekt të fushës së fuqisë SPW11N80C3 është 0,8 GHz/W,

Rezistenca termike midis kutisë dhe ftohësit varet nga lloji i banimit. Vlerat tipike maksimale janë dhënë në tabelë:

TO-3	1.56
TO-3P	1.00
TO-218	1.00
TO-218FP	3.20
TO-220	4.10
TO-225	10.00
TO-247	1.00
DPACK	8.33

Rondelë izoluese. Në përvojën tonë, një copë litari izoluese e zgjedhur dhe e instaluar siç duhet dyfishon rezistencën termike.

Rezistenca termike midis kasës/ftohësit dhe mjedisit. Kjo rezistencë termike është mjaft e lehtë për t'u llogaritur me një saktësi të pranueshme për shumicën e pajisjeve.

[Rezistenca termike, grC/W] = [120, (grC * cm katrore) / W] / [Zona e radiatorit ose pjesës metalike të trupit të elementit, sq. cm].

Kjo llogaritje është e përshtatshme për kushtet kur elementët dhe radiatorët janë instaluar pa krijuar kushte të veçanta për rrjedhjen e ajrit natyral (konvekcion) ose artificial. Vetë koeficienti u zgjodh nga përvoja jonë praktike.

Specifikimi i shumicës së radiatorëve përmban rezistencën termike midis radiatorit dhe mjedisit. Pra, në llogaritje është e nevojshme të përdoret kjo vlerë. Kjo vlerë duhet të llogaritet vetëm nëse të dhënat tabelare të radiatorit nuk mund të gjenden. Shpesh përdorim radiatorë të përdorur për të mbledhur mostra zhvillimi, ndaj kjo formulë na ndihmon shumë.

Për rastin kur nxehtësia shpërndahet përmes kontakteve të tabelës së qarkut të printuar, zona e kontaktit mund të përdoret gjithashtu në llogaritje.

Për rastin kur nxehtësia shpërndahet përmes terminaleve të një elementi elektronik (zakonisht diodat dhe diodat zener me fuqi relativisht të ulët), sipërfaqja e terminalit llogaritet bazuar në diametrin dhe gjatësinë e terminalit.

[Zona e terminalit, sq. cm.] = Pi * ([ Gjatësia e plumbit djathtas, cm.] * [Diametri i terminalit të djathtë, cm.] + [Gjatësia e plumbit në të majtë, cm.] * [Diametri i terminalit të majtë, cm.])

Një shembull i llogaritjes së largimit të nxehtësisë nga një diodë zener pa radiator

Le të ketë një diodë zener dy terminale me një diametër prej 1 mm dhe një gjatësi prej 1 cm. Pastaj:

Sipërfaqja e terminalit do të jetë rreth 0.6 metra katrorë. cm.

Rezistenca termike midis kutisë (terminaleve) dhe mjedisit do të jetë 120 / 0.6 = 200.

Rezistenca termike midis kristalit dhe kutisë (terminaleve) mund të neglizhohet në këtë rast, pasi është shumë më pak se 200.

Le të supozojmë se temperatura maksimale në të cilën do të funksionojë pajisja do të jetë 40 grC. Pastaj temperatura e kristalit = 40 + 200 * 0,5 = 140 grC, e cila është e pranueshme për shumicën e diodave zener.

Llogaritja online e lavamanit të nxehtësisë - radiator

Ju lutemi vini re se për radiatorët e pllakave duhet të llogaritni sipërfaqen e të dy anëve të pllakës. Për gjurmët e PCB-ve që përdoren për shpërndarjen e nxehtësisë, duhet të merret vetëm njëra anë, pasi tjetra nuk është në kontakt me mjedisin. Për radiatorët e gjilpërës, është e nevojshme të vlerësohet afërsisht sipërfaqja e një gjilpëre dhe të shumëzohet kjo zonë me numrin e gjilpërave.

Llogaritja në internet e heqjes së nxehtësisë pa radiator

Disa elementë në një radiator.

Nëse disa elementë janë instaluar në një lavaman ngrohjeje, atëherë llogaritja duket kështu. Së pari, ne llogarisim temperaturën e radiatorit duke përdorur formulën:

[Temperatura e radiatorit, grC] = [Temperatura e ambientit, grC] + [Rezistenca termike midis radiatorit dhe mjedisit, grC/W] * [Fuqia totale, W]

[Temperatura e kristalit, grC] = [Temperatura e radiatorit, grC] + ([Rezistenca termike midis kristalit dhe trupit të elementit, grC/W] + [Rezistenca termike midis trupit të elementit dhe radiatorit, grC / W]) * [Fuqia e shpërndarë nga elementi, W]