Sustav hlađenja motora automobila: uređaj i princip rada

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-02-19 16:23

Sustav hlađenja motora u automobilu je dizajniran da zaštiti radnu jedinicu od pregrijavanja i na taj način kontrolira rad cijelog bloka motora. Hlađenje je najvažnija funkcija u radu motora s unutarnjim izgaranjem.

Posljedice kvara u hlađenju motora s unutarnjim izgaranjem mogu biti kobne za sam uređaj, sve do potpunog kvara na bloku cilindra. Oštećeni čvorovi možda više neće biti podvrgnuti obnovi, njihova mogućnost održavanja bit će jednaka nuli. Potrebno je pažljivo i odgovorno postupati prema radu i periodično ispirati rashladni sustav motora.

Upravljajući sustavom hlađenja, vlasnik automobila izravno brine o "zdravlju srca" svog željeznog "konja".

Imenovanje rashladnog sustava

Temperatura u bloku cilindara kada jedinica radi može porasti na 1900 ℃. Od ovog volumena topline samo je dio koristan i koristi se u potrebnim režimima rada. Ostatak vadi rashladni sustav.motorni prostor. Povećanje temperaturnog režima iznad norme prepuno je negativnih posljedica koje dovode do izgaranja maziva, kršenja tehničkih razmaka između određenih dijelova, osobito u skupini klipova, što će dovesti do smanjenja njihovog vijeka trajanja. Pregrijavanje motora, kao posljedica kvara sustava hlađenja motora, jedan je od razloga detonacije zapaljive smjese koja se dovodi u komoru za izgaranje.

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

Sustav hlađenja motora dizajniran je da stabilizira toplinske uvjete potrebne za normalno funkcioniranje motora vozila.

Vrste rashladnih sustava

Sustav hlađenja motora klasificira se prema načinu odvođenja topline:

• hlađenje tekućinama u zatvorenom tipu;
• otvoreni tip zračno hlađen;
• kombinirani (hibridni) sustav odvođenja topline.

Trenutno je zračno hlađenje u automobilima iznimno rijetko. Tekućina može biti otvorenog tipa. U takvim sustavima toplina se odvodi kroz parnu cijev u okoliš. Zatvoreni sustav izoliran je izvanaatmosfera. Stoga je tlak u rashladnom sustavu ovog tipa motora puno veći. Pri visokom tlaku povećava se prag vrenja rashladnog elementa. Temperatura rashladnog sredstva u zatvorenom sustavu može doseći 120℃.

Hlađenje zraka

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

Takve nijanse sprječavaju ugradnju učinkovite i kompaktne jedinice u isto vrijeme. U sustavu hlađenja motora zrak se neravnomjerno dovodi u sve dijelove i tada se mora izbjeći mogućnost lokalnog pregrijavanja. Slijedeći značajke dizajna, rashladna rebra su postavljena na onim mjestima motora gdje su zračne mase najmanje aktivne, zbog aerodinamičkih svojstava. Oni dijelovi motora koji su najosjetljiviji na toplinu postavljeni su prema zračnim masama, dok su "hladniji" dijelovi smješteni straga.

Prisilno hlađenje zraka

Motori s ovom vrstom odvođenja topline opremljeni su ventilatorom i rebrima za hlađenje. Takav skup strukturnih jedinica omogućuje vam umjetno prisiljavanje zraka u sustav hlađenja motora zarebra za hlađenje. Iznad ventilatora i rebara ugrađeno je zaštitno kućište koje sudjeluje u smjeru zračnih masa za hlađenje i sprječava ulazak topline izvana.

Pozitivni aspekti ove vrste hlađenja su jednostavnost dizajna, mala težina, odsutnost dovoda rashladnog sredstva i jedinica za cirkulaciju. Nedostaci su visoka razina buke sustava i glomaznost uređaja. Također, kod prisilnog zračnog hlađenja nije riješen problem lokalnog pregrijavanja jedinice i difuznog strujanja zraka, unatoč ugrađenim kućištima.

Ova vrsta upozorenja o pregrijavanju motora aktivno se koristila do 70-ih godina. Rad sustava hlađenja motora s prisilnim zrakom bio je popularan na malim vozilima.

Hlađenje tekućinama

Sustav tekućeg hlađenja je daleko najpopularniji i najrašireniji. Proces odvođenja topline odvija se uz pomoć tekućeg rashladnog sredstva koje cirkulira kroz glavne elemente motora kroz posebne zatvorene vodove. Hibridni sustav kombinira elemente zračnog hlađenja istovremeno s tekućinom. Tekućina se hladi u radijatoru s rebrima i ventilatoru s kućištem. Također, takav radijator se hladi dovodnim zračnim masama kada se vozilo kreće.

Sustav tekućeg hlađenja motora proizvodi minimalnu razinu buke tijekom rada. Ovaj tip posvuda skuplja toplinu i s visokim je odvodi iz motoraučinkovitost.

Prema načinu kretanja tekućeg rashladnog sredstva, sustavi se klasificiraju:

• prisilna cirkulacija - kretanje tekućine događa se uz pomoć pumpe koja je dio motora i samog rashladnog sustava;
• termosifonska cirkulacija - kretanje se vrši zbog razlike u gustoći zagrijanog i ohlađenog rashladnog sredstva;
• kombinirana metoda - cirkulacija tekućine djeluje istovremeno na prva dva načina.

uređaj sustava hlađenja motora

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

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

Prilikom ispiranja sustava hlađenja motora, svi ovi čvorovi (osim ventilatora) su pogođeni radi učinkovitijeg daljnjeg rada.

Rashladna tekućina cirkulira kroz vodove unutar bloka. Sveukupnost takvih odlomaka naziva se "rashladna jakna". Pokriva područja motora koja su najpodložnija toplini. Rashladno sredstvo, krećući se duž njega, apsorbira toplinu i nosi je do bloka radijatora. Ohlađujući se, ponavlja krug.

Operacija sustava

Jedan od glavnih elemenata u uređaju rashladnog sustavamotor se smatra radijatorom. Njegov zadatak je hlađenje rashladnog sredstva. 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 spremnik. Na vrhu spremnika nalazi se vrat, zatvoren poklopcem s posebnim ventilom. Kada se tlak u sustavu hlađenja motora poveća, ventil se lagano otvara i tekućina ulazi u ekspanzijski spremnik, 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 na radijator je pričvršćen ventilator (ponekad dva) s kućištem. Ventilator se automatski aktivira kada se dosegne kritična temperatura rashladne tekućine ili radi prisilno iz pogona s pumpom.

Cumpa osigurava stalnu cirkulaciju rashladne tekućine kroz sustav. Crpka 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 cirkulira tekućinu u malom krugu tako da se jedinica motora brže zagrijava do radne temperature. Nakon toga, termostat otvara veliki krug sustava hlađenja motora.

Antifriz ili voda

Voda ili antifriz se koristi kao rashladno sredstvo. Moderni vlasnici automobila postaju sve višeprimijeniti potonje. Voda se smrzava na temperaturama ispod nule i katalizator je u procesima korozije, što negativno utječe na sustav. Jedina prednost je njegova visoka disipacija topline i, možda, dostupnost.

Antifriz se ne smrzava kada je hladan, sprječava koroziju, sprječava taloženje sumpora u sustavu hlađenja motora. Ali ima manji prijenos topline, što negativno utječe na vruću sezonu.

Pogreške

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

Kvarovi u sustavu hlađenja motora mogu biti uzrokovani ozbiljnom kontaminacijom hladnjaka, zalijevanjem vodova, lošim radom poklopca hladnjaka, ekspanzijskog spremnika ili nekvalitetnog antifriza.