Flüssigkeitskühlsystem. Autokühlsystem: Zweck, Typen, Beschreibung, Foto, Gerät Warum brauchen wir ein Automotorkühlsystem?

Das Motorkühlsystem ist in jedem Auto für den stabilen und störungsfreien Betrieb des Verbrennungsmotors (Verbrennungsmotor) verantwortlich. Denn wenn die Kühlung nicht richtig erfolgt, kann dies zu einer Überhitzung des Verbrennungsmotors und dann zu kostspieligen Reparaturen führen. Dieser Artikel konzentriert sich auf das Motorkühlsystem, sein Funktionsprinzip und seine Vorrichtung sowie auf die Lösung einiger Probleme, die während des Betriebs auftreten.

Arbeitsprinzip und Hauptfunktion

Die Hauptfunktion des Kühlsystems besteht darin, überschüssige Wärme vom Verbrennungsmotor abzuführen und ihn vor Überhitzung zu schützen. Und in der Winterzeit sorgt es mit Hilfe eines Heizkörpers für die Beheizung des Fahrzeuginnenraums. In herkömmlichen Umwälzsystemen kühlt es erhitzte Teile und erfüllt in modernen Autos eine Reihe zusätzlicher Funktionen, wie z.

1. Kühlt das Arbeitsmedium automatische Übertragung.
2. Kühlt das Öl im Schmiersystem.
3. Erwärmt die Luft.
4. Kühlt Abgase aus dem Kurbelgehäuse.

Das Funktionsprinzip des Motorkühlsystems ist wie folgt: Die Zylinder im Zylinderblock sind von einem sogenannten "Wasserpolster" aus Kühlmittel (Kühlmittel) umgeben, das ständig zirkuliert und dadurch die optimale Betriebstemperatur erreicht.
Als Kühlmittel werden Frostschutzmittel und Frostschutzmittel verwendet, ausnahmsweise kann destilliertes Wasser zugesetzt werden.

Mit der Zeit fallen diese Flüssigkeiten aus, was die normale Kühlung negativ beeinflusst. Um dies zu verhindern, sollte das Kühlmittel gemäß den Serviceheft-Vorschriften gewechselt werden. Um zu verstehen, wie das Motorkühlsystem funktioniert, ist der erste Schritt, das Gerätediagramm zu betrachten.

Gerätediagramm

Der Kreislauf des Motorkühlsystems besteht aus folgenden direkten Teilen:

• Kühler Basic;
• Kühlerlüfter;
• Wasserpumpe (Pumpe);
• Kühlmantel(Wasserkissen);
• Thermostat ;
• Heizkörper;
• Ausgleichsbehälter.

Solche Schemata sind für Diesel- und Benzinmotoren fast ähnlich, es gibt nur einen geringfügigen Unterschied im Funktionsprinzip eines Dieselmotors. Jedes der Teile spielt eine wichtige Rolle für den stabilen und korrekten Betrieb des Motorkühlsystems, und wenn eines von ihnen ausfällt, kann dies zu einer Überhitzung des Verbrennungsmotors führen und infolgedessen zu einem zeitaufwändigen und kostspieligen Vorgang Reparatur. Jedes Element muss separat betrachtet werden.

Kühler und Lüfter

Der Kühler des Motorkühlsystems ist eines der Hauptelemente und dient dazu, die dem Verbrennungsmotor durch das Kühlmittel entzogene Wärme an die Atmosphäre abzugeben, und ist auch für die Temperatur des Motors verantwortlich. Strukturell besteht der Kühler aus vielen Rohren mit Rippen, die die Wärmeübertragung erhöhen.

Das Motorkühlgebläse wurde entwickelt, um die Effizienz des Kühlers zu verbessern. Je nach Laufwerk gibt es 3 Typen:

1. Elektrisch .
2. Hydraulisch .
3. Mechanisch.

Die gängigsten elektrisch angetriebenen Ventilatoren. Der Betrieb des Lüfters wird aktiviert, wenn der Kühlmittelsensor ausgelöst wird, wodurch der Luftstrom erhöht wird. Falls die Kühlerzellen verstopft sind, können Sie versuchen, sie mit Spezialwerkzeugen zu reinigen, manchmal hilft diese Methode.

Wasserpumpe

Die Pumpe im Auto ist für ständige Zirkulation und Arbeitskühlmittel ausgelegt. In einer Wasserpumpe gibt es oft zwei Antriebe: Riemen oder Zahnrad. Bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor, die zusätzlich mit einem Turbolader ausgestattet sind, ist neben der Hauptpumpe eine zusätzliche eingebaut, die für eine effizientere Kühlung des Turboladers und der Ladeluft sorgt.

Ein „Wassermantel“ ist ein System von Kanälen für die Zirkulation von Kühlmittel, die durch den Zylinderkopf (Zylinderkopf) verlaufen und dazu dienen, überschüssige Wärme abzuführen und so den Verbrennungsmotor zu kühlen.

Thermostat

Der nächste nicht unwichtige Knotenpunkt ist das Thermostat. Seine Hauptaufgabe im Motorkühlsystem besteht darin, die Kühlmittelströme zu regulieren, das Aufwärmen des Motors zu beschleunigen und die eingestellte Betriebstemperatur in allen Motorbetriebsarten aufrechtzuerhalten. Der Thermostat wird oft in das Rohr eingebaut, das aus dem Heizkörper kommt.

Bei einer hohen Temperatur des Verbrennungsmotors im Thermostat öffnet sich das Ventil und das Kühlmittel zirkuliert in einem großen Kreis und verbindet den Kühler mit der Arbeit. Mit anderen Worten, wenn der Thermostat geschlossen ist, bewegt er das Kühlmittel in einem kleinen Kreis im "Wassermantel", und wenn er geöffnet ist, leitet er die Flüssigkeit zum Kühler.

Optisch ähnelt der Heizungskühler dem Hauptkühler, ist aber kleiner und wird im Auto eingebaut. Seine Hauptaufgabe ist es, den Autoinnenraum im Winter zu beheizen. Übrigens ist sein Ausfall im Winter eine häufige Fehlfunktion, und beispielsweise fällt es in Kalina-Autos häufig aufgrund einer unbequemen Befestigung aus, wodurch die Wärme nicht mehr in den Fahrzeuginnenraum fließt.

Ausdehnungsgefäß mit Steckventil

Der Ausgleichsbehälter des Motorkühlsystems ist so ausgelegt, dass er den erforderlichen Kühlmittelstand aufrechterhält. Im Laufe der Zeit, während des Betriebs und einer Änderung der Temperatur der Flüssigkeit, ändert sich auch ihr Volumen, was durch Nachfüllen von Kühlmittel ausgeglichen werden muss. Überprüfen Sie immer den Füllstand und füllen Sie nach, wenn der Füllstand niedrig ist. Ein wichtiges Detail ist auch das Kappenventil des Ausgleichsbehälters.

Die häufigsten Störungen

Während des Betriebs des Autos können verschiedene Kühlprobleme auftreten. Die häufigsten sind zu berücksichtigen: Luft im Kühlsystem, Druck im System, Ausfall des Thermostats oder der Pumpe, Leck.

Das Lüften ist vielleicht die häufigste Störung, die auftritt. Schuld daran ist die Luft, die beim Nachfüllen des Kühlmittels in das System gelangt ist. Zur Beseitigung muss die Luft abgelassen werden.

Übermäßiger Druck im Motorkühlsystem kann Gummischläuche oder Kühler beschädigen. Einfach gesagt, sie können einfach brechen. Zulässige Indikatoren variieren von 1,2 bis 2,0 Atmosphären. Für den Normaldruck ist das Kappenventil des Ausgleichsbehälters zuständig, das bei Bedarf öffnet und überschüssigen Dampf ablässt.

Im Falle eines Thermostat- oder Pumpenausfalls wird eine solche Störung durch den Austausch durch ein neues Teil behoben. Es gibt Fälle, in denen ein Autofahrer Spuren eines Lecks gefunden hat und es dennoch erforderlich ist, zur nächsten Tankstelle zu gelangen. Um den Verbrennungsmotor nicht zu überhitzen, wird ein Dichtmittel für das Motorkühlsystem verwendet. Es soll an der Stelle eines Lecks abdichten, es wird jedoch oft nicht empfohlen, es zu verwenden, da dies nur eine extreme Maßnahme ist.

Sie können das Motorkühlsystem selbst reparieren, aber wenn der Autofahrer nur wenige Fähigkeiten hat, ist es besser, diese Angelegenheit Spezialisten von Tankstellen anzuvertrauen.

Ergebnis

Es ist Zeit, die präsentierten Informationen zusammenzufassen. Die Kühlung des Verbrennungsmotors spielt eine wichtige Rolle für den korrekten und stabilen Betrieb des Autos. Sie sollten nicht vergessen, den Zustand der für die Kühlung verantwortlichen Knoten zu überwachen, und wenn das Kühlmittel den Ausgleichsbehälter verlässt, füllen Sie es auf.

Zweck und Anordnung des Motorkühlsystems

Das Kühlsystem ist so ausgelegt, dass es die Motorteile während des Betriebs kühlt und die normale Temperatur, das günstigste thermische Regime des Motors, aufrechterhält. Es gibt Flüssigkeitskühlung, Luftkühlung und kombinierte Kühlung.

Eine Überhitzung des Motors verschlechtert die quantitative Füllung des Zylinders mit einem brennbaren Gemisch, führt zu einer Verdünnung und einem Ausbrennen des Öls, wodurch die Kolben in den Zylindern klemmen und die Lagerschalen schmelzen können.

Eine Unterkühlung des Motors führt zu einer Abnahme der Motorleistung und des Wirkungsgrads, Benzindampf kondensiert an kalten Teilen und fließt in Form von Tropfen entlang des Zylinderspiegels herunter, wodurch das Schmiermittel weggespült wird, die Reibungsverluste zunehmen, der Verschleiß der Teile zunimmt und Bedarf besteht für häufige Ölwechsel. Außerdem kommt es zu einer unvollständigen Verbrennung des Kraftstoffs, weshalb sich an den Wänden des Brennraums eine große Rußschicht bildet - die Ventile können hängen bleiben.

Für den normalen Motorbetrieb sollte die Kühlmitteltemperatur 80-95 Grad betragen.

Die Wärmebilanz kann in Form eines Diagramms dargestellt werden.

Reis. Wärmebilanzdiagramm eines Verbrennungsmotors.

Bei inländischen Motoren wird ein geschlossenes Zwangsflüssigkeitskühlsystem verwendet, das von einer Wasserpumpe ausgeführt wird. Es kommuniziert nicht direkt mit der Atmosphäre, daher wird es als geschlossen bezeichnet. Dadurch steigt der Druck im System, der Siedepunkt des Kühlmittels steigt auf 108 - 119 Grad und der Verbrauch für dessen Verdampfung sinkt.

Diese Kühlsysteme bieten eine gleichmäßige und effiziente Kühlung und erzeugen weniger Lärm.

Betrachten Sie das Kühlsystem am Beispiel eines ZIL-Motors

Reis. Schema des ZIL-Motorkühlsystems. 1 - Kühler, 2 - Kompressor, 3 - Wasserpumpe, 4 - Thermostat, 5 - Heizungshahn, 6 - Einlassrohr, 7 - Auslassrohr, 8 - Heizungskühler, 9 - Wassertemperaturanzeigesensor im Motorkühlsystem, 10 - Ablasshahn des Zylinderblockmantels (in Position "offen"), 11 - Ablasshahn des Kühlers.

Die Flüssigkeit im Motorkühlmantel wird durch Wärmeabfuhr aus den Zylindern erwärmt, fließt durch den Thermostat zum Kühler, kühlt darin ab und unter der Einwirkung von Zentrifugalpumpe(sorgt für die Zirkulation des Kühlmittels im System) kehrt zum Motormantel zurück. Im Volk wird eine Kreiselpumpe als "Pumpe" bezeichnet. Die Kühlung der Flüssigkeit wird durch intensives Anblasen des Kühlers und des Motors mit dem Luftstrom des Lüfters erleichtert. Fan verbessert den Luftstrom durch den Kern des Kühlers, dient dazu, die Kühlung der Flüssigkeit im Kühler zu verbessern. Der Lüfter kann einen anderen Antrieb haben.

– mechanisch– dauerhafte Verbindung mit der Kurbelwelle des Motors,

– hydraulisch- Hydraulische Kupplung. Die hydraulische Kupplung umfasst ein hermetisches Gehäuse B, das mit Flüssigkeit gefüllt ist.

Zwei kugelförmige Gefäße D und D sind in dem Gehäuse angeordnet, die fest mit der Antriebswelle A bzw. der Abtriebswelle B verbunden sind.

Reis. Flüssigkeitskupplung, a - Funktionsprinzip; b - Gerät, 1 - Zylinderblockabdeckung, 2 - Gehäuse, 3 - Gehäuse, 4 - Antriebsrolle, 5 - Riemenscheibe, 6 - Lüfternabe, A - Antriebswelle, B - Abtriebswelle, C - Gehäuse, D, E - Gefäße, T - Turbinenrad, H - Pumpenrad.

Das Funktionsprinzip des hydraulischen Lüfters basiert auf der Wirkung der Zentrifugalkraft der Flüssigkeit. Wenn sich das mit Flüssigkeit gefüllte kugelförmige Gefäß D mit hoher Geschwindigkeit dreht, tritt die Flüssigkeit in das zweite Gefäß D ein und versetzt dieses in Rotation. Nachdem die Flüssigkeit beim Aufprall Energie verloren hat, kehrt sie zum Behälter D zurück, beschleunigt darin, tritt in den Behälter D ein und der Vorgang wiederholt sich.

– elektrisch- geregelter Elektromotor. Wenn die Kühlmitteltemperatur 90-95 Grad erreicht, öffnet das Sensorventil den Ölkanal im Schaltergehäuse und Motoröl gelangt vom Hauptschmiersystem des Motors in den Arbeitsraum der Flüssigkeitskupplung.

Der Lüfter ist in einem Gehäuse eingeschlossen, das am Kühlerrahmen montiert ist, was dazu beiträgt, die Geschwindigkeit des Luftstroms zu erhöhen, der durch den Kühler strömt.

Reis. Kühler a - Gerät, b - röhrenförmige Mitte, c - Lamellenmitte, 1 - oberer Tank mit Rohr, 2 - Dampfrohr, 3 - Einfüllstutzen mit Stopfen, 4 - Kern, 5 - unterer Tank, 6 - Rohr mit Abfluss Hahn, 7 - Röhren, 8 - Querplatten.

Besteht aus oberen 1 und unteren 5 Tanks und Kern 4 und Befestigungselementen. Tanks und Kern sind aus Messing (zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit).

Die gängigsten Röhren- und Plattenheizkörper. Bei den in Abbildung „b“ gezeigten Rohrheizkörpern besteht der Kern aus einer Reihe dünner horizontaler Platten 8, durch die viele vertikale Messingrohre verlaufen, wodurch Wasser, das durch den Kern des Heizkörpers fließt, in viele kleine Ströme zerfällt. Horizontale Platten dienen als zusätzliche Versteifung und vergrößern die Kühlfläche.

Lamellenheizkörper bestehen aus einer Reihe flacher Messingrohre, die jeweils aus an den Rändern zusammengelöteten Wellblechen bestehen.

Thermostat dient dazu, das Warmlaufen eines kalten Motors zu beschleunigen und optimale Temperaturverhältnisse zu gewährleisten. Der Thermostat ist ein Ventil, das die Flüssigkeitsmenge steuert, die durch den Kühler fließt.

Beim Starten des Motors sind der Motor selbst und sein Kühlmittel kalt. Um das Aufwärmen des Motors zu beschleunigen, bewegt sich das Kühlmittel im Kreis und umgeht den Kühler. Gleichzeitig wird der Thermostat geschlossen, wenn sich der Motor aufheizt (auf eine Temperatur von 70-80 Grad), das Thermostatventil öffnet sich unter dem Einfluss der Dämpfe der Flüssigkeit, die seinen Zylinder füllt, und das Kühlmittel beginnt seine Bewegung in einem großen Kreis durch den Kühler.

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– die Kontur der Abkühlung des Blocks der Zylinder;

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Das normale Funktionieren des Kraftwerks des Autos ist nur unter einem bestimmten Temperaturregime möglich. Für die meisten Autos liegt der optimale Temperaturbereich bei 80-90 Grad. Bei einem niedrigeren Wert verschlechtert sich die Gemischbildung in den Zylindern und die hohe Temperatur führt zur Ausdehnung des Metalls, was zum Verklemmen der Knoten führen kann.

Allgemeine Anordnung des Kühlsystems

Um sicherzustellen, dass die Temperatur des Kraftwerks im optimalen Bereich liegt, ist ein Kühlsystem in die Konstruktion des Motors integriert. Dank dessen wird Wärme von den am stärksten erhitzten Elementen - den Zylindern - abgeführt.

Arten von Kühlsystemen

Insgesamt verwenden Verbrennungsmotoren zwei Arten der Kühlung - Luft und Flüssigkeit.

Luftkühlsystem, sein Design, Nachteile

Motorluftkühlsystemgerät

Aufgrund einer Reihe von Mängeln im Straßenverkehr hat das Luftsystem keine weite Verbreitung gefunden, obwohl es strukturell viel einfacher ist als das Flüssigkeitssystem. Sein Hauptelement sind die Kühlrippen an den Zylindern.

Die von den Zylindern abgegebene Wärme wurde auf diese Rippen verteilt und der durch sie hindurchströmende Luftstrom entfernte sie. Um eine Strömung zu erzeugen, könnte das Design des Systems zusätzlich eine Turbine umfassen - ein spezielles Laufrad, das von einer Kurbelwelle und einer Hülse angetrieben wird, mit der der erzeugte Luftstrom zu den Zylindern geleitet wird. Dies ist die gesamte Struktur des Luftsystems.

Bei Fahrzeugen wird das Luftsystem praktisch nicht verwendet, weil:

• es ist unmöglich, das Temperaturregime einzustellen (im Winter hat der Motor nicht die erforderliche Temperatur erreicht und im Sommer hat er sich sehr schnell überhitzt);
• Um eine gleichmäßige Verteilung des Luftstroms zu gewährleisten, stand jeder Zylinder separat;
• beim Parken mit laufendem Motor ist der Luftstrom auch mit Turbine sehr schwach, was zu einer schnellen Überhitzung führt;
• Es ist unmöglich, eine Innenheizung zu organisieren.

Aufgrund dieser Mängel wird das Luftsystem bei Autos nicht verwendet, obwohl es immer noch Einzelfälle gab - die ZAZ-968 Zaporozhets hatten nur ein solches Kühlsystem. Es wird jedoch häufig bei Kraftfahrzeugen und Geräten verwendet, die mit 2-Takt-Motoren ausgestattet sind (Kettensägen, Rasenmäher, handgeführte Traktoren usw.).

Video: Motorkühlsystem. Gerät und Funktionsprinzip

Gerät, Aufbau, Funktionsprinzip

Flüssigkeitskühlsystem

Der Vorteil eines Flüssigkeitskühlsystems ist genau die Fähigkeit, die Temperatur in einem bestimmten Bereich zu halten, also ist es besser als Luft. Aber das Design dieses Systems ist viel komplizierter.

Es enthält:

1. Kühljacke
2. Wasserpumpe
3. Thermostat
4. Heizkörper
5. Verbindungsrohre
6. Fan

Gleichzeitig ist das Hauptarbeitselement eines solchen Systems eine spezielle Flüssigkeit, mit deren Hilfe Wärme abgeführt wird. Zuvor wurde stattdessen normales Wasser verwendet, aber aufgrund der niedrigen Temperaturschwelle des Gefrierens und der Bildung von Kalk wurde nach und nach auf Wasser verzichtet.

1. Kühlmantel

Der Kühlmantel ist ein spezielles Kanalsystem im Zylinderblock und im Blockkopf, durch das sich Flüssigkeit bewegt. Wenn wir alles auf einfache Weise betrachten, sieht es so aus: Es gibt einen Block, in dem die Zylinder installiert sind, sowie die Hauptkomponenten und Mechanismen. Auf diesem Block wird eine Schale hergestellt, und der Raum zwischen ihnen wird als Kanäle für die Bewegung von Flüssigkeiten verwendet. Diese Konstruktion ermöglicht es der Flüssigkeit, die Zylinder zu waschen, in der Nähe der im Block und im Kopf installierten Knoten zu passieren, wodurch die Wärmeabfuhr von ihnen sichergestellt wird.

2. Pumpe

Wie sieht die Wasserpumpe aus?

Im Kühlmantel ist eine Wasserpumpe eingebaut. Es besteht aus einem Antriebszahnrad (Riemenscheibe) und einem Laufrad, das im Inneren des Hemdes auf einer Achse angeordnet ist. Sein Antrieb erfolgt über einen Riemen von der Kurbelwelle.

Es ist die Wasserpumpe, die Flüssigkeit durch das System zirkuliert. Das Laufrad wird von der Kurbelwelle gedreht und bewegt die Flüssigkeit durch die Kanäle des Hemdes.

3. Kühler

Gleichzeitig zirkuliert Frostschutzmittel nicht nur durch das Hemd. Wenn dies der Fall wäre, dann könnte die Flüssigkeit nämlich nirgendwo Wärme abgeben. Um dies zu verhindern, ist es im Design enthalten.

Es ist ein Design aus zwei Tanks - einer wird mit Flüssigkeit aus dem Hemd versorgt und der zweite kehrt zurück. Diese Tanks sind durch eine große Anzahl von Rohren miteinander verbunden, durch die sich die Flüssigkeit zwischen ihnen bewegt. Dazu besteht der Heizkörper aus Metallen mit hoher Wärmeleitfähigkeit (Kupfer, Aluminium, Messing). Um die Wärmeübertragung zwischen den Rohren zu erhöhen, werden auch spezielle Bänder platziert, die auf eine bestimmte Weise verlegt sind und eine große Anzahl von Kontaktpunkten mit den Rohren haben.

Die Flüssigkeit, die durch die Rohre fließt, gibt einen Teil der Wärme an die Bänder ab. Die durch den Kühler strömende Luft nimmt Wärme auf und gibt sie an die Umgebung ab. Um einen guten Luftstrom zu gewährleisten, ist der Kühler in der Front des Autos installiert. Der Kühler ist über Gummischläuche mit dem Kühlmantel verbunden.

Unabhängig davon stellen wir fest, dass es dank des Flüssigkeitssystems möglich war, und bereitzustellen. Zu diesem Zweck wurde ein weiterer Kühler in das Kühlsystem aufgenommen, der in der Kabine platziert wurde. Strukturell entspricht er dem Hauptheizkörper, ist jedoch kleiner. Der Luftstrom dafür wird durch einen Elektromotor mit Ventilator erzeugt.

Video: Überhitzung des Motors. Auswirkungen von Überhitzung.

4. Thermostat

Das Kühlsystem soll die schnellstmögliche Leistung des Kraftwerks auf die optimale Temperatur bringen. Und um dies zu gewährleisten, ist ein Thermostat im Design enthalten. Um zu verstehen, warum es notwendig ist - ein wenig Theorie.

Wenn das System nur aus einem Mantel und einer Pumpe aufgebaut wäre, würde der Motor sehr schnell überhitzen, da sich die Flüssigkeit nur durch die Kanäle im Block bewegt und nirgendwo Wärme abführen könnte.

Das Gerät und Funktionsprinzip des Thermostats

Um dies zu vermeiden, wurde ein Kühler in das Design aufgenommen. Aber aufgrund seiner Anwesenheit hat sich das Volumen erhöht, außerdem besteht der Zweck des Kühlers darin, Wärme abzuführen, sodass der Motor besonders im Winter sehr lange die gewünschte Temperatur erreicht.

Um einen schnellen Zugriff auf die erforderliche Temperatur zu gewährleisten, wurde das Kühlsystem in zwei Ringe unterteilt - klein (nur Kühlmantel und Pumpe sind betroffen) und groß (Shirt + Pumpe + Kühler).

Die Aufteilung in Ringe übernimmt der Thermostat. Es ist ein Ventil, das durch einen Temperaturanstieg ausgelöst wird. Bei verschiedenen Autos ist die Betriebstemperatur unterschiedlich, aber im Allgemeinen funktioniert es im Bereich von 85 bis 95 Grad. VON.

Das Thermostatgehäuse befindet sich normalerweise am Zylinderblock in der Nähe des Kanals, der zum Kühler führt. Während die Motortemperatur niedrig ist, schließt der Thermostat diesen Kanal und die Flüssigkeit bewegt sich nur entlang des Mantels. Wenn die Temperatur ansteigt, beginnt sich dieses Ventil allmählich zu öffnen und lässt die Flüssigkeit mithilfe des Heizkörpers durch den großen Ring. Wenn ein bestimmter Temperaturwert erreicht ist, öffnet es vollständig und die Flüssigkeit bewegt sich bereits nur noch entlang des großen Rings.

5. Lüfter, Sensoren

Das Funktionsprinzip des Lüfters

Es kommt vor, dass der Luftstrom nicht ausreicht, um die normale Wärmeabfuhr vom Kühler zu gewährleisten. Dies passiert beispielsweise im Stau, wenn der Motor ständig läuft, aber kein Gegenwind vorhanden ist, da das Auto steht.

Um eine Überhitzung der Flüssigkeit zu verhindern, wird ein Lüfter verwendet, um den Luftstrom zu forcieren. Er befindet sich hinter dem Hauptkühler und wird von einem Elektromotor angetrieben. Die Einbeziehung in die Arbeit erfolgt aufgrund des im Kühler installierten Temperatursensors.

Darüber hinaus umfasst das Design auch einen Temperatursensor, der Temperaturdaten an das Armaturenbrett in der Kabine überträgt, sodass der Fahrer das Temperaturregime des Motors ständig überwachen und rechtzeitig das Auftreten einer Fehlfunktion bemerken kann, aufgrund derer die Temperatur des Motors auftritt „aufgegangen“.

Die Hauptstörungen des Kühlsystems

Es gibt nicht so viele Störungen im Motorkühlsystem, aber die Folgen davon können sehr schwerwiegend sein. Die wichtigsten sind:

• Kühlmittelleck;
• Fehlfunktion der Pumpe, des Thermostats;
• Beschädigung der Sensorverkabelung.

Video: Alle Ursachen für Motorüberhitzung und Überkochen. Beseitigung der Ursachen für eine Überhitzung des VAZ NIVA-Motors

Flüssigkeitsaustritt kann aufgrund eines Ausfalls des Kühlmantels, der Zylinderkopfdichtung, der Gummirohre, des Kühlers oder aufgrund einer unzuverlässigen Befestigung der Verbindungen auftreten.

Es ist nicht schwer, diese Fehlfunktion zu identifizieren, da sich aufgrund eines Lecks eine Kühlmittelpfütze unter dem Auto bildet. Wenn das Leck nicht rechtzeitig beseitigt wird, kann ein Großteil des Kühlmittels austreten und das System kann die Temperatur nicht mehr halten.

Pumpenausfall ist oft damit verbunden. Hinzu kommen Schmutzspuren auf der Antriebsseite, erhöhte Geräuschentwicklung im Motorbetrieb und ungleichmäßige Abnutzung des Antriebsriemens.

Wenn die Pumpe nicht rechtzeitig ausgetauscht wird, besteht die Möglichkeit, dass sie den Antriebsriemen blockiert und reißt, was bereits mit ziemlich ernsthaften Problemen behaftet ist, da die Steuerzeiten häufig von diesem Riemen in Betrieb genommen werden.

Das Problem mit dem Thermostat liegt normalerweise daran, dass es in einer Position festsitzt. Aus diesem Grund findet der Flüssigkeitstransfer zwischen den Ringen nicht statt, er bewegt sich entweder nur in einem kleinen oder in einem großen Kreis.

Eine Beschädigung der Verkabelung oder Sensoren führt dazu, dass die Messwerte auf dem Armaturenbrett nicht übertragen werden oder nicht wahr sind und der Lüfter sich nicht im erforderlichen Moment einschaltet oder ständig arbeitet, was das Temperaturregime stört.

Das Kühlsystem dient zum Kühlen betriebsbedingt erhitzter Motorteile. Bei modernen Autos erfüllt das Kühlsystem neben der Hauptfunktion eine Reihe weiterer Funktionen, darunter:

Je nach Kühlmethode werden folgende Arten von Kühlsystemen unterschieden: Flüssigkeit (geschlossener Typ), Luft (offener Typ) und kombiniert. In einem flüssigkeitsgekühlten System wird Wärme von den erhitzten Teilen des Motors durch den Flüssigkeitsstrom abgeführt. Das Luftsystem verwendet einen Luftstrom zum Kühlen. Das kombinierte System kombiniert Flüssigkeits- und Luftsysteme.

Bei Autos das gebräuchlichste Flüssigkeitskühlsystem. Dieses System sorgt für eine gleichmäßige und effiziente Kühlung und hat außerdem einen niedrigeren Geräuschpegel. Daher werden die Vorrichtung und das Funktionsprinzip des Kühlsystems am Beispiel eines Flüssigkeitskühlsystems betrachtet.

Die Konstruktion des Kühlsystems von Benzin- und Dieselmotoren ist ähnlich. Das Motorkühlsystem umfasst viele Elemente, darunter einen Kühlmittelkühler, einen Ölkühler, einen Heizungswärmetauscher, einen Kühlerlüfter, eine Kreiselpumpe sowie einen Ausgleichsbehälter und einen Thermostat. Der Motorkühlmantel ist in den Kühlkreislauf eingebunden. Steuerelemente werden verwendet, um den Betrieb des Systems zu regeln.

Der Kühler ist so ausgelegt, dass er das erwärmte Kühlmittel mit einem Luftstrom kühlt. Um die Wärmeübertragung zu erhöhen, verfügt der Heizkörper über eine spezielle Rohrvorrichtung.

Neben dem Hauptkühler können ein Ölkühler und ein Abgasrückführungskühler in das Kühlsystem eingebaut werden. Der Ölkühler dient zur Kühlung des Öls im Schmiersystem.

Der Abgasrückführungskühler kühlt die Abgase und senkt dadurch die Verbrennungstemperatur des Kraftstoff-Luft-Gemisches und die Bildung von Stickoxiden. Der Abgaskühler wird durch eine zusätzliche Kühlmittelumwälzpumpe betrieben, die im Kühlsystem enthalten ist.

Der Heizungswärmetauscher erfüllt die entgegengesetzte Funktion des Kühlsystems. Der Wärmetauscher erwärmt die durchströmende Luft. Für einen effizienten Betrieb ist der Heizungswärmetauscher direkt am Austritt des erwärmten Kühlmittels aus dem Motor installiert.

Um die temperaturbedingte Volumenänderung des Kühlmittels auszugleichen, ist im System ein Ausgleichsbehälter eingebaut. Das Befüllen des Systems mit Kühlmittel erfolgt normalerweise über den Ausgleichsbehälter.

Die Kühlmittelzirkulation im System wird durch eine Kreiselpumpe gewährleistet. Im Alltag wird eine Kreiselpumpe genannt Pomp. Die Kreiselpumpe kann einen anderen Antrieb haben: Zahnrad, Riemen usw. Bei einigen Motoren mit Turbolader ist eine zusätzliche Kühlmittelumwälzpumpe zur Kühlung der Ladeluft und des Turboladers eingebaut, die über das Motorsteuergerät verbunden sind.

Der Thermostat regelt die durch den Kühler strömende Kühlmittelmenge, wodurch die optimale Temperatur im System gewährleistet wird. Der Thermostat wird in das Rohr zwischen dem Kühler und dem "Kühlmantel" des Motors eingebaut.

Bei leistungsstarken Motoren ist ein elektrisch beheizter Thermostat eingebaut, der eine zweistufige Regelung der Kühlmitteltemperatur ermöglicht. Dazu sieht die Konstruktion des Thermostats drei Betriebsstellungen vor: geschlossen, teilweise geöffnet und vollständig geöffnet. Wenn der Motor voll belastet ist, wird der Thermostat elektrisch beheizt, um ihn vollständig zu öffnen. In diesem Fall wird die Temperatur des Kühlmittels auf 90 ° C reduziert, die Detonationsneigung des Motors nimmt ab. In anderen Fällen wird die Kühlmitteltemperatur innerhalb von 105°C gehalten.

Der Kühlerlüfter dient dazu, die Kühlintensität der Flüssigkeit im Kühler zu erhöhen. Der Lüfter kann einen anderen Antrieb haben:

• mechanisch ( dauerhafte Verbindung zur Motorkurbelwelle);
• elektrisch ( geregelter Elektromotor);
• hydraulisch ( Flüssigkeitskupplung).

Am weitesten verbreitet ist der elektrische Antrieb des Ventilators, der reichlich Möglichkeiten zur Regulierung bietet.

Typische Kühlsystemsteuerungen sind ein Kühlmitteltemperatursensor, eine elektronische Steuereinheit und verschiedene Stellglieder.

Der Kühlmitteltemperatursensor erfasst den Wert des geregelten Parameters und wandelt ihn in ein elektrisches Signal um. Zur Funktionserweiterung des Kühlsystems (Abgaskühlung im Abgasrückführungssystem, Lüftersteuerung etc.) ist am Kühleraustritt ein zusätzlicher Kühlmitteltemperatursensor verbaut.

Die Signale des Sensors werden von der elektronischen Steuereinheit empfangen und in Steueraktionen an den Aktuatoren umgesetzt. In der Regel kommt ein Motorsteuergerät mit entsprechend installierter Software zum Einsatz.

Folgende Aktoren können im Betrieb des Regelsystems verwendet werden: Thermostatheizung, Relais Zusatzwasserpumpe, Steuergerät für Kühlerlüfter, Relais Motorkühlung nach Abschaltung.

Das Funktionsprinzip des Kühlsystems

Der Betrieb des Kühlsystems wird vom Motormanagementsystem bereitgestellt. Bei modernen Motoren wird der Betriebsalgorithmus auf der Grundlage eines mathematischen Modells implementiert, das verschiedene Parameter (Kühlmitteltemperatur, Öltemperatur, Außentemperatur usw.) berücksichtigt und die optimalen Schaltbedingungen und Betriebszeiten von Strukturelementen einstellt.

Das Kühlmittel im System hat eine Zwangszirkulation, die von einer Kreiselpumpe bereitgestellt wird. Die Bewegung der Flüssigkeit erfolgt durch den "Kühlmantel" des Motors. Dabei wird der Motor gekühlt und das Kühlmittel erwärmt. Die Richtung der Flüssigkeitsbewegung im "Kühlmantel" kann längs (vom ersten Zylinder zum letzten) oder quer (vom Abgaskrümmer zum Einlass) sein.

Je nach Temperatur zirkuliert die Flüssigkeit in einem kleinen oder großen Kreis. Beim Starten des Motors sind der Motor selbst und das darin enthaltene Kühlmittel kalt. Um das Aufwärmen des Motors zu beschleunigen, bewegt sich das Kühlmittel in einem kleinen Kreis und umgeht den Kühler. Der Thermostat ist geschlossen.

Wenn sich das Kühlmittel erwärmt, öffnet sich der Thermostat und das Kühlmittel bewegt sich in einem großen Kreis - durch den Kühler. Die erwärmte Flüssigkeit strömt durch den Kühler, wo sie durch den entgegenkommenden Luftstrom gekühlt wird. Bei Bedarf wird die Flüssigkeit durch den Luftstrom des Lüfters gekühlt.

Nach dem Abkühlen gelangt die Flüssigkeit wieder in den „Kühlmantel“ des Motors. Während des Betriebs des Motors wiederholt sich der Bewegungszyklus des Kühlmittels viele Male.

Bei aufgeladenen Fahrzeugen kann ein Zweikreis-Kühlsystem zum Einsatz kommen, bei dem ein Kreislauf für die Kühlung des Motors und der andere für die Kühlung der Ladeluft zuständig ist.

Wenn Kraftstoff im Zylinder verbrannt wird, steigt die Temperatur der Gase auf 2000 °C. Wärme wird für mechanische Arbeit aufgewendet, teilweise mit Abgasen abgeführt, für Strahlung und Erwärmung von Motorteilen aufgewendet. Wenn es nicht gekühlt wird, verliert es an Leistung (das Füllen der Zylinder mit dem Arbeitsgemisch verschlechtert sich, es kommt zu einer vorzeitigen Selbstentzündung des Gemischs usw.), der Verschleiß der Teile steigt (Öl brennt in den Lücken aus) und die Wahrscheinlichkeit von Ihr Abbau nimmt infolge einer Abnahme der mechanischen Eigenschaften von Materialien zu.

Wird der Motor unterkühlt, nimmt die in Betrieb genommene Wärmemenge ab, der Kraftstoff kondensiert an den kalten Wänden der Zylinder, fließt in das Kurbelgehäuse (Ölreservoir) und verdünnt den Schmierstoff, was auch zu erhöhtem Verschleiß an reibenden Teilen und führt eine Abnahme der Motorleistung. Daher ist die Aufrechterhaltung eines bestimmten thermischen Regimes des Motors eine wichtige und zwingende Angelegenheit. Daher haben alle Automotoren ein Kühlsystem.

Es gibt Flüssigkeits- und Luftkühlsysteme. Flüssigkeitskühlsysteme haben sich weiter verbreitet, da mit ihrer Hilfe ein günstigeres thermisches Regime für Motorteile geschaffen wird, die Möglichkeit, Motorteile aus relativ kostengünstigen Materialien herzustellen. Solche Motoren erzeugen während des Betriebs aufgrund des Vorhandenseins von Doppelwänden (Hemden) und einer Kühlmittelschicht weniger Lärm.

Kühlsystem - Flüssigkeit, geschlossener Typ, mit Zwangsumlauf. Die Dichtheit des Systems wird durch Einlass- und Auslassventile im Stopfen des Ausdehnungsgefäßes gewährleistet. Das Auslassventil hält bei einem heißen Motor einen erhöhten (im Vergleich zum atmosphärischen) Druck im System aufrecht (dadurch wird der Siedepunkt der Flüssigkeit höher, die Dampfverluste nehmen ab). Es öffnet bei einem Druck von 1,1-1,5 kgf/cm2. Das Einlassventil öffnet, wenn der Druck im System um 0,03-0,13 kgf / cm2 relativ zum Atmosphärendruck (bei einem Kühlmotor) abfällt.

Die thermische Betriebsweise des Motors wird durch ein Thermostat und einen elektrischen Kühlerlüfter aufrechterhalten. Letzteres wird durch einen in den linken Kühlerbehälter eingeschraubten Sensor (beim VAZ-2110-Motor) oder über ein Relais auf Signal des elektronischen Motorsteuergeräts (beim VAZ-2111-, -2112-Motor) eingeschaltet. Sensorkontakte werden bei einer Temperatur von 99±2°C geschlossen und bei einer Temperatur von 94±2°C geöffnet.

Zur Überwachung der Kühlmitteltemperatur wird ein Sensor in den Zylinderkopf des Motors eingeschraubt, der mit der Temperaturanzeige am Armaturenbrett verbunden ist. Im Auslassrohr von Einspritzmotoren (VAZ-2111, -2112) ist ein zusätzlicher Temperatursensor eingebaut, der Informationen für das elektronische Motorsteuergerät liefert.

Die Kühlmittelpumpe ist eine Zentrifugalpumpe mit Flügelzellen, die von der Kurbelwellenriemenscheibe durch einen Zahnriemen angetrieben wird. Pumpenkörper - Aluminium. Die Rolle dreht sich in einem zweireihigen Lager mit "lebenslanger" Fettversorgung. Der Außenring des Lagers wird mit einer Schraube gesichert. Auf das vordere Ende der Walze wird eine Zahnscheibe und auf das hintere Ende ein Laufrad aufgepresst. Gegen die Stirnseite des Laufrads wird ein Druckring aus einer graphithaltigen Masse gepresst, unter dem sich ein Wellendichtring befindet. Wenn die Pumpe ausfällt, wird empfohlen, sie als Baugruppe auszutauschen.

Die Umverteilung der Flüssigkeitsströme wird durch einen Thermostat gesteuert. Bei einem kalten Motor schließt das Bypassventil des Thermostats das zum Kühler führende Rohr, und die Flüssigkeit zirkuliert nur in einem kleinen Kreis (durch das Bypassrohr des Thermostats) und umgeht den Kühler. Beim VAZ-2110-Motor umfasst der kleine Kreis einen Heizungskühler, einen Ansaugkrümmer, eine Vergaserheizeinheit und eine Flüssigkeitskammer einer halbautomatischen Startvorrichtung. Bei VAZ-2111-, -2112-Motoren wird der Drosselklappenbaugruppe mit Ausnahme der Heizung Flüssigkeit zugeführt (der Ansaugkrümmer wird nicht beheizt).

Bei einer Temperatur von 87±2°C beginnt sich das Bypassventil des Thermostats zu bewegen und öffnet die Hauptleitung; In diesem Fall zirkuliert ein Teil der Flüssigkeit in einem großen Kreis durch den Kühler. Bei einer Temperatur von etwa 102 ° C öffnet sich die Düse vollständig und die gesamte Flüssigkeit zirkuliert in einem großen Kreis. Der Hub des Hauptventils muss mindestens 8 mm betragen.

Der Motorthermostat VAZ-2112 hat einen erhöhten Widerstand des Bypassventils (Drosselloch), wodurch der Flüssigkeitsfluss durch den Heizungskühler zunimmt.

Das Kühlmittel wird durch den Ausgleichsbehälter in das System eingefüllt. Es besteht aus durchscheinendem Polyethylen, mit dem Sie den Flüssigkeitsstand visuell kontrollieren können. Auch das Bordsteuersystem meldet ein Absinken des Flüssigkeitsspiegels, hierfür ist ein Sensor im Behälterdeckel vorgesehen. An den Tank sind auch zwei Dampfleitungen angeschlossen: eine - vom Heizkörper, die andere - vom Motorkühlkörper.

Der Kühler besteht aus zwei vertikalen Kunststoffbehältern (links - mit Schallwand) und zwei horizontalen Reihen runder Aluminiumrohre mit gepressten Kühlplatten. Um die Kühleffizienz zu erhöhen, sind die Platten mit einer Kerbe gestanzt. Die Schläuche sind über eine Gummidichtung mit den Tanks verbunden. Flüssigkeit tritt durch die obere Öffnung ein und tritt durch die untere Öffnung aus. Neben dem Einlassrohr befindet sich ein dünnes Abzweigrohr des Dampfrohrs.

Die Kapazität des Flüssigkeitskühlsystems hängt von der Größe und dem Kraftgrad (z. B. Verdichtungsverhältnis) des Motors ab und beträgt durchschnittlich 0,2 ... 0,3 Liter pro PS. Daher enthält es in Autos bis zu 8 ... 12 Liter Flüssigkeit, in Lastwagen mit Benzinvergasermotor - bis zu 30 Liter und in Lastwagen mit Dieselmotor - bis zu 50 Liter. Frostschutzmittel, das Korrosionsschutz- und Antischaumzusätze sowie Zusätze enthält, die die Bildung von Ablagerungen ausschließen, hat die Frostschutzmarke A-40 oder A-65 eine Verdickungstemperatur von - 40 bzw. - 65 ° C. Wenn der Motor läuft, erwärmt sich die Flüssigkeit, die seine Zylinder und seinen Kopf wäscht, und öffnet ein automatisches Ventil (Thermostat), das sich in der Rohrleitung befindet, die den Motor mit dem Kühler verbindet. Die von der Kurbelwelle angetriebene Pumpe wälzt Flüssigkeit im System um. Heiße Flüssigkeit, die durch die Kühlerrohre strömt, gibt Wärme an die Luft ab, die ihr vom Lüfter zugeführt wird. Die Intensität der Motorkühlung kann geändert werden, indem die Intensität der Flüssigkeitszirkulation oder die Intensität des durch den Kühler strömenden Luftstroms in Abhängigkeit von der Umgebungslufttemperatur oder den Fahrbedingungen (Geschwindigkeit, Last usw.) geändert wird.