Silnik samochodu podczas pracy generuje znaczną ilość ciepła, nagrzewając się do wysokich temperatur. Bez układu chłodzenia silnik samochodu bardzo szybko ulegnie awarii.

Głównym zadaniem pojazdu jest przede wszystkim odprowadzenie nadmiaru ciepła (energii) z głównych elementów jednostki.

Wykonuje szereg dodatkowych funkcji:

• utrzymywanie optymalnej temperatury płynu roboczego automatycznej skrzyni biegów;
• utrzymywanie optymalnej temperatury w;
• chłodzenie temperatury spalin;
• utrzymywanie optymalnej temperatury oleju silnikowego;
• zapewnienie ogrzewania powietrza i utrzymywanie zadanej temperatury w systemie wentylacji, klimatyzacji i ogrzewania.

Jakie są rodzaje układów chłodzenia silnika?

Nowoczesne układy chłodzenia silnika można podzielić na trzy grupy:

• system chłodzenia powietrzem - w swojej pracy nadmiar ciepła usuwa za pomocą strumieni powietrza. Można go również nazwać otwartym;
• system chłodzenia cieczą - wykorzystuje specjalny płyn do usuwania nadmiaru ciepła z silnika;
• system łączony - w równym stopniu wykorzystuje powyższe dwa rodzaje chłodzenia.

Najczęściej spotykany w samochodach osobowych jest układ chłodzenia silnika cieczą.

Cechy konstrukcyjne układu chłodzenia samochodu

Strukturalnie systemy na benzynę i nie różnią się od siebie. Działają równie dobrze.

Można wyróżnić główne elementy układu chłodzenia nowoczesnego pojazdu:

• kaloryfer;
• wymiennik ciepła;
• pompa wodna;
• zbiornik wyrównawczy;
• termostat.

Wszystkie są połączone w jeden system, który zapewnia efektywne odprowadzanie nadmiaru ciepła z silnika.

Zasada działania układu chłodzenia samochodu

Proces chłodzenia pojazdu jest monitorowany przez jednostkę sterującą pojazdu. Jest to złożony proces matematyczny, który uwzględnia dużą liczbę czynników wewnętrznych i zewnętrznych. Jest śledzony w czasie rzeczywistym. Jednostka sterująca ustawia optymalne warunki pracy systemu, aby skutecznie usuwać nadmiar ciepła.

Płyn chłodzący porusza się po dużym i małym okręgu. Jeśli silnik nie jest wystarczająco ciepły, płyn porusza się po małym okręgu. Grzejnik nie bierze udziału w procesie. Dzięki temu silnik szybciej się nagrzewa. Gdy tylko silnik osiągnie temperaturę roboczą, płyn zaczyna krążyć po dużym okręgu. Stosowany jest tam, gdzie jest chłodzony strumieniem powietrza.

Awaria układu chłodzenia samochodu jest obarczona przegrzaniem silnika i jego awarią.

Dziękuję za uwagę, powodzenia w drodze.

Do normalnej pracy silnika wymagana jest temperatura 80 - 90 stopni. A temperatura w cylindrze w stanie roboczym może wzrosnąć do 2000 stopni, co ma niszczycielski wpływ na części. Układ chłodzenia w aucie sprawia, że ​​silnik nie przegrzewa się w upale i nie zamarza na mrozie. Naruszenie reżimu temperaturowego jest obarczone szybkim zużyciem części, zwiększonym zużyciem paliwa i oleju oraz spadkiem mocy silnika.

W ten sposób układ chłodzenia kontroluje limity temperatury, aby zapewnić idealne osiągi pojazdu.

Cel chłodzenia powietrzem

Bezpośrednim zadaniem układu chłodzenia jest utrzymanie optymalnej temperatury pracy silnika. Układ chłodzenia odpowiada również za podgrzewanie powietrza w kabinie, za chłodzenie oleju silnikowego i płynu roboczego ASB, czasami chłodzony jest kolektor ssący i zespół przepustnicy. W wyniku spalania paliwa rozprasza się 35% ciepła.

Czy wiedziałeś?Pierwszy system chłodzenia pojawił się w 1950 roku.

Jak działa system chłodzenia powietrzem

Nazwa mówi sama za siebie – w układzie chłodzenia powietrzem głównym jest przepływ powietrza. Za pomocą powietrza ciepło jest usuwane z cylindrów, głowicy bloku i chłodnicy oleju. Cały układ składa się z wentylatora (napędzanego pasem z koła pasowego wału korbowego), żeber chłodzących cylindry i głowicę, zdejmowanej obudowy, deflektorów i urządzeń sterujących. Wentylator posiada siatkę ochronną zapobiegającą przedostawaniu się ciał obcych.

Przepływ powietrza do silnika jest wymuszany za pomocą aluminiowych łopatek wentylatora. Powietrze przemieszcza się pomiędzy żebrami chłodzącymi, a następnie za pomocą deflektorów jest równomiernie rozprowadzane do wszystkich części silnika.

Wentylator składa się z dyfuzora kierunkowego (posiada stałe łopatki promieniowe o zmiennym przekroju na całym obwodzie w celu kierowania strumienia powietrza) oraz wirnika z 8 łopatkami promieniowymi. Łopatki dyfuzora zmieniają kierunek przepływu powietrza, a on porusza się w kierunku przeciwnym do obrotu wirnika. Zwiększa to ciśnienie powietrza i lepiej chłodzi silnik.

Ciekawe, aby wiedzieć!W 1997 roku zainstalowano chłodzony powietrzem dwuturbinowy silnik o mocy 400 koni mechanicznych. Jest uważany za najpotężniejszy.

Aby zwiększyć powierzchnię kontaktu z powietrzem, na bloku cylindrów i głowicy zamontowane są dodatkowe żebra. Wentylator może dostarczać 30 metrów sześciennych powietrza na minutę, co pozwala na pracę silnika w temperaturach od -40 ° do + 40 °. Termostaty i amortyzatory pozwalają regulować intensywność chłodzenia silnika.

Chłodzenie powietrzem naturalnym

Najprostszym sposobem chłodzenia silnika jest naturalne chłodzenie powietrzem. Na zewnętrznej powierzchni cylindrów znajdują się żebra, przez które przekazywane jest ciepło. Ten układ chłodzenia można znaleźć w motocyklach, motorowerach, silnikach tłokowych itp.

Wymuszone chłodzenie powietrzem

Układ chłodzenia z wymuszonym obiegiem powietrza posiada wentylator i żebra chłodzące. Całun zakrywa wentylator i płetwy. Sprzyja to kierunkowi przepływu powietrza i zapobiega przenikaniu ciepła z zewnątrz.

Zalety i wady

Zalety silniki chłodzone powietrzem:

1. Prostota projektu. Łatwy w naprawie.

2. Niska waga.

3. Niezawodność.

4. Niedrogi.

5. Dobra wydajność zimnego startu.

Niedogodności:

1. Tworzy hałas.

2. Zwiększa się wielkość silnika.

3. Nierównomierny przepływ powietrza i miejscowe przegrzanie.

4. Wrażliwość na jakość paliwa, oleju i części.

Uwaga! Nawet cienka warstwa brudu na obudowie silnika zmniejszy wydajność chłodzenia. Dlatego musisz uważnie monitorować czystość obudowy silnika.

Typowe awarie

Czujnik pokazuje wzrost temperatury oleju w - układ chłodzenia niesprawny. Natychmiast zatrzymaj silnik i zbadaj przyczynę. Na desce rozdzielczej zapala się lampka sygnalizująca usterkę. Przyczyną może być zerwany pasek wentylatora. Bardzo rzadko zdarzają się problemy z działaniem termostatu.

Gdzie są używane silniki chłodzone powietrzem?

Silniki z systemem chłodzenia powietrzem są coraz rzadziej stosowane (zastępują je chłodzeniem cieczą) w inżynierii mechanicznej (kompaktowe samochody typu subcompact, dieslowskie silniki spalinowe, ciężarówki, maszyny rolnicze).

Subskrybuj nasze kanały w

System chłodzenia to zestaw urządzeń zapewniających wymuszone odprowadzenie ciepła z nagrzewających się części silnika.

Zapotrzebowanie na układy chłodzenia nowoczesnych silników wynika z faktu, że naturalne rozpraszanie ciepła przez zewnętrzne powierzchnie silnika i odprowadzanie ciepła do krążącego oleju silnikowego nie zapewnia optymalnego reżimu temperaturowego silnika i niektórych jego układów. Przegrzanie silnika wiąże się z pogorszeniem procesu napełniania cylindrów świeżym ładunkiem, spalaniem oleju, wzrostem strat tarcia, a nawet zatarciem tłoka. W silnikach benzynowych istnieje również ryzyko zapłonu żarowego (nie od świecy zapłonowej, ale z powodu wysokiej temperatury komory spalania).

Układ chłodzenia powinien zapewniać automatyczne utrzymanie optymalnego reżimu termicznego silnika we wszystkich trybach pracy przy wysokich prędkościach i obciążeniu w temperaturze otoczenia -45 ... + 45 ° С, szybkie rozgrzanie silnika do temperatury roboczej , minimalny pobór mocy do napędzania jednostek systemowych, niska waga i małe gabaryty, niezawodność działania, określona przez żywotność, prostotę i łatwość konserwacji i naprawy.

W nowoczesnych pojazdach kołowych i gąsienicowych stosowane są systemy chłodzenia powietrzem i cieczą.

W przypadku stosowania układu chłodzenia powietrzem (rys. A) ciepło z głowicy cylindrów i bloku jest przekazywane bezpośrednio do powietrza, które je otacza. Poprzez płaszcz powietrzny utworzony przez obudowę 3, powietrze chłodzące jest napędzane przez wentylator 2 napędzany z wału korbowego za pomocą napędu pasowego. Aby poprawić odprowadzanie ciepła, cylindry 5 i ich głowice są wyposażone w żebra 4. Intensywność chłodzenia jest regulowana przez specjalne przepustnice powietrza 6, które są automatycznie sterowane przez termostaty powietrzne.

Większość nowoczesnych silników ma układ chłodzenia cieczą (rys. B). W skład układu wchodzą płaszcze chłodzące odpowiednio 11 i 13 głowicy i bloku, chłodnica 18, górna 8 i dolna 16 króćce łączące z wężami 7 i 15, pompa cieczy 14, rura rozdzielcza 72, termostat 9, zbiornik wyrównawczy (kompensacyjny) 10 i wentylator 77 Płyn chłodzący (woda lub płyn niezamarzający - płyn niezamarzający) znajduje się w płaszczu chłodzącym, chłodnicy i rurach.

Ryż. Schematy układów chłodzenia silnika powietrzem (a) i cieczą (b):
1 - napęd pasowy; 2, 17 - wentylatory; 3 - obudowa; 4 - żebra cylindra; 5 - cylinder; 6 - przepustnica powietrza; 7, 15 - węże; 8, 16 - górne i dolne rury łączące; 9 - termostat; 10 - zbiornik wyrównawczy; 77, - płaszcze chłodzące głowicy i bloku cylindrów; 12 - rura dystrybucyjna; 14 - pompa cieczy; 18 - grzejnik

Gdy silnik pracuje, pompa cieczy napędzana wałem korbowym powoduje krążenie płynu chłodzącego w układzie. Przez rurę rozdzielczą 12 ciecz jest najpierw kierowana do najbardziej nagrzanych części (cylindry, głowica bloku), chłodzi je i przez rurę 8 wchodzi do chłodnicy 18. W chłodnicy przepływ płynu rozgałęzia się przez rury do cienkie strumienie i jest chłodzone powietrzem przedmuchiwanym przez chłodnicę. Schłodzona ciecz z dolnego zbiornika chłodnicy przez rurę 16 i wąż 15 ponownie wchodzi do pompy cieczy. Przepływ powietrza przez chłodnicę zapewnia zwykle wentylator 77 napędzany wałem korbowym lub specjalnym silnikiem elektrycznym. W niektórych pojazdach gąsienicowych do zapewnienia przepływu powietrza stosuje się urządzenie wyrzucające. Zasada działania tego urządzenia polega na wykorzystaniu energii spalin wypływających z dużą prędkością z rury wydechowej i porywaniu nimi powietrza.

Termostat 9. Im wyższa temperatura cieczy w płaszczu, tym bardziej otwarty jest zawór termostatu i tym więcej cieczy dostaje się do grzejnika. Przy niskiej temperaturze silnika (na przykład zaraz po uruchomieniu) zawór termostatu jest zamknięty, a płyn kierowany jest nie do chłodnicy (wzdłuż dużego koła cyrkulacyjnego), ale bezpośrednio do wnęki wlotowej pompy (wzdłuż małego koła ). Pozwala to na szybkie rozgrzanie silnika po uruchomieniu. Intensywność chłodzenia jest również regulowana przez żaluzje zamontowane na wlocie lub wylocie kanału powietrznego. Im większy stopień zamknięcia przesłony, tym mniej powietrza przechodzi przez chłodnicę i tym gorsze chłodzenie cieczy.

W zbiorniku wyrównawczym 10, znajdującym się nad chłodnicą, znajduje się dopływ cieczy, aby zrekompensować jej utratę w obwodzie z powodu parowania i wycieków. W górnej wnęce zbiornika wyrównawczego para wodna wytworzona w układzie jest często usuwana z górnego kolektora chłodnicy i płaszcza chłodzącego.

W porównaniu z chłodzeniem powietrzem, chłodzenie cieczą ma następujące zalety: łatwiejszy rozruch silnika w niskich temperaturach otoczenia, bardziej równomierne chłodzenie silnika, możliwość zastosowania konstrukcji cylindrów blokowych, uproszczony układ i możliwość

izolacja drogi powietrza, mniejszy hałas od silnika i mniejsze naprężenia mechaniczne w jego częściach. Jednocześnie układ chłodzenia cieczą ma szereg wad, takich jak bardziej złożona konstrukcja silnika i układu, konieczność stosowania płynu chłodzącego i częstsze wymiany oleju, ryzyko wycieku i zamarzania płynu, zwiększone zużycie korozyjne, znaczne zużycie paliwa, bardziej złożona konserwacja i naprawa, a także (w niektórych przypadkach) zwiększona wrażliwość na zmiany temperatury otoczenia.

Pompa cieczy 14 (patrz rys. B) zapewnia cyrkulację chłodziwa w układzie. Powszechnie stosowane są odśrodkowe pompy łopatkowe, ale czasami stosuje się pompy zębate i tłokowe. Termostat 9 może być jedno- i dwuzaworowy z płynnym elementem termo-siłowym lub elementem zawierającym wypełniacz stały (cerezynę). W każdym razie materiał na element termoelektryczny musi mieć bardzo wysoki współczynnik rozszerzalności objętościowej, aby po podgrzaniu trzpień zaworu termostatu mógł przemieścić się na dość dużą odległość.

Praktycznie wszystkie silniki pojazdów naziemnych chłodzonych cieczą wyposażone są w tzw. zamknięte układy chłodzenia, które nie mają stałego połączenia z atmosferą. W takim przypadku w układzie powstaje nadmierne ciśnienie, które prowadzi do wzrostu temperatury wrzenia cieczy (do 105 ... 110 ° C), wzrostu wydajności chłodzenia i zmniejszenia strat, a także zmniejszenie prawdopodobieństwa powstawania pęcherzyków powietrza i pary w przepływie cieczy.

Utrzymanie niezbędnego nadciśnienia w układzie oraz zapewnienie dostępu do powietrza atmosferycznego w warunkach próżni odbywa się za pomocą podwójnego zaworu parowo-powietrznego, który jest instalowany w najwyższym punkcie układu cieczowego (najczęściej w korku wlewu zbiornika wyrównawczego lub chłodnicy) . Zawór parowy otwiera się, umożliwiając ucieczkę nadmiaru pary do atmosfery, jeśli ciśnienie w układzie przekroczy ciśnienie atmosferyczne o 20 ... 60 kPa. Zawór powietrza otwiera się, gdy ciśnienie w układzie spada o 1 ... 4 kPa w porównaniu do atmosferycznego (po zatrzymaniu silnika płyn chłodzący ochładza się i zmniejsza się jego objętość). Spadki ciśnienia, przy których otwierają się zawory, zapewnia dobór parametrów sprężyny zaworowej.

W systemie chłodzenia cieczą chłodnica jest otoczona strumieniem powietrza generowanym przez wentylator. W zależności od względnego położenia chłodnicy i wentylatora można zastosować następujące typy wentylatorów: osiowe, odśrodkowe i kombinowane, tworzące zarówno osiowe, jak i promieniowe przepływy powietrza. Wentylatory osiowe są instalowane przed chłodnicą lub za nią w specjalnym kanale nawiewnym. Powietrze jest dostarczane do wentylatora promieniowego wzdłuż osi jego obrotu i jest usuwane wzdłuż promienia (lub odwrotnie). Gdy chłodnica znajduje się przed wentylatorem (w obszarze ssania), przepływ powietrza w chłodnicy jest bardziej równomierny, a temperatura powietrza nie wzrasta dzięki mieszaniu przez wentylator. Gdy chłodnica znajduje się za wentylatorem (w obszarze wylotowym), przepływ powietrza w chłodnicy jest turbulentny, co zwiększa intensywność chłodzenia.

W ciężkich pojazdach kołowych i gąsienicowych wentylator jest zwykle napędzany z wału korbowego silnika. Można stosować przekładnie kardana, pasowe i zębate (cylindryczne i stożkowe). W celu zmniejszenia obciążeń dynamicznych wentylatora w jego napędzie od wału korbowego często stosuje się urządzenia odciążające i tłumiące w postaci rolek skrętnych, sprzęgieł gumowych, ciernych i wiskotycznych oraz sprzęgieł hydraulicznych. Do napędzania wentylatora silników o stosunkowo małej mocy szeroko stosowane są specjalne silniki elektryczne, które zasilane są z pokładowej instalacji elektrycznej. To generalnie zmniejsza wagę elektrowni i upraszcza jej układ. Dodatkowo zastosowanie silnika elektrycznego do napędzania wentylatora pozwala regulować jego częstotliwość obrotów, a co za tym idzie intensywność chłodzenia. Jeśli temperatura płynu chłodzącego jest niska, wentylator można wyłączyć automatycznie.

Grzejniki łączą ze sobą ścieżki powietrza i płynu układu chłodzenia. Zadaniem grzejników jest przenoszenie ciepła z chłodziwa do powietrza atmosferycznego. Głównymi częściami chłodnicy są kolektory wlotowe i wylotowe oraz rdzeń (kratka chłodząca). Rdzeń wykonany jest ze stopów miedzi, mosiądzu lub aluminium. Ze względu na rodzaj rdzenia rozróżnia się następujące typy grzejników: rurowe, rurowo-płytowe, rurkowo-taśmowe, płytowe i o strukturze plastra miodu.

W układach chłodzenia pojazdów kołowych i gąsienicowych najszerzej stosowane są chłodnice rurkowe i rurowo-taśmowe. Są wytrzymałe, trwałe, wykonalne i mają wysoką sprawność cieplną. Rury takich grzejników mają z reguły płaski owalny przekrój. Grzejniki płytowo-rurowe mogą również składać się z rur o przekroju okrągłym lub owalnym. Czasami płaskie owalne rurki są umieszczane pod kątem 10 ... 15 ° do przepływu powietrza, co sprzyja turbulencji (zawirowaniu) powietrza i zwiększa przenoszenie ciepła przez grzejnik. Płyty (taśmy) mogą być gładkie lub faliste, z występami piramidalnymi lub wygiętymi nacięciami. Pofałdowanie płyt, zastosowanie nacięć i występów zwiększa powierzchnię chłodzenia i zapewnia turbulentny przepływ powietrza pomiędzy rurkami.

Ryż. Kratki grzejników rurowych (a) i rurowo-taśmowych (b)

Pytanie 38: System chłodzenia. Wyświetlenia. Spotkanie, urządzenie, zasada działania.

Układ chłodzenia służy do odprowadzania ciepła z najgorętszych części silnika, utrzymując optymalną temperaturę w układzie (80-95C).

Są następujące rodzaje układów chłodzenia:

ciecz (stosowany jest zamknięty układ chłodzenia cieczy, połączony z atmosferą poprzez zawór. Nadmierne ciśnienie w układzie pozwala na podwyższenie temperatury wrzenia cieczy, co eliminuje nadmierne parowanie.)

powietrze (typ otwarty);

łączny.

Schemat układu chłodzenia cieczą:

1) Pompa obiegowa cieczy (pompa)

2) Podgrzewacz płynu (płaszcz do chłodzenia bloku cylindrów i głowicy bloku)

3) Termostat

3a) Zawór przelewowy

3b) Zawór główny (grzejnikowy)

3c) Element termoczuły

4) Blok do ogrzewania gaźnika i kolektora dolotowego

5) Wskaźnik temperatury

6) Grzejnik wewnętrzny

6a) Zawór sterujący grzejnika

7) Główny grzejnik

8) Wentylator z silnikiem elektrycznym

9) Zbiornik wyrównawczy

10) Korek zbiornika wyrównawczego

10a) Zawór parowy

10b) Zawór powietrza

11) Zawór spustowy płynu chłodzącego

Po uruchomieniu silnika ciecz krąży w małym okręgu:

pompa (1)  grzałka (2)  otwarty zawór (3a)  pompa (1)

Gdy silnik rozgrzeje się ~ 80C, zawór (3a) zamyka się, a zawór (3b) otwiera. Działają oba kręgi obiegu. Po przekroczeniu 90°C zawór (3a) jest całkowicie zamknięty, a (3b) całkowicie otwarty i cała ciecz krąży po dużym okręgu.

Zaprojektowano układ chłodzenia do utrzymania normalnych warunków termicznych silnika. Przy pracującym silniku temperatura w jego cylindrach wzrasta powyżej 2000 stopni, a średnia to 800 - 900°C! Jeśli nie usuniesz ciepła z „korpusu” silnika, to za kilkadziesiąt sekund po uruchomieniu nie będzie już zimno, ale beznadziejnie gorąco. Następnym razem zimny silnik możesz uruchomić dopiero po kapitalnym remoncie. Układ chłodzenia jest potrzebny do odprowadzania ciepła z mechanizmów i części silnika, ale to tylko połowa jego celu, choć ponad połowa. Aby zapewnić normalny proces pracy, ważne jest również przyspieszenie nagrzewania zimnego silnika. A to już druga część układu chłodzenia. Z reguły stosuje się zamknięty układ chłodzenia cieczą z wymuszonym obiegiem cieczy i zbiornikiem wyrównawczym (ryc. 25).

System chłodzenia składa się z:

płaszcz chłodzący bloku i głowicy cylindrów,

pompa wirowa,

termostat,

chłodnica ze zbiornikiem wyrównawczym,

wentylator,

łączenie rur i węży.

Na rysunku 25 można łatwo rozróżnić dwa kręgi obiegu chłodziwa. Mały krąg cyrkulacji (czerwone strzałki) służy do jak najszybszego rozgrzania zimnego silnika. A kiedy niebieskie dołączą do czerwonych strzałek, to już podgrzana ciecz zaczyna krążyć w dużym kręgu, schładzając się w chłodnicy. Proces ten jest kontrolowany przez automatyczne urządzenie - termostat. Aby monitorować działanie systemu, na tablicy rozdzielczej znajduje się wskaźnik temperatury płynu chłodzącego. Normalna temperatura płynu chłodzącego podczas pracy silnika powinna mieścić się w zakresie 80-90 ° C (patrz rys. 63). Płaszcz chłodzący silnika składa się z wielu kanałów w bloku i głowicy cylindrów, przez które krąży płyn chłodzący. Pompa wirowa wymusza przepływ płynu przez płaszcz chłodzący silnika i cały układ. Pompa napędzana jest napędem pasowym z koła pasowego wału korbowego silnika. Napięcie paska jest regulowane przez wychylenie obudowy generatora (patrz rys. 59a) lub rolki napinającej napędu wałka rozrządu silnika (patrz rys. 11b). Termostat zaprojektowany w celu utrzymania stałego optymalnego stanu cieplnego silnika. Podczas uruchamiania zimnego silnika termostat jest zamknięty, a cała ciecz krąży tylko w małym okręgu (rys. 25), aby jak najszybciej go ogrzać. Gdy temperatura w układzie chłodzenia wzrośnie powyżej 80 - 85 ° C, termostat automatycznie się otworzy i część cieczy dostaje się do chłodnicy w celu schłodzenia. W wysokich temperaturach termostat otwiera się całkowicie i już cała gorąca ciecz jest kierowana po dużym okręgu w celu aktywnego chłodzenia. Kaloryfer służy do chłodzenia przechodzącej przez nią cieczy dzięki przepływowi powietrza, który powstaje podczas jazdy samochodu lub za pomocą wentylatora. Radiator zawiera wiele rurek i „membran”, które tworzą dużą powierzchnię chłodzącą. Zbiornik wyrównawczy konieczne jest skompensowanie zmian objętości i ciśnienia chłodziwa, gdy jest ono podgrzewane i chłodzone. Wentylator ma na celu wymuszenie zwiększenia przepływu powietrza przechodzącego przez chłodnicę poruszającego się samochodu, a także wytworzenie przepływu powietrza, gdy samochód stoi przy pracującym silniku. Stosowane są dwa typy wentylatorów: stale włączone, napędzane paskiem koło pasowe wału korbowego oraz wentylator elektryczny, który włącza się automatycznie, gdy temperatura płynu chłodzącego osiągnie około 100 stopni. Przyłącza i węże służą do połączenia płaszcza chłodzącego silnika z termostatem, pompą, chłodnicą i zbiornikiem wyrównawczym. Układ chłodzenia silnika obejmuje również ogrzewacz wnętrza. Przepływa gorące chłodziwo grzejnik grzejnika i ogrzewa powietrze dostarczane do wnętrza pojazdu. Temperaturę powietrza w przedziale pasażerskim reguluje specjalny kranik, którym kierowca dodaje lub zmniejsza przepływ płynu przechodzącego przez chłodnicę nagrzewnicy.

Chłodzenie powietrzem.

Wentylator kieruje powietrze wokół żebrowanych ścianek cylindra. Zalety: niezawodność, prawie całkowity brak konserwacji. Wady: zwiększona waga i koszt, niewystarczające chłodzenie przy niskich prędkościach, nierównomierne rozpraszanie ciepła.

DO Kategoria:

Samochody i ciągniki

Ogólna struktura i działanie układu chłodzenia cieczą

Układ chłodzenia został zaprojektowany tak, aby na siłę usuwać nadmiar ciepła z części silnika i przenosić go do otaczającego powietrza. Z tego powodu powstaje pewien reżim temperaturowy, w którym silnik nie przegrzewa się i nie przechładza. Odprowadzanie ciepła w silnikach odbywa się na dwa sposoby: cieczą (układ chłodzenia cieczą) lub powietrzem (układ chłodzenia powietrzem). Systemy te pochłaniają 25-35% ciepła wytwarzanego podczas spalania paliwa. Temperatura chłodziwa w głowicy cylindrów powinna wynosić 80-95 ° C. Ten reżim temperaturowy jest najkorzystniejszy, zapewnia normalną pracę silnika i nie powinien zmieniać się w zależności od temperatury otoczenia i obciążenia silnika. Temperatura podczas cyklu pracy silnika waha się od 80-120 °C (minimum) na końcu wlotu do 2000-2200 °C (maksimum) na końcu spalania mieszanki.

Jeśli silnik nie jest chłodzony, gazy o wysokiej temperaturze bardzo mocno nagrzewają części silnika i rozszerzają się. Olej na cylindrach i tłokach wypala się, wzrasta ich tarcie i zużycie, a nadmierna ekspansja części powoduje zacinanie się tłoków w cylindrach silnika, co może prowadzić do awarii silnika. Aby uniknąć negatywnych zjawisk spowodowanych przegrzaniem silnika, należy go schłodzić.

Jednak nadmierne chłodzenie silnika szkodzi jego osiągom. Gdy silnik jest przechłodzony, opary paliwa (benzyny) kondensują na ściankach cylindrów, zmywając smar i rozcieńczając olej w skrzyni korbowej. W takich warunkach dochodzi do intensywnego zużycia pierścieni tłokowych, tłoków cylindrów oraz zmniejszonej sprawności i mocy silnika. Normalna praca układu chłodzenia pomaga uzyskać największą moc, zmniejszyć zużycie paliwa i wydłużyć żywotność silnika bez naprawy.

Większość silników ma układy chłodzenia cieczą (otwarte lub zamknięte). Dzięki otwartemu systemowi chłodzenia wnętrze jest bezpośrednio połączone z otaczającą atmosferą. Rozpowszechniły się zamknięte systemy chłodzenia, w których przestrzeń wewnętrzna tylko okresowo komunikuje się z otoczeniem za pomocą specjalnych zaworów. Te systemy chłodzenia podwyższają temperaturę wrzenia chłodziwa i ograniczają jego parowanie.

Ryż. 1. Schemat układu chłodzenia cieczą: 1 - grzejnik; 2 - zbiornik górny; 3 - korek chłodnicy; 4 - rurka kontrolna; 5 - górna rura chłodnicy; 6 i 19 - węże gumowe; 7 - kanał obejściowy; 8 do 18 - odpowiednio rury odgałęzienia wylotowego i wlotowego; 9 - termostat; 10 - dziura; 11 - głowica bloku; 12 - rura rozprowadzająca wodę; 13 - czujnik miernika temperatury cieczy; 14 - blok cylindrów; 15 i 21 - krany spustowe; 16 - płaszcz wodny; 17 - wirnik odśrodkowej pompy wodnej; 20 - dolna rura chłodnicy: 22 - dolny zbiornik chłodnicy; 23 - pasek napędowy wentylatora; 24 - wentylator

Silniki samochodów GAZ-24 „Wołga”, GAZ -bZA, ZIL -130, MA3-5335 i KamAZ-5320 mają zamknięty układ chłodzenia cieczą z wymuszonym obiegiem cieczy wytwarzanej przez wodną pompę odśrodkową. Układ chłodzenia cieczą silnika samochodowego (rys. 1) składa się z płaszcza wodnego, chłodnicy, wentylatora, termostatu, pompy z wirnikiem, rur wylotowych i wlotowych, paska napędowego wentylatora, czujnika temperatury cieczy, zawory spustowe i inne części. Wokół cylindrów silnika i głowicy cylindrów znajduje się przestrzeń o podwójnych ściankach (płaszcz wodny), w której krąży płyn chłodzący.

Podczas pracy silnika płyn chłodzący jest podgrzewany i pompowany do chłodnicy przez pompę wodną, ​​gdzie jest schładzany, a następnie spływa z powrotem do płaszcza bloku cylindrów. Dla niezawodnej pracy silnika konieczne jest, aby płyn chłodzący stale krążył w zamkniętym kręgu: silnik - chłodnica - silnik. Ciecz może krążyć po małym okręgu, omijając chłodnicę (zimny silnik, termostat zamknięty) lub po dużym okręgu, wchodząc do chłodnicy (ciepły silnik, termostat otwarty). Kierunek ruchu chłodziwa pokazano na ryc. 42 strzały.

Płaszcz wodny silnika składa się z płaszcza bloku cylindrów i płaszcza głowicy cylindrów, połączonych otworami w uszczelce między głowicą cylindrów a blokiem. Wirnik i wentylator odśrodkowej pompy wodnej są napędzane paskiem klinowym. Gdy wirnik pompy obraca się, płyn chłodzący jest pompowany do rury rozprowadzającej wodę znajdującej się w głowicy bloku. Przez otwory w rurce płyn kierowany jest do rurek zaworów wydechowych, schładzając w ten sposób najgorętsze części głowicy bloku i cylindrów. Ogrzany płyn chłodzący wpływa do górnego wylotu. Jeśli termostat jest zamknięty, ciecz przepływa z powrotem do pompy odśrodkowej przez obejście. Gdy termostat jest otwarty, płyn chłodzący wpływa do górnego zbiornika chłodnicy, ochładza się przepływając przez rurki i wpływa do dolnego zbiornika chłodnicy. Ciecz schłodzona w chłodnicy doprowadzana jest do pompy dolną rurą wlotową.

Płaszcz wodny silnika samochodowego ZIL-130 jest połączony z chłodnicą za pomocą elastycznych węży. Górny zbiornik chłodnicy połączony jest z płaszczem kolektora ssącego, a dolny z rurą wlotową pompy wodnej. Lewy i prawy rząd butli są połączone z pompą dwoma rurociągami. Termostat jest zainstalowany w rurze odgałęzionej, przez którą podgrzany płyn chłodzący jest dostarczany do górnego zbiornika chłodnicy. Płaszcz wodny sprężarki jest na stałe połączony z układem chłodzenia silnika elastycznymi przewodami. Grzejnik 18 nagrzewnicy jest połączony przewodami z układem chłodzenia silnika], nagrzewnica włączana jest za pomocą dźwigu.

Podczas rozruchu, rozgrzewania i pracy silnika, gdy temperatura wody w układzie chłodzenia jest poniżej 73°C, ciecz krąży przez płaszcze wodne bloku, głowice bloku i sprężarkę, ale nie dostaje się do chłodnicy, ponieważ termostat zamknięte. Płyn chłodzący jest dostarczany do pompy wodnej (niezależnie od położenia zaworu termostatu) przez wąż obejściowy z płaszcza kolektora dolotowego, ze sprężarki i grzejnika nagrzewnicy (jeśli jest włączony).

Ryż. 2. Układ chłodzenia silnika samochodowego ZIL - 303 1 - chłodnica; 2 - rolety; 3 - wentylator; 4 - pompa wodna; 5 i 27 - odpowiednio, górny i dolny zbiornik chłodnicy; 6 - korek chłodnicy; 7 - wąż wylotowy; 8 - kompresor; 9 - wąż zasilający; 10 - wąż obejściowy; 11 - termostat; 12 - rura odgałęziona; 13 - kołnierz do instalacji gaźnika; 14 - rurociąg wlotowy; 15 - kran grzewczy; 16 i 17 - odpowiednio rury zasilające i odprowadzające; 18 - grzejnik grzejnikowy; 19 - czujnik miernika temperatury cieczy; 20 - wkładka dozująca; 21 - płaszcz wodny głowicy bloku; 22 - płaszcz wodny bloku cylindrów; 23 - zawór spustowy płaszcza bloku cylindrów; 24 - uchwyt napędu zaworu spustowego; 25 - zawór spustowy rury odgałęzienia chłodnicy; 26 = wlot

Pompa wodna pompuje płyn do układu, a jego główny przepływ przechodzi przez płaszcz wodny bloku cylindrów od przodu do tyłu. Myjąc tuleje cylindrowe ze wszystkich stron i przechodząc przez otwory w współpracujących powierzchniach bloku cylindrów i głowic bloków, a także w uszczelce znajdującej się między nimi, płyn chłodzący dostaje się do koszulek głowicy cylindrów. Jednocześnie znaczna ilość płynu chłodzącego jest dostarczana do najbardziej nagrzanych miejsc - rurek zaworów wydechowych i gniazd świec zapłonowych. W głowicach bloku chłodziwo porusza się w kierunku wzdłużnym od tylnego końca do przodu z powodu obecności otworów o odpowiedniej średnicy wywierconych w współpracujących powierzchniach bloku cylindrów i głowic oraz wkładek dozujących zainstalowanych z tyłu kanały kolektora dolotowego. Otwór we wkładce ogranicza ilość płynu dostającego się do płaszcza kolektora dolotowego. Ciepła ciecz przechodząca przez płaszcz kolektora dolotowego podgrzewa mieszankę paliwową pochodzącą z gaźnika (przez wewnętrzne kanały rurociągu) i poprawia jej formowanie.

Przed rozpoczęciem pracy należy sprawdzić poziom płynu w chłodnicy, ponieważ jeśli jest niewystarczający, cyrkulacja płynu zostaje zakłócona, a silnik przegrzewa się. Układ chłodzenia należy napełnić czystą, miękką wodą, która nie zawiera soli wapiennych. Podczas używania twardej wody w chłodnicy i płaszczu wodnym odkłada się duża ilość kamienia, co prowadzi do przegrzania silnika i spadku jego mocy. Częste zmiany wody w układzie chłodzenia powodują zwiększone tworzenie się kamienia. Możesz zmiękczać wodę w następujący sposób: gotowanie, dodawanie chemikaliów do wody i uzdatnianie magnetyczne. Ustalono, że przechodząc przez słabe pole sił magnetycznych „woda nabiera nowych właściwości: traci zdolność do tworzenia kamienia kotłowego i rozpuszcza powstałą wcześniej zgorzelinę, która znajdowała się w układzie chłodzenia silnika.

Woda wlewa się do układu chłodzenia przez szyjkę chłodnicy, zamkniętą korkiem (ryc. 43). Krany znajdujące się w najniższych punktach układu chłodzenia służą do odprowadzania wody z układu chłodzenia.

Układ chłodzenia silnika wysokoprężnego samochodu KamAZ-5320 jest przeznaczony do ciągłego stosowania płynów TOCOL-A-40 lub TOCOL-A-65 (zamrażanie w niskich temperaturach). Stosowanie wody w układzie chłodzenia dozwolone jest tylko w szczególnych przypadkach i na krótki czas. Układ chłodzenia obejmuje płaszcze wodne bloku i głowic cylindrów, pompę wodną, ​​chłodnicę, wentylator ze sprzęgłem hydraulicznym, żaluzje, dwa termostaty, zbiornik wyrównawczy, rury łączące, węże, napęd pasowy pompy, zawory lub korki spustowe, czujniki temperatury płynu chłodzącego i inne części ...

Instalacja pozwala silnikowi pracować przy temperaturze płynu chłodzącego nie wyższej niż 105 ° C. Tryb temperaturowy silnika podtrzymują dwa termostaty, hydrauliczne sprzęgło załączające wentylator oraz żaluzje. Jeśli silnik nie jest rozgrzany, płyn chłodzący dostarczany przez pompę dostaje się do lewego brzegu cylindrów i przez rurę tłoczną do prawego brzegu. Myje zewnętrzne powierzchnie tulei cylindrowych obu rzędów, a następnie przez otwory w górnej płaszczyźnie bloku cylindrów uszczelka głowicy wchodzi do głowic cylindrów, chłodząc najbardziej nagrzane miejsca - kanały wydechowe i gniazda wtryskiwaczy. Ogrzany płyn przepływa z głowic cylindrów do prawej i lewej rury znajdującej się w „zapadnięciu” silnika, a następnie przez rurę łączącą jest podawany do skrzynki rozdzielczej wody (lub skrzynki termostatu). Zawory termostatu są zamknięte, a przez rurę obejściową 6 chłodziwo jest ponownie dostarczane do pompy wodnej.

Ryż. 3. Układ chłodzenia silnika wysokoprężnego samochodu KamAE-5320: 1 - koło pasowe wału korbowego; 2 - zbiornik dolny; 3 - rolety; 4 - grzejnik; 5 - hydrauliczne sprzęgło napędu wentylatora; 6 - rura obejściowa; 7 - rura odprowadzająca; c - zbiornik górny; 9 - górna rura odgałęziona; 10 - termostat; 11 - skrzynka rozdzielcza wody; 12 - rura łącząca; 13 - rura zasilająca; 14 - prawa rura wodna; 15 - rura wyładowcza; 16 - kolektor dolotowy; 17 - czujnik lampki kontrolnej przegrzania cieczy; 18 - zbiornik wyrównawczy; 19 - szyjka z zatyczką uszczelniającą; 20 - korek z zaworami; 21 - rura wylotowa ze sprężarki; 22 - rura wylotowa lewej rury wodnej; 23 - kompresor; 24 - lewa rura wodna; 25 - nakrycie głowy; 26 - głowica cylindra; 27 - pompa wodna; 28 - kurek spustowy lub korek; 29 - koło pasowe pompy wodnej; 30 - wentylator; 31 - dolna rura odgałęziona

Termostaty są instalowane w oddzielnej skrzynce zamontowanej na przednim końcu prawego rzędu cylindrów. Zbiornik wyrównawczy znajduje się po prawej stronie silnika i jest połączony z górnym zbiornikiem chłodnicy, skrzynką rozdzielczą wody, sprężarką i płaszczem wodnym bloku cylindrów. Zbiornik wyrównawczy kompensuje zmianę objętości cieczy po jej podgrzaniu i pozwala kontrolować jej poziom w układzie chłodzenia. Para z górnych części chłodnicy i układu jest odprowadzana do zbiornika i w nim kondensowana. Powietrze zgromadzone w zbiorniku poprawia wydajność układu chłodzenia. TOCOJ1-A-40 lub TOSOL-A-65 wlewa się do układu chłodzenia przez szyjkę z uszczelnionym korkiem gwintowanym. Zawory pary i powietrza są zainstalowane we wtyczce.

W układzie chłodzenia silnika wysokoprężnego zastosowano sprzęgło hydrauliczne napędu wentylatora, które przenosi moment obrotowy z wału korbowego silnika na wentylator. Wykorzystując sprzęgło hydrokinetyczne, utrzymują najkorzystniejszy reżim temperaturowy w układzie chłodzenia i tłumią drgania powstające przy gwałtownej zmianie prędkości obrotowej wału korbowego. Sprzęgło hydrauliczne napędu wentylatora ma sterowanie automatyczne.

Sprzęgło hydrauliczne jest napędzane z wału korbowego silnika przez wielowypustowy wał napędowy. Wentylator umieszczony współosiowo z wałem korbowym osadzony jest na piaście osadzonej na wale napędzanym. Część wiodąca sprzęgła hydrodynamicznego składa się z: wału napędowego zmontowanego z obudową; koło napędowe przykręcone do obudowy i wału koła pasowego; koło pasowe pompy i generatora przykręcone do wału. Wiodąca część sprzęgła płynowego obraca się na łożyskach kulkowych. Część napędzana sprzęgła hydrodynamicznego składa się z: zespołu koła napędzanego, przykręconego do wału napędzanego. Napędzana część sprzęgła hydrodynamicznego napędu wentylatora obraca się na łożyskach kulkowych. Sprzęgło hydrauliczne jest uszczelnione dwoma oringami i samouszczelniającymi uszczelkami olejowymi.

Ryż. 4. Sprzęgło hydrauliczne napędu wentylatora: 1 - osłona przednia; 2 - przypadek; 3 - obudowa; 4, 7, 13 i 20 - łożyska kulkowe; 5 - rura doprowadzająca olej; 6 - wał napędowy; 8 - pierścienie uszczelniające; 9 - napędzane koło; 10 - koło napędowe; 11 - koło pasowe; 12 - wał koła pasowego; 14 - trwały rękaw; 15 - piasta wentylatora; 16 - napędzany wał; 17 i 21 t - samouszczelniające uszczelki olejowe; 18 - uszczelka; 19 i 22 - śruby

Do sterowania sprzęgłem hydraulicznym napędu wentylatora na przewodzie tłocznym z przodu silnika zainstalowany jest przełącznik suwakowy. W zależności od temperatury płynu w układzie chłodzenia, przełącznik sprzęgła hydraulicznego łączy lub rozłącza wał napędowy z wałem napędzanym, zmieniając ilość oleju wchodzącego do sprzęgła hydraulicznego z układu smarowania. Olej do pracy sprzęgła hydraulicznego dostarczany jest przez pompę do jego wnęki, następnie podawany jest rurką do kanałów wału napędowego i przez otwory w kole napędzanym do przestrzeni między łopatkami. Gdy koło napędowe się obraca, olej z jego łopatek trafia do łopatek napędzanego koła i zaczyna się obracać, przenosząc moment obrotowy na wał i wentylator. Sprzęgło hydrauliczne włącza się lub wyłącza za pomocą dźwigu, a w związku z tym włącza się lub wyłącza wentylator. Zawór znajduje się w korpusie przełącznika sprzęgła hydraulicznego.

Wentylator może pracować w trzech trybach:
- automatyczny - temperatura płynu chłodzącego w silniku jest utrzymywana na poziomie 80-95 ° С; zawór przełącznika sprzęgła hydraulicznego jest ustawiony w pozycji B (oznaczenie na korpusie); gdy temperatura płynu chłodzącego spadnie poniżej 80 ° C, wentylator automatycznie się wyłącza;
- wentylator wyłączony - zawór włącznika sprzęgła hydraulicznego ustawiony w pozycji 0; wentylator może obracać się z niską częstotliwością;
- wentylator jest stale włączony - w tym trybie dozwolona jest krótkotrwała praca w przypadku możliwych awarii sprzęgła hydraulicznego lub jego przełącznika.

Temperatura cieczy w układzie chłodzenia jest monitorowana za pomocą zdalnego termometru, którego odbiornik znajduje się w kabinie kierowcy na tablicy rozdzielczej, a czujnik w skrzynce rozdzielczej wody (diesel samochodu KamAZ-5320), w kanał wodny rurociągu wlotowego (silniki samochodów GAZ-53A i ZIL-130), w głowicy bloku (silnik samochodu GAZ-24 „Wołga”). Jeśli temperatura wody w układzie chłodzenia przekroczy określoną wartość, na tablicy rozdzielczej zapali się lampka ostrzegawcza, na przykład czerwona (samochód GAZ -63A) przy temperaturze wody 105-108 ° C.

Schemat ideowy układów wymuszonego chłodzenia nowoczesnych silników jest taki sam.

Silnik ZIL-130 ma zamknięty układ chłodzenia z wymuszonym obiegiem cieczy. Układ składa się z płaszcza chłodzącego bloku i głowicy, chłodnicy, rur łączących, pompy odśrodkowej wody, wentylatora, termostatu, zaworów spustowych płaszcza bloku cylindrów oraz zaworu spustowego chłodnicy. Rysunek przedstawia nagrzewnicę kabiny i nagrzewnicę przedniej szyby wchodzące w skład układu chłodzenia (a. Płyn jest dostarczany do nagrzewnicy rurociągiem, a wylot jest przez rurociąg, gdy zawór jest otwarty.

Gdy silnik pracuje, pompa wodna przepuszcza płyn przez płaszcz chłodzący, rury i chłodnicę. Przechodząc przez płaszcz bloku i głowicy chłodziwo myje ściany cylindrów, komór spalania i inne części. Ogrzana ciecz przedostaje się do górnej części grzejnika przewodem rozgałęzionym, a następnie dużą liczbą rur z górnej części grzejnika do dolnej części, oddając ciepło do strumienia powietrza. Schłodzona ciecz z dolnego zbiornika (zbiornika) chłodnicy ponownie dostaje się do płaszcza silnika. Układ jest obliczany tak, że podczas przechodzenia przez grzejnik temperatura cieczy spada o 6-10 ° C. Termostat zamontowany w górnej rurze wodnej automatycznie zmienia tempo cyrkulacji płynu przez grzejnik, utrzymując jego najkorzystniejszą temperaturę. Dopływ powietrza do chłodnicy można regulować za pomocą żaluzji - zasłon przed chłodnicą, które można otwierać ręcznie lub automatycznie w zależności od trybu cieplnego silnika.

Sprężarka układu hamulcowego jest zainstalowana w silnikach ciężarówek ZIL, MAZ, KamAZ, których cylindry są chłodzone cieczą, połączone równolegle z układem chłodzenia silnika.

Monitorowanie pracy układu chłodzenia polega na sprawdzeniu poziomu cieczy i obserwacji wskazań termometru składającego się z czujnika i odbiornika zamontowanego na tablicy rozdzielczej.

Silnik SMD-14 ciągnika gąsienicowego DT-75M ma zamknięty układ chłodzenia z wymuszonym obiegiem chłodziwa. W skład układu chłodzenia wchodzą: odśrodkowa pompa wodna z wentylatorem, płaszcze chłodzące bloku i głowice bloku napędzane obrotowo paskiem klinowym; rura wylotowa; grzejnik składający się z górnego i dolnego odlewanego zbiornika, pomiędzy którymi wlutowany jest rdzeń; czujnik temperatury cieczy; łączenie rurociągów i węży. Do usuwania powietrza z układu służy otwór w obudowie pompy wodnej, zamknięty korkiem. Układ chłodzenia silnika zawiera płaszcz chłodzący dla silnika rozruchowego. System jest napełniany cieczą przez szyjkę chłodnicy i spuszczany przez krany. Intensywność chłodzenia cieczą w grzejniku regulowana jest ręcznie poprzez podniesienie kurtyn umieszczonych przed grzejnikiem na wyższą lub niższą wysokość.

Ryż. 5. Układ chłodzenia silnika ZIL-130

Obieg chłodziwa w układzie odbywa się za pomocą pompy wodnej, która zasysa ciecz z dolnego zbiornika chłodnicy przez rurę odgałęzioną i dostarcza ją do kanału dystrybucji wody skrzyni korbowej. Przez boczne otwory w kanale dystrybucji wody płyn jest podawany jednocześnie do wszystkich cylindrów. Z płaszcza chłodzącego skrzyni korbowej ciecz wpływa do płaszcza wodnego głowicy bloku a następnie przez trzy otwory w górnej ściance głowicy do rury spustowej a następnie do górnego zbiornika chłodnicy. Część cieczy ze skrzyni korbowej przez rurę łączącą dostaje się do płaszcza cylindra silnika rozruchowego, a stamtąd przez głowicę cylindrów do rury wydechowej.

Pojemność układu chłodzenia silników samochodowych zależy od typu silnika i mieści się w zakresie 7,5-50 litrów.