Układ chłodzenia silnika spalinowego. Urządzenie układu chłodzenia silnika Urządzenie chłodzenia silnika

Pierwszy samochód produkcyjny został wyprodukowany przez Forda na początku XX wieku. Nosił dumny przedrostek „T” i stanowił kolejny kamień milowy w rozwoju człowieka. Wcześniej samochody stanowiły garstkę entuzjastów, którzy prowadzili zaciągi i od czasu do czasu jeździli na popołudniową promenadę.

Henry Ford dokonał prawdziwej rewolucji. Umieścił samochody na przenośniku i wkrótce jego samochody wypełniły wszystkie drogi Ameryki. Ponadto w Związku Radzieckim otwarto również fabryki.

Główny paradygmat Henry'ego Forda był bardzo prosty: „Samochód może mieć dowolny kolor, o ile jest czarny”. Takie podejście umożliwiło każdej osobie posiadanie własnego samochodu. Optymalizacja kosztów i zwiększenie produkcji sprawiły, że cena jest naprawdę przystępna.

Od tego czasu minęło dużo czasu. Samochody nieustannie ewoluowały. Większość zmian i uzupełnień została wprowadzona do silnika. Szczególną rolę w tym procesie odegrał układ chłodzenia. Z roku na rok jest ulepszany, co pozwala wydłużyć żywotność silnika i uniknąć przegrzania.

Historia układu chłodzenia silnika

Trzeba przyznać, że układ chłodzenia silnika był w samochodach od zawsze, jednak jego konstrukcja na przestrzeni lat diametralnie się zmieniła. Jeśli spojrzysz wyłącznie na współczesność, większość samochodów ma płynny typ. Jego główne zalety to zwartość i wysoka wydajność. Ale nie zawsze tak było.

Pierwsze układy chłodzenia silnika były wyjątkowo zawodne. Być może, jeśli nadwyrężysz swoją pamięć, przypomnij sobie filmy, w których wydarzenia rozgrywają się na przełomie XIX i XX wieku. W tamtych czasach samochód na poboczu drogi z dymiącym silnikiem był na porządku dziennym.

Uwaga! Początkowo głównym powodem przegrzewania się silnika było stosowanie wody jako płynu chłodzącego.

Jako kierowca powinieneś mieć świadomość, że nowoczesne samochody wykorzystują płyn niezamarzający jako zasób układu chłodzenia. Jego odpowiednik był nawet w Związku Radzieckim, nazywano go tylko środkiem przeciw zamarzaniu.

Zasadniczo są jedną i tą samą substancją. Opiera się na alkoholu, ale dzięki dodatkowym dodatkom skuteczność środka przeciw zamarzaniu jest dramatycznie wyższa. Na przykład płyn niezamarzający w układzie chłodzenia silnika pokrywa absolutnie wszystko folią ochronną, co ma wyjątkowo negatywny wpływ na przenoszenie ciepła. Z tego powodu zmniejsza się zasób silnika.

Antifreeze działa w zupełnie inny sposób. Obejmuje tylko obszary problematyczne folią ochronną. Wśród różnic można również wymienić dodatkowe dodatki zawarte w płynie niezamarzającym, różne temperatury wrzenia i tak dalej. W każdym razie porównanie z wodą będzie najbardziej odkrywcze.

Woda wrze w temperaturze 100 stopni. Temperatura wrzenia płynu niezamarzającego wynosi około 110-115 stopni. Naturalnie dzięki temu praktycznie zniknęły przypadki zagotowania silnika.

Warto zauważyć, że projektanci przeprowadzili wiele eksperymentów mających na celu modernizację układu chłodzenia silnika. Wystarczy przypomnieć wyłącznie chłodzenie powietrzem. Takie systemy były dość aktywnie wykorzystywane w latach 50-70 ubiegłego wieku. Jednak ze względu na niską wydajność i masywność szybko wypadły z użytku.

Udane przykłady pojazdów chłodzonych powietrzem obejmują:

• Fiata 500,
• Citroëna 2CV,
• Chrząszcz volkswagen.

W Związku Radzieckim były też samochody napędzane silnikiem chłodzonym powietrzem. Być może każdy kierowca urodzony w ZSRR pamięta legendarnych „Kozaków”, których silnik zainstalowano z tyłu.

Jak działa układ chłodzenia silnika cieczą

Układ układu chłodzenia cieczą nie jest nadmiernie skomplikowany. Co więcej, wszystkie projekty, niezależnie od tego, które firmy zajmowały się ich produkcją, są do siebie podobne.

Urządzenie

Przed przystąpieniem do rozważenia zasady działania układu chłodzenia silnika konieczne jest przestudiowanie głównych elementów konstrukcyjnych. Pozwoli ci to dokładnie wyobrazić sobie, jak wszystko dzieje się wewnątrz urządzenia. Oto główne szczegóły węzła:

• Płaszcz chłodzący. Są to małe ubytki wypełnione płynem niezamarzającym. Znajdują się w miejscach, w których chłodzenie jest najbardziej potrzebne.
• Grzejnik odprowadza ciepło do atmosfery. Zazwyczaj jego ogniwa są wykonane z kombinacji stopów, aby osiągnąć najwyższą wydajność. Konstrukcja musi nie tylko skutecznie obniżać temperaturę cieczy, ale także być wytrzymała. W końcu nawet mały kamyk może spowodować dziurę. Sam system składa się z kombinacji rurek i żeber.
• Wentylator montowany jest z tyłu chłodnicy, aby nie zakłócać dopływającego przepływu powietrza. Współpracuje ze sprzęgłem elektromagnetycznym lub hydraulicznym.
• Czujnik termiczny rejestruje aktualny stan płynu niezamarzającego w układzie chłodzenia silnika i w razie potrzeby uruchamia go w dużym okręgu. To urządzenie jest instalowane między rurą odgałęzioną a płaszczem chłodzącym. W rzeczywistości tym elementem konstrukcyjnym jest zawór, który może być bimetaliczny lub elektroniczny.
• Pompa jest pompą odśrodkową. Jego głównym zadaniem jest zapewnienie ciągłego obiegu materii w systemie. Urządzenie współpracuje z paskiem lub zębatką. Niektóre modele silników mogą mieć jednocześnie dwie pompy.
• Grzejnik instalacji grzewczej. Pod względem wielkości jest nieco gorszy od podobnego urządzenia dla całego układu chłodzenia. Dodatkowo znajduje się wewnątrz kabiny. Jego głównym zadaniem jest oddawanie ciepła do samochodu.

Oczywiście to nie wszystkie elementy układu chłodzenia silnika, są też rury, rurki i wiele drobnych części. Ale dla ogólnego zrozumienia działania całego systemu taka lista wystarczy.

Zasada działania

V układ chłodzenia silnika istnieje krąg wewnętrzny i zewnętrzny. Według pierwszego, płyn chłodzący krąży, aż temperatura płynu niezamarzającego osiągnie określony punkt. Zwykle jest to 80 lub 90 stopni. Każdy producent wyznacza własne granice.

Gdy tylko temperatura progowa zostanie przekroczona, ciecz zaczyna krążyć w drugim kręgu. W tym przypadku przechodzi przez specjalne ogniwa bimetaliczne, w których jest chłodzony. Mówiąc najprościej, płyn niezamarzający dostaje się do chłodnicy, gdzie szybko się ochładza za pomocą nadchodzącego strumienia powietrza.

Ten system chłodzenia silnika jest dość skuteczny, ponieważ pozwala na jazdę samochodem nawet przy najwyższych prędkościach. Ponadto w chłodzeniu ważną rolę odgrywa przeciwprąd.

Uwaga! Za pracę pieca odpowiada układ chłodzenia silnika.

Aby lepiej wyjaśnić zasadę działania nowoczesnych układów chłodzenia silnika, przyjrzyjmy się bliżej cechom konstrukcyjnym obwodu. Jak wiadomo, głównym elementem silnika są cylindry. Podczas podróży tłoki w nich nieustannie się poruszają.

Na przykładzie silnika benzynowego świeca zapłonowa zapala się podczas kompresji. Podpala mieszaninę, powodując małą eksplozję. Oczywiście temperatura w tym czasie sięga kilku tysięcy stopni.

Aby nie dochodziło do przegrzania i wokół cylindrów był płaszcz cieczy. Odbiera trochę ciepła i oddaje je z powrotem. Płyn niezamarzający stale krąży w układzie chłodzenia silnika.

Jak stosowanie różnych chłodziw wpływa na układ chłodzenia

Jak wspomniano powyżej, wcześniej w układach chłodniczych wykorzystywana była zwykła woda. Ale takiej decyzji nie można nazwać wyjątkowo udaną. Oprócz tego, że silniki ciągle się gotowały, pojawił się jeszcze jeden efekt uboczny, a mianowicie skala. W dużych ilościach sparaliżowała działanie urządzenia.

Przyczyną powstawania kamienia jest budowa chemiczna wody. Faktem jest, że w praktyce woda nie może być w 100% czysta. Jedynym sposobem na całkowite wyeliminowanie wszystkich obcych pierwiastków jest destylacja.

Płyn niezamarzający, krążący w układzie chłodzenia silnika, nie tworzy kamienia. Niestety proces ciągłej eksploatacji nie mija bez pozostawienia po nich śladu. Substancje rozkładają się pod wpływem wysokiej temperatury. W wyniku tego procesu powstają produkty rozpadu w postaci powłoki korozji i materii organicznej.

Dość często obce substancje dostają się do płynu chłodzącego krążącego w układzie. W rezultacie wydajność całego systemu ulega znacznemu pogorszeniu.

Uwaga! Największą szkodę wyrządza uszczelniacz. Cząsteczki tej substancji podczas wypełniania otworów dostają się do środka mieszając się z chłodziwem.

W wyniku tych wszystkich procesów wewnątrz układu chłodzenia silnika tworzą się różne osady. Pogorszają przewodnictwo cieplne. W najgorszym przypadku w rurach tworzą się blokady. To z kolei prowadzi do przegrzania.

Częste awarie systemu

Oczywiście systemy chłodzenia cieczą mają wiele zalet w porównaniu z ich najbliższymi odpowiednikami. Ale nawet one czasami zawodzą. Najczęściej w konstrukcji powstaje nieszczelność, która prowadzi do wycieku płynu i pogorszenia osiągów silnika.

Wyciek w układzie chłodzenia silnika może wystąpić z następujących powodów:

1. Z powodu silnych mrozów płyn w środku zamarzł, a konstrukcja uległa uszkodzeniu.
2. Częstą przyczyną nieszczelności są nieszczelne połączenia węży.
3. Wysokie zwęglenie może również powodować wyciek.
4. Utrata elastyczności z powodu wysokich temperatur.
5. Uszkodzenie mechaniczne.

To właśnie ten ostatni powód, według statystyk, najczęściej powoduje nieszczelności w układach chłodzenia silnika. Większość ciosów znajduje się w okolicy chłodnicy. Piec również dość często cierpi.

Również w układzie chłodzenia silnika często dochodzi do awarii termostatu. Wynika to z ciągłego kontaktu z chłodziwem. Rezultatem jest warstwa korozyjna.

Wyniki

Konstrukcja układu chłodzenia silnika może nie wydawać się szczególnie skomplikowana. Ale stworzenie go wymagało lat eksperymentów i tysięcy nieudanych prób. Ale teraz każdy samochód może pracować do granic możliwości dzięki wysokiej jakości odprowadzaniu ciepła z silnika.

(dalej - ICE) to ścisła sekwencja mikrowybuchów materiałów palnych, które mają zostać zmiecione w butlach. Odpowiednio, temperatura silnika wzrasta i staje się krytyczna. Takie procesy nieuchronnie prowadzą do awarii jednostki napędowej dowolnego pojazdu. Dlatego we wszystkich nowoczesnych silnikach spalinowych koniecznie stosuje się układ chłodzenia.

Funkcje i rodzaje systemu

Głównym zadaniem układu chłodzenia zarówno silników spalinowych benzynowych jak i diesla jest wymuszone odprowadzenie ciepła z części silnika nagrzewających się podczas jego pracy oraz utrzymanie jego temperatury pracy.
Oprócz tej funkcji układ chłodzenia pojazdu wykonuje również szereg innych powiązanych zadań:

1. przyspieszenie rozgrzewania silnika do temperatury roboczej;
2. ogrzewanie powietrza do ogrzewania kabiny pasażerskiej;
3. chłodzenie układu smarowania silnika spalinowego;
4. chłodzenie spalin (przy zastosowaniu recyrkulacji);
5. chłodzenie powietrzem (z turbodoładowaniem);
6. chłodzenie smaru w skrzyni biegów (z automatyczną skrzynią biegów).

W zależności od zasady działania i trybu działania zwyczajowo rozróżnia się następujące systemy chłodzenia:

• ciecz (oparta na odprowadzaniu ciepła przez przepływ cieczy);
• powietrze (w oparciu o chłodzenie strumieniem powietrza);
• połączone (łączące zasadę działania systemów cieczowych i powietrznych).

Struktura systemu

Zdecydowana większość silników spalinowych posiada układ chłodzenia cieczą (typu zamkniętego) wykorzystujący zasadę wymuszonego obiegu. To ona z jednej strony jest w stanie zapewnić najbardziej wydajne chłodzenie, z drugiej jest to bardziej ergonomiczny i komfortowy sposób odprowadzania nadmiaru ciepła z silnika.


Urządzenie i schemat ideowy układu chłodzenia silnika (zarówno diesla jak i benzyny) obejmuje działanie następujących elementów:

1. chłodnica z wentylatorem (elektryczna, mechaniczna lub hydrauliczna);
2. grzejnik („piec”) z wentylatorem elektrycznym;
3. płaszcze chłodzące do bloku cylindrów i głowicy bloku;
4. pompa obiegowa (wodna) („pompa”);
5. zbiornik wyrównawczy;
6. kran grzejnikowy „piec”;
7. łączenie rur i węży.

Jako chłodziwo można stosować wodę, płyn niezamarzający, płyn niezamarzający. Układ chłodzenia przytłaczającej liczby samochodów wykorzystuje płyn niezamarzający, jako lepszą opcję, ze względu na dobry stosunek kosztów do właściwości funkcjonalnych.

Jak działa system

Zasada działania układu chłodzenia silnika (zarówno benzynowego, jak i diesla) jest bardzo prosta i opiera się na ukierunkowanym obiegu chłodziwa. Płyn chłodzący odbierając ciepło z części silnika (w płaszczach chłodzących) pod wpływem ciśnienia wytwarzanego przez pompę wodną zaczyna krążyć w układzie, dokonując wymiany ciepła.

Początkowo ruch płynu odbywa się przy zamkniętym termostacie w małym okręgu, to znaczy bez działania grzejnika. Odbywa się to w celu przyspieszenia procesu rozgrzewania silnika i doprowadzenia go do temperatury roboczej. Po powrocie cieczy do płaszczy chłodzących proces cyrkulacji jest kontynuowany.

W przypadku, gdy temperatura osiągnie wysokie wartości (w granicach 100 stopni), termostat otwiera się, a płyn chłodzący zaczyna poruszać się po dużym okręgu, wchodząc do chłodnicy. To od razu schładza silnik, ponieważ nieużywany wcześniej płyn (który znajdował się w chłodnicy) dostaje się do układu chłodzenia. Sam grzejnik jest chłodzony strumieniem powietrza atmosferycznego.


Przy dalszym nagrzewaniu silnika (na przykład latem), gdy ciecz nie ma czasu na schłodzenie do wymaganego poziomu temperatury, specjalne urządzenie automatycznie włącza wentylator elektryczny („lenistwo”), dodatkową chłodnicę i częściowo silnik. Wentylator pracuje do momentu osiągnięcia wymaganego poziomu temperatury cieczy, a specjalne urządzenie go wyłącza. Wentylator w wersji mechanicznej, połączony z wałem korbowym za pomocą napędu pasowego, pracuje w trybie ciągłym.

W razie potrzeby (na przykład w zimnych porach roku) płyn chłodzący dostaje się do „pieca” przez otwarty kran grzejnika, gdzie z jednej strony ochładza się z jednej strony, oddając nadmiar ciepła, a z drugiej ręka, podgrzewa powietrze w aucie.

Poważne awarie systemu

Jeśli przejdziesz do paragrafu 2.3.1 przepisów ruchu drogowego i do "Listy usterek ...", z którymi ruch pojazdów jest ograniczony, możesz znaleźć w nich całkowity brak wzmianki o problemach związanych z chłodzeniem silnika system. Oznacza to, że awarie systemu nie są pozycjonowane jako awarie, z którymi ruch jest zabroniony. A zatem układ chłodzenia i jego naprawa to osobista sprawa każdego kierowcy, stopień jego komfortu na drodze.

Jakie są główne „nieważne” problemy, jakie może napotkać układ chłodzenia silnika spalinowego?

Po pierwsze, najczęstsze wycieki lub wycieki płynu chłodzącego. Co więcej, jego przyczyną może być zmiana temperatury ulicy (częściej - początek sezonu mrozowego). Jednym z popularnych powodów jest koksowanie rur i węży, które pod stałym wpływem wysokiej temperatury tracą elastyczność. Wyciek chłodziwa jest również spowodowany fizycznym uszkodzeniem głównej chłodnicy i chłodnicy „pieca”, uzyskanymi albo chemicznie (na przykład odczynniki wchodzące w skład płynu niezamarzającego), albo przez działanie mechaniczne (na przykład wstrząs ).


Po drugie, równie popularną usterką jest awaria (lub zacięcie) termostatu. Zawór termostatyczny (urządzenie będące w stałym kontakcie z cieczą) stopniowo koroduje. Docelowo ulega zacięciu, co wyklucza pracę w układzie „otwarty-zamknięty”. Wyniki tego stanu termostatu są dwojakie:

1. po zablokowaniu w pozycji „otwartej” płyn chłodzący porusza się tylko po dużym okręgu (przy ciągłym użyciu chłodnicy), co prowadzi do słabego i przedłużonego nagrzewania się silnika, a tym samym do słabego nagrzewania wnętrza samochodu;
2. z drugiej strony przy zablokowaniu w pozycji zamkniętej płyn chłodzący porusza się tylko po małym okręgu (bez użycia chłodnicy), co powoduje przegrzanie silnika i może prowadzić do nieodwracalnych zmian w konstrukcji metalowej, zmniejszenia zasobu jednostki napędowej, a nawet jej awarii.

Po trzecie, awaria pompy obiegowej (lub „pompy”) wydaje się być poważnym utrapieniem. Najczęściej ta usterka wiąże się z awarią łożyska „pompy” - jego głównej części. Powody są powszechne - zużycie lub słaba jakość części zamiennych. Trudno przewidzieć awarię, ale bardziej niż możliwe jest wyłapanie początku niestandardowej pracy „pompy” - po charakterystycznym świszczącym dźwięku łożyska. Oznacza to, że pompę obiegową należy natychmiast wymienić.


Po czwarte, w pewnych warunkach możliwe jest zatkanie układu chłodzenia silnika. Przyczyną tego stanu jest z reguły osadzanie się soli w kanałach układu chłodzenia (grzejnik, blok, głowica bloku). Zakłóca to cyrkulację płynu chłodzącego i pogarsza odprowadzanie nadmiaru ciepła z silnika i jego części. Ostatecznie prowadzi to do przegrzania silnika ze wszystkimi wynikającymi z tego konsekwencjami.

Podstawy obsługi i konserwacji systemu

Monitorowanie stanu układu chłodzenia jest warunkiem komfortowej jazdy pojazdem. Pomimo tego, że awarie tego systemu nie uniemożliwiają eksploatacji samochodu, kierowca musi zrozumieć niebezpieczeństwo perspektywy jego awarii. Przegrzanie silnika, które jest więcej niż możliwe w ciepłym sezonie, a niedogrzanie wnętrza samochodu zimą powoduje konieczność napraw, czasem bardzo kosztownych.
Zgodność z podstawowymi zasadami działania układu chłodzenia silnika pozwoli uniknąć, w odpowiednim czasie zapobiec lub zminimalizować wpływ awarii na normalne działanie samochodu.

Ciągłe monitorowanie poziomu płynu chłodzącego

Zbiornik wyrównawczy służy do wizualnej kontroli poziomu cieczy w układzie chłodzenia. Faktem jest, że objętość układu chłodzenia jest stała, ale objętość cieczy zmienia się w zależności od warunków pracy. Jeśli poziom płynu chłodzącego (wskazany na zbiorniku wyrównawczym) spadnie lub wzrośnie, należy skorygować jego ilość w układzie.

Diagnostyka nieszczelności systemu

Stały spadek poziomu chłodziwa jest najczęściej związany z jego wyciekiem. Liczne połączenia rur z elementami układu chłodzenia, korozja grzejnika głównego lub grzejnika „pieca” prowadzą do stałego obniżania się poziomu cieczy w zbiorniku wyrównawczym. Zdiagnozowanie problemu wiąże się z wykrywaniem ciemnych plam na elementach i zespołach znajdujących się w komorze silnika, mokrych śladów na jezdni, a także charakterystycznego słodkawo-słodkiego zapachu płynu niezamarzającego. Poważniejsze jest wykrycie śladów płynu niezamarzającego na bagnecie, co prowadzi do kosztownych napraw silnika.

Objawy przegrzania silnika lub niewystarczającego nagrzewania

Przegrzanie może wynikać z kilku powodów:

1. zacinanie się termostatu w pozycji „zamkniętej”;
2. zatykanie kanałów systemowych;
3. niewystarczający poziom płynu w układzie.

Ale niedostateczne nagrzewanie się silnika samochodu wskazuje tylko na zacięty termostat, który działa tylko w pozycji „otwarty”.

Podsumować. Układ chłodzenia silnika pełni funkcje usuwania nadmiaru ciepła z jednostki napędowej, powstałego podczas pracy i utrzymania jego normalnego (pracy) trybu pracy.

Ilustracja przedstawia układ chłodzenia cieczą gaźnikowego silnika V. Każdy rząd bloku posiada osobny płaszcz wodny. Woda wtryskiwana przez pompę wodną 5 jest rozdzielana na dwa strumienie - na kanały rozprowadzające, a następnie na płaszcz wodny swojego rzędu bloku, a od nich na płaszcze głowic cylindrów.

Ryż. Układ chłodzenia silnika ZMZ-53: a - urządzenie; b - rdzeń; в - rolety; 1 - grzejnik; 2 - czujnik wskaźnika przegrzania cieczy; 3 - korek chłodnicy; 4 - obudowa; 5 - pompa wodna; 6 - wąż obejściowy; 7 i 12 - odpowiednio węże wylotowe i zasilające; 8 - termostat; 9 - czujnik temperatury cieczy; 10 - montaż kurka spustowego; 11 - płaszcz chłodzący; 13 - pasek wentylatora; 14 - kurek spustowy; 15 - wentylator; 16 - rolety; 17 - wentylator nagrzewnicy; 18 - ogrzewanie kabiny; 19 - płyta żaluzjowa; 20 - kabel

Podczas pracy układu chłodzenia znaczna ilość płynu jest dostarczana do najgorętszych miejsc - rurek zaworów wydechowych i gniazd świec zapłonowych. W silnikach gaźnikowych woda z płaszczy głowicy cylindrów wstępnie przepływa przez płaszcz wodny rury ssącej, myje ścianki i podgrzewa mieszankę wychodzącą z gaźnika przez wewnętrzne kanały rury. Poprawia to parowanie benzyny.

Chłodnica służy do chłodzenia wody pochodzącej z płaszcza wodnego silnika. Chłodnica składa się ze zbiornika górnego i dolnego, rdzenia oraz elementów montażowych. Zbiorniki i rdzeń są wykonane z mosiądzu dla lepszego przewodzenia ciepła.

Rdzeń zawiera szereg cienkich płyt, przez które przechodzi wiele przylutowanych do nich pionowych rur. Woda wpływająca przez rdzeń grzejnika rozgałęzia się na dużą liczbę małych strumieni. Przy takiej strukturze rdzenia woda jest chłodzona intensywniej ze względu na zwiększenie powierzchni kontaktu wody ze ściankami rurek.

Zbiorniki górny i dolny połączone są przewodami 7 i 12 z płaszczem chłodzącym silnika. W dolnym zbiorniku znajduje się kran 14 do odprowadzania wody z chłodnicy. Są też krany (po obu stronach) do spuszczania go z płaszcza wodnego w dolnej części bloku cylindrów.

Woda wlewana jest do układu chłodzenia przez szyjkę górnego zbiornika, zamykaną korkiem 3.

Gorąca woda jest dostarczana do grzejnika kabiny 18 z płaszcza wodnego głowicy bloku i jest odprowadzana rurą do pompy wodnej. Ilość wody dostarczanej do nagrzewnicy (lub temperatury w kabinie kierowcy) reguluje się kranem.

Układ chłodzenia cieczą zapewnia podwójną regulację reżimu cieplnego silnika - za pomocą żaluzji 16 i termostatu 8. Żaluzje składają się z zestawu płytek 19, które są zawieszone w belce. Z kolei drążek połączony jest z klamką sterującą roletą za pomocą drążka i systemu dźwigni. Uchwyt znajduje się w kabinie. Skrzydła mogą być ustawione pionowo lub poziomo.

Pompa wodna i wentylator są połączone w jednej obudowie, która jest przymocowana do platformy na przedniej ścianie skrzyni korbowej za pomocą uszczelki uszczelniającej. W obudowie pompy 7 na łożyskach kulkowych zamontowana jest rolka 4. Na jej przednim końcu za pomocą piasty zamocowane jest koło pasowe 2. Do jego końca przykręcony jest krzyżak, do którego przynitowany jest wirnik wentylatora 1. Gdy silnik pracuje, koło pasowe obraca się z wału korbowego przez pasek. Łopatki wirnika 1, ustawione pod kątem do płaszczyzny obrotu, pobierają powietrze z chłodnicy, tworząc podciśnienie wewnątrz obudowy wentylatora. Dzięki temu zimne powietrze przechodzi przez rdzeń grzejnika, odbierając z niego ciepło.

Na tylnym końcu rolki 4 jest sztywno zamontowany wirnik 5 odśrodkowej pompy wodnej, który jest dyskiem z zakrzywionymi łopatkami rozmieszczonymi na nim równomiernie. Gdy wirnik się obraca, ciecz z rury zasilającej 8 przepływa do jego środka, jest wychwytywana przez łopatki i pod działaniem siły odśrodkowej jest wyrzucana na ściany obudowy 7 i jest podawana przez przypływ do płaszcza wodnego silnika.

Ryż. Pompa wody i wentylator silnika ZIL-508: 1 - wirnik wentylatora; 2 - koło pasowe; 3 - łożysko; 4 - wałek; 5 - wirnik pompy; 6 - uszczelka; 7 - obudowa pompy; 8 - rura zasilająca; 9 - obudowa łożyska; 10 - mankiet; 11 - podkładka uszczelniająca; 12 - klatka uszczelki dławnicy

Na tylnym końcu wału 4 znajduje się również uszczelka dławnicy, która nie pozwala na przepływ wody z płaszcza wodnego silnika. Uszczelnienie osadzone jest w cylindrycznej piaście wirnika i blokowane w niej za pomocą pierścienia sprężystego. Składa się z tekstolitowej podkładki uszczelniającej 11, gumowego mankietu 10 i sprężyny, która dociska podkładkę do końca obudowy łożyska. Dzięki występom podkładka wchodzi w rowki wirnika 5 i jest zabezpieczana przez uchwyt 12.

W silniku samochodu KamAZ wentylator znajduje się oddzielnie od pompy wodnej i jest napędzany przez sprzęgło hydrauliczne. Sprzęgło hydrauliczne (rys. A) zawiera hermetyczną obudowę B wypełnioną cieczą. Obudowa zawiera dwa (z łopatkami poprzecznymi) naczynia kuliste D i D, sztywno połączone odpowiednio z wałem napędowym A i wałem napędzanym B.

Zasada działania sprzęgła płynowego opiera się na działaniu siły odśrodkowej płynu. Jeśli szybko obrócisz kuliste naczynie D (pompowanie) wypełnione płynem roboczym, to pod działaniem siły odśrodkowej ciecz ślizga się po zakrzywionej powierzchni tego naczynia i wchodzi do drugiego naczynia G (turbiny), zmuszając go do obrotu. Po utracie energii przy uderzeniu ciecz ponownie wchodzi do pierwszego naczynia, przyspiesza w nim i proces się powtarza. W ten sposób obrót jest przenoszony z wału napędowego A, połączonego z jednym zbiornikiem D, na wał napędzany B, sztywno połączony z innym zbiornikiem D. Ta zasada przeniesienia hydrodynamicznego jest wykorzystywana w technice przy projektowaniu różnych mechanizmów.

Ryż. Sprzęg hydrauliczny: a - zasada działania; b - urządzenie; 1 - pokrywa bloku cylindrów; 2 - przypadek; 3 - obudowa; 4 - rolka napędowa: 5 - koło pasowe; 6 - stopnie wentylatora; A - wał prowadzący; B - wał napędzany; B - obudowa; D, D - naczynia; T - koło turbiny; H - koło pompy

Sprzęgło płynowe znajduje się we wnęce utworzonej przez przednią pokrywę 1 bloku cylindrów i obudowę 2, połączone śrubami. Sprzęgło hydrodynamiczne składa się z obudowy 3, pompy H i kół turbiny G, napędzającego wałka A i napędzanego B. Obudowa jest połączona poprzez wał napędowy A z wałem korbowym za pomocą wału napędowego 4. Z drugiej strony obudowa 3 jest połączona z wirnikiem i kołem pasowym 5 generatora i napędu pompy wodnej. Wał napędzany B spoczywa na dwóch łożyskach kulkowych i jest połączony jednym końcem z wirnikiem turbiny, a drugim z piastą wentylatora 6.

Wentylator silnika jest umieszczony współosiowo z wałem korbowym, którego przedni koniec jest połączony wałem wielowypustowym z wałem napędowym 4 napędu sprzęgła hydrokinetycznego. Przekręcając dźwignię włącznika sprzęgła hydraulicznego można ustawić jeden z wymaganych trybów pracy wentylatora: „P” – wentylator cały czas pracuje, „A” – wentylator włącza się automatycznie, „O” – wentylator jest włączony wyłączony (płyn roboczy jest spuszczany z obudowy). W trybie „P” dozwolona jest tylko praca krótkotrwała.

Wentylator włącza się automatycznie, gdy temperatura płynu chłodzącego myjącego czujnik siły termicznej wzrośnie. Przy temperaturze płynu chłodzącego 85 ° C zawór czujnika otwiera kanał olejowy w obudowie przełącznika, a płyn roboczy - olej silnikowy - wchodzi do wnęki roboczej sprzęgła hydraulicznego z głównego przewodu układu smarowania silnika.

Termostat służy do przyspieszenia nagrzewania zimnego silnika i automatycznej regulacji jego reżimu termicznego w określonych granicach. Jest to zawór regulujący ilość płynu krążącego w chłodnicy.

W badanych silnikach zastosowano termostaty jednozaworowe ze stałym wypełniaczem – cerezyną (wosk naftowy). Termostat składa się z obudowy 2, wewnątrz której umieszczony jest balon miedziany 9 wypełniony masą aktywną 8, składającą się z proszku miedzi zmieszanego z cerezyną. Masa w cylindrze jest szczelnie zamknięta gumową membraną 7, na której zamontowana jest tuleja prowadząca 6 z otworem na gumowy zderzak 12. Ten ostatni ma trzpień 5 połączony dźwignią 4 z zaworem. W pozycji wyjściowej (na zimnym silniku) zawór jest mocno dociskany do gniazda (rys. B) korpusu 2 za pomocą sprężyny spiralnej 1. Termostat montowany jest między rurami 10 i 11, które odprowadzają podgrzany płyn do wnętrza górny zbiornik chłodnicy i pompa wody.

Ryż. Termostat z zaworami obrotowymi (a-c) i prostymi (d): a - urządzenie termostatu z zaworem obrotowym (silnik gaźnikowy ZIL-508); b - zawór jest zamknięty; в - zawór jest otwarty; d - urządzenie termostatyczne z prostym zaworem (silnik gaźnika 3M3-53); 1 - spiralna sprężyna; 2 - przypadek; 3 - zawór (przepustnica); 4 - dźwignia; 5 - zapas; 6 - tuleja prowadząca; 7 - membrana; 8 - masa aktywna; 9 - balon; 10 i 11 - odgałęzienia do odprowadzania cieczy do chłodnicy i pompy wodnej; 12 - gumowy zderzak; 13 - zawór; 14 - wiosna; 15 - siodło do ciała; A - skok zaworu

Przy temperaturze chłodziwa powyżej 75 ° C masa aktywna topi się i rozszerza, działając przez membranę, bufor i pręt 5 na dźwignię 4, która pokonując siłę sprężyny 1, zaczyna otwierać zawór 3 (rys. C). Zawór otworzy się całkowicie przy temperaturze płynu chłodzącego 90 ° C. W zakresie temperatur 75…90°C zawór termostatu, zmieniając swoje położenie, reguluje ilość płynu chłodzącego przepływającego przez chłodnicę, a tym samym utrzymuje normalną temperaturę silnika.

Rysunek d przedstawia termostat z prostym zaworem 13 w położeniu, w którym jest całkowicie otwarty dla przepływu cieczy do grzejnika, tj. gdy jego skok jest równy odległości A. W temperaturze 90 °C, gdy masa czynna cylindra jest stopiona, zawór wraz z cylindrem siada, pokonując opór sprężyny 14. Podczas ochładzania masa w cylindrze jest ściśnięty, a sprężyna unosi zawór do góry. W temperaturze 75 ° C zawór 13 jest dociskany do gniazda 15 korpusu, zamykając wylot cieczy do chłodnicy.

Ryż. Zawór powietrzno-parowy: a - zawór parowy jest otwarty; b - zawór powietrza jest otwarty; 1 i 6 - odpowiednio zawory pary i powietrza; 2 i 5 - sprężyny zaworów parowych i powietrznych; 3 - rura wylotowa pary; 4 - korek (osłona) szyjki wlewu chłodnicy

Do komunikacji wnętrza grzejnika z atmosferą wymagany jest zawór parowo-powietrzny. Jest montowany w korku wlewu chłodnicy 4. Zawór składa się z zaworu parowego 1 i umieszczonego w nim zaworu powietrznego 6. Zawór parowy pod działaniem sprężyny 2 szczelnie zamyka szyjkę chłodnicy. Jeżeli temperatura wody w chłodnicy wzrośnie do wartości granicznej (dla danego silnika), to pod ciśnieniem pary otwiera się zawór pary i wypływa jej nadmiar.

Gdy podczas chłodzenia wodą i kondensacji pary w chłodnicy powstaje próżnia, zawór powietrza otwiera się i do chłodnicy dostaje się powietrze atmosferyczne. Zawór powietrza zamyka się pod działaniem sprężyny 5, gdy ciśnienie powietrza wewnątrz chłodnicy jest równe ciśnieniu atmosferycznemu. Za pomocą zaworu powietrza woda jest odprowadzana z układu chłodzenia po zamknięciu korka wlewu. Jednocześnie rury chłodnicy są chronione przed zniszczeniem pod wpływem ciśnienia atmosferycznego podczas chłodzenia silnika.

Lampka ostrzegawcza i zdalny termometr służą do monitorowania temperatury płynu chłodzącego. Lampka i termometr znajdują się na tablicy rozdzielczej, a ich czujniki mogą znajdować się w głowicy cylindrów, w rurze wznośnej, w kolektorze dolotowym lub w górnym zbiorniku chłodnicy.

Silnik samochodu podczas pracy generuje dużo ciepła, dlatego musi być stale chłodzony, aby uniknąć uszkodzeń.

Z reguły odbywa się to za pomocą chłodziwa (wody) zmieszanego z roztworem niezamarzającym i krążącego w specjalnych kanałach. Niektóre silniki są chłodzone prądami powietrza, które poruszają się po cylindrycznych żebrach chłodzących.

Jak krąży płyn chłodzący

Typowy układ chłodzenia cieczą wyposażony w wentylator napędzany silnikiem. Należy zauważyć, że wąż obejściowy zawiera gorącą wodę do nagrzewnicy. Uszczelniona pokrywa komory rozprężnej wyposażona jest w sprężynowy zawór, który otwiera się przy określonym ciśnieniu.

System chłodzenia wodą

Chłodzony wodą blok cylindrów i głowica cylindrów są połączone kanałami płynowymi. W górnej części głowicy wszystkie kanały są połączone w jeden odpływ.

Pompa napędzana kołem pasowym i paskiem napędowym z wału korbowego kieruje gorący płyn z silnika do chłodnicy będącej wymiennikiem ciepła.

Ciepło odpadowe opuszcza chłodnicę wraz z przepływem powietrza, a chłodziwo wraca przez wlot na dno urządzenia i ponownie przepływa przez kanały.

Zazwyczaj pompa kieruje płyn chłodzący w górę przez silnik i w dół przez chłodnicę, co jest bardzo korzystne, ponieważ po podgrzaniu płyn rozszerza się, staje się lżejszy i unosi się nad zimnym płynem. Innymi słowy, gorąca ciecz zawsze płynie w górę, a pompa tylko wspomaga jej cyrkulację.

Chłodnica połączona jest z silnikiem przewodami gumowymi, a plaster miodu jest połączony z górnym i dolnym zbiornikiem licznymi cienkimi rurkami.

Rurki przechodzą przez otwory w wiązce żeber chłodzących z cienkiej blachy, dzięki czemu plaster miodu ma dużą powierzchnię i szybko traci ciepło, gdy przechodzi przez niego powietrze.

Starsze modele mają rurki pionowe, ale w nowoczesnych pojazdach z niskim przodem stosowane są chłodnice krzyżowe z rurkami poziomymi.

W silniku pracującym w normalnych warunkach płyn chłodzący nie nagrzewa się powyżej temperatury wrzenia.

Płyn nigdy się nie gotuje, ponieważ ciśnienie w układzie wzrasta, co oznacza, że ​​temperatura wrzenia jest wyższa niż normalnie.

Korek chłodnicy jest wyposażony w zawór odcinający jako zabezpieczenie przed nadciśnieniem. Gdy ciśnienie nadmiernie wzrośnie, zawór otwiera się i płyn chłodzący wypływa przez rurę obejściową.

W układzie chłodzenia tego typu, przy ciągłym przegrzewaniu się silnika, płyn jest stopniowo zużywany i zapas musi być uzupełniany.

W późniejszych modelach układ chłodzenia jest pod ciśnieniem, a cały nadmiar płynu gromadzi się w komorze rozprężnej, gdzie się ochładza, a następnie jest zasysany z powrotem do silnika.

Dlaczego potrzebujesz wentylatora?

Grzejnik potrzebuje stałego przepływu powietrza przez plaster miodu, aby odpowiednio go schłodzić. Kiedy samochód się porusza, dzieje się to samo. Po zatrzymaniu przepływ powietrza jest kontrolowany przez wentylator.

Wentylator może być napędzany silnikiem, ale jeśli pojazd stoi lub silnik nie jest przeciążony, pracujący wentylator zużywa nadmiar paliwa.

Aby uniknąć niepotrzebnych kosztów, w niektórych samochodach stosowane są sprzęgła wiskotyczne (sprzęgła płynowe), które są wyposażone w zawór wrażliwy na temperaturę, który uruchamia wentylator, aż temperatura płynu spadnie do żądanej wartości.

Niektóre pojazdy są wyposażone w wentylatory elektryczne, które włączają się i wyłączają zgodnie z czujnikiem temperatury.

Aby silnik szybko się rozgrzał, chłodnicę oddziela od niego termostat, który zwykle znajduje się nad pompą. Termostat wyposażony jest w zawór, pod którym znajduje się cylinder z woskiem.

Gdy silnik się nagrzewa, wosk topi się, rozszerza i otwiera zawór, umożliwiając przepływ płynu chłodzącego przez chłodnicę.

Gdy silnik zatrzyma się i ostygnie, zawór ponownie się zamyka.

Gdy woda zamarza, rozszerza się, więc jeśli zamarznie w silniku, blok lub chłodnica mogą pęknąć. Dlatego do wody dodaje się środek przeciw zamarzaniu (zwykle glikol etylenowy), aby obniżyć temperaturę zamarzania do bezpiecznego poziomu.

Płynu niezamarzającego nie trzeba spuszczać każdego lata. Z reguły służy od dwóch do trzech lat.

Układ chłodzenia powietrzem

Silnik chłodzony powietrzem ma głębokie żebra chłodzące na zewnątrz bloku cylindrów i głowicy cylindrów.

Z reguły żebra rozszerzają się ku górze, ponieważ tam koncentruje się ciepło.

Silniki poziome chłodzone powietrzem mają żebrowane kanały wentylacyjne.

W nagrzewnicy z zaworami wodnymi przez wiązkę rur przepływa powietrze. Temperatura w wiązce zależy od ilości przepływającej przez nią gorącej wody.

Przez wszystkie żebra przechodzi również kanał, przez który przepływa powietrze, zabierając ze sobą nadmiar ciepła.

Objętość powietrza przechodzącego przez wentylator jest określana przez czujnik wrażliwy na temperaturę, dzięki czemu temperatura pozostaje stała nawet w chłodne dni.

Chłodzenie oleju

Chłodzone powietrzem i wysokowydajne silniki chłodzone wodą czasami wykorzystują dodatkową małą chłodnicę do chłodzenia oleju silnikowego.

Procesy pracy silnika samochodowego zachodzą w wysokich temperaturach, dlatego aby zapewnić jego osiągi przez długi czas, konieczne jest odprowadzanie nadmiaru ciepła. Tę funkcję zapewnia układ chłodzenia (CO). W zimnych porach ciepło to jest wykorzystywane do ogrzewania kabiny pasażerskiej.

W pojazdach z turbodoładowaniem funkcją układu chłodzenia jest obniżanie temperatury powietrza dostarczanego do komory spalania. Dodatkowo w jednym z kręgów układu chłodzenia niektórych modeli samochodów wyposażonych w automatyczną skrzynię biegów (automatyczna skrzynia biegów) włączone jest chłodzenie oleju w automatycznej skrzyni biegów.

W samochodach instalowane są dwa główne rodzaje CO: woda i powietrze. Zasada działania układu chłodzenia silnika chłodzonego wodą polega na podgrzaniu płynu z elektrowni lub innych podzespołów i oddaniu go do atmosfery przez chłodnicę. System powietrzny wykorzystuje powietrze jako chłodnicę roboczą. Obie opcje mają swoje zalety i wady.

Jednak system chłodzenia z cyrkulacją cieczy stał się bardziej rozpowszechniony.

Powietrze CO

Chłodzenie powietrzem

Do głównych zalet tego układu należy prostota konstrukcji i konserwacji systemu. Taki CO praktycznie nie zwiększa masy jednostki napędowej, a także nie jest kapryśny na zmiany temperatury otoczenia. Negatyw to znaczny pobór mocy silnika przez napęd wentylatora, podwyższony poziom hałasu podczas pracy, źle zbilansowane odprowadzanie ciepła z poszczególnych jednostek, brak możliwości wykorzystania układu bloku silnika, brak możliwości akumulowania usuniętego ciepła do dalszego wykorzystania , na przykład ogrzewanie kabiny pasażerskiej.

Ciekły CO

Chłodzenie cieczą

System z wykorzystaniem odprowadzania ciepła za pomocą specjalnego płynu, dzięki swojej konstrukcji, może skutecznie odprowadzać nadmiar ciepła z mechanizmów i poszczególnych elementów konstrukcyjnych. W przeciwieństwie do powietrza urządzenie układu chłodzenia silnika cieczą przyczynia się do szybszego ustawienia temperatury roboczej przy rozruchu. Ponadto silniki z płynem niezamarzającym są znacznie cichsze i mniej podatne na detonację.

Elementy układu chłodzenia

Przyjrzyjmy się bliżej, jak działa układ chłodzenia silnika w nowoczesnych samochodach. Pod tym względem nie ma znaczących różnic między silnikami benzynowymi i wysokoprężnymi.

Wnęki konstrukcyjne bloku cylindrów działają jak „płaszcz” do chłodzenia silnika. Znajdują się one wokół obszarów, z których należy usunąć ciepło. Aby przyspieszyć drenaż, zainstalowano grzejnik składający się z zakrzywionych rur miedzianych lub aluminiowych. Duża ilość dodatkowych żeberek przyspiesza proces wymiany ciepła. Żebra te zwiększają płaszczyznę chłodzenia.

Przed chłodnicą umieszczony jest wentylator nadmuchujący powietrze. Napływ zimniejszych strumieni rozpoczyna się po zamknięciu sprzęgła elektromagnetycznego. Włącza się po osiągnięciu ustalonych wartości temperatury.

Działanie termostatu

Ciągłą cyrkulację chłodziwa zapewnia praca pompy odśrodkowej. Przekładnia pasowa lub zębata otrzymuje obrót z elektrowni.

Termostat kontroluje kierunki przepływu.

Jeśli temperatura chłodziwa nie jest wysoka, cyrkulacja odbywa się w małym okręgu, bez włączenia w nią grzejnika. W przypadku przekroczenia dopuszczalnego reżimu termicznego termostat uruchamia przepływ w dużym okręgu z udziałem grzejnika.

W zamkniętych układach hydraulicznych często stosuje się zbiorniki wyrównawcze. Taki zbiornik znajduje się również w pojeździe CO.

Obieg chłodziwa

Wnętrze ogrzewane jest grzejnikiem. W tym przypadku ciepłe powietrze nie ucieka do atmosfery, ale jest wdmuchiwane do wnętrza samochodu, zapewniając komfort kierowcy i pasażerom w zimnych porach roku. Dla większej wydajności taki element jest instalowany praktycznie na wylocie płynu z bloku cylindrów.

Kierowca otrzymuje informację o stanie układu chłodzenia za pomocą czujnika temperatury. Sygnały są również przesyłane do jednostki sterującej. Potrafi samodzielnie podłączać lub odłączać urządzenia wykonawcze w celu utrzymania równowagi w systemie.

Operacja systemowa

Jako chłodziwo stosuje się płyny zapobiegające zamarzaniu z różnymi dodatkami, w tym antykorozyjne. Pomagają zwiększyć trwałość zespołów i części stosowanych w CO. Taka ciecz jest na siłę pompowana przez układ przez pompę odśrodkową. Ruch zaczyna się od bloku cylindrów, najgorętszego punktu.

Najpierw następuje ruch po małym okręgu z zamkniętym termostatem bez wchodzenia do chłodnicy, bo nawet temperatura pracy silnika nie została jeszcze osiągnięta. Po wejściu w tryb pracy cyrkulacja odbywa się w dużym okręgu, gdzie grzejnik może być chłodzony przeciwprądowo lub za pomocą wentylatora typu plug-in. Następnie płyn wraca do „płaszcza” wokół bloku cylindrów.

Są samochody korzystające z dwóch obwodów chłodzenia.

Pierwsza obniża temperaturę silnika, a druga dba o powietrze doładowujące, schładzając je do mieszanki paliwowej.