Automobilio variklio aušinimo sistema: įrenginys ir veikimo principas

2024 Autorius: Erin Ralphs | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-02-19 17:42

Automobilio variklio aušinimo sistema skirta apsaugoti darbinį bloką nuo perkaitimo ir taip kontroliuoti viso variklio bloko veikimą. Aušinimas yra svarbiausia vidaus degimo variklio funkcija.

Vidaus degimo variklio aušinimo gedimo pasekmės gali būti mirtinos pačiam įrenginiui iki visiško cilindrų bloko gedimo. Pažeistiems mazgams nebegali būti atliekami restauravimo darbai, jų priežiūra bus lygi nuliui. Būtina atidžiai ir atsakingai atlikti darbą ir periodiškai praplauti variklio aušinimo sistemą.

Valdydamas aušinimo sistemą, automobilio savininkas tiesiogiai rūpinasi savo geležinio "arklio" "širdies sveikata".

Aušinimo sistemos paskyrimas

Temperatūra cilindrų bloke, kai įrenginys veikia, gali pakilti iki 1900 ℃. Iš šio šilumos kiekio tik dalis yra naudinga ir naudojama reikiamais darbo režimais. Likusią dalį pašalina aušinimo sistema.variklio skyrius. Temperatūros režimo padidinimas virš normos yra kupinas neigiamų pasekmių, dėl kurių gali perdegti tepalai, pažeidžiami techniniai tarpai tarp tam tikrų dalių, ypač stūmoklių grupėje, dėl ko sumažės jų tarnavimo laikas. Variklio perkaitimas dėl variklio aušinimo sistemos gedimo yra viena iš į degimo kamerą tiekiamo degaus mišinio detonavimo priežasčių.

Variklio peršalimas taip pat nepageidautinas. „Š altame“įrenginyje prarandama galia, padidėja alyvos tankis, dėl to padidėja neteptų komponentų trintis. Darbinis degus mišinys iš dalies kondensuojasi, todėl cilindro sienelės netepamos. Tačiau dėl sieros nuosėdų susidarymo cilindro sienelės paviršius patiria korozijos procesą.

Variklio aušinimo sistema sukurta stabilizuoti šilumines sąlygas, būtinas normaliam transporto priemonės variklio veikimui.

Aušinimo sistemos tipai

Variklio aušinimo sistema klasifikuojama pagal šilumos išsklaidymo metodą:

• aušinimas skysčiais uždaru tipu;
• atviro tipo oru aušinamas;
• kombinuota (hibridinė) šilumos išsklaidymo sistema.

Šiuo metu oro aušinimas automobiliuose yra itin retas. Skystis gali būti atviro tipo. Tokiose sistemose šiluma garo vamzdžiu pašalinama į aplinką. Uždara sistema yra izoliuota iš išorėsatmosfera. Todėl slėgis šio tipo variklių aušinimo sistemoje yra daug didesnis. Esant aukštam slėgiui, aušinimo elemento virimo slenkstis padidėja. Š altnešio temperatūra uždaroje sistemoje gali siekti 120 ℃.

Oro aušinimas

Natūralus priverstinis oro aušinimas yra paprasčiausias būdas pašalinti šilumą. Varikliai su tokio tipo aušinimu išskiria šilumą į aplinką naudodami radiatoriaus pelekus, esančius įrenginio paviršiuje. Tokiai sistemai labai trūksta funkcionalumo. Faktas yra tas, kad šis metodas tiesiogiai priklauso nuo mažos specifinės oro šilumos. Be to, kyla problemų dėl tolygaus šilumos pašalinimo iš variklio.

Tokie niuansai neleidžia vienu metu įrengti efektyvaus ir kompaktiško įrenginio. Variklio aušinimo sistemoje oras į visas dalis tiekiamas netolygiai, tuomet reikia vengti vietinio perkaitimo galimybės. Atsižvelgiant į konstrukcines ypatybes, dėl aerodinaminių savybių aušinimo pelekai montuojami tose variklio vietose, kur oro masės yra mažiausiai aktyvios. Tos variklio dalys, kurios yra jautriausios šilumai, dedamos į oro mases, o „š altesnės“dalys – gale.

Priverstinis oro aušinimas

Tokio tipo šilumos išsklaidymo varikliuose yra ventiliatorius ir aušinimo briaunos. Toks struktūrinių mazgų rinkinys leidžia dirbtinai priverstinai įvesti orą į variklio aušinimo sistemąaušinimo pelekai. Virš ventiliatoriaus ir pelekų sumontuotas apsauginis gaubtas, kuris dalyvauja oro masių kryptimi aušinimui ir neleidžia šilumai patekti iš išorės.

Teigiami šio tipo aušinimo aspektai yra dizaino ypatybių paprastumas, mažas svoris, š altnešio tiekimo ir cirkuliacijos blokų nebuvimas. Trūkumai yra didelis sistemos triukšmo lygis ir įrenginio masyvumas. Be to, naudojant priverstinį aušinimą oru, problema dėl vietinio įrenginio perkaitimo ir difuzinio oro srauto nebuvo išspręsta, nepaisant sumontuotų korpusų.

Šis variklio perkaitimo įspėjimo tipas buvo aktyviai naudojamas iki 70-ųjų. Priverstinio oro tipo variklio aušinimo sistema buvo populiari mažose transporto priemonėse.

Vėsinimas skysčiais

Skysčio aušinimo sistema yra pati populiariausia ir plačiausiai paplitusi. Šilumos šalinimo procesas vyksta naudojant skystą š altnešį, cirkuliuojantį per pagrindinius variklio elementus specialiomis uždaromis linijomis. Hibridinė sistema sujungia oro aušinimo elementus kartu su skysčiu. Skystis aušinamas radiatoriuje su pelekais ir ventiliatoriumi su korpusu. Be to, toks radiatorius aušinamas tiekiamo oro masėmis, kai transporto priemonė juda.

Variklio aušinimo skysčio sistema veikimo metu skleidžia minimalų triukšmą. Šis tipas visur surenka šilumą ir pašalina ją iš variklio su dideliuefektyvumas.

Pagal skysto š altnešio judėjimo metodą sistemos klasifikuojamos:

• priverstinė cirkuliacija – skysčio judėjimas vyksta siurblio, kuris yra variklio ir pačios aušinimo sistemos dalis, pagalba;
• termosifono cirkuliacija - judėjimas atliekamas dėl šildomo ir aušinamo š altnešio tankio skirtumo;
• kombinuotas metodas – skysčių cirkuliacija veikia vienu metu pirmaisiais dviem būdais.

Variklio aušinimo sistemos įtaisas

Skysčio aušinimo konstrukcija ir elementai yra vienodi tiek benzininiams, tiek dyzeliniams varikliams. Sistemą sudaro:

• radiatoriaus blokas;
• alyvos aušintuvas;
• ventiliatorius, sumontuotas gaubtas;
• siurbliai (siurblys su išcentrine jėga);
• bakas šildomo skysčio išsiplėtimui ir lygio kontrolei;
• Šaldytuvo cirkuliacijos termostatas.

Plaunant variklio aušinimo sistemą, paveikiami visi šie mazgai (išskyrus ventiliatorių), kad tolesnis darbas būtų efektyvesnis.

Aušinimo skystis cirkuliuoja bloko viduje esančiomis linijomis. Tokių praėjimų visuma vadinama „vėsinančia striuke“. Jis apima labiausiai karščiui jautrias variklio vietas. Š altnešis, judėdamas juo, sugeria šilumą ir nuneša ją į radiatoriaus bloką. Atvėsęs jis pakartoja ratą.

Sistemos veikimas

Vienas iš pagrindinių aušinimo sistemos įrenginio elementųvariklis laikomas radiatoriumi. Jo užduotis yra aušinti š altnešį. Jį sudaro radiatoriaus dėžė, kurios viduje yra vamzdžiai skysčio judėjimui. Aušinimo skystis patenka į radiatorių per apatinį vamzdį ir išeina per viršutinį, kuris yra sumontuotas viršutiniame bake. Bako viršuje yra kaklelis, uždarytas dangteliu su specialiu vožtuvu. Kai slėgis variklio aušinimo sistemoje padidėja, vožtuvas šiek tiek atsidaro ir skystis patenka į išsiplėtimo baką, pritvirtintą atskirai variklio skyriuje.

Taip pat ant radiatoriaus yra temperatūros jutiklis, kuris signalizuoja vairuotojui apie maksimalų skysčio įkaitimą per prietaisą, sumontuotą salone informaciniame skydelyje. Daugeliu atvejų prie radiatoriaus pritvirtinamas ventiliatorius (kartais du) su korpusu. Ventiliatorius įsijungia automatiškai, kai pasiekiama kritinė aušinimo skysčio temperatūra arba jis veikia priverstinai iš pavaros su siurbliu.

Siurblys užtikrina nuolatinę aušinimo skysčio cirkuliaciją visoje sistemoje. Siurblys gauna sukimosi energiją diržine pavara iš alkūninio veleno skriemulio.

Termostatas valdo didelį ir mažą š altnešio cirkuliacijos ratą. Pirmą kartą užvedus variklį, termostatas cirkuliuoja skystį nedideliu ratu, kad variklio blokas greičiau sušiltų iki darbinės temperatūros. Po to termostatas atidaro didelį variklio aušinimo sistemos ratą.

Antifrizas arba vanduo

Kaip aušinimo skystis naudojamas vanduo arba antifrizas. Šiuolaikinių automobilių savininkų vis daugėjataikyti pastarąjį. Vanduo užšąla esant minusinei temperatūrai ir yra korozijos procesų katalizatorius, o tai neigiamai veikia sistemą. Vienintelis privalumas yra didelis šilumos išsklaidymas ir, galbūt, prieinamumas.

Antifrizas neužšąla š altas, apsaugo nuo korozijos, neleidžia susidaryti sieros nuosėdoms variklio aušinimo sistemoje. Tačiau jis turi mažesnį šilumos perdavimą, o tai neigiamai veikia karštąjį sezoną.

Gedimai

Aušinimo gedimo pasekmės yra variklio perkaitimas arba hipotermija. Perkaitimo priežastis gali būti nepakankamas skysčio kiekis sistemoje, nestabilus siurblio ar ventiliatoriaus veikimas. Be to, termostatas veikia netinkamai, kai turėtų atidaryti didelį aušinimo ratą.

Variklio aušinimo sistemos gedimus gali sukelti didelis radiatoriaus užteršimas, linijų šlakas, prastas radiatoriaus dangtelio veikimas, išsiplėtimo bakas arba prastos kokybės antifrizas.