Jak funguje systém chlazení motoru? Proč potřebujete chlazení motoru a jak to funguje Proč potřebujete chladicí systém motoru automobilu?

Pro stabilní a bezproblémový provoz ICE (motor s vnitřním spalováním) v každém autě je zodpovědný systém chlazení motoru. Pokud totiž chlazení neproběhne správně, může to vést k přehřátí spalovacího motoru a následně k drahým opravám. Tento článek se bude zabývat chladicím systémem motoru, jeho principem činnosti a konstrukcí a také řešením některých problémů, které vznikají během provozu.

Princip činnosti a hlavní funkce

Hlavní funkcí chladicího systému je odvádět přebytečné teplo ze spalovacího motoru a zabránit jeho přehřátí. A dovnitř zimní obdobíčasu zajišťuje vytápění interiéru vozu pomocí radiátoru topení. V standardní systémy cirkulaci, ochlazuje ohřáté části a v moderní auta provádí další sérii doplňkové funkce, jako:

1. Chladí pracovní kapalina Automatická převodovka.
2. Chladí olej v mazacím systému.
3. Ohřívá vzduch.
4. Chladí plyny z klikové skříně výfuku.

Princip činnosti chladicího systému motoru je následující: válce umístěné v bloku válců jsou obklopeny tzv. „vodním polštářem“ chladicí kapaliny (chladicí kapaliny), která neustále cirkuluje, čímž je dosaženo optimální provozní teploty.
Jako chladicí kapalina se používá nemrznoucí směs a nemrznoucí směs a výjimečně lze přidat destilovanou vodu.

V průběhu času se tyto kapaliny vysrážejí, což negativně ovlivňuje normální chlazení. Aby se tomu zabránilo, je třeba vyměnit chladicí kapalinu podle předpisů servisní knížka. Chcete-li pochopit, jak funguje chladicí systém motoru, je prvním krokem zvážit schéma zařízení.

Schéma zařízení

Okruh chladicího systému motoru se skládá z následujících přímých částí:

• chladič chladiče základní;
• ventilátor chladiče;
• vodní čerpadlo (čerpadlo);
• chladící plášť(vodní polštář);
• termostat ;
• radiátor topení;
• expanzní nádoba.

Taková schémata jsou téměř podobná pro dieselové a benzínové motory, existuje pouze malý rozdíl v samotném principu činnosti dieselový motor. Každý z detailů hraje důležitá role pro stabilní a řádný provoz chladicí systémy motoru, a pokud jeden z nich selže, může to vést k přehřátí spalovacího motoru, což bude mít za následek časově náročné a nákladné opravy. Je nutné zvážit každý prvek zvlášť.

Radiátor a ventilátor

Chladič chladicího systému motoru je jedním z hlavních prvků a je navržen tak, aby odváděl do atmosféry teplo odebrané ze spalovacího motoru chladicí kapalinou a je také zodpovědný za teplotu motoru. Konstrukčně je radiátor vyroben z mnoha trubek s žebry, které zvyšují přenos tepla.

Ventilátor chlazení motoru je navržen tak, aby zlepšil účinnost chladiče. Existují 3 typy v závislosti na jednotce:

1. Elektrický.
2. Hydraulické.
3. Mechanické.

Nejběžnější ventilátory jsou elektricky poháněné. Ventilátor se aktivuje při aktivaci snímače chladicí kapaliny, čímž se zvýší průtok vzduchu. Pokud jsou voštiny chladiče ucpané, můžete je zkusit vyčistit pomocí speciální prostředky, někdy tato metoda pomůže.

Vodní čerpadlo

Čerpadlo v autě je navrženo pro neustálou cirkulaci pracovní chladicí kapaliny. Vodní čerpadlo má často dva pohony: řemenový nebo ozubený. Ve vozech, jejichž spalovací motor je navíc vybaven turbodmychadlem, je kromě hlavního čerpadla instalováno další, které zajišťuje účinnější chlazení turbodmychadla a plnicího vzduchu.

„Vodní plášť“ je systém cirkulačních kanálů chladicí kapaliny, které procházejí hlavou válců (hlavou válců) a slouží k odvodu přebytečného tepla, čímž dochází k chlazení spalovacího motoru.

Termostat

Dalším důležitým prvkem je termostat. Jeho hlavním účelem v systému chlazení motoru je regulovat toky chladicí kapaliny, urychlovat zahřívání motoru a udržovat daný stav Provozní teplota ve všech režimech provoz spalovacího motoru. Termostat je často instalován v potrubí vycházejícím z radiátoru.

Při vysoké teplotě spalovacího motoru se ventil v termostatu otevře a chladicí kapalina cirkuluje ve velkém kruhu a spojuje chladič s provozem. Jinými slovy, když je termostat zavřený, pohybuje chladicí kapalinou malým kruhem ve „vodním plášti“ a když je otevřený, směřuje chladicí kapalinu do chladiče.

Vizuálně je radiátor topení podobný hlavnímu radiátoru, ale je menší a je instalován uvnitř vozu. Jeho hlavním úkolem je v zimě vyhřívat interiér vozu. Jeho porucha je mimochodem v zimě běžnou poruchou a například u vozů Kalina často selhává kvůli nepohodlnému upevnění a v důsledku toho přestává proudit teplo do interiéru vozu.

Expanzní nádoba se zátkou ventilu

Expanzní nádrž chladicího systému motoru je určena k údržbě požadovaná úroveň chladicí kapalina. Časem, během provozu a změnou teploty kapaliny se mění i její objem, což je nutné kompenzovat přidáním chladicí kapaliny. Vždy je nutné hlídat hladinu a v případě minimální přípustná úroveň doplňte to. Taky důležitý detail je uzávěr ventilu expanzní nádrže.

Nejčastější závady

Během provozu vozidla mohou nastat problémy. různé poruchy s chlazením. Je třeba vzít v úvahu ty nejběžnější: vzduch v chladicím systému, tlak v systému, porucha termostatu nebo čerpadla, netěsnost.

Vzdušnost je možná nejčastější závada, která se vyskytuje; je způsobena vzduchem, který se dostal do systému při doplňování chladicí kapaliny. Aby se to odstranilo, musí být vzduch odvzdušněn.

Nadměrný tlak v chladicím systému motoru může poškodit pryžové hadice nebo chladiče. Jednoduše řečeno, dají se jednoduše roztrhnout. Přijatelné hodnoty se pohybují od 1,2 do 2,0 atmosféry. Za normální tlak je zodpovědný uzávěr ventilu expanzní nádoby, který se v případě potřeby otevře a uvolní přebytečnou páru.

Pokud dojde k poruše termostatu nebo čerpadla, lze takovou poruchu odstranit jeho výměnou nový díl. Existují případy, kdy motorista najde stopy netěsnosti, ale stále se potřebuje dostat na nejbližší čerpací stanici, pak, aby nedošlo k přehřátí spalovacího motoru, použije tmel pro chladicí systém motoru. Je určen k vytvoření těsnění v místě úniku, často se však nedoporučuje používat, jedná se pouze o poslední možnost.

Chladicí systém motoru můžete opravit sami, ale pokud má motorista malé dovednosti, je lepší svěřit tento úkol odborníkům z čerpací stanice.

Sečteno a podtrženo

Je čas shrnout prezentované informace. Chlazení motoru hraje důležitou roli pro správné a stabilní provoz auto. Neměli byste zapomenout sledovat stav komponent zodpovědných za chlazení a přidávat je, když chladicí kapalina opouští expanzní nádrž.

Každé auto používá spalovací motor. Kapalinové chladicí systémy se rozšířily - pouze starý Záporožec a nový Tatas používají foukání vzduchu. Je třeba poznamenat, že schéma oběhu na všech strojích je téměř podobné - v návrhu jsou přítomny stejné prvky, plní identické funkce.

Malý chladicí kruh

V okruhu chladicího systému spalovacího motoru jsou dva okruhy – malý a velký. V některých ohledech se podobá lidské anatomii – pohybu krve v těle. Kapalina se pohybuje v malém kruhu, když je potřeba vyrábět rychlé zahřátí na provozní teplotu. Problém je v tom, že motor může normálně fungovat v úzkém teplotním rozsahu - asi 90 stupňů.

Nemůžete jej zvýšit ani snížit, protože to povede k porušení - načasování zapalování se změní, palivová směs předčasně vyhoří. Chladič vnitřního topení je součástí okruhu - koneckonců je nutné, aby byl vnitřek vozu teplý co nejdříve. Přívod horké nemrznoucí směsi se vypne pomocí kohoutku. Místo jeho instalace závisí na konkrétní auto- na přepážce mezi salonem a motorový prostor, v oblasti odkládací schránky atd.

Velký chladicí okruh

Současně se zapne i hlavní radiátor. Je instalován v přední části vozu a je navržen tak, aby naléhavě snížil teplotu kapaliny v motoru. Pokud má vůz klimatizaci, je jeho chladič instalován poblíž. U vozů Volga a Gazelle se používá olejový chladič, který je také instalován v přední části vozu. Chladič bývá vybaven ventilátorem, který je poháněn elektromotorem, řemenem nebo spojkou.

Čerpadlo kapaliny v systému

Toto zařízení je součástí cirkulačního okruhu chladicí kapaliny Gazelle a jakéhokoli jiného automobilu. Pohon lze provést následovně:

1. Z rozvodového řemene.
2. Z pásu generátoru.
3. Ze samostatného pásu.

Konstrukce se skládá z následujících prvků:

1. Kovové nebo plastové oběžné kolo. Účinnost čerpadla závisí na počtu lopatek.
2. Tělo je obvykle vyrobeno z hliníku a jeho slitin. Faktem je, že tento konkrétní kov funguje dobře v agresivních podmínkách, koroze na něj nemá prakticky žádný vliv.
3. Řemenice pro instalaci hnacího řemenu je ozubená nebo klínová.
4. Hřídel je ocelový rotor, na jehož jednom konci je oběžné kolo (uvnitř) a na vnější straně je řemenice pro instalaci hnací řemenice.
5. Bronzové pouzdro nebo ložisko - tyto prvky jsou mazány speciálními přísadami, které se nacházejí v nemrznoucí směsi.
6. Olejové těsnění zabraňuje úniku kapaliny z chladicího systému.

Termostat a jeho vlastnosti

Je těžké říci, který prvek zajišťuje nejúčinnější cirkulaci tekutiny v chladicím systému. Na jedné straně čerpadlo vytváří tlak a nemrznoucí směs se s jeho pomocí pohybuje potrubím.

Ale na druhou stranu, kdyby nebyl termostat, pohyb by se odehrával výhradně v malém kruhu. Design obsahuje následující prvky:

1. Hliníkové pouzdro.
2. Výstupy pro připojení k potrubí.
3. Bimetalový typový štítek.
4. Mechanický ventil s vratnou pružinou.

Princip činnosti spočívá v tom, že při teplotách pod 85 stupňů se kapalina pohybuje pouze po malém okruhu. V tomto případě je ventil uvnitř termostatu v poloze, kdy nemrznoucí kapalina nevstupuje do velkého okruhu.

Jakmile teplota dosáhne 85 stupňů, začne se deformovat.Působí na mechanický ventil a umožňuje přístup nemrznoucí směsi k hlavnímu radiátoru. Jakmile teplota klesne, ventil termostatu se působením vratné pružiny vrátí do původní polohy.

Expanzní nádoba

Chladicí systém spalovacího motoru má expanzní nádoba. Faktem je, že jakákoli kapalina, včetně nemrznoucí směsi, se při zahřívání zvětšuje. A při ochlazení se objem zmenšuje. Proto je potřeba nějaký druh bufferu, ve kterém ne velký počet kapaliny, aby jí bylo v systému vždy dostatek. Právě s tímto úkolem se vyrovná expanzní nádoba - přebytek se tam při zahřívání rozlije.

Víčko expanzní nádrže

Další nenahraditelnou součástí systému je zástrčka. Existují dva typy konstrukce – utěsněné a netěsněné. Pokud je na autě použito druhé jmenované, má zátka expanzní nádrže pouze vypouštěcí otvor, kterým se vyrovnává tlak v systému.

Ale pokud je použit utěsněný systém, pak jsou v zátce dva ventily - vstupní (nabírá vzduch z atmosféry uvnitř, pracuje při tlaku pod 0,2 baru) a výstupní (pracuje při tlaku nad 1,2 baru). Odstraňuje přebytečný vzduch ze systému.

Ukazuje se, že tlak v systému je vždy větší než v atmosféře. To umožňuje mírně zvýšit bod varu nemrznoucí směsi, což má příznivý vliv na výkon motoru. To je zvláště dobré pro jízdu v dopravních zácpách v městském prostředí. Příkladem uzavřeného systému je VAZ-2108 a podobná auta. Neplombované - modely klasické řady VAZ.

Radiátor a ventilátor

Chladicí kapalina cirkuluje přes hlavní chladič, který je instalován v přední části vozu. Toto místo nebylo vybráno náhodou - při stěhování s vysoká rychlost Voštiny chladiče jsou ofukovány protiproudem vzduchu, což snižuje teplotu motoru. Na chladiči je instalován ventilátor. Většina těchto zařízení má On Gazelles, často se používají například spojky podobné těm, které jsou instalované na kompresorech klimatizace.

Elektrický ventilátor se zapíná pomocí senzoru instalovaného ve spodní části chladiče. Lze použít na vstřikovací stroje signál z teplotního čidla, které je umístěno na skříni termostatu nebo v bloku motoru. Nejvíc jednoduchý obvod spínač obsahuje pouze jeden tepelný spínač - jeho kontakty jsou normálně rozepnuté. Jakmile teplota na spodní straně chladiče dosáhne 92 stupňů, kontakty uvnitř spínače se sepnou a napětí bude přivedeno do motoru ventilátoru.

Vnitřní topení

To je nejdůležitější část při pohledu z pohledu řidiče a cestujících. Komfort jízdy závisí na účinnosti kamen. zimní čas roku. Ohřívač je součástí okruhu cirkulace chladicí kapaliny a skládá se z následujících součástí:

1. Elektromotor s oběžným kolem. Zapíná se podle speciálního obvodu, ve kterém je konstantní odpor - umožňuje změnit rychlost otáčení oběžného kola.
2. Radiátor je prvek, přes který horká nemrznoucí kapalina.
3. Kohoutek je určen k otevírání a uzavírání přívodu nemrznoucí kapaliny uvnitř chladiče.
4. Systém vzduchového potrubí umožňuje nasměrování horký vzduch správným směrem.

Vzorec cirkulace chladicí kapaliny systémem je takový, že pokud je uzavřen pouze jeden vstup do chladiče, horká nemrznoucí kapalina se do něj žádným způsobem nedostane. Existují auta, ve kterých není kohoutek topení - uvnitř chladiče je vždy horká nemrznoucí kapalina. A dovnitř letní čas Vzduchovody se jednoduše uzavřou a do kabiny se nepřivádí žádné teplo.

Dnes z naší pravidelné rubriky „ Jak to funguje» Naučíte se zařízení a princip fungování chladicí systémy motoru, k čemu je termostat? A chladič a také proč nebyl široce používán systém chlazení vzduchem.

Chladící systém spalovací motor provádí odvod tepla z částí motoru a přenést je do životní prostředí. Kromě hlavní funkce plní systém řadu vedlejších: chlazení oleje v mazacím systému; ohřev vzduchu v systému vytápění a klimatizace; chlazení výfukových plynů atd.

Při spalování pracovní směs Teplota ve válci může při práci dosáhnout 2500 °C teplota motoru je 80-90 °C. Pro udržení optimálních teplotních podmínek je k dispozici chladicí systém, který může být následujících typů v závislosti na chladicí kapalině: kapalina, vzduch a kombinovaná . Je třeba poznamenat, že kapalný systém v čisté formě se již prakticky nepoužívá, protože není schopen udržet provoz moderních motorů v optimálních tepelných podmínkách po dlouhou dobu.

Kombinovaný systém chlazení motoru:

V kombinovaném chladicím systému je chladicí kapalina často používá se voda, neboť má vysokou měrnou tepelnou kapacitu, dostupnost a tělu nezávadnost. Voda má však řadu výrazné nedostatky: tvorba vodního kamene a mrazu při teplotách pod nulou. V zimním období je nutné naplnit chladicí systém nízkotuhnoucími kapalinami - nemrznoucí kapalinou ( vodní roztoky ethylenglykol, směs vody s alkoholem nebo glycerinem, s uhlovodíkovými přísadami atd.).

Uvažovaný chladicí systém se skládá z: kapalinového čerpadla, chladiče, termostatu, expanzní nádoby, chladicího pláště válce a hlavy, ventilátoru, teplotního čidla a přívodních hadic.

Za zmínku stojí, že motor je nuceně chladit, což znamená, že udržuje přetlak (až 100 kPa), v důsledku čehož Bod varu chladicí kapaliny stoupá na 120°C.

Při startování studeného motoru se postupně zahřívá. Nejprve cirkuluje chladicí kapalina působením kapalinového čerpadla v malém kruhu, tedy v dutinách mezi stěnami válců a stěnami motoru (chladicí plášť), aniž by se dostal do chladiče. Toto omezení je nezbytné pro rychlé uvedení motoru do efektivního tepelného režimu. Když teplota motoru překročí optimální hodnoty, chladicí kapalina začne cirkulovat přes chladič, kde se aktivně ochlazuje (tzv. velký okruh oběhu).

Konstrukce a princip činnosti:

ČERPADLO KAPALINY . Čerpadlo poskytuje nucený oběh kapaliny v chladicím systému motoru. Nejčastěji používaná čerpadla jsou lopatková čerpadla odstředivého typu. Hřídel čerpadla 6 je instalován v krytu 4 pomocí ložiska 5. Na konec hřídele je nalisováno litinové oběžné kolo 1. Při otáčení hřídele čerpadla proudí chladivo potrubím 7 do středu oběžného kola, je zachycena jeho lopatkami a je vržena do skříně 2 čerpadla pod působením odstředivá síla a okénkem 3 ve skříni směřuje do chladicího pláště bloku válců motoru.

CHLADIČ zajišťuje odvod tepla z chladicí kapaliny do okolí. Radiátor se skládá z horní a spodní nádrže a jádra. Je namontován na autě na gumových polštářích s pružinami. Nejběžnější jsou radiátory trubkové a deskové. V prvním je jádro tvořeno několika řadami mosazných trubek procházejících vodorovnými deskami, které zvyšují chladicí plochu a dodávají chladiči tuhost. Ve druhém je jádro tvořeno jednou řadou plochých mosazných trubek, z nichž každá je vyrobena z vlnitých desek připájených k sobě na okrajích. Horní nádrž má plnicí hrdlo a trubku pro výstup páry. Hrdlo chladiče je hermeticky uzavřeno zátkou, která má dva ventily: parní ventil pro snížení tlaku při varu kapaliny, který se otevírá při přetlaku nad 40 kPa (0,4 kgf/cm2), a vzduchový ventil, který propouští vzduch do systému při poklesu tlaku v důsledku ochlazování kapaliny a chrání tak trubky chladiče před zploštěním atmosférickým tlakem. Používají se a hliníkové radiátory: Ony levnější a jednodušší, ale vlastnosti přenosu tepla a spolehlivost níže .

Chladicí kapalina „protéká“ trubkami chladiče a je ochlazována přicházejícím proudem vzduchu.

FANOUŠEK vylepšuje proudění vzduchu jádrem chladiče. Náboj ventilátoru je namontován na hřídeli kapalinového čerpadla. Jsou spolu poháněny kladkou klikový hřídel pásy. Ventilátor je uzavřen v plášti namontovaném na rámu chladiče, což zvyšuje rychlost proudění vzduchu procházejícího chladičem. Nejčastěji používané jsou čtyř- a šestilisté ventilátory.

SENZOR teplota chladicí kapaliny se vztahuje k ovládacím prvkům a je určena ke stanovení hodnoty řízeného parametru a její další přeměně na elektrický impuls. Elektronická řídicí jednotka tento impuls přijme a odešle určité signály výkonná zařízení. Pomocí snímače chladicí kapaliny počítač určuje množství paliva potřebné pro normální operace LED. Řídicí jednotka také na základě údajů snímače teploty chladicí kapaliny generuje příkaz k zapnutí ventilátoru.

Vzduchový systém chlazení:

V systému chlazení vzduchem je teplo odváděno ze stěn spalovacích komor a válců motoru nuceným prouděním vzduchu vytvářeným výkonným ventilátorem. Tento chladicí systém je nejjednodušší, protože to nevyžaduje složité části a řídicí systémy. Intenzita vzduchového chlazení motorů výrazně závisí na organizaci směru proudění vzduchu a umístění ventilátoru.

V řadové motory ventilátory jsou umístěny vpředu, na boku nebo kombinované se setrvačníkem a ve tvaru V - obvykle v odklonu mezi válci. V závislosti na umístění ventilátoru jsou válce chlazeny vzduchem, který je nucen nebo nasáván chladicím systémem.

Optimální teplotní podmínky motoru s vzduchem chlazené se považuje za takovou, že teplota oleje je mazací systém motoru je 70... 110°C ve všech provozních režimech motoru. To je možné za předpokladu, že až 35 % tepla, které se uvolňuje při spalování paliva ve válcích motoru, je s chladicím vzduchem odvedeno do okolí.

Systém vzduchového chlazení zkracuje dobu zahřívání motoru, zajišťuje stabilní odvod tepla ze stěn spalovacích komor a válců motoru, je spolehlivější a pohodlnější na obsluhu, snadno se udržuje a je technologicky vyspělejší. zadní poloha motor, podchlazení motoru je nepravděpodobné. Nicméně systém chlazení vzduchem zvyšuje rozměry motor, vytváří zvýšený hluk při provozu motoru, je náročnější na výrobu a vyžaduje použití vyšší kvality paliva a maziva. Tepelná kapacita vzduchu je nízká, který neumožňuje rovnoměrné odvádění velkého množství tepla z motoru a tím vytváření kompaktních výkonných elektráren.

Chladící systém- jedná se o soubor zařízení, která zajišťují nucený odvod tepla z topných částí motoru.

Potřeba chladicích systémů pro moderní motory je způsobena skutečností, že přirozený odvod tepla vnějšími povrchy motoru a odvod tepla do cirkulačního motorový olej neposkytují optimální teplotní podmínky pro provoz motoru a některých jeho systémů. Přehřívání motoru je spojeno se zhoršením procesu plnění válců nový náboj, spalování oleje, zvýšené ztráty třením a dokonce zasekávání pístu. Na benzinové motory Existuje také nebezpečí vznícení doutnavkou (ne od jiskry svíčky, ale kvůli vysoká teplota spalovací komory).

Chladicí systém musí zajistit automatické udržování optimálních tepelných podmínek motoru při všech otáčkových a zátěžových režimech jeho provozu při okolní teplotě -45...+45 °C, rychlé zahřátí motoru na provozní teplotu, min. příkon pro jednotky akčního systému, nízká hmotnost a malé celkové rozměry, provozní spolehlivost, určená životností, jednoduchostí a pohodlím údržby a oprav.

Na moderních kolových a pásová vozidla Ach Používají se vzduchové a kapalinové chladicí systémy.

Při použití vzduchového chlazení (obr. a) se teplo z hlavy válců a bloku přenáší přímo do vzduchu, který je fouká. Přes vzduchový plášť, který je tvořen skříní 3, je hnán chladicí vzduch přes ventilátor 2, poháněný od klikového hřídele pomocí řemenového pohonu. Pro zlepšení odvodu tepla jsou válce 5 a jejich hlavy opatřeny žebry 4. Intenzitu chlazení regulují speciální vzduchové klapky 6, ovládané automaticky pomocí vzduchových termostatů.

Většina moderních motorů má systém chlazení kapalinou (obr. b). Systém zahrnuje chladicí pláště 11 a 13 hlavy válců a bloku, chladič 18, horní 8 a spodní 16 spojovací potrubí s hadicemi 7 a 15, kapalinové čerpadlo 14, rozvodné potrubí 72, termostat 9, expanzní (kompenzační) nádrž 10 a ventilátor 77. Chladicí plášť, chladič a potrubí obsahují chladicí kapalinu (vodu nebo nemrznoucí kapalinu - nemrznoucí kapalinu).

Rýže. Schémata vzduchových (a) a kapalinových (b) chladicích systémů motoru:
1 - řemenový pohon; 2, 17 - ventilátory; 3 - pouzdro; 4 - žebra válce; 5 - válec; 6 - vzduchová klapka; 7, 15 - hadice; 8, 16 - horní a dolní spojovací potrubí; 9 - termostat; 10 - expanzní nádrž; 77, - chladicí pláště hlavy a bloku válců; 12 - rozvodné potrubí; 14 - čerpadlo kapaliny; 18 - radiátor

Když motor běží, kapalinové čerpadlo poháněné klikovým hřídelem cirkuluje chladicí kapalinu systémem. Rozvodným potrubím 12 je kapalina nejprve nasměrována do nejvíce ohřívaných částí (válce, hlava bloku), ochlazuje je a potrubím 8 vstupuje do chladiče 18. V chladiči se proud kapaliny větví trubkami do tenkých pramínků a se ochlazuje vzduchem vháněným přes chladič. Ochlazená kapalina ze spodní nádrže chladiče potrubím 16 a hadicí 15 opět vstupuje do kapalinového čerpadla. Proud vzduchu chladičem je obvykle vytvářen ventilátorem 77 poháněným klikovým hřídelem nebo speciálním elektromotorem. Některá pásová vozidla používají k zajištění proudění vzduchu vyhazovací zařízení. Principem činnosti tohoto zařízení je využití energie výfukových plynů proudících vysokou rychlostí z výfukového potrubí a strhávajícího vzduch.

Termostat 9 reguluje cirkulaci kapaliny v chladiči, udržuje optimální teplotu motoru.Čím vyšší je teplota kapaliny v plášti, tím je ventil termostatu otevřenější a tím více kapaliny vstupuje do chladiče. Při nízké teplotě motoru (například ihned po jeho nastartování) se ventil termostatu uzavře a kapalina není nasměrována do chladiče (přes velký cirkulační kruh), ale přímo do přijímací dutiny čerpadla (přes malý kruh). Tím je zajištěno rychlé zahřátí motoru po nastartování. Intenzita chlazení je také regulována pomocí žaluzií instalovaných na vstupu nebo výstupu vzduchovodu. Čím větší je stupeň zatažení žaluzií, tím méně vzduchu projde radiátorem a horší chlazení kapaliny.

V expanzní nádrži 10, umístěné nad chladičem, je přívod kapaliny pro kompenzaci její ztráty v okruhu v důsledku odpařování a netěsností. Pára generovaná v systému z horního potrubí chladiče a chladicího pláště je často odváděna do horní dutiny expanzní nádoby.

Kapalinové chlazení ve srovnání s chlazením vzduchem má následující výhody: snadnější startování motoru při nízkých okolních teplotách, rovnoměrnější chlazení motoru, možnost použití blokových konstrukcí válců, zjednodušené uspořádání a schopnost

izolace vzduchových cest, menší hluk od motoru a nižší mechanické namáhání jeho částí. Kapalinový chladicí systém má však řadu nevýhod, jako je složitější konstrukce motoru a soustavy, nutnost chladicí kapaliny a častější výměny oleje, nebezpečí úniku a zamrzání kapaliny, zvýšené korozivní opotřebení, značná spotřeba paliva, značná spotřeba paliva, náběhové teploty, nástřiky a chlazení. složitější údržba a opravy , stejně jako (v některých případech) zvýšená citlivost na změny okolní teploty.

Čerpadlo kapaliny 14 (viz obr. b) cirkuluje chladicí kapalinu v systému. Obvykle se používají odstředivá lamelová čerpadla, ale zubová a pístová čerpadla. Termostat 9 může být jedno- nebo dvouventilový s kapalným termoelektrickým prvkem nebo prvkem obsahujícím pevné plnivo (ceresin). V každém případě musí mít materiál pro termoelektrický prvek velmi vysoký koeficient objemové roztažnosti, aby se vřeteno termostatického ventilu při zahřátí mohlo posunout o dost velkou vzdálenost.

Téměř všechny motory kapalinou chlazených pozemních vozidel jsou vybaveny tzv. uzavřenými chladicími systémy, které nemají stálé spojení s atmosférou. V tomto případě se v systému vytváří přetlak, který vede ke zvýšení bodu varu kapaliny (až na 105... 110°C), zvýšení účinnosti chlazení a snížení ztrát, jakož i snížení pravděpodobnosti výskytu bublin vzduchu a páry v proudu kapaliny.

Udržování požadovaného přetlaku v systému a zajištění přístupu atmosférického vzduchu během vakua se provádí pomocí dvojitého paro-vzduchového ventilu, který je instalován v nejvyšším bodě tekutinový systém(obvykle ve víčku plnicího hrdla expanzní nádoby nebo chladiče). Parní ventil se otevře a umožní únik přebytečné páry do atmosféry, pokud tlak v systému překročí atmosférický tlak o 20 ... 60 kPa. Vzduchový ventil otevírá se při poklesu tlaku v systému o 1... 4 kPa oproti atmosférickému tlaku (po zastavení motoru se chladící kapalina ochladí a její objem se zmenší). Tlakové poklesy, při kterých se ventily otevírají, jsou zajištěny volbou parametrů ventilových pružin.

V kapalině ventilační systém chlazení je chladič omýván proudem vzduchu vytvářeným ventilátorem. V závislosti na vzájemné poloze chladiče a ventilátoru lze použít následující typy ventilátorů: axiální, odstředivé a kombinované, vytvářející axiální i radiální proudění vzduchu. Axiální ventilátory jsou instalovány před chladičem nebo za ním ve speciálním kanálu přívodu vzduchu. NA odstředivý ventilátor vzduch je přiváděn podél osy jeho rotace a vypouštěn podél poloměru (nebo naopak). Při umístění chladiče před ventilátorem (v sacím prostoru) je proudění vzduchu v chladiči rovnoměrnější a nedochází ke zvýšení teploty vzduchu jeho promícháváním ventilátorem. Při umístění chladiče za ventilátorem (v oblasti výtlaku) je proudění vzduchu v chladiči turbulentní, což zvyšuje intenzitu chlazení.

U těžkých kolových a pásových vozidel je ventilátor obvykle poháněn od klikového hřídele motoru. Lze použít kardanové, řemenové a ozubené převody (válcové a kuželové). Pro snížení dynamického zatížení ventilátoru při jeho pohonu od klikové hřídele se často používají odlehčovací a tlumicí zařízení v podobě torzních válečků, pryžových, třecích a viskózních spojek a také spojek kapalinových. Pro pohon ventilátoru relativně motory s nízkým výkonem Hojně se používají speciální elektromotory poháněné palubním elektrickým systémem. To obvykle snižuje hmotnost elektrárna a zjednoduší jeho uspořádání. Použití elektromotoru k pohonu ventilátoru navíc umožňuje regulovat rychlost jeho otáčení, a tedy i intenzitu chlazení. Při nízkých teplotách chladicí kapaliny je to možné automatické vypnutí fanoušek

Radiátory vzájemně propojují vzduchové a kapalinové cesty chladicího systému. Účelem radiátorů je přenášet teplo z chladicí kapaliny atmosférický vzduch. Hlavními částmi chladiče jsou sací a výstupní rozdělovače a také jádro (chladicí mřížka). Jádro je vyrobeno z mědi, mosazi nebo slitin hliníku. Podle typu jádra se rozlišují tyto typy otopných těles: trubkové, trubicové-deskové, trubicové-páskové, deskové a voštinové.

V chladicích systémech kolových a pásových vozidel největší distribuce obdrželi trubkové deskové a trubicové páskové radiátory. Jsou tuhé, odolné, snadno se vyrábějí a mají vysokou tepelnou účinnost. Trubky takových radiátorů mají obvykle plochý oválný průřez. Desková otopná tělesa se mohou skládat i z kulatých nebo oválných trubek. Někdy jsou ploché oválné trubky umístěny pod úhlem 10...15° až proud vzduchu, který podporuje turbulizaci (víření) vzduchu a zvyšuje přenos tepla z radiátoru. Desky (stuhy) mohou být hladké nebo vlnité, s jehlanovitými výstupky nebo ohnutými řezy. Zvlnění desek, aplikace drážek a výstupků zvětšují chladicí plochu a zajišťují turbulentní proudění vzduchu mezi trubkami.

Rýže. Mřížky deskových (a) a trubkových (b) radiátorů

Chladicí systém je určen k chlazení částí motoru, které se v důsledku jeho provozu zahřívají. U moderních automobilů plní chladicí systém kromě své hlavní funkce řadu dalších funkcí, včetně:

V závislosti na způsobu chlazení se rozlišují následující typy chladicích systémů: kapalné ( uzavřený typ), vzduch ( otevřený typ) a kombinované. V systému kapalinové chlazení teplo z ohřívaných částí motoru je odváděno prouděním kapaliny. Vzduchový systém využívá proudění vzduchu k chlazení. Kombinovaný systém kombinuje kapalinové a vzduchové systémy.

Kapalinové chladicí systémy jsou v automobilech nejrozšířenější. Tento systém zajišťuje jednotnost a efektivní chlazení a má také nižší hladinu hluku. Proto je konstrukce a princip činnosti chladicího systému uvažován na příkladu kapalného chladicího systému.

Návrh chladicího systému pro benzín a dieselové motory podobný. Chladicí systém motoru obsahuje mnoho prvků, včetně chladiče chladicí kapaliny, chladiče oleje, výměníku tepla, ventilátoru chladiče, odstředivé čerpadlo, stejně jako expanzní nádoba a termostat. Okruh chladicího systému obsahuje „chladicí plášť“ motoru. Ovládací prvky slouží k regulaci chodu systému.

Chladič je určen k chlazení ohřáté chladicí kapaliny proudem vzduchu. Pro zvýšení přenosu tepla má radiátor speciální trubkové zařízení.

Spolu s hlavním chladičem lze do chladicího systému instalovat chladič oleje a chladič recirkulace výfukových plynů. Olejový radiátor slouží k chlazení oleje v mazacím systému.

Chladič recirkulace výfukových plynů ochlazuje výfukové plyny, čímž snižuje teplotu spalování směs paliva a vzduchu a tvorbu oxidů dusíku. Činnost chladiče výfukových plynů zajišťuje přídavné oběhové čerpadlo chladicí kapaliny, které je součástí chladicího systému.

Tepelný výměník ohřívače plní opačnou funkci než chladič chladicího systému. Výměník tepla ohřívá vzduch, který jím prochází. Pro efektivní práce Tepelný výměník topení je instalován přímo na výstupu ohřáté chladicí kapaliny z motoru.

Pro kompenzaci změn objemu chladicí kapaliny v důsledku teploty v systému je instalována expanzní nádrž. Systém se obvykle plní chladicí kapalinou přes expanzní nádrž.

Cirkulaci chladicí kapaliny v systému zajišťuje odstředivé čerpadlo. V běžné mluvě se nazývá odstředivé čerpadlo okázalost. Odstředivé čerpadlo může mít jiný pohon: ozubené kolo, řemen atd. U některých motorů vybavených přeplňováním turbodmychadlem je pro chlazení plnicího vzduchu a turbodmychadla instalováno přídavné oběhové čerpadlo chladicí kapaliny spojené s řídicí jednotkou motoru.

Termostat je navržen tak, aby reguloval množství chladicí kapaliny procházející chladičem, čímž zajišťuje optimální teplotní režim v systému. Termostat je instalován v potrubí mezi chladičem a „chladicím pláštěm motoru“.

Na výkonné motory Je instalován elektricky vyhřívaný termostat, který zajišťuje dvoustupňovou regulaci teploty chladicí kapaliny. Pro tento účel poskytuje konstrukce termostatu tři provozní polohy: zavřeno, částečně otevřeno a plně otevřeno. Při plném zatížení motoru používejte elektrické vytápění Termostat je plně otevřen. Současně se teplota chladicí kapaliny sníží na 90 °C a sníží se tendence motoru k detonaci. V ostatních případech je teplota chladicí kapaliny udržována v rozmezí 105 °C.

Ventilátor chladiče slouží ke zvýšení intenzity chlazení kapaliny v chladiči. Ventilátor může mít jiný pohon:

• mechanické ( neustálé spojení s klikový hřídel motor);
• elektrický ( řízený elektromotor);
• hydraulický ( kapalinová spojka).

Nejrozšířenější elektrický pohon ventilátor, poskytující dostatek možností pro regulaci.

Typické ovládací prvky chladicího systému jsou snímač teploty chladicí kapaliny, elektronickou jednotku ovládací prvky a různé akční členy.

Snímač teploty chladicí kapaliny zaznamenává hodnotu sledovaného parametru a převádí ji na elektrický signál. Pro rozšíření funkcí chladicího systému (chlazení výfukových plynů v systému recirkulace výfukových plynů, regulace chodu ventilátoru atd.) je na výstupu chladiče instalován přídavný snímač teploty chladicí kapaliny.

Signály ze snímače jsou přijímány elektronickou řídicí jednotkou a převáděny na řídicí akce na akčních členech. Zpravidla se používá řídicí jednotka motoru s nainstalovaným příslušným softwarem.

V provozu řídicího systému lze použít tyto akční členy: termostat termostat, relé přídavné čerpadlo chladící kapalina, řídící jednotka ventilátoru chladiče, relé chlazení motoru po vypnutí.

Princip fungování chladicího systému

Chladicí systém je ovládán systémem řízení motoru. V moderní motory operační algoritmus je implementován na základě matematický model, který bere v úvahu různé parametry (teplota chladicí kapaliny, teplota oleje, venkovní teplota atd.) a nastavuje optimální spínací podmínky a provozní dobu konstrukčních prvků.

Chladicí kapalina v systému má nucený oběh, který zajišťuje odstředivé čerpadlo. Pohyb kapaliny se provádí přes „chladicí plášť“ motoru. Tím se ochlazuje motor a ohřívá chladicí kapalina. Směr pohybu kapaliny v „chladicím plášti“ může být podélný (od prvního válce k poslednímu) nebo příčný (od výfukového potrubí k sacímu potrubí).

V závislosti na teplotě kapalina cirkuluje v malém nebo velkém kruhu. Při startování motoru je samotný motor i chladicí kapalina v něm studené. Pro urychlení zahřívání motoru se chladicí kapalina pohybuje v malém kruhu a obchází chladič. Termostat je zavřený.

Když se chladicí kapalina zahřeje, termostat se otevře a chladicí kapalina se pohybuje ve velkém kruhu chladičem. Ohřátá kapalina prochází radiátorem, kde je ochlazována přicházejícím proudem vzduchu. V případě potřeby je kapalina ochlazována proudem vzduchu z ventilátoru.

Po ochlazení kapalina opět vstupuje do „chladícího pláště“ motoru. Během provozu motoru se cyklus pohybu chladicí kapaliny mnohokrát opakuje.

U vozů s turbodmychadlem lze použít dvouokruhový chladicí systém, ve kterém je jeden okruh zodpovědný za chlazení motoru, druhý za chlazení plnicího vzduchu.