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エンジン冷却システムが必要な理由は、その名前からすでに推測できます。動作中、エンジンはラジエーターを通して加熱され、冷却されます。 一言で言えば以上です。 実際、エンジン冷却システムの役割は、その温度を動作温度と呼ばれる特定の範囲 (85 ～ 100 度) に維持することです。 動作温度では、モーターは可能な限り効率的かつ安全に動作します。
エンジン冷却システムの大円と小円
始動後、エンジンはできるだけ早く到達する必要があります 動作温度。 この目的のために、それは小さな循環円と大きな循環円の2つの部分に分割されます。 小さな円の中で、冷却剤はシリンダーのできるだけ近くを循環するため、できるだけ早く加熱されます。 最高動作温度まで暖まるとすぐにバルブが開き、液体が大きな円を描き、そこでエンジンの過熱を防ぎます。 小さな円の役割は動作温度を維持することであり、大きな円は過剰な熱を除去することです。
エンジン冷却システムの一部としてのヒーター
機内がすぐに暖まるのは良いことですが、これは小さな循環サークルの一部であるために発生します。 液体はホースを通ってヒーターのラジエーターに行き、戻ってきます。 それはどういう意味ですか？ ストーブが吹き始めるには 暖かい空気より速く、エンジンが暖まったときにオンにする必要があります。
冷却システムのポンプとサーモスタット
そこで、冷却水を循環させることでエンジンがオーバーヒートしないことが分かりました。 しかし、何が液体を動かすのでしょうか？ 答え - 。 ベルトを介してエンジンで駆動する特殊なポンプですが、電動モーターを使用したポンプもあります。 メインポンプの故障は、排水穴からの漏れやベアリングの磨耗（きしみ音を伴う）などが考えられます。 プラスチックの羽根車を備えたポンプもありますが、これは露出により腐食します。 高品質の不凍液.
冷媒が加熱されると開いて大きな円を描くように循環させるバルブです。 加熱すると膨張する物質が入ったシリンダーで構成されています。 一定の温度に達すると、ステムを絞り出し、バルブを開きます。 冷却されるとロッドが後退し、バルブが閉じます。
エンジン冷却システムのラジエーターと膨張タンク
大きなサークルの一部で、車の前に設置されています。 液体はその中で循環し、カウンターエアとファンによって冷却されます。
ファンは流入する空気の流れを妨げないように吸引で動作します。
ラジエターキャップは冷却システム内の圧力を維持します。 圧力が動作圧力を超えると開き、余分な液体をホースを通じて膨張タンクに放出するバルブが付いています。
ここ エンジン冷却システムはどのように機能しますか?。 このシステムに関連する主な問題の中で、これは強調する価値があります。
エンジン 内燃機関(ICE)各 車両動作中に重大な負荷がかかります。 それを確実にするために 正しい操作個々の機構とその部品の安全性を確保するために重要な点は、モーターを十分に冷却することです。
内燃エンジンの冷却システムには、主に空気と液体の 2 つのタイプがあります。 エアータイプ入力 現代の自動車産業でのみ使用される スポーツカーユニットの通常の動作温度を確保するための空気の流れだけによる利点は無視できるため、液体に追加して使用します。
自動車メーカーZAZの最初の車両には専用の装備が施されていました 空冷式の。 さまざまな工学的アイデアにもかかわらず、ザポロージェツのエンジンは夏の暑い日にオーバーヒートすることがよくありました。
冷却システムの全体像
車に搭載されているエンジンの種類や車のブランドに関係なく、冷却システムはほぼ同様の設計になっています。 通常の動作温度の確保 パワーユニットこれは、システムのチャネルを通じて冷却剤を循環させることによって実現されます。 したがって、各内燃機関ユニットは、温度負荷に関係なく均等に冷却される。
油圧冷却システムにもいくつかの種類があります。
- サーモサイフォン- 循環は熱い液体と冷たい液体の密度差によって行われます。 したがって、冷却された不凍液がパワーユニットから熱い液体を追い出し、ラジエーターチャネルに送り込みます。
- 強制- 冷却剤の循環はポンプのおかげで行われます。
- 組み合わせた- エンジンの大部分から熱が強制的に除去され、個々の領域がサーモサイフォン方式で冷却されます。
強制システムはおそらく最も効果的であり、ほとんどの最新の乗用車で使用されています。
必須の要素
エンジン冷却システムには次の要素が含まれています。
- 冷却ジャケットまたは「 ウォータージャケット」 シリンダーブロックを貫通するチャンネルシステムです。
- 冷却ラジエーターは液体自体を冷却するための装置です。 熱伝導を高めるため、湾曲したパイプと金属フィンのチャネルで構成されています。 冷却は、空気の逆流と内部ファンの両方によって発生します。
- ファン。 空気の流れを強化するために設計された冷却システムの要素。 最近の車では、温度センサーが作動したとき、つまりラジエーターが流入する空気の流れで液体を完全に冷却できないときにのみオンになります。 古い車種ではファンが常時回転しています。 回転はから伝達されます クランクシャフトベルトドライブを介して。
- ポンプかポンプか。 システムチャネルを介して冷却剤を循環させます。 クランクシャフトからのベルトまたはギアドライブによって駆動されます。 通常、直接燃料噴射を備えた強力なエンジンには追加のポンプが装備されています。
- サーモスタット。 冷却システムの最も重要な部分であり、大きな冷却サークルを通る循環を制御します。 主なタスクは正常な状態を確保することです 温度体制車両を運転するとき。 通常はインレットパイプと冷却ジャケットの接合部に設置されます。
- 膨張タンクは、加熱プロセス中に発生する余分な冷却水を回収するために必要な容器です。
- ラジエーターまたはストーブを暖房します。 その設計は、小型の冷却ラジエーターに似ています。 ただし、車内の暖房専用です。 冬期間そして直接的な役割 エンジン冷却再生されません。
循環の輪
自動車の冷却システムには、大と小の 2 つの循環サークルがあります。 ユニットが始動すると、すぐに冷却剤が循環し始めるため、小さなものがメインとみなされます。 小さなサークルの仕事にはチャネルのみが関与します シリンダーブロック、ポンプ、および室内暖房ラジエーター。 循環は内燃エンジンが通常の動作温度に達するまで小さな円で行われ、その後サーモスタットが作動して大きな円が開きます。 このシステムのおかげでエンジンの暖機運転が大幅に軽減され、 冬時間システムはユニットを冷却するのではなく、通常の温度領域を維持します。
大きな円の動作には、ファン、冷却ラジエーター、入口チャネルと出口チャネル、サーモスタット、拡張バレル、および小さな円の機能に関与する要素が含まれます。 大円とも呼ばれる外側の円は、冷却剤の温度が 80 ～ 90℃ に達すると機能し始め、冷却を確実にします。
システムの仕組み
一般に、システムの操作は非常に簡単です。 パワード 油圧ポンプシリンダーブロックのジャケットを通る冷却液の循環を確保します。 循環速度は内燃機関のクランクシャフトの回転数に依存します。
シリンダーブロック内のチャネルを通過する不凍液は、ユニットから余分な熱を取り除き、サーモスタットをバイパスしてポンプの受入れコンパートメントに戻ります。 冷却水の温度が 80 ～ 90 ℃に達すると、サーモスタットが大きな循環円を開き、小さな循環円を遮断します。 したがって、シリンダーブロックの後の液体は冷却ラジエーターに送られ、そこで到来する空気の流れとファンによってその温度が低下します。 次に、このプロセスが繰り返されます。
考えられる問題とトラブルシューティング
設計がシンプルであるにもかかわらず、パワーユニットの冷却システムは車両の運転中に故障する可能性があります。 この点で、エンジンは高温で動作することになり、部品の耐用年数が大幅に短くなります。 不適切な冷却操作が発生する原因はまったく異なる場合があります。
サーモスタットの摩耗
ほとんどの場合、システムの問題は、サーモスタットとしても知られる循環循環を切り替えるバルブに関連しています。 部品が 1 つの位置で詰まっている場合、またはバルブが循環サークルのチャネルをしっかりと閉じていない場合、エンジンの暖機運転に非常に時間がかかるか、逆に十分な冷却がないとユニットが深刻な過熱を開始する可能性があります。
サーモスタットの動作原理
原則として、サーモスタットの故障はその完全性の違反に関連しています。 バルブの基礎は熱ワックスであり、加熱されると膜が膨張および圧縮され、大きな循環円が開きます。 何らかの理由でワックスが部品から漏れると、バルブが機能を停止し、不凍液を完全に冷却できなくなります。 磨耗は以下の原因によっても発生する可能性があります 時期尚早の交換冷却剤またはその 低品質。 サーモスタット スプリングが腐食すると、部品が開いた位置、またはまれに閉じた位置で動かなくなることがあります。 どちらの場合も、エンジンは正常に動作できなくなります。 温度範囲- 液体は、必要がない場合でも常に冷却されているか、逆に常に高温になっています。
摩耗の判断は非常に簡単で、2 つの方法で行うことができます。 確認する最も簡単な方法は、削除できない方法を使用することです。 これを行うには、エンジンを始動した直後に、ラジエーターのインレットパイプに触れます。 エンジン始動直後にエンジンが温まる場合は、サーモスタットが開いた状態で固着していることを示しています。 逆に、温度インジケーターが最高値に達しているにもかかわらずホースが冷たいままの場合、これはサーモスタットが開くことができないことを示しています。
サーモスタットを分解することで、冷却システムの誤動作の原因がサーモスタットの誤動作にあることをより正確に検証できます。 取り外したバルブを水の入った容器に入れて加熱します。 水温が90℃に達すると、作動バルブが作動しなければなりません - サーモスタットロッドが動きます。 これが起こらない場合は、その部品に欠陥があると考えて間違いありません。
故障したサーモスタットは修理できませんが、修理が必要です 強制交換。 ほとんどの車の費用が1000ルーブルを超えることはめったにありません。 自動車サービスセンターに行かなくても、自分でバルブを交換することはかなり可能です。
油圧ポンプの問題
車のパワーユニットが過熱する原因の 1 つは、冷却システムのポンプの故障である可能性があります。 ほとんどの場合、問題は油圧ポンプの駆動ベルトが切れているか、張力が弱すぎることです。 この場合、ポンプは不凍液の汲み出しを停止するか、完全には行いません。 これを確認するのは非常に簡単で、エンジンを持ち込んで動作を観察するだけです。 ドライブベルト。 滑りが発生する場合は、張力を高めるか、ベルトを完全に新品に交換する必要があります。 ほとんどの場合、これで問題は解決します。
問題がポンプ自体にある場合、インペラ、ベアリングの摩耗、場合によってはシャフトの亀裂などの状況が発生します。 とりわけ、パイプとポンプを接続するジョイントが密閉されていない可能性があります。 ポンプが生成される圧力がかかると冷却水が漏れます。 漏れの診断は非常に簡単で、エンジンの下の床に白い紙を数時間置くだけです。 青または緑がかった色の小さな斑点さえも見える場合、これはポンプのガスケットが摩耗していることを示しています。
ユニットの作動中にラジエター上部ホースを数秒間指で押さえることで、ポンプ自体の機能をチェックできます。 ポンプが作動すると強い圧力がかかり、ホースを放すと液体がラインに沿って素早く流れていくように感じられます。 また、ノイズが増加することも覚えておく価値があります。 内燃機関の作動ポンププーリーの遊びとベアリングの摩耗を示します。 通常、その摩耗はシールを通って浸透する流体に関連しており、ベアリングから潤滑剤が洗い流されます。
サーモスタットとは異なり、クーラントポンプは部分的に交換できますが、多くの車の所有者は機構を完全に変更することを好みます。
ポンプ交換：
- まず第一に、車両質量をバッテリーから切り離す必要があり、最初のシリンダーのピストンが上部にある必要があります。 死点。 ベルトテンションローラーを分解し、カムシャフトプーリーを取り外します。
- 次に、ラジエーターの下部プラグから冷却水を排出する必要があります。
- ネジを緩める 取付ボルトポンプをシリンダーブロックから外す必要があります。
- 取り外した機構を視覚的に評価することで、その摩耗を判断することが重要です。 インペラ、オイルシール、ドライブギヤが損傷している場合は、ポンプを完全に交換することをお勧めします。
- 新しいメカニズムは次のようにインストールする必要があります 新しいガスケット、前者は、 軽微なダメージ結果的に冷却水漏れにつながります。 ポンプは本体に表示されている番号が上になるように取り付けてください。
- さらに組み立てが行われます 逆順対決。 新しいクーラントを充填することをお勧めしますが、リソースがまだ枯渇していない場合は、既存のクーラントを使用することもできます。
ラジエーターとファンの問題
エンジンの冷却が不十分な場合は、ラジエーターやファンの問題が考えられます。 まず第一に、ラジエーターがほこりや虫で詰まりすぎると、到来する空気の流れやファンによって完全に冷却することができないことを覚えておく価値があります。 多くの場合、掃除することで冷却の問題が解決します。
「クラシック」なエンジン冷却ラジエーターのデザイン。 多くの最新のエンジンでは、冷却剤はラジエーターネックからではなく、膨張タンクに注がれます。
さらに、ラジエーターの亀裂という、より深刻な状況が発生する可能性もあります。これは、事故時と腐食の結果の両方で発生する可能性があります。 ほとんどの場合、ラジエーターは修復できます。 真鍮と銅ははんだ付けを使用して修復され、アルミニウムは特殊なシーラントを使用して修復されます。
はんだ付けする前に、損傷した部分を金属光沢が現れるまでヤスリで徹底的に洗浄します。 その後、亀裂ははんだ用フラックスで処理され、強力なはんだごてを使用して均一なはんだ層が塗布されます (ビデオを参照)。
アルミニウムラジエーターをはんだ付けすることはできませんが、修理用に特別なシーラントが提供されているか、通常の「冷間溶接」を使用することができます。 亀裂のシールを開始する前に、欠陥のある領域を徹底的に洗浄することが重要です。 接着剤の塊を滑らかになるまでよく練り、問題のある領域に塗布します。 車は修理後の翌日にしか使用できないことを覚えておく価値があります。エポキシ接着剤は乾燥するのにかなりの時間がかかります。
冷却ファンに関しては、パワーユニットから回転が伝わる場合は電気配線の断線やクランクシャフトからの駆動の中断などが原因で故障する可能性があります。
最初のケースでは、ファンモーターに接続されているワイヤーの状態を視覚的に評価する価値があります; 断線が検出された場合は、損傷した接点を再接続する必要があります。 ワイヤーの状態が正常であるにもかかわらずファンが動作しない場合は、モーター自体、またはモーターを適切なタイミングで作動させるセンサーが故障している可能性があります。 この場合、カーサービスセンターに連絡して、ファンがオンにならない理由を判断してもらうことをお勧めします。 センサーに問題がある場合、エアフローが継続的に発生するか、まったくオンにならない可能性があります。
エンジンからトルクを伝達するときにファンが回転し始める車では、ドライブベルトの破損が原因で故障することがほとんどです。 交換は非常に簡単です。プーリーの張力を緩め、新しいベルトを取り付ける必要があります。
冷却ファンの設計と修理について詳しくご覧ください。
冷却システムのフラッシングと液体の交換
油圧冷却システムでは、ラインを適時にフラッシングする必要があります。そうしないと、チャネルの壁に腐食、塩の堆積、その他の汚染物質が形成される可能性があります。
詰まりの原因
システム汚染の主な原因は、冷却剤としての使用です。 普通の水。 蛇口から流れる水には以下の成分が含まれています たくさんの塩分が発生し、パイプラインの壁にスケールや錆が発生します。 蒸留水の使用は害が少ないですが、暑い時期に完全に冷却することはできません。 さらに、冬には氷点下の気温になると水が凍り、膨張して水の完全性が損なわれる可能性があります。 個々の部品そしてつながり。
高品質の不凍液または不凍液を使用することをお勧めします。 特殊な冷却物質には重要な資源があり、非常に高い温度でも凍りません。 低温。 しかし、組成物に含まれる添加剤は時間の経過とともに沈殿し始め、システムを詰まらせます。
洗浄工程
まず、フラッシングの前に、ラジエーターの最下部とシリンダーブロックにあるドレンプラグからすべての冷却水を排出し、残留物を取り除きます。
液体の排出はエンジンが冷えている状態でのみ行う必要があることを覚えておくことが重要です。
排水後、プラグを再度締めて膨張タンクに水を注ぎます。 クエン酸あるいはさらに良いのは、特別な洗浄液です。
次に、エンジンが始動し、15 分間アイドリングします。 この場合、循環円を大きく開くように注意する必要があります。 また、洗濯の際に忘れてはいけないのが、 キャビンストーブ最大加熱モードで動作する必要があります。 ユニットが冷えたら、ラジエーターとシリンダーブロックのプラグを開けて液体を排出できます。 排水時に目に見える汚染物質のないきれいな液体が流出するまで、このプロセスを繰り返すことをお勧めします。
新しいクーラントの充填は、フラッシング完了後すぐに行うことができます。 不凍液または不凍液の形成を避けるために、拡張バレルに慎重かつゆっくりと注ぎます。 空気詰まりシステム内で。
タンクがほぼ完全に満たされたら、液体がシステム全体に均一に広がるように、タンクを閉じて内燃エンジンを数分間始動する必要があります。 次に、ユニットの電源を切った後、バレルの最大マークと最小マークの間のレベルに不凍液または不凍液が追加されます。
結論として、言えることは、 根本的な違い不凍液や不凍液は使用しておりません。 しかし、世界の多くの国では、不凍液の効果がやや低いため、自動車メーカーは長い間不凍液の使用を中止しています。 現在の不凍液は次のようなものを使って作られています。 最新技術さらに、エンジンを過熱から保護し、冷却システムラインを汚染から保護します。
もう一度少し思い出してみましょう このシステム冷却。
で 液冷システム 特別な冷却剤が使用されています - 不凍液 さまざまなブランド増粘温度が40℃以下であること。 不凍液には、スケールの形成を防ぐ防食添加剤と消泡剤が含まれています。 これらは非常に有毒であり、慎重な取り扱いが必要です。 水と比較して、不凍液は熱容量が低いため、エンジンシリンダーの壁から熱をあまり集中的に除去しません。
したがって、不凍液で冷却した場合、シリンダー壁の温度は水で冷却した場合よりも15〜20℃高くなります。 これによりエンジンの暖機時間が短縮され、シリンダーの摩耗が軽減されますが、 サマータイムエンジンがオーバーヒートする可能性があります。
液体冷却システムを備えたエンジンの最適な温度領域は、エンジン内の冷却剤の温度がすべてのエンジン動作モードで 80 ～ 100 °C になる温度領域であると考えられます。
車のエンジンに使用される 閉まっている(封印済み) 流体システム冷却 と 強制循環 冷却剤。
密閉冷却システムの内部空洞は環境と常時接続されておらず、連絡はラジエーター プラグまたはラジエーター プラグにある特別なバルブ (特定の圧力または真空) を介して行われます。 膨張タンクシステム。 このようなシステム内の冷却剤は 110 ～ 120 °C で沸騰します。 システム内の冷却剤の強制循環は液体ポンプによって行われます。
エンジン冷却システム で構成されています から：
- シリンダーヘッドとブロック用の冷却ジャケット。
- ラジエーター;
- ポンプ;
- サーモスタット;
- ファン;
- 膨張タンク。
- パイプラインと排水栓を接続します。
さらに、冷却システムには車室内ヒーターが含まれます。
冷却システムの動作原理
まずは検討してみることをお勧めします 回路図冷却システム。
1 - ヒーター; 2 - エンジン; 3 - サーモスタット; 4 - ポンプ。 5 - ラジエーター。 6 - プラグ。 7 - ファン。 8 - 膨張タンク。
A - 小さな循環円（サーモスタットが閉じている）。
A+B - 大きな循環円（サーモスタットが開いている）
冷却システム内の液体循環は 2 つの循環で行われます。
1. 小さな円— 冷えたエンジンを始動すると液体が循環し、 素早いウォームアップ.
2.ビッグサークル— エンジンが暖まっているとムーブメントが循環します。
簡単に言うと、小さな円はラジエターを通さない冷却水の循環、大きな円はラジエーターを通過する冷却水の循環です。
冷却システムの設計は車種によって異なりますが、動作原理は同じです。
このシステムの動作原理は、次のビデオで見ることができます。
システム構造を動作順序に従って分解することを提案します。 したがって、冷却システムの動作は、このシステムの心臓部である液体ポンプが始動するときに開始されます。
1.液体ポンプ
液体ポンプは、エンジン冷却システム内の液体を強制循環させます。 遠心式ベーンポンプは自動車のエンジンに使用されています。
私たちのを検索 液体ポンプまたは ウォーターポンプはエンジンの前部にある必要があります（前部はラジエーターに近い部分であり、ベルト/チェーンが配置されている部分です）。
液体ポンプはベルトによってクランクシャフトと発電機に接続されています。 したがって、ポンプを見つけるには、以下を見つけるだけで十分です クランクシャフトそして発電機を見つけます。 ジェネレーターについては後ほど説明しますが、ここでは、何を探すべきかを説明します。 発電機はエンジン本体に取り付けられたシリンダーのように見えます。
1 - 発電機。 2 - 液体ポンプ; 3 - クランクシャフト
それで、場所がわかりました。 次に、そのデバイスを見てみましょう。 システム全体とその部分の構造は異なりますが、このシステムの動作原理は同じであることを思い出してください。
1 - ポンプカバー;2 - オイルシールのスラストシールリング。
3 - オイルシール; 4 - ポンプローラーベアリング。
5 — ファンプーリーハブ。6 - 固定ネジ。
7 - ポンプローラー。8 - ポンプハウジング。9 - ポンプインペラ。
10 - インテークパイプ。
ポンプの動作は次のとおりです。ポンプはクランクシャフトからベルトを介して駆動されます。 ベルトがポンププーリーを回転させ、ポンププーリーハブ(5)を回転させます。 これにより、ポンプ シャフト (7) が回転します。ポンプ シャフト (7) の端にはインペラ (9) があります。 冷却剤は入口パイプ (10) を通ってポンプ ハウジング (8) に入り、インペラによって冷却剤が冷却ジャケット内に移動します (図からわかるように、ハウジングの窓を通って、ポンプからの移動方向は矢印で示されています）。
したがって、ポンプはクランクシャフトによって駆動され、液体は入口パイプを通ってポンプに入り、冷却ジャケットに入ります。
液体ポンプの動作は、次のビデオ (1:48) でご覧いただけます。
液体がどこからポンプに入るのかを見てみましょう。 そして液体は非常に細かいところから入ります。 重要な詳細— サーモスタット。 温度管理を担当するのはサーモスタットです。
2. サーモスタット
サーモスタットにより水温を自動調整し、始動後のエンジン暖気を促進します。 冷却剤がどの円（大または小）を流れるかを決定するのはサーモスタットの動作です。
このユニットは実際には次のようになります。
サーモスタットの動作原理 非常に単純です。サーモスタットには敏感な要素があり、その中に固体の充填剤が入っています。 特定の温度になると、溶け始めてメインバルブが開き、逆に追加のバルブが閉じます。
サーモスタット装置:
1、6、11 – パイプ。 2、8 - バルブ。 3、7 – スプリング。 4 – バルーン。 5 – ダイヤフラム。 9 – ロッド。 10 – フィラー
サーモスタットの操作は簡単です。ここで確認できます。
サーモスタットには、2 つの入口パイプ 1 および 11、出口パイプ 6、2 つのバルブ (メイン 8、追加バルブ 2)、および感応要素が備えられています。 サーモスタットはクーラントポンプ入口の前に設置され、パイプ 6 を介してクーラントポンプ入口に接続されています。
化合物:
を通してパイプ1接続します とエンジン冷却ジャケット,
を通して パイプ11- 底付き 迂回するラジエータータンク。
サーモスタットの感応要素は、シリンダー 4、ゴム製ダイアフラム 5、およびロッド 9 で構成されています。シリンダー内部の壁とゴム製ダイアフラムの間には、高い係数を有する固体充填剤 10 (微結晶ワックス) があります。容積の拡大。
冷却水温度が 80 °C を超えると、スプリング付きサーモスタット 7 のメインバルブ 8 が開き始めます。 80 °C 未満の温度では、メインバルブがラジエーターからの流体出口を閉じ、流体はエンジンからポンプに流れ、スプリング 3 付きサーモスタットの開いた追加バルブ 2 を通過します。
冷却剤の温度が 80 °C を超えると、固体フィラーが感応要素内で溶けてその体積が増加します。 その結果、ロッド９がシリンダ４から抜け出し、シリンダ４が上方に移動する。 同時に、追加のバルブ 2 が閉じ始め、94 °C を超える温度では、エンジンからポンプへの冷却剤の通路を遮断します。 この場合、メインバルブ８が完全に開き、冷却液がラジエータ内を循環する。
バルブの動作は、次の図に明確に示されています。
A - 小さな円、メインバルブが閉じられ、バイパスバルブが閉じられます。 B - 大きな円、メインバルブが開き、バイパスバルブが閉じています。
1 — インレットパイプ (ラジエーターから); 2 - メインバルブ;
3 - サーモスタットハウジング。 4 - バイパスバルブ。
5 - バイパスホースパイプ。
6 - ポンプへの冷却剤供給パイプ。
7 — サーモスタットカバー。 8 - ピストン。
そこで、小さな円を扱いました。 ポンプとサーモスタットが接続されている装置を分解しました。 次に、大きな円とその大きな円の重要な要素であるラジエーターに移りましょう。
3. ラジエーター/クーラー
ラジエーター冷却液から熱を除去します。 環境。 の上 乗用車管状プレートラジエーターが使用されます。
したがって、ラジエーターには折りたたみ式と非折りたたみ式の2種類があります。
以下にそれらの説明を示します。
膨張タンクについてもう一度言いたい (膨張タンク)
ファンはラジエーターの隣またはその上に取り付けられます。 次に、このファンの設計に移りましょう。
4. ファン
ファンはラジエーターを通過する空気の速度と量を増加させます。 車のエンジンには 4 枚羽根と 6 枚羽根のファンが取り付けられています。
メカニカルファンを使用する場合,
ファンには、横材 (2) にリベット留めされた 6 枚または 4 枚のブレード (3) が含まれています。 後者は流体ポンププーリー (1) にねじ止めされており、ベルトドライブ (5) を使用してクランクシャフトによって駆動されます。
前に述べたように、発電機 (4) も作動します。
扇風機を使用する場合,
ファンは電気モーター 6 とファン 5 で構成されます。ファンは 4 つの羽根を持ち、電気モーターのシャフトに取り付けられています。 ファン ハブのブレードは不均等に配置され、回転面に対して斜めに配置されています。 これにより、ファンの流れが増加し、動作ノイズが低減されます。 多くのための 効率的な仕事電動ファンは、ラジエータに取り付けられたケーシング７内に収容されている。 電動ファンは3つのゴムブッシュを使用してケーシングに取り付けられています。 センサー3により冷却水温度に応じて電動ファンが自動でON/OFFされます。
それでは、まとめてみましょう。 根拠のないことを言わずに、写真を使ってそれを要約しましょう。 特定のデバイスに焦点を当てる必要はありませんが、設計がどれほど異なっていても、動作原理はすべてのシステムで同じであるため、動作原理を理解する必要があります。
エンジンが始動するとクランクシャフトが回転し始めます。 ベルトドライブ (発電機もベルトドライブ上にあることを思い出してください) を介して回転が液体ポンププーリー (13) に伝達されます。 液体ポンプ ハウジング (16) 内のインペラとともにシャフトを回転させます。 冷却液はエンジン冷却ジャケット (7) に入ります。 次に冷媒は出口管(4)を通ってサーモスタット(18)を経て液体ポンプに戻ります。 この時点ではサーモスタットは開いています バイパス弁、しかしメインは閉まっています。 したがって、液体はラジエーター (9) を介さずにエンジン ジャケット内を循環します。 これにより、エンジンの迅速な暖機運転が保証されます。 冷却液が加熱されると、メインサーモスタットバルブが開き、バイパスバルブが閉じます。 ここで、流体はサーモスタットバイパスパイプ (3) を通って流れることができず、インレットパイプ (5) を通ってラジエーター (9) に強制的に流れます。 そこで液体は冷却され、サーモスタット (18) を通って液体ポンプ (16) に戻ります。
冷却剤の一部がエンジン冷却ジャケットからパイプ 2 を通ってヒーターに流れ、ヒーターからパイプ 1 を通って戻ってくることは注目に値します。ただし、これについては次の章で説明します。
これでシステムが理解できるようになったと思います。 読んだあと この記事, この冷却システムの動作原理を理解することで、別の冷却システムをナビゲートできるようになると思います。
次の記事も読むことをお勧めします。
暖房システムについて触れたので、次回はこのシステムについての記事になります。
写真はエンジン冷却システムの図を示しています 日産アルメーラ G15
標準のエンジン冷却システムは、加熱された部品を冷却します。 システム内 現代の車他の機能も実行します。
- 潤滑システムオイルを冷却します。
- ターボ過給システム内を循環する空気を冷却します。
- ガス再循環システムで排気ガスを冷却します。
- 冷める 作動流体 オートマチックトランスミッション歯車;
- 換気、暖房、空調システム内を循環する空気を加熱します。
自動車ではほとんどの場合、液冷システムが使用されます。 エンジン部品を均一かつ非常に効率的に冷却し、空気よりも騒音が少なく動作します。 液体システムの人気に基づいて、自動車エンジン冷却システム全体の動作原理がその例に基づいて検討されます。
エンジン冷却系統図
写真は、キャブレターを備えたVAZ 2110とインジェクター（燃料噴射装置）を備えたVAZ 2111のエンジン冷却システムの図を示しています。
ガソリン用と ディーゼルエンジン同様の設計の冷却システムが使用されます。 彼らの スタンダードセット要素は次のとおりです。
- 普通、 オイルラジエーターおよび冷却剤ラジエーター。
- ラジエーターファン。
- 遠心力ポンプ;
- サーモスタット;
- ヒーター熱交換器;
- 膨張タンク。
- エンジン冷却ジャケット。
- 制御システム。
これらの各要素を個別に見てみましょう。
1. ラジエーター。
- 従来のラジエーターでは、加熱された液体は空気の逆流によって冷却されます。 効率を高めるために、設計では以下を使用します。 特別な装置チューブラータイプ。
- オイルクーラーは、潤滑システム内のオイルの温度を下げるように設計されています。
- 排気ガスを冷却するために、再循環システムは 3 番目のタイプのラジエーターを使用します。 涼しくすることができます 混合気燃焼中に窒素酸化物の生成が少なくなります。 追加のラジエーターには別個のポンプが装備されており、これも冷却システムに含まれています。
- 油圧;
- 機械式（車のエンジンのクランクシャフトに永久的に接続されている）。
- 電気式 (バッテリー電流によって駆動)。
3. 遠心ポンプ。冷却システムはポンプを使用して液体を循環させます。 遠心ポンプも装備可能 他の種類ベルトやギアなどの駆動装置。 ターボチャージャー付きエンジンの場合、メインの遠心ポンプに加えて、追加の遠心ポンプを使用して、より多くの用途に使用できます。 効率的な冷却ターボチャージャーとチャージエア。 エンジン制御ユニットはポンプの動作を制御するために使用されます。
4. サーモスタット。サーモスタットを使用して、ラジエーターに入る液体の量が調整されます。 サーモスタットはエンジン冷却ジャケットからラジエターに至るパイプに取り付けられています。 サーモスタットのおかげで、冷却システムの温度を制御できます。
が付いている車の中で 強力なエンジンわずかに異なるタイプで使用できます - 電気加熱式。 3 つの動作位置で 2 段階の範囲でシステム流体の温度制御を行うことができます。
このサーモスタットは、エンジンが最大動作しているときに開きます。 同時に、ラジエターを通過する冷却液の温度が90℃まで低下し、それによってエンジン爆発の可能性が減少します。 サーモスタットの他の 2 つの動作位置 (開および半開) では、液体温度は 105 °C に維持されます。
5. ヒーター熱交換器。熱交換器に入る空気は、その後の使用のために加熱されます。 暖房システム車。 熱交換器の効率を高めるために、熱交換器はエンジンを通過した高温の冷却水の出口に直接配置されています。
6. 膨張タンク。冷媒の温度が変化すると、その体積も変化します。 これを補うために、冷却システムに膨張タンクが組み込まれ、システム内の液体の体積を同じレベルに維持します。
7. エンジン冷却ジャケット。設計上、このようなジャケットは、エンジン ブロック ヘッドとシリンダー ブロックを通過する流体のチャネルを表します。
8. 制御システム。エンジン冷却システムの制御要素として、次のものを含めることができます。 次のデバイス:
- 循環液温度センサーです。 温度センサーは温度値を対応する電気信号値に変換し、制御ユニットに供給します。 冷却システムを排気ガスの冷却などに使用する場合は、冷却システムにもう一つ設置することも可能です。 温度センサー、ラジエター出口に取り付けられています。
- 電子ベースの制御ユニット。 温度センサーから電気信号を受信すると、制御ユニットは自動的に反応し、システムの他のアクチュエーターに対して適切な動作を実行します。 通常、コントロールユニットには、 ソフトウェア、信号処理のプロセスを自動化し、冷却システムの動作を設定するすべての機能を実行します。
- また、制御システムには、停止後のエンジン冷却リレー、補助ポンプリレー、サーモスタットヒーター、ラジエターファンコントロールユニットなどのデバイスや要素が含まれる場合があります。
エンジン冷却システムの作動原理
冷却がスムーズに行われるのは、制御システムの存在によるものです。 が付いている車の中で 現代のエンジン彼女の行動は～に基づいている 数学的モデル、システムパラメータのさまざまな指標が考慮されます。
- 潤滑油の温度。
- エンジンを冷却するために使用される液体の温度。
- 外気温。
- 他の 重要な指標、システムの動作に影響を与えます。
を使用することで 遠心力ポンプシステム内の冷却液を強制循環させます。 液体が冷却ジャケットを通過すると加熱され、ラジエーターに入ると冷却されます。 流体が加熱されると、エンジン部品自体が冷却されます。 冷却ジャケット内では、液体は縦方向 (シリンダーのラインに沿って) と横方向 (あるマニホールドから別のマニホールドへ) の両方に循環できます。
その循環の円は冷却剤の温度によって異なります。 エンジンが始動すると、エンジン自体と冷却液は冷えており、その加熱を促進するために、液体はラジエーターをバイパスして小さな循環円に導かれます。 その後、エンジンが暖まるとサーモスタットが発熱し、作動位置が半開状態に変化する。 その結果、冷却水がラジエーターを通って流れ始めます。
ラジエーターからの空気の逆流が流体温度を必要な値まで下げるのに十分でない場合、ファンがオンになり、追加の空気流が生成されます。 冷却された液体は再び冷却ジャケットに入り、サイクルが繰り返されます。
車がターボチャージャーを使用する場合、二重回路冷却システムが装備されている場合があります。 その最初の回路はエンジン自体を冷却し、2 番目の回路は給気流を冷却します。
見て 教育ビデオエンジン冷却システムの動作原理について:
冷却システム
冷却システムは、エンジンの熱状態を正常に維持するように設計されています。
エンジンが作動すると、シリンダー内の温度は 2000 度以上に上昇し、平均は 800 ～ 900 ℃ になります。 エンジンの「本体」から熱を取り除かないと、始動後数十秒以内にエンジンは冷えなくなり、絶望的に暑くなります。 次回は、 冷えたエンジン大規模なオーバーホールの後のみ。
冷却システムは、エンジンの機構や部品から熱を除去するために必要ですが、これは目的の大きな半分ではあっても、半分にすぎません。 正常な作業プロセスを確保するには、冷えたエンジンの暖機運転を早めることも重要です。 そしてこれが冷却システムの 2 番目の部分です。
通常は液体冷却システムが使用されますが、 密閉型、液体の強制循環と膨張タンクを備えています（図25）。
米。 25 エンジン冷却系統図
a) 小さな循環円
a) 大きな循環の輪
1 - ラジエーター; 2 - 冷却剤循環用のパイプ。 3 - 膨張タンク。
4 - サーモスタット。 5 - ウォーターポンプ。 6 - シリンダーブロック冷却ジャケット。
7 - ブロックヘッド用の冷却ジャケット。 8 - 電動ファン付きヒーターラジエーター。 9 - ヒーターラジエターバルブ;
10 - ブロックから冷却剤を排出するためのプラグ。 11 - ラジエーターから冷却液を排出するためのプラグ。
12 - ファン
冷却システムは次のもので構成されます。
- ブロックとシリンダーヘッドの冷却ジャケット、
- 遠心力ポンプ、
- サーモスタット、
- 膨張タンク付きラジエーター、
- ファン、
- パイプとホースの接続。
図 25 では、冷却剤循環の 2 つの円を簡単に区別できます。 小さな循環円 (赤い矢印) は、冷えたエンジンをできるだけ早く暖めるために役立ちます。 そして、青い矢印が赤い矢印に加わると、すでに加熱された液体が大きな円を描いて循環し始め、ラジエーター内で冷却されます。 このプロセスを主導します 自動装置 - サーモスタット。
システムの動作を監視するために、計器パネルには冷却水温度インジケーターがあります。 常温エンジンの運転中、冷却液の温度は 80 ～ 90 ℃ 以内である必要があります (図 63 を参照)。
私に向けられた非難の言葉を受ける危険性がありますが、動いているエンジンも生き物であると想像してみましょう。 あらゆる生物の温度は一定の値であり、温度が変化すると、 不快な結果。 エンジンでも同様のことが起こり、熱条件が基準値に達していないと正常に作動しません。
エンジン冷却ジャケットブロックとシリンダーヘッド内の冷却液が循環する多くのチャネルで構成されています。
遠心力ポンプ液体がエンジン冷却ジャケットとシステム全体を通って移動します。 ポンプはエンジンのクランクシャフトプーリーからのベルトドライブによって駆動されます。 ベルトの張力は、発電機のハウジングをたわませることで調整します (図 59a を参照)。 テンションローラードライブ カムシャフトエンジン（図 11b を参照）。
サーモスタットエンジンの最適な熱状態を一定に維持するように設計されています。 冷えたエンジンを始動するときは、サーモスタットが閉じられ、できるだけ早くエンジンを暖めるために、すべての液体が小さな円内でのみ循環します (図 25)。 冷却システム内の温度が 80 ～ 85°C を超えると、サーモスタットが自動的に開き、液体の一部が冷却のためにラジエーターに入ります。 高温では、サーモスタットが完全に開き、すべての熱い液体が大きな円を描くように送られ、積極的に冷却されます。
ラジエーター車の移動やファンの使用によって生じる空気の流れにより、通過する液体を冷却する役割を果たします。 ラジエーターには、大きな冷却表面積を生み出す多くのチューブと「膜」があります。
さて、家庭の例ですが、 車のラジエーター- みんな知ってる。 家の全員が中央または局所暖房用のラジエーター (バッテリー) を持っています。 また、特別な構成があり、ラジエーターの複雑な表面の総面積が大きいほど、家の中が暖かくなります。 そしてこのとき、暖房システム内の水は積極的に冷却され、つまり熱を放出します。
膨張タンク加熱および冷却中の冷媒の体積と圧力の変化を補償するために必要です。
ファン走行中の車のラジエーターを通過する空気の流れを強制的に増加させるだけでなく、エンジンが作動して車が停止しているときにも空気の流れを作り出すように設計されています。
次の 2 種類のファンが使用されます。常時作動、クランクシャフトプーリーによってベルト駆動され、冷却水温度が約 100 度に達すると電動ファンが自動的に作動します。
パイプとホースは、エンジン冷却ジャケットをサーモスタット、ポンプ、ラジエーター、膨張タンクに接続するために使用されます。
エンジン冷却システムにはキャビン ヒーターも含まれています。 高温の冷却水はヒーターコアを通過し、車室内に供給される空気を加熱します。 キャビン内の気温は、ドライバーがヒーターラジエーターを通過する液体の流量を増減する特別なタップによって調整されます。
冷却システムの主な故障。
クーラント漏れラジエーター、ホース、ガスケット、シールの損傷により発生する可能性があります。
不具合を解消するには、ホースやチューブを固定しているクランプを締めたり、損傷した部品を新しいものと交換する必要があります。 ラジエーターチューブが損傷した場合は、穴や亀裂を「補修」することもできますが、原則として、ラジエーターを交換することですべてが終了します。
エンジンのオーバーヒートが原因で発生する可能性があります レベル不足冷却水、ファンベルトの張力の低下、ラジエターチューブの詰まり、サーモスタットの故障などが考えられます。
誤動作を解消するには、冷却システムの液面を元に戻し、ファンベルトの張力を調整し、ラジエーターをフラッシュし、サーモスタットを交換する必要があります。
エンジンのオーバーヒートは、冷却システムの要素が正常に動作している場合でも、車が動いているときに頻繁に発生します。 低速そして 重い荷物エンジンに。 激しい運転をするとこのようなことが起こります 道路状況、 のような 田舎道そして誰もが都会の交通渋滞にうんざりしています。 このような場合、定期的に、少なくとも短期間の「休憩」を取ることで、車のエンジンについて、そして自分自身についても考える価値があります。
運転中は注意し、絶対に行わないでください 緊急モードエンジン始動中！
エンジンが 1 回でも過熱すると、金属の構造が破壊されることに注意してください。
同時に、車の「心臓部」の寿命も大幅に短くなります。
冷却システムの動作。
車を運転するときは、定期的にボンネットの下を確認する必要があります。 たとえあなたが訓練を受けて文献学者になり、この世で釘を一本も打ったことがないとしても、何かを見て、車の寿命を延ばすためのタイムリーな措置を講じることができるでしょう。
膨張タンク内の冷却剤のレベルが低下した場合、または液体がまったくない場合は、まず冷却剤を追加し、次に冷却剤がどこに行ったのかを（自分で、または専門家の助けを借りて）把握する必要があります。
エンジンの作動中、液体は沸点に近い温度まで加熱されます。これは、液体の組成に含まれる水が徐々に蒸発することを意味します。 半年以内なら 日常的に使用車、タンク内のレベルが少し下がっていますが、これは正常です。 しかし、昨日タンクがいっぱいで、今日はタンクの底部しかない場合は、冷却剤の漏れを探す必要があります。
システムからの液体の漏れは、多かれ少なかれ長期間駐車した後のアスファルトまたは雪上の黒い斑点によって簡単に識別できます。 ボンネットを開けたら、アスファルト上の濡れた跡とボンネットの下の冷却システム要素の位置を比較することで、漏れの場所を簡単に見つけることができます。
少なくとも週に1回はタンク内の液面を監視し、漏れがある場合は補充し、液面低下の原因を見つけて排除する必要があります。 言い換えれば、エンジン冷却システムを整備する必要があります。 そうしないと、重篤な「病気」になり、「入院」が必要になる可能性があります。
ほぼすべてにおいて 国産車クーラントにはTOCOL A-40という特殊な低温凍結液体を使用しています。 数字（マイナス40度）は液体が凍結（結晶化）し始める温度を示しており、極北ではTOSOL A-65が使用されており、マイナス65度から凍結し始めます。
TOSOL A-40 は、水とエチレングリコールおよび添加剤の混合物です。 このソリューションには多くの利点が組み合わされています。 ドライバー自身がすでに凍結した後にのみ凍結し始めるという事実に加えて（冗談です）、TOSOLは防食、消泡特性も備えており、通常のスケールの形で堆積物を実質的に生成しません。純粋な蒸留水。 したがって、冷却システムに追加できるのは蒸留水のみです。
車を運転するときは、路上の破損は常に不快であるため、張力だけでなくウォーターポンプドライブベルトの状態も監視する必要があります。 予備のベルトを持ち歩くことをお勧めします。 あなた自身ではない場合は、道にいる「紳士」の一人がそれを変えるのを手伝ってくれるでしょう。
ファンモーターセンサーが故障すると、冷却液が沸騰してエンジンに損傷を与える可能性があります。 電動ファンがオンにするコマンドを受け取っていないため、液体は冷却補助なしで加熱され続け、沸点に近づきます。 しかし、ドライバーの目の前には、矢印と赤い扇形のデバイスがあります。 さらに、ファンがオンになると、ほとんどの場合、多少の振動と若干の追加ノイズが感じられます。 コントロールしたいという欲求はあるでしょうが、方法は必ずあります。
暑い夏にオフロードを低速で走行中にエンジンが「沸騰」するときは特に不快です。 したがって、 実践的なアドバイス故郷の奥地を探索するのが好きで、ドライバーの握り方も知っている人向けです。
車内にトグル スイッチをもう 1 つ追加 (または無料のトグル スイッチを使用) すれば、冷却システムの電動ファンを手動でオンにでき、センサーが故障しても旅行が中断されることはありません。 デバイスの冷却剤の温度を監視することで、ファンをいつオンまたはオフにするかを決定できます。
道路上（または、より多くの場合、渋滞中）で、冷却水の温度が臨界値に近づいており、ファンが作動していることに気づいた場合、この場合は解決策があります。 冷却システムの動作には追加のラジエーター、つまりインテリアヒーターラジエーターを含める必要があります。 ヒーターの蛇口を完全に開き、ヒーターのファンを全速力でオンにし、ドアの窓を下げて「汗を流して」家または最寄りのカーサービスセンターに行きます。 ただし、エンジン温度計の針を注意深く監視し続けてください。 レッドゾーンに入った場合は、直ちに停止し、ボンネットを開けて「クールダウン」してください。
時間が経つにつれて、サーモスタットが大きな循環循環を通じて液体を放出しなくなる場合、問題が発生する可能性があります。 サーモスタットが作動しているかどうかを判断するのは難しくありません。 冷却水温度計の針が中間の位置（サーモスタットが閉じている）に達するまで、ラジエーターは加熱しないでください（手動で判断）。 その後、熱い液体がラジエーターに流れ始め、ラジエーターが急速に加熱され、サーモスタットバルブが適時に開いたことを示します。 しかし、ラジエーターが冷えたままの場合は、2 つの方法があります。 サーモスタットのハウジングをタップすると、結局開くかもしれません。あるいはすぐに、精神的にも経済的にも交換の準備をしてください。
次の場合はすぐに整備士に任せてください オイルレベルゲージ冷却システムから潤滑システムに入った液体の液滴が見えます。 これはシリンダーヘッドガスケットが損傷しており、冷却水が内部に漏れていることを意味します。 オイルパンエンジンのクランクケース。 オイルの半分が不凍液で構成されている状態でエンジンを運転し続けると、エンジン部品の磨耗が深刻になります。 そして、これはすでに非常に高価な修理に関連しています。
ウォーターポンプのベアリングは「突然」壊れることはありません。 まず、ボンネットの下から特定の笛の音が現れ、ドライバーが「将来のことを考える」場合は、適時にベアリングを交換します。 それ以外の場合は、車が「突然」故障したために空港またはビジネス会議に遅れた後でも、変更する必要があります。
各ドライバーは、エンジンが高温になっていると冷却システムが状態にあることを理解し、覚えておく必要があります。 高血圧！ 車のエンジンがオーバーヒートして「沸騰」した場合は、もちろん車を停止してボンネットを開ける必要がありますが、ラジエターキャップを開けることはお勧めしません。 これはエンジンの冷却プロセスを速めることにはほとんど効果がありませんが、重度の火傷を負う可能性があります。
スマートに着飾ったゲストにとって、不器用に開けられたシャンパンのボトルが何を意味するかは誰もが知っています。 車の中ではすべてがはるかに深刻です。 熱いラジエーターのキャップを素早く不用意に開けると、噴水が飛び出しますが、ワインではなく、沸騰した不凍液が噴出します。 この場合、運転者だけでなく、周囲の歩行者にも被害が及ぶ可能性があります。 したがって、ラジエターキャップやエキスパンションタンクを開ける必要がある場合は、まず予防策を講じてゆっくりと開ける必要があります。
このことから、その外国車の運転手は運転経験がほとんどないだけでなく、この本を読んでいなかったと結論付けることができます。 しかし、これは彼の問題であり、読者にそんなことが起こるべきではありません。
