Systém chladenia motora automobilu: konštrukcia a princíp činnosti. Chladiaci systém Systém chladenia motorového oleja

Základné poruchy chladiaceho systému Príznaky poruchy: podchladenie alebo prehriatie motora Pre prevádzkový stav je potrebná optimálna teplota chladiacej kvapaliny, dobrá tepelná vodivosť stien vodných plášťov a rúrok chladiča.

Starostlivosť o chladiaci systém 1. Denne kontrolujte tesnosť systému. V prípade potreby odstráňte poruchu Denne kontrolujte prítomnosť kvapaliny v chladiacom systéme vozidla. V prípade potreby pridajte tekutinu. Jeho úroveň by mala byť nižšia

Systém mazania. Účel a konštrukcia Systém mazania motora je nevyhnutný pre nepretržitý prísun oleja na trecie plochy dielov a odvod tepla z nich. Povrchy lícujúcich dielov motora sa vyznačujú vysokou presnosťou a čistotou spracovania. Avšak

Účel a všeobecná štruktúra karosérie Väčšina osobných automobilov má takzvanú monokokovú karosériu, na ktorej je inštalovaný motor, prevodové jednotky, zavesenie podvozku a ďalšie vybavenie. V nákladných autách, autobusoch,

Kapitola 1. Konštrukcia, výzbroj a dodávka člnov 1.1. Účelové člny sú malé otvorené plavidlá bez paluby navrhnuté tak, aby vyhovovali potrebám lode. S ich pomocou sa rieši široká škála úloh: – detonácia plávajúcich mín – preprava vojsk;

22. Systém s neobmedzenou rozpustnosťou v kvapalnom a pevnom skupenstve; eutektické, peritektické a monotektické systémy. Systémy s polymorfizmom komponentov a eutektoidnou transformáciou Je možná úplná vzájomná rozpustnosť v tuhom stave

(ICE) a ich komponenty sú počas prevádzky rôznych vozidiel vystavené intenzívnemu teplu. Súčasne môže prehriatie aj podchladenie motora spôsobiť jeho poruchu. V tomto smere je jednou z najdôležitejších úloh vývojárov pohonných jednotiek zabezpečiť optimálne tepelné podmienky pre ich prevádzku. Dobre organizovaný systém chladenia motora pomáha dosiahnuť najlepšie prevádzkové parametre spaľovacieho motora, medzi ktoré patria:

1. Maximálny výkon.
2. Minimálna spotreba paliva.
3. Predĺžená životnosť.

Vplyv teplotných parametrov na chod motora

Počas jedného pracovného cyklu sa vo valcoch spaľovacieho motora zmení teplota od 80...120 stupňov Celzia pri nasávaní horľavej zmesi až po 2000...2200 stupňov Celzia pri jej spaľovaní. V tomto prípade sa pohonná jednotka dosť zahrieva.

Ak motor počas prevádzky nie je dostatočne intenzívne chladený, jeho časti sa veľmi zohrejú a zmenia veľkosť. Objem motorového oleja naliateho do kľukovej skrine tiež výrazne klesá (v dôsledku vyhorenia). V dôsledku toho sa zvyšuje trenie medzi vzájomne pôsobiacimi časťami, čo vedie k ich rýchlemu opotrebovaniu alebo dokonca zaseknutiu.

Prechladzovanie spaľovacieho motora však negatívne ovplyvňuje aj jeho chod. Na stenách valcov studeného motora dochádza ku kondenzácii palivových pár, ktoré odplavením vrstvy maziva riedia motorový olej v kľukovej skrini.

Aby sa eliminovali negatívne dôsledky spojené s porušením tepelného režimu, chladiace systémy sú navrhnuté tak, aby zabránili prehriatiu a podchladeniu motora počas prevádzky.

V dôsledku toho sa chemické vlastnosti týchto látok zhoršujú, čo prispieva k:

• zvýšená spotreba motorového oleja;
• intenzívne opotrebovanie trecích plôch;
• pokles výkonu pohonnej jednotky;
• zvýšená spotreba paliva.

Klasifikácia

Pri bežiacom motore je potrebné zabezpečiť odvod 25 až 35 % vytvoreného tepla. Na jeho efektívne absorbovanie (odstránenie) sa najčastejšie používa voda, vzduch alebo špeciálna kvapalina (nemrznúca zmes, nemrznúca zmes). Chladiaci materiál určuje spôsob chladenia pohonnej jednotky.

Existujú systémy:

1. Nútené chladenie vzduchom.
2. Chladenie kvapalinou s uzavretým cyklom.

Kvapalinový chladiaci systém

V súčasnosti sa na efektívne chladenie automobilových motorov používa uzavretý kvapalinový chladiaci systém s uzavretým cyklom.

Dizajn

Systém nevyhnutne obsahuje expanznú nádrž, ktorá slúži na kompenzáciu zmien objemu kvapaliny pri zmene jej teploty. Okrem toho sa cez ňu naleje chladiaca kvapalina.

Súčasťou systému je aj:

• vodný plášť pohonnej jednotky (priestor medzi dvojitými stenami bloku valcov a jeho hlavou v miestach, kde sa odvádza nadmerné teplo);
• teplotný senzor;
• bimetalový alebo elektronický termostat, ktorý zabezpečuje optimálnu teplotu v systéme;
• odstredivé čerpadlo, ktoré zabezpečuje nútenú cirkuláciu chladiacej kvapaliny v systéme;
• ventilátor, ktorý zvyšuje tok prichádzajúceho vzduchu do hlavného radiátora systému;
• radiátor, ktorý prenáša teplo do okolia;
• radiátor ohrievača určený na prenos tepla priamo do interiéru vozidla;
• ovládacie zariadenie zabudované do palubnej dosky automobilu.

Princíp fungovania

Chladiaca kvapalina sa naleje do systému cez expanznú nádrž. Neustále cirkuluje vo vnútri systému, odoberá teplo komponentom motora, ktoré sa počas prevádzky zahrievajú, ohrieva sa, vstupuje do chladiča, je ochladzovaný v chladiči protiprúdom vzduchu a vracia sa späť.

V prípade potreby sa zapne ventilátor, čím sa zvýši účinnosť chladenia. Pri uzavretých chladiacich systémoch by teplota chladiacej kvapaliny nemala presiahnuť 126 stupňov Celzia. To zaisťuje optimálnu tepelnú prevádzku pohonnej jednotky.

Doplnkové funkcie

Okrem svojej hlavnej úlohy - odstraňovanie tepla z vykurovacích telies, chladiaci systém kvapalinového motora tiež poskytuje:

• Zahrievanie pohonnej jednotky v chladnom období

Moderné kvapalinové chladiace systémy majú dva okruhy, cez ktoré môže chladivo cirkulovať. To sa deje tak, že v momente naštartovania studeného motora, keď sú jeho časti a samotná kvapalina na nízkej teplote, chladiaca kvapalina cirkuluje v malom kruhu (za chladičom).

Zabezpečuje to termostat, ktorý keď teplota stúpne na určitú úroveň (70-80 stupňov Celzia), otvorí sa a umožní chladiacej kvapaline cirkulovať vo veľkom kruhu (cez chladič). Tým sa urýchli proces zahrievania motora.

• Ohrievanie vzduchu vo vnútri auta

V chladnom období sa na ohrev vzduchu v interiéri auta používa horúca chladiaca kvapalina. Na tento účel je v kabíne inštalovaný prídavný radiátor vybavený vlastným ventilátorom. S ich pomocou sa teplo odoberané z horúcej kvapaliny rozdeľuje po celom objeme kabíny.

• Zníženie teploty vzduchu vháňaného do valcov

Najmä pre motory vybavené turbodúchadlami sú k dispozícii dvojokruhové systémy, v ktorých jeden okruh zabezpečuje chladenie kvapalinou a druhý chladenie vzduchom.

Okrem toho je chladiaci okruh chladiacej kvapaliny tiež dvojokruhový, pričom jeden okruh chladí hlavu valcov a druhý samotný blok.

Je to spôsobené tým, že v motore s turbodúchadlom by mala byť teplota hlavy valcov o 15...20 stupňov Celzia nižšia ako teplota samotného bloku. Zvláštnosťou tohto chladiaceho systému je, že každý okruh je riadený vlastným termostatom.

Výhody a nevýhody

Kvapalný systém chladenia motora je prítomný takmer vo všetkých moderných automobiloch. V zásade sa líši od systémov chladenia vzduchom a zaručuje:

• rovnomerné a rýchle zahrievanie pohonnej jednotky;
• účinný odvod tepla za akýchkoľvek prevádzkových podmienok motora;
• zníženie nákladov na energiu;
• stabilné tepelné prevádzkové podmienky motora;
• možnosť využitia vzniknutého tepla na ohrev vzduchu v kabíne a pod.

Medzi niekoľko nevýhod kvapalinového chladiaceho systému patrí:

• potreba pravidelnej údržby a zložitosť opráv;
• zvýšená citlivosť na zmeny teploty.

Poruchy a spôsoby ich odstránenia

Všetky kvapalinové chladiace systémy majú charakteristické poruchy. Najčastejšie:

1. termostat je zaseknutý v zatvorenej polohe (cirkulácia kvapaliny sa vykonáva v malom kruhu);
2. porucha čerpadla;
3. poškodenie výfukového ventilu zabudovaného do zátky expanznej nádrže;
4. únik chladiacej kvapaliny v dôsledku odtlakovania systému (poškodenie tesnení, korózia atď.).
5. Okrem toho sa termostat pomerne často zasekne v polohe „Otvorené“ (chladiaca kvapalina cirkuluje vo veľkom kruhu), čo zvyšuje čas zahrievania studeného motora a prispieva k nestabilite tepelného režimu počas jeho ďalšej prevádzky.

Všetky tieto poruchy sa vyznačujú výrazným zvýšením prevádzkovej teploty pohonnej jednotky, čo môže viesť k varu chladiacej kvapaliny a prehriatiu motora.

Všetky chyby sú odstránené výmenou chybných a/alebo poškodených dielov alebo komponentov.

Systém chladenia vzduchom

Vozidlá boli vybavené vzduchom chladenými motormi v 50-70 rokoch minulého storočia. Typickými predstaviteľmi takýchto áut sú Záporožce alebo FIAT 500. Vzduchom chladené motory sa dnes v automobilovom priemysle prakticky nevyskytujú.

Dizajn a princíp činnosti

Konštrukčne je systém núteného chladenia vzduchu namontovaný v motorovom priestore vozidla a pozostáva z:

• sací alebo nútený ventilátor;
• vodiace rebrá chladiaceho plášťa motora;
• ovládacie prvky (škrtiace ventily, ktoré riadia prívod vzduchu alebo spojka, ktorá reguluje rýchlosť ventilátora v automatickom režime);
• snímač teploty inštalovaný v pohonnej jednotke;
• ovládacie zariadenie zobrazené na palubnej doske vo vnútri auta.

Motor je chladený protichladným vzduchom. Na zvýšenie jeho prietoku sa najčastejšie používa nútený ventilátor. Zvyšuje prúdenie studeného hustého vzduchu a poskytuje ho vo veľkých množstvách pri nízkych nákladoch na energiu.

Nasávací ventilátor vyžaduje väčší výkon, ale zabezpečuje rovnomernejší odvod tepla z častí pohonnej jednotky.

Výhody a nevýhody

Motory s núteným vzduchovým chladením sa líšia:

• jednoduchosť dizajnu;
• nízke požiadavky na zmeny teploty okolia;
• nízka hmotnosť;
• ľahká údržba.

Nevýhody vzduchového chladiaceho systému zahŕňajú:

• veľká strata výkonu motora, ktorá sa vynakladá na zabezpečenie prevádzky ventilátora;
• vysoká hladina hluku počas prevádzky ventilátora;
• nedostatočné chladenie jednotlivých prvkov motora v dôsledku nerovnomerného prúdenia vzduchu;
• nemožnosť využiť prebytočné teplo na vykurovanie interiéru.

(ďalej len spaľovací motor) je striktný sled mikrovýbuchov horľavej zmesi vo valcoch. V súlade s tým sa teplota motora zvyšuje, čo sa stáva kritickým. Takéto procesy nevyhnutne vedú k poruche pohonnej jednotky akéhokoľvek vozidla. Preto všetky moderné spaľovacie motory musia používať chladiaci systém.

Funkcie a typy systému

Hlavným účelom chladiaceho systému pre benzínové aj naftové spaľovacie motory je násilne odvádzať teplo z častí motora, ktoré sa pri jeho prevádzke zahrievajú, a udržiavať jeho prevádzkovú teplotu.
Okrem tejto funkcie plní chladiaci systém automobilu aj množstvo ďalších súvisiacich úloh:

1. zrýchlenie zahrievanie motora až do prevádzkovej teploty;
2. vykurovací vzduch na vykurovanie interiéru;
3. chladenie systémy mazania spaľovacích motorov ;
4. chladenie výfukových plynov (pri použití recirkulácie);
5. chladenie vzduchom (s turbodúchadlom);
6. chladenie maziva v prevodovke (s automatickou prevodovkou).

V závislosti od princípu činnosti a spôsobu činnosti je obvyklé rozlišovať tieto chladiace systémy:

• kvapalina (na základe odvodu tepla prúdením kvapaliny);
• vzduch (založený na chladení prúdením vzduchu);
• kombinované (spojenie princípov fungovania kvapalinových a vzduchových systémov).

Štruktúra systému

Prevažná väčšina spaľovacích motorov má kvapalinový chladiaci systém (uzavretý typ), využívajúci princíp núteného obehu. Práve to na jednej strane dokáže zabezpečiť najefektívnejšie chladenie a na druhej strane ide o ergonomickejší a pohodlnejší spôsob odvádzania prebytočného tepla z motora.


Konštrukcia a schéma zapojenia chladiaceho systému motora (nafta aj benzín) zahŕňa činnosť nasledujúcich komponentov:

1. chladič s ventilátorom (elektrický, mechanický alebo hydraulický);
2. vykurovacie teleso („sporák“) s elektrickým ventilátorom;
3. chladiace plášte pre blok valcov a hlavu valcov;
4. obehové (vodné) čerpadlo („čerpadlo“);
5. expanzná nádoba;
6. kohútik radiátora ohrievača;
7. spojovacie potrubia a hadice.

Ako chladivo je možné použiť vodu, nemrznúcu zmes a nemrznúcu zmes. Chladiaci systém veľkej väčšiny automobilov používa nemrznúcu zmes ako optimálnejšiu možnosť kvôli dobrému pomeru nákladov a funkčných vlastností.

Ako systém funguje

Princíp činnosti chladiaceho systému motora (benzínového aj naftového) je veľmi jednoduchý a je založený na cielenej cirkulácii chladiacej kvapaliny. Chladiaca kvapalina, ktorá odoberá teplo z častí motora (v chladiacich plášťoch), pod vplyvom tlaku vytvoreného vodným čerpadlom, začne cirkulovať cez systém a uskutočňuje výmenu tepla.

Na začiatku sa kvapalina pohybuje v malom kruhu so zatvoreným termostatom, to znamená bez prevádzky radiátora. Deje sa tak s cieľom urýchliť proces zahrievania motora a jeho uvedenia na prevádzkovú teplotu. Po vrátení kvapaliny do chladiacich plášťov proces cirkulácie pokračuje.

Keď teplota dosiahne vysokú úroveň (do 100 stupňov), termostat sa otvorí a chladiaca kvapalina sa začne pohybovať vo veľkom kruhu a vstupuje do chladiča. To okamžite ochladí motor, pretože kvapalina, ktorá nebola predtým použitá (ktorá bola v chladiči), vstupuje do chladiaceho systému. Samotný radiátor je chladený prúdením atmosférického vzduchu.


Keď sa motor ďalej zahrieva (napríklad v lete), keď kvapalina nemá čas vychladnúť na požadovanú úroveň teploty, špeciálne zariadenie automaticky zapne elektrický ventilátor („lenivosť“), ktorý navyše ochladzuje chladič. a čiastočne aj motor. Ventilátor beží, kým sa nedosiahne požadovaná úroveň teploty kvapaliny, a špeciálne zariadenie ho vypne. Mechanická verzia ventilátora spojená s kľukovým hriadeľom remeňovým pohonom pracuje v nepretržitom prevádzkovom režime.

Ak je to potrebné (napríklad v chladnom období), chladivo vstupuje do „kachle“ cez otvorený kohútik ohrievača, kde sa pomocou chladiča na jednej strane dodatočne ochladzuje, vydáva prebytočné teplo a ďalej druhý ohrieva vzduch v interiéri auta.

Poruchy hlavného systému

Ak si pozriete odsek 2.3.1 pravidiel cestnej premávky a „Zoznam porúch...“, ktoré obmedzujú pohyb vozidiel, nájdete úplnú absenciu zmienky o problémoch spojených s chladiacim systémom motora. To znamená, že poruchy systému nie sú považované za poruchy, pre ktoré je pohyb zakázaný. A preto je chladiaci systém a jeho oprava osobnou záležitosťou každého vodiča, mierou jeho pohodlia na ceste.

Aké sú hlavné „nezávažné“ problémy, s ktorými sa môže systém chladenia spaľovacieho motora stretnúť?

Po prvé, najbežnejším je únik alebo únik chladiacej kvapaliny. Okrem toho môže byť dôvodom zmena teploty na ulici (častejšie - začiatok mrazovej sezóny). Medzi obľúbené dôvody patrí koksovanie rúr a hadíc, ktoré pri neustálom vystavení vysokým teplotám strácajú svoju elasticitu. Únik chladiacej kvapaliny je tiež spôsobený fyzickým poškodením hlavného chladiča a chladiča ohrievača, získaným buď chemicky (napríklad činidlami obsiahnutými v nemrznúcej zmesi) alebo mechanickým pôsobením (napríklad nárazom).


Po druhé, rovnako populárnou poruchou je porucha (alebo zaseknutie) termostatu. Termostatický ventil (zariadenie v neustálom kontakte s kvapalinou) postupne koroduje. Nakoniec sa zasekne, čo bráni prevádzke v systéme „otvorený-zatvorený“. Výsledky takéhoto stavu termostatu sú dvojaké:

1. pri uviaznutí v „otvorenej“ polohe sa chladiaca kvapalina pohybuje iba vo veľkom kruhu (pri neustálom používaní chladiča), čo vedie k slabému a dlhodobému zahrievaniu motora, a teda k slabému ohrevu interiéru vozidla;
2. pri zaseknutí v polohe „zatvorená“ sa chladiaca kvapalina naopak pohybuje iba v malom kruhu (bez použitia chladiča), čo spôsobuje prehrievanie motora a môže viesť k nezvratným zmenám v štruktúre kovu, zníženiu životnosti pohonnej jednotky a dokonca k jej poruche.

Po tretie, porucha obehového čerpadla (alebo „čerpadla“) sa zdá byť vážnou nepríjemnosťou. Najčastejšie je táto porucha spojená so zlyhaním ložiska „čerpadla“ - jeho hlavnej časti. Dôvody sú triviálne – opotrebovanie alebo nekvalitné náhradné diely. Je ťažké predvídať poruchu, ale je viac ako možné zistiť začiatok neštandardnej prevádzky „čerpadla“ - podľa charakteristického pískania ložiska. To znamená, že obehové čerpadlo vyžaduje okamžitú výmenu.


Po štvrté, za určitých podmienok sa môže upchať chladiaci systém motora. Dôvodom tohto stavu je spravidla usadzovanie solí v kanáloch chladiaceho systému (radiátor, blok, hlava bloku). V tomto prípade je narušená cirkulácia chladiacej kvapaliny a je narušený odvod prebytočného tepla z motora a jeho častí. V konečnom dôsledku to vedie k prehriatiu motora so všetkými z toho vyplývajúcimi následkami.

Základná prevádzka a údržba systému

Sledovanie stavu chladiaceho systému je nevyhnutnou podmienkou pohodlnej jazdy vozidla. Napriek tomu, že poruchy tohto systému nezakazujú prevádzku vozidla, vodič musí pochopiť nebezpečenstvo jeho zlyhania. Prehrievanie motora, ktoré je v teplom období viac ako možné, a nedostatočné vyhrievanie interiéru auta v zime vedie k potrebe opráv, niekedy veľmi drahých.
Dodržiavanie základných pravidiel prevádzky chladiaceho systému motora vám umožní vyhnúť sa, včas zabrániť alebo minimalizovať vplyv porúch na normálnu prevádzku vozidla.

Neustále sledovanie hladiny chladiacej kvapaliny

Expanzná nádrž slúži na vizuálne sledovanie hladiny kvapaliny v chladiacom systéme. Faktom je, že objem chladiaceho systému je konštantný, ale objem kvapaliny sa mení v závislosti od prevádzkových podmienok. Keď hladina chladiacej kvapaliny (uvedená na expanznej nádrži) klesá alebo stúpa, je potrebné upraviť jej množstvo v systéme.

Diagnostika netesností systému

Neustály pokles hladiny chladiacej kvapaliny je najčastejšie spojený s jej únikom. Početné spojenia potrubí s prvkami chladiaceho systému, korózia hlavného radiátora alebo radiátora ohrievača vedú k neustálemu poklesu hladiny kvapaliny v expanznej nádrži. Diagnostika problému je spojená s detekciou tmavých škvŕn na komponentoch a zostavách umiestnených v motorovom priestore, vlhkých stôp na vozovke, ako aj charakteristického sladko-sladkého zápachu nemrznúcej zmesi. Závažnejšie je zistenie stôp nemrznúcej zmesi na mierke oleja, čo vedie k nákladným opravám motora.

Príznaky prehriatia alebo podhriatia motora

Prehriatie môže byť spôsobené niekoľkými dôvodmi:

1. termostat je zaseknutý v polohe „zatvorené“;
2. upchatie systémových kanálov;
3. nedostatočná hladina kvapaliny v systéme.

Nedostatočné zahrievanie motora automobilu však naznačuje iba zaseknutý termostat, ktorý funguje iba v polohe „otvorené“.

Zhrnúť. Chladiaci systém motora vykonáva funkcie odstraňovania prebytočného tepla z pohonnej jednotky generovaného počas prevádzky a udržiavania normálneho (prevádzkového) režimu jej prevádzky.

Chladiaci systém motora slúži na udržiavanie normálnych tepelných prevádzkových podmienok motorov intenzívnym odvádzaním tepla z horúcich častí motora a odovzdávaním tohto tepla do okolia.

Odvádzané teplo sa skladá z časti tepla uvoľneného vo valcoch motora, ktoré sa nepremení na prácu a nie je odvádzané s výfukovými plynmi, a z tepla trecej práce, ktorá vzniká pri pohybe častí motora.

Väčšinu tepla odvádza do okolia chladiaci systém, menšiu časť systém mazania a priamo z vonkajších plôch motora.

Nútený odvod tepla je nevyhnutný, pretože pri vysokých teplotách plynov vo valcoch motora (počas spaľovacieho procesu 1800–2400 °C, priemerná teplota plynu počas pracovného cyklu pri plnom zaťažení je 600–1000 °C) dochádza k prirodzenému prenosu tepla do okolia je nedostatočné.

Nedostatočný odvod tepla spôsobuje zhoršenie mazania trecích plôch, vyhorenie oleja a prehrievanie častí motora. Ten vedie k prudkému poklesu pevnosti materiálu dielov a dokonca k ich horeniu (napríklad výfukové ventily). Keď sa motor veľmi prehreje, narušia sa normálne vôle medzi jeho časťami, čo zvyčajne vedie k zvýšenému opotrebovaniu, zasekávaniu a dokonca poruche. Prehrievanie motora je škodlivé aj preto, že spôsobuje pokles koeficientu plnenia a v benzínových motoroch navyše spôsobuje detonačné horenie a samovznietenie pracovnej zmesi.

Nadmerné chladenie motora je tiež nežiaduce, pretože má za následok kondenzáciu častíc paliva na stenách valca, zhoršenie tvorby zmesi a horľavosti pracovnej zmesi, zníženie rýchlosti jej spaľovania a v dôsledku toho zníženie výkonu a účinnosti motora. .

Klasifikácia chladiacich systémov

V motoroch automobilov a traktorov sa v závislosti od pracovnej tekutiny používajú systémy kvapalina A vzduchu chladenie. Najrozšírenejším sa stalo chladenie kvapalinou.

Pri kvapalinovom chladení kvapalina cirkulujúca v chladiacom systéme motora absorbuje teplo zo stien valcov a spaľovacích komôr a následne toto teplo odovzdáva do okolia pomocou chladiča.

Na princípe odvodu tepla do okolia môžu byť chladiace systémy ZATVORENÉ A otvorený (prietokový).

Kvapalinové chladiace systémy pre motory automobilov a traktorov majú uzavretý chladiaci systém, t.j. v systéme cirkuluje konštantné množstvo kvapaliny. V prietokovom chladiacom systéme sa ohriata kvapalina po jej prechode uvoľňuje do okolia a nasáva sa nová, ktorá sa dodáva do motora. Použitie takýchto systémov je obmedzené na lodné a stacionárne motory.

Systémy chladenia vzduchom sú s otvorenou slučkou. Chladiaci vzduch je po prechode chladiacim systémom vypúšťaný do okolia.

Klasifikácia chladiacich systémov je znázornená na obr. 3.1.

Podľa spôsobu cirkulácie kvapaliny môžu byť chladiace systémy:

nútený v ktorom je cirkulácia zabezpečená špeciálnym čerpadlom umiestneným na motore (alebo v elektrárni), alebo tlakom, pod ktorým je kvapalina privádzaná do elektrárne z vonkajšieho prostredia;

termosifón, v ktorom dochádza k cirkulácii tekutiny v dôsledku rozdielu gravitačných síl vyplývajúcich z rôznych hustôt tekutiny zohriatej v blízkosti povrchov častí motora a ochladenej v chladiči;

kombinované, v ktorej sú najohrievanejšie časti (hlavy valcov, piesty) nútene chladené a bloky valcov sú chladené na princípe termosifónu .

Ryža. 3.1. Klasifikácia chladiacich systémov

Kvapalinové chladiace systémy môžu byť otvorené alebo zatvorené.

Otvorené systémy– systémy komunikujúce s okolím pomocou parného potrubia.

V súčasnosti sa používa väčšina motorov automobilov a traktorov uzavreté systémy chladenie, teda systémy izolované od okolia paro-vzduchovým ventilom inštalovaným v uzávere chladiča.

Tlak, a teda aj prípustná teplota chladiacej kvapaliny (100–105 °C) v týchto systémoch je vyššia ako v otvorených systémoch (90–95 °C), v dôsledku čoho je rozdiel medzi teplotami kvapaliny a vzduch nasávaný cez radiátor a prenos tepla z radiátora sa zvyšujú. To vám umožní zmenšiť veľkosť chladiča a výkon potrebný na pohon ventilátora a vodného čerpadla. V uzavretých systémoch nedochádza takmer k žiadnemu vyparovaniu vody cez výstupné potrubie pary a k varu, keď motor pracuje vo vysokohorských podmienkach.

Kvapalinový chladiaci systém

Na obr. Obrázok 3.2 znázorňuje schému kvapalinového chladiaceho systému s núteným obehom chladiacej kvapaliny.

Chladiaci plášť bloku valcov 2 a blokové hlavy 3, Chladič a potrubia sú naplnené chladiacou kvapalinou cez plniace hrdlo. Kvapalina umýva steny valcov a spaľovacích komôr bežiaceho motora a po zahriatí ich ochladzuje. Odstredivé čerpadlo 1 pumpuje kvapalinu do plášťa bloku valcov, z ktorého ohriata kvapalina vstupuje do plášťa hlavy bloku a je potom tlačená cez horné potrubie do chladiča. Ochladená kvapalina v chladiči sa vracia do čerpadla spodným potrubím.

Ryža. 3.2. Schéma kvapalinového chladiaceho systému

Cirkulácia kvapaliny sa mení v závislosti od tepelného stavu motora pomocou termostatu 4. Keď je teplota chladiacej kvapaliny nižšia ako 70–75 °C, ventil hlavného termostatu sa zatvorí. V tomto prípade kvapalina nevstúpi do chladiča 5 a cirkuluje pozdĺž malého okruhu cez potrubie 6, ktorý pomáha rýchlo zahriať motor na optimálne tepelné podmienky. Keď sa teplotne citlivý prvok termostatu zahreje na 70–75 °C, hlavný ventil termostatu sa začne otvárať a púšťať vodu do radiátora, kde sa ochladí. Termostat sa úplne otvorí pri 83–90 °C. Od tohto momentu voda cirkuluje cez radiátorový, teda veľký okruh. Teplota motora sa reguluje aj pomocou rotačných žalúzií, a to zmenou prúdenia vzduchu vytváraného ventilátorom 7 a prechádza cez radiátor.

V posledných rokoch je najefektívnejším a najracionálnejším spôsobom automatickej regulácie teploty motora zmena výkonu samotného ventilátora.

Prvky kvapalinového systému

Termostat navrhnutý tak, aby poskytoval automatickú kontrolu teploty chladiacej kvapaliny počas prevádzky motora.

Na rýchle zahriatie motora pri jeho štartovaní nainštalujte termostat do výstupného potrubia plášťa hlavy valcov. Udržiava požadovanú teplotu chladiacej kvapaliny zmenou intenzity jej cirkulácie cez chladič.

Na obr. 3.3 je znázornený vlnovcový termostat. Skladá sa z tela 2, vlnitý valec (mech), ventil 1 a tyč spájajúcu vlnovec s ventilom . Mech je vyrobený z tenkej mosadze a naplnený vysoko prchavou kvapalinou (napríklad éterom alebo zmesou etylalkoholu a vody). Okná umiestnené v kryte termostatu 3 v závislosti od teploty chladiacej kvapaliny môžu ventily zostať otvorené alebo zatvorené .

Keď je teplota chladiacej kvapaliny umývania mechu nižšia ako 70 °C, ventil 1 zatvorené a okná 3 OTVORENÉ. Výsledkom je, že chladiaca kvapalina nevstupuje do chladiča, ale cirkuluje vo vnútri plášťa motora. Keď teplota chladiacej kvapaliny stúpne nad 70 °C, vlnovec sa pod tlakom pár kvapaliny, ktorá sa v ňom vyparuje, predĺži a začne otvárať ventil 1 a postupne zakrývať okná ventilmi 3. Pri teplotách chladiacej kvapaliny nad 80–85 °C ventil 1 sa úplne otvorí, ale okná sa úplne zatvoria, v dôsledku čoho všetka chladiaca kvapalina cirkuluje cez chladič. V súčasnosti sa tento typ termostatu používa veľmi zriedkavo.

Ryža. 3.3. Termostat vlnovcového typu

V dnešnej dobe sú motory vybavené termostatmi, v ktorých je klapka 1 sa otvára pri rozpínaní tuhej výplne – ceresínu – (obr. 3.4). Táto látka sa pri zvýšení teploty roztiahne a otvorí klapku 1 , zabezpečenie prietoku chladiacej kvapaliny do chladiča.

Ryža. 3.4. Pevný termostat

Radiátor je zariadenie na odvod tepla určené na prenos tepla z chladiacej kvapaliny do okolitého vzduchu.

Chladiče motorov automobilov a traktorov pozostávajú z horných a dolných nádrží, ktoré sú navzájom spojené veľkým počtom tenkých rúrok.

Na zvýšenie prenosu tepla z chladiacej kvapaliny do vzduchu je prúdenie tekutiny v chladiči nasmerované cez sériu úzkych rúrok alebo kanálov vyfukovaných vzduchom. Radiátory sú vyrobené z materiálov, ktoré dobre vedú a uvoľňujú teplo (mosadz a hliník).

Podľa konštrukcie chladiacej mriežky sa radiátory delia na rúrkové, doskové a voštinové.

V súčasnosti najrozšírenejší rúrkové radiátory. Chladiaca mriežka takýchto radiátorov (obr. 3.5a) pozostáva zo zvislých rúrok oválneho alebo okrúhleho prierezu, prechádzajúcich sériou tenkých horizontálnych dosiek a prispájkovaných k hornému a dolnému zásobníku radiátora. Prítomnosť dosiek zlepšuje prenos tepla a zvyšuje tuhosť radiátora. Výhodné sú rúrky oválneho (plochého) prierezu, pretože pri rovnakom priereze dýzy je ich chladiaca plocha väčšia ako chladiaca plocha okrúhlych rúrok; navyše pri zamrznutí vody v radiátore ploché rúrky neprasknú, ale len zmenia tvar prierezu.

Ryža. 3.5. Radiátory

IN doskové radiátory chladiaca mriežka (obr. 3.5b) je navrhnutá tak, aby chladiaca kvapalina cirkulovala v priestore , tvorené každou dvojicou dosiek spojených na okrajoch dohromady. Horné a spodné konce dosiek sú tiež prispájkované do otvorov hornej a dolnej nádrže chladiča. Vzduch chladiaci chladič je nasávaný ventilátorom cez priechody medzi spájkovanými platňami. Na zväčšenie chladiacej plochy sú platne zvyčajne zvlnené. Doskové radiátory majú väčšiu chladiacu plochu ako rúrkové, ale pre množstvo nevýhod (rýchle znečistenie, veľké množstvo spájkovaných švov, nutnosť starostlivejšej údržby) sa používajú pomerne zriedka.

Bunkový radiátor sa vzťahuje na radiátory so vzduchovými trubicami (obr. 3.5c). Vo voštinovej maske chladiča prechádza vzduch cez vodorovné kruhové rúrky, ktoré sa zvonku umývajú vodou alebo chladiacou kvapalinou. Na umožnenie spájkovania koncov rúrok sú ich okraje rozšírené, takže v priereze majú tvar pravidelného šesťuholníka.

Výhodou bunkových radiátorov je, že majú väčšiu chladiacu plochu ako iné typy radiátorov. Vzhľadom na množstvo nevýhod, z ktorých väčšina je rovnaká ako u doskových radiátorov, sú v súčasnosti voštinové radiátory extrémne zriedkavé.

V plniacej zátke chladiča je nainštalovaný parný ventil 2 a vzduchový ventil 1 , ktoré slúžia na udržanie tlaku v stanovených medziach (obr. 3.6).

Ryža. 3.6. Zástrčka chladiča

Vodné čerpadlo zabezpečuje cirkuláciu chladiacej kvapaliny v systéme. V chladiacich systémoch sa spravidla inštalujú malé jednostupňové nízkotlakové odstredivé čerpadlá s výkonom do 13 m 3 /h, vytvárajúce tlak 0,05–0,2 MPa. Takéto čerpadlá sú konštrukčne jednoduché, spoľahlivé a poskytujú vysoký výkon (obr. 3.7).

Teleso čerpadla a obežné koleso sú odliate zo zliatin horčíka a hliníka, obežné koleso je tiež vyrobené z plastu. Vo vodných čerpadlách pre automobilové motory sa zvyčajne používajú polouzavreté obežné kolesá, to znamená obežné kolesá s jedným diskom.

Obežné kolesá odstredivých vodných čerpadiel sú často namontované na rovnakom hriadeli ako ventilátor. V tomto prípade je čerpadlo inštalované v hornej prednej časti motora a je poháňané od kľukového hriadeľa pomocou pohonu klinovým remeňom.

Ryža. 3.7. Vodné čerpadlo

Pri inštalácii odstredivého čerpadla oddelene od ventilátora je možné použiť aj remeňový pohon. V niektorých motoroch nákladných vozidiel a traktorov je vodné čerpadlo poháňané z kľukového hriadeľa ozubeným prevodom. Hriadeľ odstredivého vodného čerpadla je zvyčajne uložený na valivých ložiskách a je vybavený jednoduchými alebo samonastaviteľnými tesneniami na utesnenie pracovnej plochy.

Ventilátor v kvapalinových chladiacich systémoch sú inštalované na vytvorenie umelého prúdenia vzduchu prechádzajúceho cez chladič. Ventilátory automobilových a traktorových motorov sa delia na dva typy: a) s lopatkami lisovanými z oceľového plechu pripevnenými k náboju; b) s lopatkami, ktoré sú odliate integrálne s nábojom.

Počet lopatiek ventilátora sa pohybuje medzi štyrmi a šiestimi. Zvýšenie počtu lopatiek nad šesť je nepraktické, pretože výkon ventilátora sa zvyšuje extrémne nevýznamne. Lopatky ventilátora môžu byť ploché alebo konvexné.