Kuinka se toimii: ICE-jäähdytysjärjestelmä. Moottorin jäähdytysjärjestelmän toimintaperiaate Ajoneuvon jäähdytys

Polttomoottorin (ICE) toiminta johtaa kaikkien sen osien liialliseen kuumenemiseen, ja ilman niiden jäähdytystä ajoneuvon pääyksikön toiminta on mahdotonta. Tätä roolia suorittaa moottorin jäähdytysjärjestelmä, joka vastaa myös auton sisätilojen lämmittämisestä. Turboahdetuissa moottoreissa se alentaa sylintereihin pakotetun ilman lämpötilaa, ja automaattivaihteistoissa tämä järjestelmä jäähdyttää sen toimintaan käytettävän nesteen. Joissakin konemalleissa on öljynjäähdytin, joka osallistuu moottorin voiteluun käytetyn öljyn lämpösäätelyyn.

Polttomoottorin jäähdytysjärjestelmä on ilma ja neste

Molemmat järjestelmät eivät ole täydellisiä, ja niillä on sekä etuja että haittoja.

Ilmanjäähdytysjärjestelmän edut:

  • moottorin kevyt paino;
  • laitteen ja sen ylläpidon yksinkertaisuus;
  • alhainen lämpötilan muutosten tarve.

Ilmajäähdytysjärjestelmän haitat:

  • kova melu moottorista;
  • moottorin yksittäisten osien ylikuumeneminen;
  • kyvyttömyys rakentaa sylintereitä lohkoissa;
  • vaikeus käyttää syntyvää lämpöä auton sisätilojen lämmittämiseen.

Nykyaikaisissa olosuhteissa autonvalmistajat haluavat varustaa autonsa pääasiassa moottoreilla, joissa on nestejäähdytysjärjestelmä. Moottorikomponentteja jäähdyttävät ilmarakenteet ovat erittäin harvinaisia.

Nestejäähdytysjärjestelmän edut:

  • ei niin meluisa moottori verrattuna ilmajärjestelmään;
  • korkea käynnistysnopeus moottoria käynnistettäessä;
  • tehomekanismin kaikkien osien tasainen jäähdytys;
  • vähemmän altis räjähdykselle.

Nestejäähdytysjärjestelmän haitat:

  • kallis huolto ja korjaus;
  • mahdollinen nestevuoto;
  • toistuva moottorin hypotermia;
  • järjestelmän jäätyminen pakkasten aikana.

Moottorin nestejäähdytysjärjestelmän rakenne

ICE-nestejäähdytysjärjestelmän pääkomponentit sisältävät seuraavat osat:

  • moottorin vesivaippa
  • tuuletin;
  • jäähdytin;
  • pumppu (keskipakopumppu);
  • termostaatti;
  • paisuntasäiliö;
  • lämmitin lämmönvaihdin;
  • ainesosien valvontaa.

Moottorin vesivaippa on taso yksikön seinien välissä niissä paikoissa, jotka vaativat jäähdytystä.

Jäähdytysjärjestelmän jäähdytin on mekanismi, joka on suunniteltu palauttamaan moottorin toiminnan synnyttämä lämpö. Kokoonpano koostuu useista kaarevista alumiiniputkista, joissa on myös ylimääräisiä ripoja, jotka lisäävät lämmönpoistoa.

Tuuletinta käytetään nopeuttamaan ilmankiertoa jäähdytyslevyn ympärillä. Puhallin käynnistyy jäähdytysnesteen rajalämmityksen yhteydessä.

Keskipakopumppu (toisin sanoen pumppu) varmistaa nesteen jatkuvan liikkeen moottorin käytön aikana. Pumpun käyttövoima voi olla erilainen: esimerkiksi hihna tai hammaspyörä. Autoihin, joissa on turboahdettu moottori, asennetaan usein lisäpumppuja, jotka edistävät nesteen kiertoa ja käynnistetään ohjausyksiköstä.

Termostaatti on bimetallisen (tai elektronisen) venttiilin muodossa oleva laite, joka sijaitsee jäähdyttimen sisääntulon ja "jäähdytysvaipan" välissä. Tämä laite tarjoaa polttomoottorin jäähdyttämiseen käytettävän nesteen halutun lämpötilan. Kun moottori on kylmä, termostaatti on kiinni, joten jäähdytysnesteen pakkokierto kulkee moottorin sisällä vaikuttamatta jäähdyttimeen. Kun neste kuumennetaan rajalämpötilaan, venttiili avautuu. Tässä vaiheessa järjestelmä alkaa toimia täydellä teholla.

Paisuntasäiliötä käytetään jäähdytysnesteen täyttämiseen. Tämä yksikkö kompensoi myös järjestelmän nestemäärän muutosta lämpötilan muutosten aikana.

Lämmittimen jäähdytin - mekanismi, joka on suunniteltu lämmittämään ilmaa ajoneuvon sisätiloissa. Sen työneste kerätään suoraan lähellä moottorin "paidan" sisäänkäyntiä.

Polttomoottorin jäähdytysjärjestelmän koordinoinnin pääelementti on anturi (lämpötila), elektroninen ohjausyksikkö sekä toimilaitteet.

Moottorin jäähdytysjärjestelmän ominaisuus

Jäähdytysjärjestelmää ohjaa voimansiirron ohjausjärjestelmä. Pumppu käynnistää nesteen kierron moottorin "jäähdytysvaipassa". Lämmitysasteesta riippuen neste liikkuu joko pienessä tai suuressa ympyrässä.


Jotta moottori lämpenee nopeammin käynnistyksen jälkeen, neste kiertää pientä ympyrää. Kun se on lämmitetty, termostaatti avautuu ja antaa nesteen kiertää jäähdyttimen läpi, ulostulossa, josta nesteeseen vaikuttaa ilmavirta (tuleva tai käynnissä oleva tuuletin), joka jäähdyttää sitä.

Turboahdetut moottorit voivat käyttää kaksipiiristä jäähdytysjärjestelmää. Sen työn ominaisuus on, että yksi piiri ohjaa ruiskutetun ilman jäähdytystä ja toinen - moottorin jäähdytystä.

Kun polttoainetta poltetaan sylinterin sisällä, kaasujen lämpötila nousee 2000°C:een. Lämpö kuluu mekaaniseen työhön, kulkeutuu osittain pakokaasujen mukana, kuluu säteilyyn ja moottorin osien lämmitykseen. Jos sitä ei jäähdytetä, se menettää tehonsa (sylinterien täyttö työseoksella pahenee, seoksen ennenaikainen itsesyttyminen tapahtuu jne.), osien kuluminen lisääntyy (öljy palaa rakoissa) ja todennäköisyys niiden hajoaminen lisääntyy materiaalien mekaanisten ominaisuuksien heikkenemisen seurauksena.

Jos moottori on alijäähdytetty, työhön siirtyvän lämmön määrä vähenee, polttoaine tiivistyy sylinterien kylmille seinämille, virtaa kampikammioon (öljysäiliöön) ja laimentaa voiteluainetta, mikä myös lisää hankaavien osien kulumista ja moottorin tehon lasku. Siksi moottorin tietyn lämpötilan ylläpitäminen on tärkeä ja pakollinen asia. Siksi kaikissa auton moottoreissa on jäähdytysjärjestelmä.

On neste- ja ilmajäähdytysjärjestelmiä. Nestejäähdytysjärjestelmät ovat yleistyneet, koska niiden avulla luodaan edullisempi lämpöjärjestelmä moottorin osille, mahdollisuus valmistaa moottorin osia suhteellisen edullisista materiaaleista. Tällaiset moottorit aiheuttavat käytön aikana vähemmän melua kaksoiseinien (paidat) ja jäähdytysnestekerroksen vuoksi.

1 - lämmittimen jäähdytin
2 - lämmittimen jäähdyttimen höyryn poistoletku
3 - poistoletku
4 - syöttöletku
5 - jäähdytysnesteen lämpötila-anturi (lohkopäässä)
6 - pumpun tuloputken letku
7 - termostaatti
8 - täyttöletku
9 - paisuntasäiliön tulppa
10 - jäähdytysnesteen tason ilmaisin
11 - paisuntasäiliö
12 - poistoputki
13 - kaasuttimen käynnistyslaitteen nestekammio
14 - jäähdyttimen poistoletku
15 - jäähdyttimen tuloletku
16 - jäähdyttimen höyryn poistoletku
17 - vasen jäähdyttimen säiliö
18 - anturi sähkötuulettimen käynnistämiseksi
19 - tuulettimen moottori
20 - sähkötuulettimen juoksupyörä

21 - oikea jäähdyttimen säiliö
22 - tyhjennystulppa
23 - sähkötuulettimen kotelo
24 - hammastettu jakohihna
25 - jäähdytysnestepumpun juoksupyörä
26 - jäähdytysnestepumpun tuloputki
27 - syöttöletku kaasuttimen käynnistimen nestekammioon
28 - poistoletku
27 - letku jäähdytysnesteen syöttämiseksi kaasuputkeen
28 - jäähdytysnesteen poistoletku kaasuputkesta
29 - jäähdytysnesteen lämpötila-anturi poistoputkessa
30 - jäähdyttimen putket
31 - jäähdyttimen ydin

Jäähdytysjärjestelmä - nestemäinen, suljettu tyyppi, pakkokierrolla. Järjestelmän tiiviys varmistetaan paisuntasäiliön tulpassa olevilla tulo- ja poistoventtiileillä. Pakoventtiili ylläpitää kohonnutta (ilmakehän paineeseen verrattuna) painetta järjestelmässä kuumassa moottorissa (tämän vuoksi nesteen kiehumispiste nousee, höyryhäviöt pienenevät). Se avautuu paineessa 1,1-1,5 kgf/cm2. Tuloventtiili avautuu, kun järjestelmän paine laskee 0,03-0,13 kgf / cm2 suhteessa ilmanpaineeseen (jäähdytysmoottorissa).

Moottorin lämpötoimintatapaa ylläpitävät termostaatti ja sähköinen jäähdyttimen tuuletin. Jälkimmäinen kytketään päälle anturilla, joka on ruuvattu vasempaan jäähdyttimen säiliöön (moottorissa VAZ-2110) tai releen kautta elektronisen moottorin ohjausyksikön signaalilla (moottoreissa VAZ-2111, -2112). Anturin koskettimet sulkeutuvat lämpötilassa 99±2°C ja avautuvat lämpötilassa 94±2°C.

Jäähdytysnesteen lämpötilan valvomiseksi anturi ruuvataan moottorin sylinterinkanteen, joka on kytketty kojelaudan lämpötilamittariin. Ruiskutusmoottoreiden (VAZ-2111, -2112) poistoputkeen on asennettu ylimääräinen lämpötila-anturi, joka antaa tietoja moottorin elektroniselle ohjausyksikölle.

Jäähdytysnestepumppu on siipi, keskipakotyyppi, jota käytetään kampiakselin hihnapyörältä jakohihnalla. Pumpun runko - alumiinia. Rulla pyörii kaksirivisisessä laakerissa, jossa on "elinikäinen" rasvan syöttö. Laakerin ulkorengas on lukittu ruuvilla. Telan etupäähän puristetaan hammaspyörä ja takapäähän siipipyörä. Juoksupyörän päätypintaa vasten painetaan grafiittipitoisesta koostumuksesta valmistettu työntörengas, jonka alla on öljytiiviste. Jos pumppu epäonnistuu, on suositeltavaa vaihtaa se kokoonpanona.

Nestevirtausten uudelleenjakoa ohjataan termostaatilla. Kylmässä moottorissa termostaatin ohitusventtiili sulkee jäähdyttimeen johtavan putken, ja neste kiertää vain pienessä ympyrässä (termostaatin ohitusputken läpi) ohittaen jäähdyttimen. VAZ-2110-moottorissa pieni ympyrä sisältää lämmittimen jäähdyttimen, imusarjan, kaasuttimen lämmitysyksikön ja puoliautomaattisen käynnistyslaitteen nestekammion. VAZ-2111, -2112-moottoreissa nestettä, paitsi lämmitintä, syötetään kaasuläppäkokoonpanon lämmitysyksikköön (imusarjaa ei lämmitetä).

87±2°C:n lämpötilassa termostaatin ohitusventtiili alkaa liikkua ja avaa pääputken; tässä tapauksessa osa nesteestä kiertää suuressa ympyrässä jäähdyttimen läpi. Noin 102 ° C:n lämpötilassa suutin avautuu kokonaan ja kaikki neste kiertää suuressa ympyrässä. Pääventtiilin iskun tulee olla vähintään 8 mm.

VAZ-2112 moottorin termostaatilla on lisääntynyt ohitusventtiilin (kaasureiän) vastus, minkä vuoksi nestevirtaus lämmittimen jäähdyttimen läpi kasvaa.

Jäähdytysneste kaadetaan järjestelmään paisuntasäiliön kautta. Se on valmistettu läpikuultavasta polyeteenistä, jonka avulla voit hallita nestetasoa visuaalisesti. Ajoneuvon ohjausjärjestelmä ilmoittaa myös nestetason laskusta, jota varten säiliön kannessa on anturi. Säiliöön on myös kytketty kaksi höyryputkea: yksi - lämmittimen jäähdyttimestä, toinen - moottorin jäähdytysjäähdyttimestä.

Patteri koostuu kahdesta pystysuorasta muovisäiliöstä (vasemmalla - välilevyllä) ja kahdesta vaakasuorasta rivistä pyöreitä alumiiniputkia, joissa on puristetut jäähdytyslevyt. Jäähdytystehokkuuden lisäämiseksi levyt on leimattu lovella. Putket on yhdistetty säiliöön kumitiivisteen kautta. Neste tulee sisään yläportin kautta ja poistuu alaportin kautta. Tuloputken vieressä on höyryputken ohut haaraputki.

Nestejäähdytysjärjestelmän teho riippuu moottorin koosta ja pakotusasteesta (esimerkiksi puristussuhteesta) ja on keskimäärin 0,2 ... 0,3 litraa hevosvoimaa kohden. Siksi autoissa se sisältää jopa 8 ... 12 litraa nestettä, kuorma-autoissa, joissa on bensiini kaasutinmoottori - jopa 30 litraa, ja kuorma-autoissa, joissa on dieselmoottori - jopa 50 litraa. Pakkasnesteellä, joka sisältää korroosionesto- ja vaahtoamisenestoaineita sekä lisäaineita, jotka estävät kalkin muodostumisen, pakkasnestemerkin A-40 tai A-65 paksunemislämpötila on vastaavasti -40 ja -65 °C. Kun moottori on käynnissä, sen sylintereitä ja päätä pesevä neste lämpenee ja avaa automaattisen venttiilin (termostaatin), joka sijaitsee moottorin jäähdyttimeen yhdistävässä putkistossa. Kampiakselin käyttämä pumppu kierrättää nestettä järjestelmässä. Kuuma neste, joka kulkee jäähdyttimen putkien läpi, luovuttaa lämpöä tuulettimen siihen syöttämälle ilmalle. Moottorin jäähdytyksen voimakkuutta voidaan muuttaa muuttamalla nestekierron voimakkuutta tai jäähdyttimen läpi kulkevan ilmavirran voimakkuutta riippuen ympäristön lämpötilasta tai ajo-olosuhteista (nopeus, kuormitus jne.).

Kuvassa on kaavio Nissan Almera G15 -moottorin jäähdytysjärjestelmästä


Vakiotyyppisten moottoreiden jäähdytysjärjestelmä jäähdyttää sen kuumia osia. Nykyaikaisten autojen järjestelmissä se suorittaa myös muita toimintoja:
  • jäähdyttää voitelujärjestelmän öljyä;
  • jäähdyttää turboahdinjärjestelmässä kiertävää ilmaa;
  • jäähdyttää pakokaasut kierrätysjärjestelmässään;
  • jäähdyttää automaattivaihteiston työnesteen;
  • lämmittää ilmanvaihto-, lämmitys- ja ilmastointijärjestelmissä kiertävää ilmaa.
Moottorin jäähdyttämiseen on useita tapoja, joiden käyttö riippuu käytetyn jäähdytysjärjestelmän tyypistä. On neste-, ilma- ja yhdistettyjä järjestelmiä. Neste - poistaa lämpöä moottorista nestevirtauksen avulla ja ilma - ilmavirran avulla. Yhdistetyssä järjestelmässä molemmat menetelmät yhdistetään.

Useammin kuin muut autot käyttävät nestejäähdytysjärjestelmää. Se jäähdyttää tasaisesti ja tehokkaasti moottorin osia ja toimii vähemmän melulla kuin ilma. Nestejärjestelmän suosion perusteella sen esimerkissä tarkastellaan auton moottorin jäähdytysjärjestelmien toimintaperiaatetta kokonaisuutena.

Moottorin jäähdytysjärjestelmän kaavio


Kuvassa on kaavio kaasuttimella varustetun VAZ 2110 -auton ja suuttimella varustetun VAZ 2111:n moottorin jäähdytysjärjestelmästä (polttoaineen ruiskutuslaitteisto).


Bensiini- ja dieselmoottoreissa käytetään samanlaisia ​​jäähdytysjärjestelmiä. Niiden vakioelementtisarja on seuraava:
  1. tavanomainen, öljynjäähdytin ja jäähdytysnesteen jäähdytin;
  2. jäähdyttimen tuuletin;
  3. keskipakopumppu;
  4. termostaatti;
  5. lämmitin lämmönvaihdin;
  6. paisuntasäiliö;
  7. moottorin jäähdytys takki;
  8. ohjausjärjestelmä.

Katsotaanpa jokaista näistä elementeistä erikseen:

1. Jäähdyttimet.

  1. Perinteisessä jäähdyttimessä lämmitetty neste jäähdytetään vastavirtauksella. Sen tehokkuuden lisäämiseksi suunnittelussa käytetään erityistä putkimaista laitetta.
  2. Öljynjäähdytin on suunniteltu alentamaan voitelujärjestelmän öljyn lämpötilaa.
  3. Pakokaasujen jäähdyttämiseen niiden kierrätysjärjestelmät käyttävät kolmannen tyyppistä patteria. Sen avulla voit jäähdyttää polttoaine-ilmaseosta sen palamisen aikana, minkä vuoksi typen oksideja muodostuu vähemmän. Lisäpatteri on varustettu erillisellä pumpulla, joka sisältyy myös jäähdytysjärjestelmään.
2. . Jäähdyttimen tehokkuuden lisäämiseksi se käyttää tuuletinta, jolla voi olla erilainen käyttömekanismi:
  • hydraulinen;
  • mekaaninen (kytketty pysyvästi auton moottorin kampiakseliin);
  • sähköinen (akkuvirralla toimiva).
Yleisin sähköinen tuuletintyyppi, jota ohjataan melko laajalla alueella.

3. Keskipakopumppu. Jäähdytysjärjestelmässä olevan pumpun avulla varmistetaan sen nesteen kierto. Keskipakopumppu voidaan varustaa erilaisilla käyttötavoilla, esimerkiksi hihnalla tai hammaspyörällä. Turboahdetuissa moottoreissa päämoottorin lisäksi voidaan käyttää ylimääräistä keskipakopumppua turboahtimen ja ahtoilman tehokkaampaan jäähdytykseen. Moottorin ohjausyksikköä käytetään ohjaamaan pumppujen toimintaa.

4. Termostaatti. Termostaatti säätelee jäähdyttimeen tulevan nesteen määrää. Termostaatti asennetaan moottorin jäähdytysvaipasta jäähdyttimeen johtavaan putkeen. Termostaatin ansiosta voit hallita jäähdytysjärjestelmän lämpötilaa.

Autoissa, joissa on tehokas moottori, voidaan käyttää hieman erilaista tyyppiä - sähkölämmityksellä. Se pystyy säätelemään järjestelmän nesteen lämpötilaa kaksivaiheisella alueella kolmella käyttöasennolla.

Avoimessa tilassa tällainen termostaatti on moottorin suurimman toiminnan aikana. Samanaikaisesti jäähdyttimen läpi kulkevan jäähdytysnesteen lämpötila laskee 90 ° C: een, mikä vähentää moottorin koputuksen todennäköisyyttä. Termostaatin kahdessa muussa käyttöasennossa (avoin ja puoliksi auki) nesteen lämpötila pidetään noin 105 °C:ssa.

5. Lämmittimen lämmönvaihdin. Lämmönvaihtimeen tuleva ilma lämmitetään myöhempää käyttöä varten auton lämmitysjärjestelmässä. Lämmönvaihtimen tehokkuuden lisäämiseksi se sijoitetaan suoraan moottorin läpi kulkeneen ja korkean lämpötilan jäähdytysnesteen ulostuloon.

6. Paisuntasäiliö. Jäähdytysnesteen lämpötilan muutosten vuoksi myös sen tilavuus muuttuu. Sen kompensoimiseksi jäähdytysjärjestelmään on sisäänrakennettu paisuntasäiliö, joka pitää nesteen määrän järjestelmässä samalla tasolla.

7. Moottorin jäähdytysvaippa. Suunnittelussa tällainen vaippa on nestekanava, joka kulkee moottorin kannen ja sylinterilohkon läpi.

8. Ohjausjärjestelmä. Seuraavat laitteet voidaan esittää moottorin jäähdytysjärjestelmän ohjauselementteinä:

  1. Kierrättävän nesteen lämpötila-anturi. Lämpötila-anturi muuntaa lämpötila-arvon vastaavaksi sähkösignaaliarvoksi, joka syötetään ohjausyksikköön. Tapauksissa, joissa jäähdytysjärjestelmää käytetään pakokaasujäähdytykseen tai muihin tehtäviin, se voidaan varustaa toisella lämpötila-anturilla, joka on asennettu jäähdyttimen ulostuloon.
  2. Ohjausyksikkö sähköisesti. Vastaanotettuaan sähköisiä signaaleja lämpötila-anturista, ohjausyksikkö reagoi automaattisesti ja suorittaa tarvittavat toimenpiteet järjestelmän muille käyttöelementeille. Yleensä ohjausyksikössä on ohjelmisto, joka suorittaa kaikki signaalinkäsittelyprosessin automatisoinnin ja jäähdytysjärjestelmän toiminnan asettamisen toiminnot.
  3. Myös seuraavat laitteet ja elementit voivat olla mukana ohjausjärjestelmässä: rele moottorin jäähdyttämiseksi sen pysähtymisen jälkeen, apupumpun rele, termostaattilämmitin, jäähdyttimen tuulettimen ohjausyksikkö.

Moottorin jäähdytysjärjestelmän toimintaperiaate toiminnassa


Jäähdytyksen vakiintunut toiminta johtuu ohjausjärjestelmän olemassaolosta. Autoissa, joissa on nykyaikaiset moottorit, sen toimet perustuvat matemaattiseen malliin, joka ottaa huomioon järjestelmän parametrien erilaiset indikaattorit:
  • voiteluöljyn lämpötila;
  • moottorin jäähdyttämiseen käytetyn nesteen lämpötila;
  • ympäristön lämpötila;
  • muita tärkeitä indikaattoreita, jotka vaikuttavat järjestelmän toimintaan.
Ohjausjärjestelmä, joka arvioi erilaisia ​​parametreja ja niiden vaikutusta järjestelmän toimintaan, kompensoi niiden vaikutusta säätelemällä ohjattavien elementtien toimintaolosuhteita.

Keskipakopumpun avulla jäähdytysnesteen pakotettu kierto suoritetaan järjestelmässä. Jäähdytysvaipan läpi kulkeva neste lämpenee, ja kun se tulee jäähdyttimeen, se jäähtyy. Nestettä kuumentamalla itse moottorin osat jäähtyvät. Jäähdytysvaipassa neste voi kiertää sekä pituussuunnassa (sylinterilinjaa pitkin) että poikittaissuunnassa (keräimestä toiseen).

Sen kiertokierto riippuu jäähdytysnesteen lämpötilasta. Moottorin käynnistyksen aikana hän ja jäähdytysneste ovat kylmiä, ja sen lämpenemisen nopeuttamiseksi neste ohjataan pieneen kiertokulkuun ohittaen jäähdyttimen. Jatkossa, kun moottoria lämmitetään, termostaatti lämpenee ja vaihtaa käyttöasennon puoliavoin. Tämän seurauksena jäähdytysneste alkaa virrata jäähdyttimen läpi.

Jos jäähdyttimen vastailmavirta ei riitä alentamaan nesteen lämpötilaa vaadittuun arvoon, puhallin käynnistyy ja tuottaa lisäilmavirtaa. Jäähtynyt neste tulee jälleen jäähdytysvaippaan ja sykli toistuu.

Jos autossa on turboahdin, se voidaan varustaa kaksipiirisellä jäähdytysjärjestelmällä. Sen ensimmäinen piiri jäähdyttää itse moottoria ja toinen - latausilmavirta.

Katso informatiivinen video moottorin jäähdytysjärjestelmän toimintaperiaatteesta:

Tänään tavallisesta kolumnistamme " Kuinka se toimii» Opit laitteen ja toimintaperiaatteen moottorin jäähdytysjärjestelmät, mitä varten termostaatti on ja jäähdytin ja myös miksi sitä ei käytetä laajasti ilmanjäähdytysjärjestelmä.

Jäähdytysjärjestelmä Polttomoottori suorittaa lämmönpoiston moottorin osista ja sen siirtymisestä ympäristöön. Päätoiminnon lisäksi järjestelmä suorittaa useita toissijaisia: öljyn jäähdytys voitelujärjestelmässä; ilmanlämmitys lämmitys- ja ilmastointijärjestelmässä; pakokaasujäähdytys jne.

Työseoksen palamisen aikana lämpötila sylinterissä voi nousta 2500°C:een, kun taas polttomoottorin käyttölämpötila on 80-90°C. Optimaalisen lämpötilajärjestelmän ylläpitämiseksi on olemassa jäähdytysjärjestelmä, joka voi olla seuraavan tyyppisiä jäähdytysnesteestä riippuen: neste, ilma ja yhdistetty . On huomattava, että nestemäistä järjestelmää puhtaassa muodossaan ei käytetä melkein koskaan, koska se ei pysty ylläpitämään nykyaikaisten moottoreiden toimintaa optimaalisissa lämpöolosuhteissa pitkään.

Yhdistetty moottorin jäähdytysjärjestelmä:

Yhdistetyssä jäähdytysjärjestelmässä jäähdytysnesteenä usein vettä käytetään, koska sillä on korkea ominaislämpökapasiteetti, saatavuus ja vaarattomuus keholle. Vedellä on kuitenkin useita merkittäviä haittoja: kattilan muodostuminen ja jäätymistä alhaisissa lämpötiloissa. Talvikaudella jäähdytysjärjestelmään on kaadettava vähän jäätyviä nesteitä - pakkasnesteitä (etyleeniglykolin vesiliuokset, veden ja alkoholin tai glyseriinin seokset, hiilivetylisäaineilla jne.).


Kyseessä oleva jäähdytysjärjestelmä koostuu: nestepumpusta, jäähdyttimestä, termostaatista, paisuntasäiliöstä, sylintereiden ja päiden jäähdytysvaipasta, tuulettimesta, lämpötila-anturista ja syöttöletkuista.

On syytä mainita, että moottorin jäähdytys on pakotettu, mikä tarkoittaa, että siinä ylläpidetään ylipainetta (jopa 100 kPa), minkä seurauksena jäähdytysnesteen kiehumispiste nousee 120°C:een.

Kun kylmä moottori käynnistetään, se lämpenee vähitellen. Aluksi jäähdytysneste kiertää nestepumpun vaikutuksesta pienessä ympyrässä, eli sylinterien seinämien ja moottorin (jäähdytysvaipan) seinien välisissä onteloissa pääsemättä jäähdyttimeen. Tämä rajoitus on välttämätön, jotta moottori saadaan nopeasti tehokkaaseen lämpöjärjestelmään. Kun moottorin lämpötila ylittää optimiarvot, jäähdytysneste alkaa kiertää jäähdyttimen läpi, jossa se jäähdytetään aktiivisesti (ns. suuri kiertokierto).


Laite ja toimintaperiaate:

NESTEPUMPPU . Pumppu mahdollistaa nesteen pakkokierron moottorin jäähdytysjärjestelmässä. Yleisimmin käytetyt keskipakopumput.

Pumpun akseli 6 asennetaan kanteen 4 laakerilla 5. Akselin päässä painetaan valurautaista juoksupyörää 1. Pumpun akselin pyöriessä putken 7 kautta jäähdytysneste tulee juoksupyörän keskelle. , siepataan siivellään, heitetään pumppupesään 2 keskipakovoiman vaikutuksesta ja ohjataan kotelon ikkunan 3 kautta moottorilohkon jäähdytysvaippaan.

JÄÄHDYTIN varmistaa lämmön poistumisen jäähdytysnesteestä ympäristöön. Jäähdytin koostuu ylä- ja alasäiliöistä ja ytimestä. Se on asennettu autoon kumityynyille, joissa on jousi.

Yleisimmät putki- ja levyjäähdyttimet. Edellisessä ytimen muodostavat useat messinkiputkirivit, jotka on johdettu vaakalevyjen läpi, mikä lisää jäähdytyspintaa ja antaa jäähdyttimelle jäykkyyttä. Toisessa ydin koostuu yhdestä rivistä litteitä messinkiputkia, joista jokainen on valmistettu reunoista yhteen juotetuista aaltopahvilevyistä. Yläsäiliössä on täyttöaukko ja höyryputki. Jäähdyttimen kaula on hermeettisesti suljettu tulpalla, jossa on kaksi venttiiliä: höyryventtiili, joka alentaa painetta nesteen kiehuessa, joka avautuu yli 40 kPa (0,4 kgf / cm2) ylipaineessa, ja ilmaventtiili, joka päästää ilmaa siirtyä järjestelmään, kun paine laskee nesteen jäähtymisen vuoksi ja tämä estää jäähdyttimen putkia litistymästä ilmakehän paineen vaikutuksesta. Käytetty ja alumiiniset patterit: he halvempaa ja helpompaa, mutta lämmönsiirtoominaisuudet ja luotettavuus alla .

Jäähdyttimen putkien läpi "juokseva" jäähdytysneste jäähtyy liikkuessaan vastaantulevan ilmavirran mukana.

TUULETIN vahvistaa ilma virtaa jäähdyttimen sydämen läpi. Tuulettimen napa on asennettu nestepumpun akselille. Yhdessä niitä ajetaan kampiakselin hihnapyörältä hihnoilla. Puhallin on suljettu jäähdyttimen runkoon asennettuun koteloon, mikä auttaa lisäämään jäähdyttimen läpi kulkevan ilmavirran nopeutta. Useimmiten käytetään neli- ja kuusilapaisia ​​tuulettimia.

SENSORI Jäähdytysnesteen lämpötila viittaa ohjauselementteihin ja on suunniteltu säätämään säädetyn parametrin arvo ja sen muuntaminen edelleen sähköimpulssiksi. Elektroninen ohjausyksikkö vastaanottaa tämän impulssin ja lähettää tiettyjä signaaleja toimilaitteille. Jäähdytysnesteanturin avulla tietokone määrittää polttomoottorin normaaliin toimintaan tarvittavan polttoainemäärän. Myös jäähdytysnesteen lämpötila-anturin lukemien perusteella ohjausyksikkö luo komennon käynnistää tuuletin.

Ilmanjäähdytysjärjestelmä:

Ilmajäähdytysjärjestelmässä lämpö poistetaan polttokammioiden ja moottorin sylintereiden seinistä tehokkaan tuulettimen synnyttämän pakotetun ilmavirran avulla. Tämä jäähdytysjärjestelmä on yksinkertaisin, koska se ei vaadi monimutkaisia ​​osia ja ohjausjärjestelmiä. Moottoreiden ilmajäähdytyksen voimakkuus riippuu merkittävästi ilmavirran suunnan järjestämisestä ja puhaltimen sijainnista.

Rivimoottoreissa tuulettimet sijaitsevat edessä, sivulla tai yhdistettynä vauhtipyörään, ja V-muotoisissa moottoreissa ne sijaitsevat yleensä sylinterien välisessä kammiossa. Puhaltimen sijainnista riippuen sylintereitä jäähdytetään ilmalla, joka pakotetaan tai imetään jäähdytysjärjestelmän läpi.

Ilmajäähdytteisen moottorin optimaalisena lämpötilatilana pidetään sellaista, jossa öljyn lämpötila moottorin voitelujärjestelmässä on 70 ... 110 ° C kaikissa moottorin toimintatiloissa. Tämä on mahdollista edellyttäen, että jopa 35 % polttoaineen palamisen aikana vapautuvasta lämmöstä moottorin sylintereissä haihtuu ympäristöön jäähdytysilman mukana.

Ilmajäähdytysjärjestelmä lyhentää moottorin lämpenemisaikaa, tarjoaa vakaan lämmönpoiston polttokammioiden ja moottorin sylintereiden seinistä, on luotettavampi ja mukavampi käyttää, helppo huoltaa, teknisesti edistyneempi, kun moottori on asennettu taakse, moottorin ylijäähdytys on epätodennäköistä. Kuitenkin ilmajäähdytysjärjestelmä lisää moottorin kokonaismittoja, luo lisääntynyt melu kun moottori on käynnissä, se on vaikeampi valmistaa ja vaatii korkealaatuisempien polttoaineiden ja voiteluaineiden käyttöä. Ilman lämpökapasiteetti on alhainen, joka ei salli suurta lämpömäärää tasaisesti poistaa moottorista ja siten luoda kompakteja tehokkaita voimalaitoksia.

Polttomoottorin (polttomoottori) luotettavaa ja häiriötöntä toimintaa ei voida suorittaa ilman jäähdytysjärjestelmää. Sen toimintaperiaatteet on kätevää esittää moottorin jäähdytysjärjestelmän kaavion muodossa. Järjestelmän päätarkoituksena on poistaa ylimääräinen lämpö moottorista ja. Lisätoimintona on auton lämmitys sisälämmittimellä. Kaaviossa näkyvä laite ja toimintaperiaate ovat suunnilleen samat erityyppisille autoille.

Kaavio, jäähdytysjärjestelmän elementit ja niiden toiminta

Pääelementit, jotka muodostavat moottorin jäähdytysjärjestelmän piirin, löytyvät ja ovat samanlaisia ​​erityyppisissä moottoreissa: ruiskutus, diesel ja kaasutin.

Nestemoottorin jäähdytysjärjestelmän yleinen kaavio

Moottorin nestejäähdytys mahdollistaa lämmön yhtäläisen oton kaikista moottorin komponenteista ja osista lämpökuormituksen asteesta riippumatta. Vesijäähdytteinen moottori tuottaa vähemmän melua kuin ilmajäähdytteinen moottori, ja se lämpenee nopeammin käynnistyksen yhteydessä.

Moottorin jäähdytysjärjestelmä sisältää seuraavat osat ja elementit:

  • jäähdytysvaippa (vesivaippa);
  • jäähdytin;
  • tuuletin;
  • nestepumppu (pumppu);
  • paisuntasäiliö;
  • liitosputket ja tyhjennyshanat;
  • sisälämmitin.
  • Jäähdytysvaippa ("vesivaippa") katsotaan onteloiksi, jotka kommunikoivat kaksoiseinien välillä niissä paikoissa, joissa ylimääräisen lämmön poistamista eniten tarvitaan.
  • Jäähdytin. Suunniteltu haihduttamaan lämpöä ympäröivään ilmakehään. Se koostuu rakenteellisesti monista kaarevista putkista, joissa on lisärivat lämmönsiirron lisäämiseksi.
  • Tuuletin, joka aktivoituu sähkömagneettisella, harvemmin hydraulikytkimellä, kun jäähdytysnesteen lämpötila-anturi laukeaa, lisää ilmavirtaa autossa. Tuulettimet, joissa on "klassinen" (aina päällä) hihnaveto, ovat nykyään harvinaisia, enimmäkseen vanhemmissa autoissa.
  • Jäähdytysjärjestelmän keskipakoinen nestepumppu (pumppu) tarjoaa jatkuvan jäähdytysnesteen kierron. Pumpun käyttö on useimmiten toteutettu hihnalla tai hammaspyörällä. Turboahdetut moottorit, joissa on suora ruiskutus, on yleensä varustettu lisäpumpulla.
  • Termostaatti - pääyksikkö, joka säätelee jäähdytysnesteen virtausta, asennetaan yleensä jäähdyttimen tuloputken ja "vesivaipan" väliin, joka on rakenteellisesti valmistettu bimetalli- tai elektronisen venttiilin muodossa. Termostaatin tarkoitus on ylläpitää jäähdytysnesteen määritetty käyttölämpötila-alue moottorin kaikissa toimintatiloissa.
  • Lämmittimen jäähdytin on hyvin samanlainen kuin pienempi jäähdytysjärjestelmän jäähdytin ja sijaitsee matkustamossa. Olennainen ero on, että lämmittimen patteri siirtää lämpöä matkustamoon ja jäähdytysjärjestelmän lämpöpatteri ympäristöön.

Toimintaperiaate

Moottorin nestejäähdytyksen toimintaperiaate on seuraava: sylintereitä ympäröi jäähdytysnesteen "vesivaippa", joka ottaa ylimääräisen lämmön pois ja siirtää sen jäähdyttimeen, josta se siirtyy ilmakehään. Jatkuvasti kiertävä neste varmistaa moottorin optimaalisen lämpötilan.

Moottorin jäähdytysjärjestelmän toimintaperiaate

Jäähdytysnesteet - pakkasneste, pakkasneste ja vesi - muodostavat käytön aikana sakkaa ja kalkkia, mikä häiritsee koko järjestelmän normaalia toimintaa.

Vesi ei ole periaatteessa kemiallisesti puhdasta (tislattua vettä lukuun ottamatta) - se sisältää epäpuhtauksia, suoloja ja kaikenlaisia ​​aggressiivisia yhdisteitä. Korkeissa lämpötiloissa ne saostuvat ja muodostavat kalkkia.

Toisin kuin vesi, jäätymisenestoaineet eivät muodosta kalkkia, vaan hajoavat käytön aikana, ja hajoamistuotteet vaikuttavat haitallisesti mekanismien toimintaan: metallielementtien sisäpinnoille ilmestyy korroosiokerroksia ja orgaanisten aineiden kerroksia.

Lisäksi jäähdytysjärjestelmään voi päästä erilaisia ​​vieraita epäpuhtauksia, kuten öljyä, pesuaineita tai pölyä. Ne voivat myös päästä sisään, ja niitä käytetään jäähdyttimien vaurioiden hätäkorjaukseen.

Kaikki nämä epäpuhtaudet kerrostuvat komponenttien ja kokoonpanojen sisäpinnoille. Niille on ominaista huono lämmönjohtavuus ja ne tukkivat ohuita putkia ja jäähdyttimen kennoja, mikä häiritsee jäähdytysjärjestelmän tehokasta toimintaa, mikä johtaa moottorin ylikuumenemiseen.

Video moottorin jäähdytyksen toiminnasta, toimintaperiaatteesta ja toimintahäiriöistä

Jotain muuta hyödyllistä sinulle:

punoitus

Moottorin jäähdytysjärjestelmän huuhtelu on prosessi, jonka monet kuljettajat usein laiminlyövät, mikä voi ennemmin tai myöhemmin aiheuttaa kohtalokkaita seurauksia.

Merkkejä, että on aika huuhdella

  1. Jos lämpömittarin nuoli ei ole keskellä, vaan suuntautuu punaiselle alueelle ajon aikana;
  2. Mökissä on kylmä, lämmityskiuas ei anna riittävää lämpötilaa;
  3. Jäähdyttimen tuuletin käynnistyy liian usein

Jäähdytysjärjestelmää on mahdotonta huuhdella puhtaalla vedellä, koska järjestelmään keskittyy epäpuhtaudet, joita ei poistu edes korkeisiin lämpötiloihin lämmitetty vesi.

Kalkki poistetaan hapolla, ja rasvat ja orgaaniset yhdisteet poistetaan yksinomaan emäksillä, kun taas molempia koostumuksia ei voida kaataa jäähdyttimeen samanaikaisesti, koska kemian lakien mukaan ne neutraloivat toisiaan. Huuhtelutuotteiden valmistajat, jotka yrittävät ratkaista tämän ongelman, ovat luoneet useita tuotteita, jotka voidaan karkeasti jakaa:

  • emäksinen;
  • happo;
  • neutraali;
  • kaksikomponenttinen.

Kaksi ensimmäistä ovat liian aggressiivisia, eikä niitä käytetä juuri koskaan puhtaassa muodossaan, koska ne ovat vaarallisia jäähdytysjärjestelmälle ja vaativat neutralointia käytön jälkeen. Vähemmän yleisiä ovat kaksikomponenttiset puhdistusaineet, jotka sisältävät sekä emäksisiä että happamia liuoksia, jotka kaadetaan vuorotellen.

Suurin kysyntä on neutraaleille puhdistusaineille, jotka eivät sisällä vahvoja emäksiä ja happoja. Näiden tuotteiden tehokkuus vaihtelee, ja niitä voidaan käyttää sekä ehkäisyyn että moottorin jäähdytysjärjestelmän suureen huuhteluun vakavasta saastumisesta.

Jäähdytysjärjestelmän huuhtelu

Jäähdytysjärjestelmän huuhtelu

  1. Pakkasneste, pakkasneste tai vesi tyhjennetään. Ennen tätä sinun on käynnistettävä moottori muutaman minuutin ajan.
  2. Täytä järjestelmä vedellä ja puhdistusaineella.
  3. Käynnistä moottori 5-30 minuutiksi (puhdistusaineen merkistä riippuen) ja kytke sisälämmitys päälle.
  4. Ohjeissa mainitun ajan jälkeen moottori on sammutettava.
  5. Tyhjennä käytetty puhdistusaine.
  6. Huuhtele vedellä tai erityisellä yhdisteellä.
  7. Täytä tuoreella jäähdytysnesteellä.

Jäähdytysjärjestelmän huuhtelu on yksinkertaista ja edullista: jopa kokemattomat auton omistajat voivat suorittaa ne. Tämä toiminto pidentää merkittävästi moottorin käyttöikää ja säilyttää sen suorituskyvyn korkealla tasolla.

Vikoja

Moottorin jäähdytysjärjestelmässä on useita yleisimpiä toimintahäiriöitä:

  1. Moottorin jäähdytysjärjestelmän tuuletus: irrota ilmalukko.
  2. Pumpun teho ei riitä: vaihda pumppu. Valitse pumppu, jonka juoksupyörän korkeus on suurin.
  3. Viallinen termostaatti: poistettu vaihtamalla uuteen.
  4. Jäähdytysnestepatterin alhainen suorituskyky: vanhan huuhteleminen tai tavallisen vaihtaminen mallilla, jolla on korkeammat lämmönpoistoominaisuudet.
  5. Päätuulettimen riittämätön suorituskyky: Asenna uusi tehokkaampi tuuletin.

Video - jäähdytysjärjestelmän toimintahäiriöiden tunnistaminen autohuollossa

Säännöllinen hoito, jäähdytysnesteen oikea-aikainen vaihto takaavat koko auton pitkän toiminnan.