محرك تبريد الهواء: مبدأ التشغيل ، المزايا والعيوب

2024 مؤلف: Erin Ralphs | [email protected]. آخر تعديل: 2024-02-19 11:53

معظم سائقي السيارات على دراية فقط بالأنواع التقليدية من المحركات التي تحتوي على SOD السائل. ولكن هناك أيضًا محركات تستخدم تبريد الهواء للمحرك ، وهذا ليس فقط ZAZ 968. دعونا نلقي نظرة فاحصة على الجهاز ، ومبدأ تشغيل نظام تبريد الهواء ، وكذلك عيوب ومزايا مثل هذا المحلول. ستكون هذه المعلومات مفيدة لكل عشاق السيارات.

الوجهة

أثناء تشغيل محرك الاحتراق الداخلي ، يمكن أن تصل درجة الحرارة في غرفة الاحتراق إلى 2000 درجة. في حالة عدم وجود نظام تبريد موثوق ، سيزداد استهلاك الزيت والوقود. سيؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى تآكل وتلف سريع للمحرك.

إذا لم يسخن المحرك بدرجة كافية ، فسيكون له أيضًا تأثير سلبي عليه. إذا لوحظ انخفاض حرارة الجسم ، فإن هذا يهدد بانخفاض الطاقة والتآكل الشديد وزيادة استهلاك الوقود.

أكثربالإضافة إلى ذلك ، في معظم السيارات الحديثة ، بالإضافة إلى المهام الرئيسية ، يؤدي هذا النظام أيضًا وظائف ثانوية. الخطوة الأولى هي ضمان تشغيل السخان. أيضًا ، تم تصميم النظام ليس فقط لتبريد المحرك نفسه ، ولكن أيضًا لتبريد الزيت والسوائل في ناقل الحركة الأوتوماتيكي. في بعض الأحيان يؤثر أيضًا على مجموعة الخانق جنبًا إلى جنب مع مشعب السحب.

نظام حديث (سواء كان سائلًا أو مبردًا بالهواء) يبدد ما يصل إلى 35 بالمائة من الحرارة الناتجة عن احتراق خليط الوقود والهواء.

تصميم ومبدأ العملية

في نظام الهواء ، تدفق الهواء هو أهم شيء. بمساعدة الهواء ، تتم إزالة الحرارة من غرف الاحتراق ورأس الأسطوانة ومبردات الزيت. يتكون النظام من مروحة وزعانف تبريد في الأسطوانات ورأس الأسطوانة. يحتوي الجهاز أيضًا على غلاف قابل للإزالة ، وعاكسات وحل لمراقبة تشغيل النظام. مروحة تبريد المحرك مزودة بشبكة لحماية الشفرات من الأجسام الغريبة.

تسمح لك الأضلاع الإضافية بزيادة مساحة السطح الملامسة للهواء. نتيجة لذلك ، فإن تبريد الهواء للمحرك يتواءم بشكل فعال مع مهمته.

يتم إمداد تدفق الهواء أثناء تشغيل المحرك بالقوة إلى المحرك باستخدام شفرات المروحة - وهي مصنوعة بشكل أساسي من الألومنيوم. لا داعي لشرح ، على الأرجح ، سبب تشغيل مروحة التبريد على محرك بارد. يمر تدفق الهواء بين الزعانف ، ثم يتم تقسيمه بالتساوي بواسطة العاكسات ويمر عبر جميع الأجزاء الساخنةمحرك. وبالتالي ، لا يسخن المحرك بشكل مفرط.

تقوم المروحة بتوصيل 30 متر مكعب من الهواء في الدقيقة لنظام التبريد. هذا يكفي لضمان التشغيل العادي للمحرك بطاقة منخفضة وصغيرة الحجم.

كيف يعمل المروحة؟

هذه العقدة هي المحرك الرئيسي المبرد بالهواء. الجزء الرئيسي هو مروحة الدوار. نظر المهندسون بعناية في شكل وتصميم العناصر لتحسين تدفق الهواء.

المروحة عبارة عن موزع اتجاهي ودوار مزود بثماني ريش مرتبة شعاعيًا. الناشر له شفراته الخاصة - لديهم قسم متغير. مهمتهم الرئيسية هي إنشاء تدفق هواء موجه. إنها مصنوعة غير متحركة وموزعة بالتساوي حول المحيط.

تم تصميم الشفرات الموجودة على ريشة التوجيه لتغيير اتجاه تدفق الهواء - حيث يتحرك تدفق الهواء في الاتجاه المعاكس لدوران الدوار. هذا يزيد من ضغط الهواء ويحسن تبريد المحرك.

تم دفع المروحة في التصميمات المبكرة من بكرة العمود المرفقي باستخدام حزام محرك. جهاز التوجيه ثابت على كتلة المحرك. في المحركات الأكثر حداثة بتبريد الهواء رباعي الأشواط ، يتم تشغيل المروحة بواسطة محرك كهربائي. لكن هناك القليل من هذه النماذج.

نظام تبريد الهواء الطبيعي

هذا يعتبر الحل الأسهل. خارج الكتلةالمحرك مزود بأضلاع خاصة يتم من خلالها إطلاق أقصى قدر من الحرارة. يمكن العثور على هذا النظام على الدراجات النارية والدراجات البخارية والدراجات البخارية المختلفة ومحركات المكبس لأغراض مختلفة.

الفوائد

الميزة الرئيسية من بين جميع المزايا الأخرى للمحرك الذي يتم تبريده بالهواء هي بساطة التصميم. يفتقر النظام إلى مضخة ومبرد وثرموستات وأنابيب ومشابك ومدخل ومخرج مانع للتجمد.

الميزة الثانية المهمة هي قابلية الصيانة العالية. على سبيل المثال ، تحتوي وحدات طاقة الجرارات على أسطوانات فردية. في حالة حدوث عطل ، إذا لزم الأمر ، يمكنك استبدال الأسطوانة أو التخلص من العطل. في المحركات المبردة بالسائل ، في حالة حدوث تلف في أي من الأسطوانات ، سيتعين عليك تغيير الكتلة بالكامل أو الضغط على البطانات.

لا تبحث عن مثال بعيدًا. لنأخذ محرك Tatra T815. هذا محرك تبريد الهواء. يتم فصل رؤوس الكتلة هنا. في حالة الحاجة إلى الإصلاح ، ليس من الضروري إزالة رأس الأسطوانة بالكامل. حتى أعمال الإصلاح الجدية للغاية يمكن إجراؤها دون تفكيك كتلة المحرك.

المحركات المجهزة بتبريد الهواء هي أكثر حيلة. في حالة تلف الأنابيب في محرك به نظام سائل أو تم فك المشابك ، فلا يمكن تشغيل الوحدة ، حيث سيترك المبرد. هناك أيضًا خطر طرد سائل ساخن من النظام. أنظمة الهواء محرومة من كل هذه العيوب

أضرار جسيمة حتى للمبردلا يمكن أن تتداخل الأسطح الموجودة على كتلة المحرك أو رأس الأسطوانة مع الاستخدام الإضافي للمحرك. هذه إضافة كبيرة جدا. بالإضافة إلى ذلك ، يحتاج المحرك إلى وقت أقل بكثير للدخول في وضع التشغيل - ليست هناك حاجة لتسخين السائل ، وهو أمر مهم في الشتاء. كل هذا يؤدي إلى انخفاض كبير في تكاليف الصيانة والتشغيل لوحدات الطاقة هذه.

عيوب

لا يخلو من العيوب. قبل أن تشتري سيارة مجهزة بنظام التبريد ، يجب أن تعرف العيوب الرئيسية لهذه الحلول.

إذن ، تشغيل المحرك مصحوب بضوضاء عالية بشكل مفرط. هذه الضوضاء ناتجة عن مروحة تعمل. عيب آخر هو الحجم ، حيث أن المحرك مجهز بمنفاخ. حتى مع الوتيرة الحالية للتطور التكنولوجي ، يتم توجيه تدفقات الهواء بشكل غير متساو ، مما يعني وجود خطر ارتفاع درجة الحرارة المحلية. محركات من هذا النوع حساسة جدا لجودة البنزين والزيت ومتطلبات عالية توضع على حالة الاجزاء الرئيسية في المحرك

لكن السيارات التي تعمل بهذا النظام احتلت مكانها في صناعة السيارات. تم تجهيز الشاحنات بوحدات الطاقة هذه ، وهناك العديد من طرازات الركاب. معدات زراعية وعسكرية مبردة بالهواء وبعض محركات الديزل

الأساطير الشعبية

أول سيارة معروفة بتبريد الهواء كانت Zaporozhets. لقد قوض ثقة السائق المحلي في مثل هذا النظام تمامًا. في كثير من الأحيان اشتكى أصحاب السيارات من ارتفاع درجة الحرارة الشديدة ،قوة غير كافية وفشل متكرر. في الوقت نفسه ، كانت "بيتل" الألمانية بنفس النظام تقريبًا تحظى بشعبية كبيرة ، وكان الطلب عليها جيدًا جدًا.

دعونا نلقي نظرة فاحصة على خصائص صناعة السيارات الألمانية ونكشف زيف الأساطير الشعبية التي تطارد محركات هذا التصميم.

DVO يخسر النظام السائل بسبب ارتفاع درجة الحرارة

هذه ليست الحقيقة المطلقة. في الواقع ، يجب اعتبار أداء درجة الحرارة ، على العكس من ذلك ، ميزة. وبطبيعة الحال ، وبسبب الموصلية الحرارية المنخفضة ، لن يتمكن الهواء ببساطة من إزالة الحرارة بالسرعة نفسها في الأنظمة التي بها مانع التجمد.

لكن الفرق بين درجة الحرارة على الأسطوانات ودرجة حرارة البيئة الخارجية أكبر بكثير من الفرق بين السائل وجدران الكتلة ورأس الأسطوانة. الطقس أقل قدرة على التأثير على نظام درجة حرارة التبريد. تزداد مخاطر ارتفاع درجة حرارة المحركات التي تعمل بنظام السوائل في الصيف. هذا صحيح بشكل خاص في يوم قائظ حار. أيضًا ، قد يواجه الملاك مشكلة سبب تشغيل مروحة التبريد على محرك بارد. لا يوجد شيء من هذا القبيل في "فتحات التهوية".

الأبعاد

أعلاه ، من بين أوجه القصور ، قمنا بتسليط الضوء على النقطة حول الأبعاد. إذا قارنا أحجام المحركات بأنواع مختلفة من التبريد وخصائص أخرى مماثلة ، فستظل الميزة مع "فتحة الهواء".

على الرغم من أن المروحة والعاكس من الأجهزة الضخمة جدًا ، إلا أن معلمات "فتحة التهوية" أصغر مما كانت عليه في الإصدار الذي يحتوي علىتبريد سائل.

بالإضافة إلى ذلك ، لاستيعاب نظام المياه التقليدي ، هناك حاجة إلى مساحة أكبر أسفل الغطاء لاستيعاب معدات إضافية. يتم تثبيت مبرد كبير إلى حد ما مع مروحة على الجسم. تستهلك الخراطيم والأنابيب مساحة كبيرة

فوزدوشنيك يفقد في المصداقية

تظهر الإحصائيات أن حالة واحدة من كل خمس حالات من عطل المحرك ترجع إلى التبريد السائل. السبب هنا في التفاصيل التالية - ترموستات ، مبرد ، مضخة. حتى أحدث محرك Tatra المبرد بالهواء لعام 1989 هو أكثر موثوقية من محرك Polo Sedan أو Solaris الجديد.

بالنسبة إلى "فتحات التهوية" ، فإن احتمال الكسر أقل بكثير ، لأن التصميم أبسط بكثير - فقط مروحة وعاكس.

فوزدوشنيكوف بصوت عال

لكن هذه هي الحقيقة. لكن حتى الشاحنة القلابة الضخمة Tatra لا تصدر صوتًا ، المحرك يصدر ضوضاءً فقط. لا توفر ميزات التصميم أي أنظمة فعالة لامتصاص الصوت. المحركات السائلة لديها مثل هذه الأنظمة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تضخيم الضوضاء بمرور تدفق الهواء عبر زعانف الأسطوانات والرؤوس.

الأعطال النموذجية

لجميع موثوقية أنظمة الهواء ، تحدث الأعطال هنا أيضًا. أحد أكثر العيوب شيوعًا هو الإلكترونيات. النظام يحتوي على مستشعر درجة الحرارة. بالنسبة لأولئك الذين لا يعرفون مكان وجود مستشعر درجة حرارة المحرك: فهو موجود في وعاء الزيت. نتيجة المبالغة في تقدير القراءات لهذا المستشعر ، قد يعطي النظامفشل

إذا أضاء مصباح العطل الموجود على لوحة العدادات ، فغالبًا ما يكون السبب هو حزام مكسور. الترموستات أقل المشاكل تشخيصا

ميزات اختيار الزيت

هناك رأي بضرورة استخدام زيت خاص للمحركات المبردة بالهواء. و هو. الحقيقة هي أن درجة حرارة الحمل على أجزاء مجموعة المكبس في المحركات المبردة بالهواء أعلى بكثير من الوحدات التي تحتوي على الماء.

غالبًا ما تعتمد هذه الزيوت المتخصصة على زيوت بوليالفوليفين الخشنة على أساس الطبيعة المعدنية أو الاصطناعية. تم تطبيق مجموعة من المواد المضافة على هذا المركب ، مما يوفر حماية موثوقة للمحرك ، ويقاوم حدوث الحلقات ، ويحسن توفير الطاقة. تحتوي جميع الزيوت بالفعل على مواد مضافة تحمي الوحدة بشكل فعال من التشويش بسبب التركيبة الأساسية الثابتة.

حول الإصلاح والصيانة

لتشغيل هذه المحركات ، يجب أن يفهم المالك قليلاً كيفية عمل النظام ومعرفة مكان مستشعر درجة حرارة المحرك. بخلاف ذلك ، يعد هذا نظام تبريد موثوقًا به ، وليس له نظائر من حيث بساطة الجهاز. لا حاجة لتغيير مانع التجمد كل عامين ، ولا حاجة لاستخدام مانع التسرب لإصلاح التسربات ، وتغيير المضخة بشكل دوري. وهناك الكثير من هذه الأشياء "غير الضرورية".

الخلاصة

لذلك اكتشفنا ما هو محرك تبريد الهواء. كما ترون ، هذه وحدات موثوقة للغاية. ومع ذلك ، كما يظهرالإحصائيات ، السيارات التسلسلية بمحركات الاحتراق الداخلي هذه قليلة جدًا. في معظم شركات صناعة السيارات ، تتم ممارسة التبريد السائل الكلاسيكي للمحرك. يمكن العثور على Airborne فقط في بعض الشاحنات والدراجات البخارية.