نظام تبريد محرك السيارة: الجهاز ومبدأ التشغيل

2024 مؤلف: Erin Ralphs | [email protected]. آخر تعديل: 2024-02-19 12:00

تم تصميم نظام تبريد المحرك في السيارة لحماية وحدة العمل من ارتفاع درجة الحرارة وبالتالي التحكم في أداء كتلة المحرك بالكامل. التبريد هو أهم وظيفة في تشغيل محرك الاحتراق الداخلي.

يمكن أن تكون عواقب حدوث خلل في تبريد محرك الاحتراق الداخلي قاتلة للوحدة نفسها ، حتى فشل كتلة الأسطوانة بالكامل. قد لا تخضع العقد التالفة لأعمال الترميم ، وستكون قابلية صيانتها مساوية للصفر. من الضروري التعامل مع العملية بكل عناية ومسئولية وتنفيذ الشطف الدوري لنظام تبريد المحرك.

من خلال التحكم في نظام التبريد ، يعتني صاحب السيارة مباشرة بـ "صحة قلب" "حصانه" الحديدي.

موعد نظام التبريد

يمكن أن ترتفع درجة الحرارة في كتلة الأسطوانة عند تشغيل الوحدة إلى 1900 ℃. من هذا الحجم من الحرارة ، يكون جزء فقط مفيدًا ويتم استخدامه في أوضاع التشغيل المطلوبة. يتم إخراج الباقي بواسطة نظام التبريد.حجرة المحرك. إن زيادة نظام درجة الحرارة فوق المعدل الطبيعي محفوف بالعواقب السلبية التي تؤدي إلى نضوب مواد التشحيم ، وانتهاك الموافقات الفنية بين أجزاء معينة ، خاصة في مجموعة المكبس ، مما يؤدي إلى انخفاض في مدة خدمتها. يعد ارتفاع درجة حرارة المحرك نتيجة لخلل في نظام تبريد المحرك أحد أسباب تفجير الخليط القابل للاشتعال المزود بغرفة الاحتراق.

التبريد الزائد للمحرك أمر غير مرغوب فيه أيضًا. في الوحدة "الباردة" ، هناك فقدان للطاقة ، وتزداد كثافة الزيت ، مما يزيد من احتكاك المكونات غير المشحمة. يتكثف الخليط العامل القابل للاحتراق جزئيًا ، وبالتالي يحرم جدران الأسطوانة من التشحيم. ومع ذلك ، فإن سطح جدار الأسطوانة يخضع لعملية تآكل بسبب تكوين رواسب الكبريت.

تم تصميم نظام تبريد المحرك لتحقيق الاستقرار في الظروف الحرارية اللازمة للتشغيل الطبيعي لمحرك السيارة.

أنواع أنظمة التبريد

يصنف نظام تبريد المحرك حسب طريقة تبديد الحرارة:

• التبريد بالسوائل في نوع مغلق ؛
• نوع مفتوح مبرد بالهواء ؛
• نظام مشترك (هجين) لتبديد الحرارة.

في الوقت الحالي ، تبريد الهواء في السيارات نادر للغاية. يمكن أن يكون السائل من النوع المفتوح. في مثل هذه الأنظمة ، تتم إزالة الحرارة من خلال أنبوب البخار إلى البيئة. النظام المغلق معزول عن الخارجأَجواء. لذلك ، فإن الضغط في نظام التبريد لهذا النوع من المحركات أعلى من ذلك بكثير. عند الضغط العالي ، تزداد عتبة غليان عنصر التبريد. يمكن أن تصل درجة حرارة المبرد في نظام مغلق إلى 120 درجة مئوية.

تبريد الهواء

تبريد الهواء القسري الطبيعي هو أبسط طريقة لإزالة الحرارة. المحركات مع هذا النوع من التبريد تنبعث منها حرارة في البيئة باستخدام زعانف المبرد الموجودة على سطح الوحدة. مثل هذا النظام لديه نقص كبير في الوظائف. الحقيقة هي أن هذه الطريقة تعتمد بشكل مباشر على حرارة الهواء الصغيرة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك مشاكل في توحيد إزالة الحرارة من المحرك.

مثل هذه الفروق الدقيقة تمنع تركيب وحدة فعالة ومضغوطة في نفس الوقت. في نظام تبريد المحرك ، يتم توفير الهواء بشكل غير متساو لجميع الأجزاء ، ومن ثم يجب تجنب احتمال ارتفاع درجة الحرارة المحلية. باتباع ميزات التصميم ، يتم تثبيت زعانف التبريد في تلك الأماكن بالمحرك حيث تكون الكتل الهوائية هي الأقل نشاطًا ، وذلك بسبب الخصائص الديناميكية الهوائية. يتم وضع الأجزاء الأكثر عرضة للحرارة من المحرك في اتجاه الكتل الهوائية ، بينما يتم وضع الأقسام "الأكثر برودة" في الخلف.

تبريد الهواء القسري

المحركات بهذا النوع من تبديد الحرارة مجهزة بمروحة وزعانف تبريد. تسمح لك هذه المجموعة من الوحدات الهيكلية بدفع الهواء بشكل مصطنع إلى نظام تبريد المحرك من أجلزعانف التبريد. تم تركيب غلاف واقي فوق المروحة والزعانف والذي يساهم في اتجاه الكتل الهوائية للتبريد ويمنع الحرارة من الدخول من الخارج.

الجوانب الإيجابية في هذا النوع من التبريد هي بساطة ميزات التصميم ، والوزن المنخفض ، وغياب وحدات إمداد المبردات ودورانها. العيوب هي ارتفاع مستوى الضوضاء للنظام وضخامة الجهاز. أيضًا ، في تبريد الهواء القسري ، لم يتم حل مشكلة ارتفاع درجة الحرارة الموضعية للوحدة وتدفق الهواء المنتشر ، على الرغم من الأغلفة المثبتة.

تم استخدام هذا النوع من التحذير من ارتفاع درجة حرارة المحرك بشكل نشط حتى السبعينيات. كان تشغيل نظام تبريد المحرك من نوع الهواء القسري شائعًا في المركبات الصغيرة.

التبريد بالسوائل

نظام التبريد السائل هو الأكثر شيوعًا وانتشارًا. تتم عملية إزالة الحرارة بمساعدة سائل التبريد المنتشر عبر العناصر الرئيسية للمحرك من خلال خطوط مغلقة خاصة. يجمع النظام الهجين بين عناصر تبريد الهواء في نفس الوقت الذي يجمع فيه السائل. يتم تبريد السائل في المبرد مع زعانف ومروحة مع غلاف. أيضًا ، يتم تبريد مثل هذا المبرد بواسطة كتل الهواء المزودة عندما تتحرك السيارة.

ينتج نظام التبريد السائل للمحرك أدنى مستوى من الضوضاء أثناء التشغيل. هذا النوع يجمع الحرارة في كل مكان ويزيلها من المحرك مع ارتفاعالكفاءة.

وفقًا لطريقة حركة المبردات السائلة ، يتم تصنيف الأنظمة:

• الدوران القسري - تحدث حركة السوائل بمساعدة مضخة تعد جزءًا من المحرك ونظام التبريد نفسه ؛
• دوران السيفون الحراري - تتم الحركة بسبب الاختلاف في كثافة المبرد المسخن والمبرد ؛
• الطريقة المدمجة - يعمل تداول السوائل في وقت واحد بالطريقتين الأوليين

جهاز نظام تبريد المحرك

تصميم التبريد السائل له نفس الهيكل والعناصر لكل من محركات البنزين والديزل. يتكون النظام من:

• كتلة المبرد ؛
• مبرد الزيت
• مروحة ، تثبيت الكفن ؛
• مضخات (مضخة بقوة الطرد المركزي) ؛
• خزان لتمدد السائل الساخن والتحكم في المستوى ؛
• ترموستات تداول المبردات.

عند شطف نظام تبريد المحرك ، تتأثر كل هذه العقد (باستثناء المروحة) لمزيد من العمل بكفاءة.

المبرد يدور عبر الخطوط داخل الكتلة. ويطلق على مجمل هذه الممرات اسم "سترة التبريد". يغطي المناطق الأكثر عرضة للحرارة في المحرك. المبرد ، الذي يتحرك على طوله ، يمتص الحرارة وينقلها إلى كتلة المبرد. يبرد ، يكرر الدائرة

عملية النظام

أحد العناصر الرئيسية في الجهاز لنظام التبريدالمحرك يعتبر المبرد. مهمتها هي تبريد المبرد. يتكون من صندوق المبرد ، حيث يتم وضع الأنابيب داخلها لحركة السوائل. يدخل المبرد إلى المبرد عبر الأنبوب السفلي ويخرج من خلال الأنبوب العلوي المثبت في الخزان العلوي. يوجد أعلى الخزان رقبة مغلقة بغطاء بصمام خاص. عندما يزداد الضغط في نظام تبريد المحرك ، يفتح الصمام قليلاً ويدخل السائل إلى خزان التمدد ، المرفق بشكل منفصل في حجرة المحرك.

يوجد أيضًا على الرادياتير مستشعر درجة الحرارة الذي يشير للسائق حول أقصى تسخين للسائل من خلال جهاز مثبت في المقصورة على لوحة المعلومات. في معظم الحالات ، يتم توصيل مروحة (أحيانًا اثنتين) مع غلاف بالرادياتير. يتم تنشيط المروحة تلقائيًا عند الوصول إلى درجة الحرارة الحرجة لسائل التبريد ، أو تعمل بالقوة من محرك الأقراص باستخدام مضخة.

تضمن المضخة الدوران المستمر لسائل التبريد في جميع أنحاء النظام. تستقبل المضخة طاقة دورانية عن طريق محرك سير من بكرة العمود المرفقي.

يتحكم منظم الحرارة في الدائرة الكبيرة والصغيرة لدورة المبرد. عند بدء تشغيل المحرك لأول مرة ، يقوم منظم الحرارة بتدوير السائل في دائرة صغيرة بحيث ترتفع درجة حرارة وحدة المحرك إلى درجة حرارة التشغيل بشكل أسرع. بعد ذلك يقوم الترموستات بفتح دائرة كبيرة من نظام تبريد المحرك.

التجمد أو الماء

الماء أو التجمد يستخدم كمبرد. أصبح أصحاب السيارات الحديثة بشكل متزايدتطبيق هذا الأخير. يتجمد الماء عند درجات حرارة دون الصفر وهو عامل مساعد في عمليات التآكل ، مما يؤثر سلبًا على النظام. الميزة الوحيدة هي تبديد الحرارة المرتفع وربما توافرها.

مضاد التجمد لا يتجمد عند البرودة ويمنع التآكل ويمنع رواسب الكبريت في نظام تبريد المحرك. لكنها تتميز بنقل حرارة أقل مما يؤثر سلبًا على الموسم الحار

أخطاء

عواقب فشل التبريد هي ارتفاع درجة حرارة المحرك أو انخفاض درجة حرارة جسمه. يمكن أن يحدث ارتفاع درجة الحرارة بسبب عدم كفاية السوائل في النظام أو عدم استقرار المضخة أو تشغيل المروحة. أيضا ، لا يعمل منظم الحرارة عندما يجب أن يفتح دائرة تبريد كبيرة.

يمكن أن يحدث الفشل في نظام تبريد المحرك بسبب التلوث الشديد للرادياتير ، أو تكسير الخطوط ، أو ضعف أداء غطاء المبرد ، أو خزان التمدد ، أو مانع التجمد منخفض الجودة.