Variklio aušinimo sistema, įrenginys ir veikimo principas

Bet koks mechanizmas veikimo metu sukuria tam tikrą šilumos kiekį. Tai ypač pastebima vidaus degimo variklyje (ICE), kuris iš principo toli gražu nėra idealus, todėl nemaža dalis degančio kuro energijos turi būti greitai išmesta į atmosferą, išvengiant perkaitimo. Tačiau kai kuriems kitiems automobilio komponentams taip pat reikia šilumos šalinimo, dažnai visa tai tarnauja vienai grandinei su aušinimo skysčiu. Papildomi sunkumai kyla dėl būtinybės palaikyti darbinę temperatūrą siaurame diapazone, kur visos sistemos gali veikti optimaliu įprastu režimu.

Įvairūs šaldymo agregatų būdai

Galiausiai šiluminė energija patenka į aplinką, tai yra į atmosferą. Tačiau tokiu būdu galimas tarpinių šilumnešių atsiradimas, o tai suteikia patogumo organizuojant procesą. Taigi galimos trys aušinimo sistemos konstrukcijos.

1. Galima tiesiogiai išpūsti šildomas dalis išoriniu oru. Tam ant šiluma apkraunamų variklio dalių padaromi pelekai, kurie padidina šilumos mainų plotą, o visas variklis prapučiamas arba natūraliai dideliu greičiu judant slėgiu, arba jėga, galingu ventiliatoriumi, dažniausiai su diržinė pavara iš alkūninio veleno skriemulio. Metodas nėra pats geriausias, nes dalys užsiteršia, pablogėja išleidimo anga ir labai sunku tiksliai palaikyti temperatūrą. Paprastai aušinimas oru derinamas su alyvos aušinimu, kuriam yra numatytas atitinkamas radiatorius.
2. Tobulesnis yra metodas naudojant papildomą aušinimo skystį, dažniausiai tai yra etilenglikolio antifrizo tirpalas vandenyje - antifrizas. Aušinimo skystis (aušinimo skystis) nuolat cirkuliuoja tarp aušinimo paviršių ir išorinio radiatoriaus, kurį tiekia vandens siurblys (siurblys). Galimas ir natūralus judėjimas, bet tai pasenusi ir nenaudojama.
3. Pagrįstais atvejais naudojami abu būdai, galima kalbėti apie hibridinį aušinimą. Tai ne visada logiška, nes jei yra termostatinių tūrių, geriau juos naudoti. Pavyzdžiui, karteryje esanti alyva pumpuojama per šilumokaičius, kur perteklinė energija išleidžiama į pagrindinę grandinę su antifrizu. Nors ir nelabai apkrautuose varikliuose, lengvojo lydinio karterio pelekų visiškai pakanka.

Dažniausiai naudojamos skysčių aušinimo sistemos yra sandarios, tai yra uždaros. Tai naudinga pakeliant aušinimo skysčio temperatūrą virš virimo taško, kuri didėja didėjant slėgiui ir intensyvėja šilumos perdavimas.

Tipiškos skysčio aušinimo sistemos sudėtis ir funkcija

Visa įranga susideda iš pagrindinių funkcinių mazgų ir dalių:

• ertmės ir kanalai, pagaminti iš galvutės ir cilindrų bloko metalo, sudarantys aušinimo apvalkalą;
• pagrindinis radiatorius, kur oro srautas nukreipiamas iš išorės, o antifrizas pumpuojamas iš vidaus;
• vandens siurblys, užtikrinantis cirkuliaciją nurodytais tūriais;
• termostatas, kuris palaiko variklio temperatūrą apskaičiuotame lygyje, perskirstydamas skysčio srautus tarp mažos grandinės, nuo siurblio išėjimo iki įleidimo angos per marškinius, ir didelio, įskaitant pagrindinį radiatorių;
• ventiliatorius, skirtas radiatoriaus priverstiniam oro srautui, kuris įsijungia, kai artėjančio srauto intensyvumo nepakanka arba jo nėra;
• papildomi komponentai, išsiplėtimo bakas, salono šildytuvo radiatorius, jutikliai, vožtuvai ir elektroninė įranga.

Kol variklis įšyla iki darbinės temperatūros, cirkuliacija eina per nedidelę grandinę, po kurios termostato vožtuvai šiek tiek atsidaro, o dalis skysčio patenka į radiatorių, nuleidžiant perteklinę temperatūrą. Esant didelei apkrovai, kai šilumos srautas yra maksimalus, visas antifrizo tūris pumpuojamas per radiatorių.

Jei temperatūra ir toliau kyla šiuo režimu, prijungiamas priverstinis radiatoriaus elementų oro srautas su papildomu ventiliatoriumi. Jis geba dirbti skirtingu intensyvumu, iki maksimalios galios. Ir tik tuo atveju, jei tai nepadeda, slėgis sistemoje pasiekia kritinę vertę, radiatoriaus ar išsiplėtimo bako kištuke atsidaro avarinio išleidimo vožtuvas, antifrizas akimirksniu užverda ir išmetamas. Šiame etape tik vairuotojas gali išgelbėti variklį greitai išjungdamas variklį ir pradėdamas remontą. Priešingu atveju variklis negrįžtamai perkaista, pleišteli arba deformuojasi Sistemoje yra aušinimo skysčio temperatūros indikatorius, rodyklė, skaitmeninė arba įprasta raudona lemputė. Vairuotojas turi skirti pakankamai dėmesio šiam parametrui, ypač sunkiomis sąlygomis, karštyje arba esant maksimaliai apkrovai.

Radiatoriaus ir išsiplėtimo bako konstrukcija

Norint efektyviai keistis šiluma su oru, radiatoriaus šerdis yra plonų apvalių ar kitokių vamzdelių, sujungtų papildomais briaunelėmis iš metalo, turinčio gerą šilumos laidumą, vario arba aliuminio. Visa tai suformuoja korio struktūrą, apribotą dviem rezervuarais, per kuriuos išleidžiamas antifrizas ir tiekiamas į korius.

Kartais pagrindinis aušinimo radiatorius derinamas su alyvos arba klimato sistemos kondensatoriumi. Pastaruoju atveju dažnai montuojamas kitas ventiliatorius, kuris nuolat įjungiamas salono vėsinimo režimu.

Kai antifrizas pašildomas, jo tūris padidėja, o tai kompensuoja išsiplėtimo bakas. Jis yra permatomas, kad būtų galima vizualiai kontroliuoti skysčio lygį, kurio nuotėkis yra nepriimtinas. Įpylimo kamštyje yra aukščiau paminėtas avarinis slėgio mažinimo vožtuvas. Kiekvieno variklio vožtuvo spyruoklės kalibravimo duomenys, kaip ir darbinė temperatūra, yra individualūs.

siurblys ir termostatas

Variklio įšilimo temperatūros ir tolygumo palaikymas priklauso nuo šių prietaisų būklės. Skystis turi judėti dideliu greičiu, pernešdamas didelį kiekį šilumos. Todėl vandens siurblio sparnuotė yra kruopščiai apskaičiuojama ir sumontuota korpuse su tiksliu tarpu. Jo vertę palaiko guolis, ant kurio sukasi sparnuotės velenas, atstūmimas jame yra nepriimtinas.

Atsiradus laisvumui, sugenda siurblio sandariklis. Jo gyvenimo sąlygos nelengvos, aukštu slėgiu jis laiko karštą ir skystą skystį. Dėl riebokšlio susidėvėjimo arba nenormalaus darbinių kraštų judėjimo atsiranda nuotėkio, slėgio kritimo ir antifrizo patekimo į agregatų pavaras.

Termostatas susideda iš dviejų vožtuvų, valdomų gofruotu cilindru, kurio viduje yra speciali medžiaga. Kaitinamas jis labai išsiplečia, judindamas vožtuvo stiebus. Kai vienas iš jų atveria didelį kontūrą, antrasis sutampa su mažu ir atvirkščiai. Tai kontroliuoja variklio temperatūrą.

Ventiliatoriaus valdymas valdomas temperatūros jutikliais. Senuose varikliuose vienas iš jų buvo sumontuotas radiatoriaus bake ir, pakilus temperatūrai, per relę tiekė maitinimą į sparnuotės elektros variklio relę. Šiuolaikiniuose varikliuose yra bendras valdymo blokas su vienu jutikliu įrenginio galvutėje. Viršijus tam tikrą slenkstį, įrenginys siunčia komandą į ventiliatoriaus relę. Jei šio analoginio jutiklio grandinėje yra pertrauka, ventiliatorius veikia nuolat, o skydelyje rodoma valdymo klaida.

Sistemos priežiūra ir remontas

Planuojamas darbas yra savalaikis įprastas antifrizo pakeitimas. Jo sudėtyje yra daug antikorozinių, putojančių, tepimo ir kitų priedų, kurie yra sukurti laikui bėgant. Korozija sistemos viduje yra nepriimtina, todėl skystis turi būti reguliariai keičiamas. Paprasčiausi antifrizai tarnauja apie dvejus metus, modernesni – iki penkerių. Praleidus pakeitimo datas, negrįžtamai pablogėja šilumos perdavimas variklio gaubtuose.

Gedimai dažniausiai siejami su nuotėkiais ir skysčio lygio sumažėjimu bake. Tam reikia nuolatinio stebėjimo. Jei aptinkamas skysčio nuotėkis, sistemoje turi būti daromas slėgis, tai yra, naudokite šiek tiek perteklinį slėgį ir vizualiai nustatykite nuotėkio vietą. Slėgis turi būti žemas, kad nedeformuotų smulkios radiatorių struktūros.

Vandens naudojimas vietoj antifrizo yra nepriimtinas, tuoj pat prasidės dalių, pagamintų iš juodųjų ir spalvotųjų metalų, korozija. Po to variklis nebegalės normaliai dirbti. Ypatingais atvejais galite laikinai įpilti nedidelį kiekį distiliuoto vandens, tada atlikti remontą, praplauti sistemą ir įpilti šviežio antifrizo, kurio paklaida tiksliai rekomenduojama šiam varikliui. Skirtingos konstrukcijos reiškia skirtingą aušinimo skysčio priedų sudėtį.