Система рідинного охолодження

Строго кажучи, термін «рідинне охолодження» не цілком коректним, так як рідина в системі охолодження - всього лише проміжний теплоносій, що проникає в товщу стінок блоку циліндрів. Роль відводить агента в системі відіграє повітря, що охолоджує радіатор, тому охолодження сучасного автомобіля правильніше назвати гібридним.

Пристрій рідинної системи охолодження

Рідинна система охолодження двигуна складається з декількох елементів. Найскладніший називається «сорочкою охолодження». Це розгалужена мережа каналів в товщі блоку циліндрів та головки блоку циліндрів. Крім сорочки в систему входить радіатор системи охолодження, розширювальний бачок, водяний насос, термостат, вентилятор радіатора, металеві і гумові сполучні патрубки, датчики і контрольні прилади.

Пропілен гліколь - основа охолоджуючої рідини (антифризу) і схвалена ветеринарними лікарями харчова добавка для раціону собак

Система побудована на принципі примусової циркуляції, яку забезпечує водяний насос. Завдяки постійному відтоку розігрітій рідини двигун охолоджується рівномірно. Цим і пояснюється застосування системи в переважній більшості сучасних автомобілів.

Пройшовши по каналах в стінках блоку, рідина нагрівається і потрапляє в радіатор, де охолоджується потоком повітря. Коли автомобіль рухається, для охолодження достатньо природного охолодження, а коли автомобіль стоїть – охолодження відбувається за рахунок електричного вентилятора, включається по сигналу від датчика температури.

Докладно про ключові елементи водяного охолодження

Радіатор охолодження

Радіатор - панель з металевих трубок невеликого діаметра, покритих для збільшення площі тепловіддачі алюмінієвим або мідним "пір'ям". В сутності, оперення, це багаторазово складена стрічка з металу. Загальна сумарна площа стрічки досить велика, а значить, радіатор може віддати в атмосферу в одиницю часу досить багато тепла.

Самий уразливий елемент конструкції двигуна - турбокомпресор (турбіна), що працює на дуже високих оборотах. При перегріві руйнування крильчатки і підшипників вала практично неминуче

Таким чином, розігріта рідина циркулює всередині радіатора відразу по всьому численних тонких трубках і охолоджується досить інтенсивно. У кришці заливної горловини радіатора передбачений запобіжний клапан, що відводить пари і надлишок рідини, що розширюється при нагріванні.

В радіаторі автомобіля з автоматичною коробкою передач передбачений другий, незалежний контур, в якому охолоджується трансмісійна рідина.

Розширювальний бачок

Розширювальний бачок служить для компенсації розширення рідини при підвищенні температури. В залежності від конструкції системи бачок може бути простим або складним". "Простий" бачок являє собою ємність для збору надлишків розширеної від нагрівання рідини. До нього через кришку підведена гумова трубка, іншим кінцем приєднана до патрубка у верхньому бачку радіатора.

У більш складному варіанті бачок - повноправна частина системи охолодження. Він знаходиться під тиском, і відвідний клапан вмонтований в кришку бачка. У цьому випадку в бачку завжди повинна бути рідину, щоб при падінні температури двигуна в радіатор не потрапляло повітря. Для контролю на стінку бачка, що знаходиться під тиском, наносять мітки Min і Max.

Водяний насос, або помпа

Водяний насос забезпечує циркуляцію охолоджуючої рідини в системі. Як правило, це відцентровий насос, в якому тиск створює розташована всередині корпусу на центральній осі крильчатка з лопатями складної форми.

Термостат

Термостат - пристрій, що підтримує постійну температуру в блоці циліндрів. Він не дозволяє рідині не тільки перегрівати двигун, але і переохолоджувати його в зимовий період. З його допомогою регулюється об'єм охолодної рідини, яка проходить через радіатор.

Вентилятор системи охолодження

У ряді випадків набігаючого потоку повітря може бути недостатньо для ефективного охолодження радіатора. Для забезпечення відводу тепла в автомобільній системі охолодження передбачений вентилятор. В автомобілях із заднім приводом і поздовжнім розташуванням двигуна нерідко застосовується механічний вентилятор, який приводиться в рух ременем від переднього шківа коленвала. Швидкість обертання лопатей регулює термомуфта (різновид віскомуфти), до якої пригвинчена крильчатка.

Якщо прикріпити крильчатку вентилятора до шківа без термомуфты, при розкручуванні двигуна понад 3000 оборотів лопаті крильчатки отломятся

У передньопривідних (і більшості сучасних задньопривідних) автомобілях використовується електричний вентилятор. Він з'єднаний з дифузором, який пригвинчений до кріпильних елементів, розташованих по контуру радіатора. Перевага електричного вентилятора в можливості гнучко управляти його роботою за допомогою контролера, згідно з показаннями датчика температури ОЖ.

Допоміжні елементи

Рідинна система охолодження включає в себе і типові елементи управління: електронний блок, датчик температури і т. д., а також пристосування для зливу рідини. Рідина доводиться зливати, наприклад, для ремонту двигуна.

Схема роботи системи рідинного охолодження

Циркуляція охолодної рідини в системі відбувається по малому та великому колам.

Малий коло задіяний при запуску холодного двигуна і забезпечує йому швидкий прогрів. Рухаючись по малому колу, рідина не проходить крізь радіатор.

Коли температура охолоджуючої рідини підвищується до 80 градусів, відкривається основний клапан термостата, і циркуляція триває по великому колу, що включає в себе радіатор. (Термостат може бути градуйовано і під іншу температуру відкриття).

При досягненні відмітки в 94 градуси, починає закриватися додатковий клапан термостата, що обмежує доступ охолоджуючої рідини до малому колу - від двигуна до насоса. Таким чином термостат не дає надмірно розігрітій рідини потрапляти в стінки блока циліндрів, перешкоджаючи перегріву.

В залежності від режиму роботи ДВЗ цикл руху охолоджуючої рідини в системі може змінюватися. Об'єм рідини, що циркулює в кожному колі безпосередньо залежить від того, якою мірою відкриті основний і додатковий клапани термостата. Ця схема забезпечує автоматичну підтримку оптимального температурного режиму роботи двигуна.

Переваги і недоліки рідинної системи охолодження

Головне достоїнство рідинного охолодження полягає в тому, що охолодження двигуна відбувається рівномірніше, ніж у випадку охолодження блоку потоком повітря. Це пояснюється більшою теплоємністю охолоджуючої рідини в порівнянні з повітрям.

Рідинна система охолодження дозволяє значно знизити шум від працюючого двигуна за рахунок більшої товщини стінок блоку.

Інерційність системи не дає швидко остигати після вимкнення двигуна. Розігріта рідина використовується для обігріву салону автомобіля і для попереднього підігріву горючої суміші.

Поряд з цим, рідинна система охолодження має ряд недоліків.

Основний недолік полягає в складності системи і в тому, що вона працює під тиском після прогріву рідини. Рідина, що знаходиться під тиском, пред'являє підвищені вимоги до герметичності всіх з'єднань. Ситуація ускладнюється тим, що робота системи передбачає постійне повторення циклу "нагрівання - охолодження". Це шкідливо для з'єднань і гумових патрубків. При нагріванні гума розширюється, а потім стискується при охолодженні, що стає причиною течі.

Крім того, складність і велика кількість елементів сама по собі є потенційною причиною техногенних катастроф", супроводжуваних "закипанням" двигуна у разі виходу з ладу однієї з ключових деталей, наприклад, термостата.

Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read