Kylsystem för bilmotorer: enhet och funktionsprincip

2024 Författare: Erin Ralphs | [email protected]. Senast ändrad: 2024-02-19 18:39

Motorns kylsystem i bilen är konstruerat för att skydda arbetsenheten från överhettning och styr därigenom hela motorblockets prestanda. Kylning är den viktigaste funktionen i driften av en förbränningsmotor.

Konsekvenserna av ett fel i kylningen av förbränningsmotorn kan vara ödesdigra för själva enheten, upp till ett fullständigt haveri i cylinderblocket. Skadade noder kanske inte längre är föremål för restaureringsarbete, deras underhållsbarhet kommer att vara lika med noll. Det är nödvändigt att behandla driften med all omsorg och ansvar och utföra periodisk spolning av motorns kylsystem.

Genom att styra kylsystemet tar bilägaren direkt hand om "hjärtats hälsa" för sin järn-"häst".

Utnämning av kylsystemet

Temperaturen i cylinderblocket när enheten är igång kan stiga till 1900 ℃. Av denna volym värme är endast en del användbar och används i de nödvändiga driftslägena. Resten tas ut av kylsystemet.motorrum. Att öka temperaturregimen över normen är fylld med negativa konsekvenser som leder till utbrändhet av smörjmedel, brott mot tekniska avstånd mellan vissa delar, särskilt i kolvgruppen, vilket kommer att leda till en minskning av deras livslängd. Överhettning av motorn, som ett resultat av ett fel i motorns kylsystem, är en av orsakerna till detonationen av den brännbara blandningen som tillförs förbränningskammaren.

Överkylning av motorn är också oönskad. I en "kall" enhet sker en effektförlust, oljedensiteten ökar, vilket ökar friktionen hos icke-smorda komponenter. Den arbetande brännbara blandningen kondenserar delvis, vilket berövar cylinderns väggar smörjning. Ytan på cylinderväggen genomgår dock en korrosionsprocess på grund av bildandet av svavelavlagringar.

Motorns kylsystem är utformat för att stabilisera de termiska förhållanden som krävs för normal funktion av fordonets motor.

Typer av kylsystem

Motorns kylsystem är klassificerat enligt metoden för värmeavledning:

• kylning med vätskor i sluten typ;
• öppen typ luftkyld;
• kombinerat (hybrid) värmeavledningssystem.

För närvarande är luftkylning i bilar extremt sällsynt. Vätska kan vara öppen typ. I sådana system avlägsnas värme genom ångröret till miljön. Det slutna systemet är isolerat från utsidanatmosfär. Därför är trycket i kylsystemet för denna typ av motor mycket högre. Vid högt tryck ökar kylelementets koktröskel. Köldmedietemperaturen i ett slutet system kan nå 120℃.

Luftkylning

Naturlig forcerad luftkylning är det enklaste sättet att ta bort värme. Motorer med denna typ av kylning avger värme till miljön med hjälp av kylflänsar placerade på enhetens yta. Ett sådant system har en enorm brist på funktionalitet. Faktum är att denna metod direkt beror på den lilla specifika värmen av luft. Dessutom finns det problem med enhetligheten i värmeavlägsnande från motorn.

Sådana nyanser förhindrar installationen av en effektiv och kompakt enhet på samma gång. I motorns kylsystem tillförs luft ojämnt till alla delar, och då måste möjligheten till lokal överhettning undvikas. Enligt designegenskaperna är kylflänsarna monterade på de platser i motorn där luftmassorna är minst aktiva, på grund av aerodynamiska egenskaper. De delar av motorn som är mest känsliga för värme placeras mot luftmassorna, medan de "kallare" delarna är placerade baktill.

Tvingad luftkylning

Motorer med denna typ av värmeavledning är utrustade med en fläkt och kylflänsar. En sådan uppsättning strukturella enheter låter dig på konstgjord väg tvinga in luft i motorns kylsystem förkylflänsar. Ett skyddande hölje är installerat ovanför fläkten och lamellerna, som deltar i luftmassornas riktning för kylning och förhindrar värme från att komma in utifrån.

De positiva aspekterna med denna typ av kylning är enkelheten i designegenskaper, låg vikt, frånvaron av köldmedietillförsel och cirkulationsenheter. Nackdelarna är den höga ljudnivån i systemet och enhetens skrymmande. Vid forcerad luftkylning har inte heller problemet med lokal överhettning av enheten och diffust luftflöde lösts, trots de installerade höljena.

Denna typ av motoröverhettningsvarning användes aktivt fram till 70-talet. Drift av motorkylsystem med forcerad luft har varit populärt på små fordon.

Kylning med vätskor

Vätskekylsystemet är det överlägset mest populära och utbredda. Processen för borttagning av värme sker med hjälp av ett flytande köldmedium som cirkulerar genom motorns huvudelement genom speciella slutna ledningar. Hybridsystemet kombinerar element av luftkylning samtidigt som vätska. Vätskan kyls i en kylare med fenor och en fläkt med hölje. En sådan kylare kyls också av tilluftsmassor när fordonet är i rörelse.

Vätskekylsystemet i motorn producerar en minimal ljudnivå under drift. Denna typ samlar värme överallt och tar bort den från motorn med högeffektivitet.

I enlighet med metoden för flytande köldmedium, klassificeras systemen:

• tvingad cirkulation - vätskerörelse sker med hjälp av en pump som är en del av motorn och själva kylsystemet;
• termosifoncirkulation - rörelsen utförs på grund av skillnaden i densiteten hos det uppvärmda och kylda köldmediet;
• kombinerad metod - vätskecirkulationen verkar samtidigt på de två första sätten.

Motorkylsystemenhet

Vätskekylningsdesignen har samma struktur och element för både bensin- och dieselmotorer. Systemet består av:

• radiatorblock;
• oljekylare;
• fläkt, hölje installerat;
• pumpar (pump med centrifugalkraft);
• tank för expansion av uppvärmd vätska och nivåkontroll;
• Kylmedelscirkulationstermostat.

När motorns kylsystem spolas, påverkas alla dessa noder (förutom fläkten) för effektivare fortsatt arbete.

Kylvätska cirkulerar genom ledningar inuti blocket. Helheten av sådana passager kallas "kylande jacka". Den täcker de mest värmebenägna områdena i motorn. Köldmediet, som rör sig längs med det, absorberar värme och leder det till kylarblocket. Han svalnar och upprepar cirkeln.

Systemdrift

Ett av huvudelementen i kylsystemets enhetmotor anses vara en kylare. Dess uppgift är att kyla kylmediet. Den består av en kylarlåda, inuti vilken rör läggs för rörelse av vätska. Kylvätskan kommer in i kylaren genom det nedre röret och kommer ut genom det övre, som är monterat i den övre tanken. På toppen av tanken finns en hals, stängd med ett lock med en speciell ventil. När trycket i motorns kylsystem ökar öppnas ventilen något och vätskan kommer in i expansionstanken, fäst separat i motorrummet.

På radiatorn finns också en temperatursensor som signalerar föraren om maximal uppvärmning av vätskan genom en anordning installerad i kabinen på informationspanelen. I de flesta fall är en fläkt (ibland två) med ett hölje fäst på kylaren. Fläkten aktiveras automatiskt när den kritiska temperaturen för kylvätskan uppnås, eller så arbetar den med kraft från frekvensomriktaren med en pump.

Pumpen säkerställer konstant cirkulation av kylvätska i hela systemet. Pumpen får rotationsenergi med hjälp av en remdrift från vevaxelns remskiva.

Termostaten styr den stora och lilla cirkeln av köldmediecirkulation. När motorn startas för första gången cirkulerar termostaten vätska i en liten cirkel så att motorenheten värms upp till driftstemperatur snabbare. Därefter öppnar termostaten en stor cirkel av motorns kylsystem.

Frysskydd eller vatten

Vatten eller frostskyddsmedel används som kylvätska. Moderna bilägare har blivit allt flertillämpa det senare. Vatten fryser vid minusgrader och är en katalysator i korrosionsprocesser, vilket påverkar systemet negativt. Den enda fördelen är dess höga värmeavledning och kanske tillgängligheten.

Frysskyddsmedel fryser inte när det är kallt, förhindrar korrosion, förhindrar svavelavlagringar i motorns kylsystem. Men den har en lägre värmeöverföring, vilket påverkar den varma årstiden negativt.

Fel

Konsekvenserna av ett kylfel är överhettning eller hypotermi i motorn. Överhettning kan orsakas av otillräcklig vätska i systemet, instabil pump eller fläktdrift. Dessutom fungerar termostaten inte när den skulle öppna en stor kylcirkel.

Fel i motorns kylsystem kan orsakas av kraftig nedsmutsning av kylaren, slaggbildning av ledningar, dålig prestanda hos kylarlocket, expansionstanken eller frostskyddsmedel av låg kvalitet.