Назначение и устройство системы охлаждения: ᐉ Устройство системы охлаждения двигателя. Основные части

Содержание

ᐉ Устройство системы охлаждения двигателя. Основные части

Система охлаждения двигателя состоит из следующих основных частей:

  • радиатора
  • расширительного бачка
  • насоса охлаждающей жидкости
  • вентилятора
  • термостата
  • подающих магистралей

Система охлаждения двигателя дает возможность быстрого прогрева двигателя и предохраняет его от перегрева, поддерживая оптимальную температуру. Радиатор соединен трубкой с расширительным бачком. Горловину радиатора закрывает пробка, оснащенная предохранительным клапаном, сбрасывающем излишек нагретой жидкости из радиатора в расширительный бачок, а также впускной клапан, дающий возможность возврата жидкости в радиатор в случае снижения температуры двигателя.

У пробки в положении «закрыто» выступы должны прилегать к бачку. Уровень жидкости проверяется на расширительном бачке. В случае снижения уровня жидкости ниже метки «LOW», необходимо ее долить столько, чтобы уровень поднялся до отметки «FULL».

Насос охлаждающей жидкости, установленный в передней части корпуса двигателя, приводится в движение зубчатым ремнем механизма газораспределения.

Рис. Составные части системы охлаждения в машине (радиатор, расширительный бачок, вентилятор): 1 — радиатор, 2 — пробка радиатора, 3,4,5 — элементы крепления, 6 — кожух вентилятора, 7 — крыльчатка вентилятора, 8 — двигатель вентилятора, 9 — расширительный бачок, 10 — трубка, соединяющая радиатор с расширительным бачком

Рис. Составные части системы охлаждения (магистрали подачи жидкости): 1 — крышка термостата, 2 — прокладка крышки, 3 — термостат, 4 — подводящий шланг радиатора, 5 — отводящий шланг радиатора, 6 — подводящий шланг двигателя, 7 — приемный патрубок двигателя, 8 — прокладка, 9 — подводящий шланг радиатора обогревающего устройства, 10 — отводящий подводящий шланг радиатора обогревающего устройства.

Основные элементы жидкостной системы охлаждения и их назначение

В жидкостных системах охлаждения поршневых двигателей охлаждающая жидкость циркулирует по замкнутому контуру, а тепло рассеивается в окружающую среду с помощью обдуваемого воздухом радиатора.

Основные части жидкостной системы охлаждения:

  • Рубашка охлаждения (1) представляет собой полость, огибающую части двигателя, требующие охлаждения. Циркулирующая по рубашке охлаждения жидкость отбирает у них тепло и переносит его к радиатору.
  • Насос охлаждающей жидкости, или помпа (5) — обеспечивает циркуляцию жидкости по контуру охлаждения. В некоторых двигателях, например мини-тракторов, может применяться термосифонная система охлаждения — то есть система с естественной циркуляцией охлаждающей жидкости, в которой этот насос отсутствует. Может приводиться в движение либо через ременную передачу от вала двигателя, либо от отдельного электродвигателя.
  • Термостат (2) — предназначен для поддержания рабочей температуры двигателя. Термостат перенаправляет охлаждающую жидкость по малому кругу — в обход радиатора, если температура не достигла рабочей.
  • Радиатор системы охлаждения (3) обычно имеет пластинчатую структуру, которая обдувается снаружи потоком воздуха. Обычно для изготовления радиатора используют алюминий, но могут применить и другие материалы хорошо проводящие тепло. К примеру, для изготовления масляных радиаторов не редко применяют медь.
  • Вентилятор (4) необходим для нагнетания дополнительного воздуха для обдува радиатора, в том числе во время остановок и при движении на малой скорости. В старых моделях автомобилей вентилятор приводили в движение от вала двигателя с помощью ременной передачи, но в современных автомобилях, за исключением крупных грузовиков, он работает от электродвигателя.
  • Расширительный бак содержит запас охлаждающей жидкости. С атмосферой расширительный бак сообщается через клапан, поддерживающий избыточное давление охлаждающей жидкости при работе, что позволяет двигателю работать при большей температуре, не допуская кипения охлаждающей жидкости. В старых моделях автомобилей часто расширительные бачки отсутствовали и запас охлаждающей жидкости находился в верхнем бачке радиатора. С распространением антифризов на основе этиленгликоля использование расширительного бака стало обязательным, т.к. при нагреве специальная жидкость имеет свойство расширяться.

Видео: Система охлаждения


ᐉ Общее устройство системы охлаждения

В двигателе внутреннего сгорания из общего количества тепловой энергии, выделяющейся при сгорании горючего в цилиндрах, только часть ее (около 40%) превращается в полезную механическую работу. Остальное тепло передается деталям двигателя, вызывая их сильный нагрев, и уносится отработавшими газами.

Для обеспечения нормальной работы двигатель должен иметь надежную систему охлаждения, которая не только бы предотвращала возможный перегрев двигателя, но и поддерживала бы определенный, наиболее выгодный тепловой режим его работы.

Следует иметь в виду, что в случае переохлаждения двигателя в цилиндрах не полностью сгорает рабочая смесь, а при перегреве смесь сгорает с огромной скоростью, почти со взрывом. Как переохлаждение, так и перегрев ухудшают работу двигателя и вызывают снижение его мощности. При перегреве, кроме того, возможны и неисправности двигателя: заклинивание или поломка деталей кривошипно-шатунного или распределительного механизма.

В двигателях отечественных автомобилей применяется замкнутая (закрытая) жидкостная система охлаждения двигателей с принудительной циркуляцией жидкости, осуществляемой центробежным насосом. Замкнутой она называется потому, что не имеет непосредственного сообщения с атмосферой, в результате чего уменьшается расход жидкости вследствие испарения.

В систему охлаждения двигателя входят: рубашка охлаждения 1 головки и блока цилиндров, радиатор 23 водяной насос 3, вентилятор 4 с приводным ремнем 7, соединительные патрубки 5, жалюзи 6, термостат 8, указатель температуры охлаждающей жидкости и сливные краны.

Рис. Система охлаждения двигателя: 1 — рубашка охлаждения головки и блока цилиндров; 2 — радиатор; 3 — водяной насос; 4 — вентилятор; 5 — патрубок; 6 — жалюзи; 7 — приводной ремень; 8 — термостат

В качестве охлаждающей жидкости летом используется вода, зимой — низкозамерзающие жидкости. Наиболее выгодная температура охлаждающей жидкости при работе двигателя 80—90° С (в головке блока цилиндров и верхнем бачке радиатора).

Работает система охлаждения следующим образом. При работе двигателя водяной насос создает круговую циркуляцию охлаждающей жидкости через рубашку охлаждения, патрубки, шланги и радиатор. Проходя по рубашке охлаждения блока цилиндров и его головки, жидкость омывает стенки цилиндров, камеры сгорания и примыкающие к ним детали, охлаждая двигатель. Нагретая жидкость по верхнему патрубку поступает в радиатор, где разветвляется по трубкам и охлаждается з них потоком воздуха, создаваемым вентилятором. Охлажденная жидкость через нижний патрубок 5 вновь поступает в рубашку охлаждения двигателя через водяной насос и распределительную трубу, которая направляет жидкость в первую очередь к наиболее нагревающимся местам двигателя.

Интенсивность охлаждения двигателя регулируется термостатом 8 и жалюзи 6. Температура охлаждающей жидкости контролируется при помощи дистанционного электрического термометра, указатель которого расположен на щитке приборов.

Выпускается жидкость из системы охлаждения через сливные краны, из которых один расположен в нижнем бачке радиатора, другой — в блоке, в наиболее низкой части рубашки охлаждения.


Система охлаждения

Содержание статьи

Назначение и классификация систем охлаждения

Температура газов в цилиндрах работающего двигателя достигает 1800-2000 градусов. Только часть выделенного при этом тепла преобразуется в полезную работу. Оставшаяся часть отводится в окружающую среду системой охлаждения, системой смазки и наружными поверхностями двигателя.

Чрезмерное повышение температуры двигателя приводит к выгоранию смазки, нарушению нормальных зазоров между его деталями следствием чего является резкое возрастание их износа. Возникает опасность заедания и заклинивания. Перегрев двигателя вызывает уменьшение коэффициента наполнения цилиндров, а в бензиновых двигателях еще и детонационное сгорание рабочей смеси.

Большое снижение температуры работающего двигателя также нежелательно. В переохлажденном двигателе мощность снижается из-за потерь тепла; вязкость смазки увеличивается, что повышает трение; часть горючей смеси конденсируется, смывая смазку со стенок цилиндра, повышая тем самым износ деталей. В результате образования серных и сернистых соединений стенки цилиндров подвергаются коррозии.

Система охлаждения предназначена для поддержания наивыгоднейшего теплового режима. Системы охлаждения подразделяются на воздушные и жидкостные. Воздушные в настоящее время на автомобилях встречаются крайне редко. Системы жидкостного охлаждения могут быть открытыми и закрытыми. Открытые системы – системы, сообщающиеся с окружающей средой через пароотводную трубку. Закрытые системы разобщены от окружающей среды, а поэтому давление охлаждающей жидкости в них выше. Как известно, чем выше давление, тем выше температура закипания жидкости. Поэтому закрытые системы допускают нагрев ОЖ до более высоких температур (до 110-120 градусов).

По способу циркуляции жидкости системы охлаждения могут быть:

  • принудительными, в которых циркуляция обеспечивается насосом, расположенным на двигателе;
  • термосифонными, в которых циркуляция жидкости происходит за счет разницы плотности жидкости, нагретой деталями двигателя и охлажденной в радиаторе. Во время работы двигателя жидкость в рубашке охлаждения нагревается и поднимается в верхнюю ее часть, откуда через патрубок поступает в верхний бачок радиатора. В радиаторе жидкость отдает теплоту воздуху, плотность ее повышается, она опускается вниз и через нижний бачок вновь возвращается в систему охлаждения.
  • комбинированными, в которых наиболее нагретые детали (головки блоков цилиндров) охлаждаются принудительно, а блоки цилиндров – по термосифонному принципу.

Устройство системы охлаждения

Наибольшее распространение в автомобильных ДВС получили закрытые жидкостные системы с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости (ОЖ). В состав таких систем входят: рубашка охлаждения блока и головки цилиндров, радиатор, насос ОЖ, вентилятор, термостат, патрубки, шланги, расширительный бачок. В систему охлаждения также включается радиатор отопителя.

ОЖ, находящаяся в рубашке охлаждения, нагреваясь за счет тепла, выделяемого в цилиндре двигателя, поступает в радиатор, охлаждается в нем и возвращается в рубашку охлаждения. Принудительная циркуляция жидкости в системе обеспечивается насосом, а усиленное охлаждение ее – за счет интенсивного обдува воздухом радиатора. Степень охлаждения регулируется при помощи термостата и путем автоматического включения или выключения вентилятора. Жидкость в систему охлаждения заливают через горловину радиатора или расширительный бачок. Емкость системы охлаждения легкового автомобиля, в зависимости от объема двигателя – от 6 до 12 литров. Сливают ОЖ через пробки, расположенные обычно в блоке цилиндров и нижнем бачке радиатора.

Радиатор отдает воздуху тепло от ОЖ. Он состоит из сердцевины, верхнего и нижнего бачков и деталей крепления. Для изготовления радиаторов используются медь, алюминий и сплавы на их основе. В зависимости от конструкции сердцевины радиаторы бывают трубчатые, пластинчатые и сотовые. Наибольшее распространение получили трубчатые радиаторы. Сердцевина таких радиаторов состоит из вертикальных трубок овального или круглого сечения, проходящих через ряд тонких горизонтальных пластин и припаянных к верхнему и нижнему бачкам радиатора. Наличие пластин улучшает теплоотдачу и повышает жесткость радиатора. Трубки овального (плоского) сечения предпочтительнее круглых, так как поверхность охлаждения их больше; кроме того, в случае замерзания ОЖ в радиаторе плоские трубки не разрываются, а лишь изменяют форму поперечного сечения.

В пластинчатых радиаторах сердцевина устроена так, что охлаждающая жидкость циркулирует в пространстве, образованном каждой парой спаянных между собой по краям пластин. Верхние и нижние концы пластин, кроме того, впаяны в отверстия верхнего и нижнего резервуаров радиатора. Воздух, охлаждающий радиатор, просасывается вентилятором через проходы между спаянными пластинами. Для увеличения поверхности охлаждения пластины обычно выполняют волнистыми. Пластинчатые радиаторы имеют большую охлаждающую поверхность, чем трубчатые, но вследствие ряда недостатков (быстрое загрязнение, большое количество паяных швов, необходимость более тщательного ухода) применяются реже.

В сердцевине сотового радиатора воздух проходит по горизонтальным, круглого сечения трубкам, омываемым снаружи ОЖ. Чтобы сделать возможной спайку концов трубок, края их развальцовывают так, что в сечении они имеют форму правильного шестиугольника. Достоинством сотовых радиаторов является большая, чем в радиаторах других типов, поверхность охлаждения.

В верхний бачок впаяны заливная горловина, закрываемая пробкой, и патрубок для подсоединения гибкого шланга, подводящего ОЖ к радиатору. Сбоку наливная горловина имеет отверстие для пароотводной трубки. В нижний бачок впаян патрубок отводящего гибкого шланга. Шланги прикреплены к патрубкам стяжными хомутиками. Такое соединение допускает относительное смещение двигателя и радиатора. Горловину герметически закрывает пробка, изолирующая систему охлаждения от окружающей среды. Она состоит из корпуса, парового (выпускного) клапана, воздушного (впускного) клапана и запорной пружины. В случае закипания жидкости в системе охлаждения давление пара в радиаторе возрастает. При превышении определенного значения открывается паровой клапан и пар выходит через пароотводную трубку. После остановки двигателя жидкость охлаждается, пар конденсируется и в системе охлаждения создается разрежение. При этом возникает опасность сдавливания трубок радиатора. Для предотвращения этого явления служит воздушный клапан, который, открываясь, пропускает внутрь радиатора воздух.

Для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости вследствие изменения температуры в системе устанавливается расширительный бачок. В некоторых радиаторах нет заливной горловины, и заполнение системы охлаждающей жидкостью осуществляется через расширительный бачок. В этом случае паровой и воздушный клапаны располагаются в его пробке. Метки, наносимые на расширительном бачке, позволяют контролировать уровень ОЖ в системе охлаждения. Проверка уровня проводится на холодном двигателе.

Насос ОЖ обеспечивает ее принудительную циркуляцию в системе охлаждения. Насос центробежного типа устанавливается в передней части блока цилиндров и состоит из корпуса, вала с крыльчаткой и сальника. Корпус и крыльчатку насосов отливают из магниевых, алюминиевых сплавов, крыльчатку, кроме того, – из пластмасс. Привод насоса осуществляется ремнем от шкива коленвала двигателя. Под действием центробежной силы, возникающей при вращении крыльчатки, ОЖ из нижнего бачка радиатора поступает к центру корпуса насоса и отбрасывается к его наружным стенкам. Из отверстия в стенке корпуса насоса ОЖ попадает в отверстие рубашки охлаждения блока цилиндров. Вытеканию ОЖ между корпусом насоса и блоком препятствует прокладка, а в месте выхода вала – сальник.

Для усиления потока воздуха, проходящего через сердцевину радиатора, установлен вентилятор. Его монтируют либо на одном валу с насосом ОЖ, либо отдельно. Он состоит из крыльчатки с лопастями, привернутой к ступице. Для улучшения обдува воздухом двигателя и радиатора на последнем может быть установлен направляющих кожух. Привод вентилятора может осуществляться несколькими способами. Самый простой – механический, когда вентилятор жестко закрепляется на одной оси с насосом ОЖ. В этом случае вентилятор постоянно включен, что приводит к излишнему расходу мощности двигателя. Кроме того, вентилятор работает даже в неоптимальных режимах, например, сразу после запуска двигателя. Поэтому в современных двигателях такое подключение не используется, а вентилятор соединяется с приводом через муфту. Конструкция муфты может быть различной – электромагнитная, фрикционная, гидравлическая, вязкостная (вискомуфта), но все они обеспечивают автоматическое включение вентилятора при достижении определенной температуры ОЖ. Такое включение обеспечивает температурный датчик. Причем использование гидромуфты и вискомуфты делает возможным не только автоматическое включение и выключение вентилятора, но и плавное изменение частоты его вращения в зависимости от температуры.

Вентилятор может приводиться не от коленвала двигателя, а отдельным электродвигателем. Такое подключение используется наиболее часто, так как позволяет довольно просто осуществлять автоматическое регулирование моментов включения и выключения с помощью термисторного датчика (его электрическое сопротивление изменяется в зависимости от нагрева). Если же работой системы охлаждения управляет контроллер двигателя, то появляется возможность изменения и частоты вращения. Кроме того, вентилятор «реагирует» и на режимы движения. Например, он включается на холостом ходу при езде в пробках для предотвращения перегрева и выключается при загородной езде на высокой скорости, когда естественного обдува радиатора вполне достаточно для его охлаждения.

В период пуска двигателя для уменьшения износа необходимо быстрее прогреть его до рабочей температуры и при дальнейшей эксплуатации поддерживать эту температуру. Для ускорения прогрева двигателя и поддержания оптимальной его температуры служит термостат. Термостат устанавливают в рубашке охлаждения головки цилиндров на пути циркуляции жидкости из рубашки в верхний бачок радиатора. В системах охлаждения используются термостаты с жидкостным и с твердым наполнитетелем.

Термостат с жидкостным наполнителем состоит из корпуса, гофрированного латунного цилиндра, штока и двойного клапана. Внутри гофрированного латунного цилиндра налита жидкость, температура кипения которой 70-75 градусов. Когда двигатель не прогрет, клапан термостата закрыт и циркуляция происходит по малому кругу: насос ОЖ – рубашка охлаждения – термостат – насос.

При нагреве ОЖ до 70-75 градусов в гофрированном цилиндре термостата жидкость начинает испаряться, давление повышается, цилиндр, разжимаясь, перемещает шток и, поднимая клапан, открывает путь для жидкости через радиатор. При температуре жидкости в системе охлаждения 90 градусов клапан термостата полностью открывается, одновременно скошенной кромкой закрывает выход жидкости в малый круг, и циркуляция происходит по большому кругу: насос – рубашка охлаждения – термостат – верхний бачок радиатора – сердцевина – нижний бачок радиатора – насос.

Термостат с твердым наполнителем состоит из корпуса, внутри которого помещен медный баллон, заполняемый массой, состоящей из медного порошка, смешанного с церезином. Баллон сверху закрыт крышкой. Между баллоном и крышкой расположена диафрагма, сверху которой установлен шток, воздействующий на клапан. В непрогретом двигателе масса в баллоне находится в твердом состоянии, и клапан термостата закрыт под действием пружины. При прогреве двигателя масса в баллоне начинает плавиться, объем ее увеличивается и она давит на диафрагму и шток, открывая клапан.

Контроль температуры ОЖ осуществляется по указателю температуры и при помощи сигнальной лампы перегрева двигателя на щитке приборов. Управление сигнальной лампой и указателем осуществляют датчики, ввернутые в верхний бачок радиатора и в рубашку охлаждения головки цилиндров.

В качестве теплоносителя может применяться вода (в устаревших конструкциях двигателей) или антифриз. Качество ОЖ, применяемой для системы охлаждения двигателя, имеет не меньшее значение для долговечности и надежности его работы, чем качество топлива и смазочных материалов.

Антифризы — охлаждающие жидкости для системы охлаждения автомобиля, не замерзающие при отрицательной температуре. Даже если температура внешней среды будет ниже минимальной рабочей температуры антифриза, он превратится не в лед, а в рыхлую массу. При дальнейшем понижении температуры эта масса затвердеет, не увеличившись в объеме и не повредив при этом двигатель. Основа антифризов — водный раствор этиленгликоля или пропиленгликоля. Пропиленгликолевая основа применяется реже. Ее главное отличие – безвредность для человека и окружающей среды, но и более высокая цена при тех же потребительских качествах. Этиленгликоль агрессивен к материалам двигателя, поэтому в него добавляют присадки. Всего их может быть до полутора десятков – противокоррозионных, антивспенивающих, стабилизирующих. Именно комплектом присадок и определяется качество и область применения антифриза. По типу присадок все антифризы делятся на три большие группы: неорганические, органические и гибридные.

Неорганические (или силикатные) – наиболее «древние» жидкости, в которых в качестве ингибиторов коррозии применяются силикаты, фосфаты, бораты, нитриты, амины, нитраты и их комбинации. К этой группе антифризов относится и широко распространенный у нас Тосол (хотя многие ошибочно считают его особым типом ОЖ). Главный их недостаток – малый срок службы из-за быстрого разрушения присадок. Пришедшие в негодность компоненты присадок образуют отложения в системе охлаждения, ухудшая теплообмен. Также возможно образование силикатных гелей (сгустков) в ОЖ.

В наиболее современных органических (или карбоксилатных) антифризах используются присадки на основе солей карбоновых кислот. Такие антифризы, во-первых, образуют значительно более тонкую защитную пленку на поверхностях системы охлаждения, а во-вторых, ингибиторы действуют только в местах появления коррозии. Следовательно, присадки расходуются намного медленнее, тем самым существенно повышая срок службы антифриза.

Промежуточное положение между органическими и неорганическими антифризами занимают гибридные. Их пакет присадок в основном включает соли карбоновых кислот, но и небольшую долю силикатов или фосфатов.

Антифризы выпускаются либо в виде концентратов, либо в виде готовых к применению жидкостей. Концентрат перед применением нужно разбавить дистиллированной водой. Пропорция определяется необходимой минимальной температурой замерзания антифриза. Основа антифризов бесцветна, поэтому производители окрашивают их в разные цвета с помощью красителей. Это делается для облегчения контроля уровня антифриза и предупреждения о токсичности жидкостей. Совпадение цвета не всегда является свидетельством совместимости антифризов.

В современных двигателях система охлаждения двигателя может использоваться для охлаждения отработавших газов в системе их рециркуляции (EGR), охлаждения масла в автоматической коробке передач, охлаждения турбокомпрессора. Некоторые двигатели с непосредственным впрыском топлива и турбонаддувом имеют двухконтурную систему охлаждения. Один контур предназначен для охлаждения головки блока цилиндров, другой – блока цилиндров. В контуре, охлаждающем ГБЦ, поддерживается температура на 15-20 градусов ниже. Это позволяет улучшить наполнение камер сгорания и процесс смесеобразования, а также снизить риск возникновения детонации. Циркуляция жидкости в каждом из контуров регулируется отдельным термостатом.

Основные неисправности системы охлаждения

Внешними признаками неисправностей системы охлаждения является перегрев или переохлаждение двигателя. Перегрев двигателя возможен в результате следующих причин: недостаточное количество ОЖ, слабое натяжение или обрыв ремня насоса ОЖ, невключение муфты или электродвигателя вентилятора, заедание термостата в закрытом положении, отложение большого количества накипи, сильное загрязнение наружной поверхности радиатора, неисправность выпускного (парового) клапана пробки радиатора или расширительного бачка, неисправность насоса ОЖ.

Заедание термостата в закрытом положении прекращает циркуляцию жидкости через радиатор. В этом случае двигатель перегревается, а радиатор остается холодным. Недостаточное количество ОЖ возможно в случае ее утечки или выкипания. Если уровень ОЖ понизился в результате выкипания – следует долить дистиллированной воды, если жидкость вытекла – доливается антифриз. Открывать пробку радиатора или расширительного бачка можно только когда ОЖ достаточно остынет (10-15 минут после остановки двигателя). В противном случае находящаяся под давлением ОЖ может выплеснуться и причинить ожоги. Вытекание жидкости происходит через неплотности в соединениях патрубков, трещин в радиаторе, расширительном бачке и рубашке охлаждения, при повреждении сальника насоса ОЖ, пробки радиатора или повреждении прокладки головки блока цилиндров. При эксплуатации автомобиля необходимо следить не только за уровнем, но и за состоянием антифриза. Если его цвет становится рыже-бурым, значит, детали системы уже коррозируют. Такой антифриз подлежит немедленной замене.

Переохлаждение двигателя может происходить из-за заедания термостата в открытом положении, а также при отсутствии утеплительных чехлов в зимнее время. Если закрытая система охлаждения негерметична, то повышенное давление в ней не создается и двигатель не прогревается до рабочей температуры. А раз двигатель не прогревается, ЭБУ постоянно обогащает смесь. Таким образом, негерметичная система охлаждения увеличивает расход топлива. Систематическая работа двигателя на обогащенной смеси приводит к разжижению масла, увеличению нагарообразования, быстрому выходу из строя каталитического нейтрализатора.

Система охлаждения двигателя описание,принцип работы,устройство,промывка,неисправности.

ИСТОРИЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

Стоит признать, что система охлаждения двигателя всегда была в автомобилях, правда, её конструкция с годами кардинально менялась. Если смотреть исключительно в сегодняшний день, то в большинстве автомобилей установлен жидкостный тип. К его основным преимуществам можно причислить компактность и высокую производительность. Но так было далеко не всегда.

Первые системы охлаждения двигателей были крайне ненадёжными. Пожалуй, если вы напряжёте память, то вспомните фильмы, в которых события происходят в конце XIX и в начала XX века. В то время машина на обочине с дымящимся двигателем была обычным явлением.

Внимание!Изначально основной причиной перегрева двигателя н было использование в качестве охлаждающей жидкости воды.

Вы как автомобилист должны знать, что в современных автомобилях в качестве ресурса для системы охлаждения используется антифриз. Его аналог даже был в Советском Союзе, только назывался он тосолом.

В принципе, это одно и то же вещество. В его основе лежит спирт, но из-за дополнительных присадок эффективность антифриза кардинально выше. К примеру, тосол в системе охлаждения двигателя покрывает защитной плёнкой абсолютно всё, что крайне негативно сказывается на теплоотдаче. Из-за этого ресурс мотора сокращается.

Антифриз действует совершенно по-другому. Он покрывает защитной плёнкой только проблемные места. Также среди отличий можно вспомнить дополнительные присадки, которые есть в антифризе, разную температуру закипания и так далее. В любом случае наиболее показательным будет сравнение с водой.

Вода закипает при температуре в 100 градусов. Температура кипения антифриза составляет порядка 110—115 градусов. Естественно, благодаря этому случаи закипания двигателя практически исчезли.

Стоит признать, что конструкторами было проведено множество опытов, направленных на то, чтобы модернизировать систему охлаждения двигателя. Достаточно вспомнить исключительно воздушное охлаждение. Такие системы довольно активно применялись в 50—70 годах прошлого века. Но из-за низкой эффективности и громоздкости довольно быстро вышли из употребления.

В качестве успешных примеров автомобилей с воздушными системами охлаждения двигателей можно вспомнить:

  • Fiat 500,
  • Citroën 2CV,
  • Фольксваген Жук.

В Советском Союзе также были автомобили, работающие при помощи воздушной системы охлаждения двигателя. Пожалуй, каждый автомобилист, родившийся в СССР, помнит легендарных «запорожцев», у которых двигатель был установлен сзади.

Принцип работы системы охлаждения двигателя в действии

Налаженная работа охлаждения обусловлена наличием системы управления. В автомобилях с современными двигателями её действия основаны на математической модели, в которой учтены различные показатели параметров системы:

  • температура смазочного масла;
  • температура жидкости, используемой для охлаждения двигателя;
  • температура наружной среды;
  • другие важные показатели, влияющие на работу системы.

Система управления, оценивая различные параметры и их влияние на работу системы, компенсирует их влияние регулированием условий работы управляемых элементов.

С помощью центробежного насоса осуществляется принудительная циркуляция охлаждающей жидкости в системе. Проходя через рубашку охлаждения жидкость нагревается, а попав в радиатор — остывает. Нагревая жидкость, сами детали двигателя остывают. В рубашке охлаждения жидкость может циркулировать как в продольном (по линии цилиндров), так и в поперечном направлении (от одного коллектора к другому).

От температуры охлаждающей жидкости зависит круг ее циркуляции. Во время запуска двигателя он сам и охлаждающая жидкость холодные, и чтобы ускорить его нагрев жидкость направляется на малый круг циркуляции, минуя радиатор. В дальнейшем, при нагревании двигателя, термостат нагревается и меняет свое рабочее положение на полуоткрытое. Вследствие этого охлаждающая жидкость начинает течь через радиатор.

Если встречного потока воздуха радиатора недостаточно для понижения температуры жидкости до требуемого значения, включается вентилятор, образующий дополнительный поток воздуха. Охлажденная жидкость вновь попадает в рубашку охлаждения и цикл повторяется.

Если в автомобиле используется турбонаддув, то он может быть оснащен двухконтурной системой охлаждения. Первый её контур охлаждает сам двигатель, а второй — наддувочный поток воздуха.

Устройство системы охлаждения двигателя

При рассмотрении устройства системы охлаждения первое, что может броситься в глаза – так это то, что в системе охлаждения двигателя нет бака, где хранится жидкость. Он тут просто не нужен, так как вся жидкость находится в радиаторе или полостях и каналах двигателя. Имеющийся расширительный бачок служит для залива жидкости в систему, а также обеспечения автоматического пополнения жидкости в системе при нарушении ее герметичности.

Типичное устройство системы охлаждения представлено ниже:

Изучение начнем с насоса (помпы). Название у него так и сохранилось с прошлых лет – водяной насос, и представляет собой внутри что-то вроде маленькой мельницы. Как и в системе смазки, он подает под давлением жидкость в каналы ДВС. Конечная цель ох­лаж­да­ю­щей жидкости – пройти через полости блока цилиндров. Именно в цилиндрах — самая высокая температура, передающаяся остальным деталям и узлам. В результате передачи тепла блок цилиндров охлаждается, а жидкость системы охлаждения двигателя автомобиля нагревается, то есть происходят обыкновенные физические процессы, направленные на уравнивание температуры. Дальше разогретая жидкость проходит через часть остальных узлов двигателя и подается в радиатор.

Радиатор представляет собой объемную решетку, образованную из многочисленных мелких вертикальных каналов с поперечными пластинами. По этим многочисленным каналам жидкость, стекая вниз, охлаждается и отдает все свое тепло в атмосферу. Затем через нижнюю емкость радиатора по патрубкам снова попадает в водяной насос. Эта самая решетка за счет большого числа каналов увеличивает общую площадь охлаждения рабочей жидкости, в результате чего она быстрее остывает. Кроме того, потоки встречного воздуха при движении автомобиля значительно увеличивают этот эффект. Поэтому радиатор всегда расположен, спереди автомобиля. Однако и этого бывает недостаточно, особенно когда автомобиль стоит на месте или сам ДВС предназначен для работы в стационарных условиях или закрытых помещениях. Для этого предусмотрен вентилятор, крепящийся между радиатором и дви­га­те­лем. Он помогает усиливать циркуляцию воздуха через щели радиатора.

Вот, вроде бы, с устройством системы охлаждения и все. Но есть еще и другая функция, противоречащая названию системы – прогрев двигателя. В условиях низких температур, характерных для зимнего времени и северных районов, запуск и прогрев ДВС сильно зат­руд­нен. Топливо плохо распыляется, воздух холодный и влажный, а для масла и охлаждающей жидкости характерна повышенная вязкость. И для того, чтобы обеспечить двигателю ав­то­мо­би­ля ( см. устройство двигателя автомобиля ) условия нормальной работы, его не нужно охлаждать, а совсем наоборот – как можно быстрее прогреть. Для этого в системе охлаждения двигателя автомобиля предусмотрен такой элемент как термостат. При запуске холодного двигателя, он не пускает охлаждающую жидкость в радиатор. То есть, она из блока цилиндров напрямую попадает опять в водяной насос. Таким образом, передавая тепло от цилиндров к другим узлам ДВС, она их нагревает. Как только температура двигателя автомобиля дос­ти­га­ет 70-80°C, термостат автоматически срабатывает и открывает пропуск охлаждающей жидкости в радиатор, а тот патрубок, что был открыт при разогреве — закрывается.

Аналогично охлаждающей жидкостью происходит прогрев кабины водителя. За счет маленького радиатора и вентилятора в кабине, тепло от жидкости распространяется по са­ло­ну.

Последний прибор в устройстве системы охлаждения двигателя, играющий тоже немаловажную роль – это датчик температуры, расположенный в кабине. Водитель, имея постоянную информацию о температуре ДВС, может своевременно принять меры по устранению неисправности системы охлаждения, в случае превышения рабочих параметров. Самая частая неисправность системы охлаждения двигателя — это нарушение ее гер­ме­тич­нос­ти. Жидкость вытекает, а ее количества не хватает для охлаждения блока цилиндров, в результате чего, температура резко поднимается вверх, что и покажет датчик.

ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ СИСТЕМЫ

Если обратиться к пункту 2.3.1 ПДД и к «Перечню неисправностей…», с которыми ограничивается движение транспортных средств, то в них можно обнаружить полное отсутствие упоминаний о проблемах, связанных с системой охлаждения двигателя. Это означает, что поломки системы не позиционируются в качестве неисправностей, с которыми запрещается движение. А, следовательно, система охлаждения и ее ремонт – это личное дело каждого водителя, степень его комфорта на дороге.

Каковы же основные «несерьезные» проблемы, которые может испытывать система охлаждения ДВС?

Во-первых, наиболее распространена негерметичность или течь охлаждающей жидкости. Причем, ее причины могут заключаться в смене уличной температуры (чаще – наступления сезона морозов). Среди популярных причин – и закоксованность патрубков и шлангов, которые под постоянным воздействием высокой температуры теряют эластичность. Протекание охлаждающей жидкости обуславливается и физическими повреждениями основного радиатора и радиатора «печки», полученными либо химическим путем (например, реактивами, входящими в состав тосола), либо посредством механического воздействия (например, удара).

Во-вторых, не менее популярная неисправность – выход из строя (или заклинивание) термостата. Клапан термостата (устройство, находящееся в постоянном контакте с жидкостью), постепенно коррозирует. В конечном счете, происходит его заклинивание, что исключает срабатывание в системе «открыто-закрыто». Результаты подобного состояния термостата двояки:

  1. при заклинивании в положении «открыто» охлаждающая жидкость двигается только по большому кругу (с постоянным использованием радиатора), что приводит к слабому и длительному прогреву двигателя и, соответственно, плохой обогреваемости салона автомобиля;
  2. при заклинивании в положении «закрыто» охлаждающая жидкость, напротив, двигается только по малому кругу (без использования радиатора), что обусловливает перегрев двигателя и может привести к необратимым изменениям в структуре металла, уменьшению ресурса силового агрегата и даже к его поломке.

В-третьих, серьезной неприятностью представляется поломка циркуляционного насоса (или «помпы»). Чаще всего эта неисправность связана с выходом из строя подшипника «помпы» — ее основной детали. Причины банальны – износ или некачественная запчасть. Спрогнозировать поломку затруднительно, но уловить начало нестандартной работы «помпы» более чем возможно – по характерному свистящему звуку подшипника. Он означает, что циркуляционный насос требует немедленной замены.

В-четвертых, при определенных условиях возможно засорение системы охлаждения двигателя. Причинами подобного состояния является, как правило, отложение солей в каналах системы охлаждения (радиатора, блока, головки блока). При этом нарушается циркуляция охлаждающей жидкости и отвод излишнего тепла от двигателя и его деталей ухудшается. В конечном счете, это приводит к перегреву двигателя со всеми вытекающими отсюда последствиями.

ПРОМЫВКА СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

Промывка системы охлаждения двигателя — процесс, которым очень многие водители нередко пренебрегают, что рано или поздно может вызвать фатальные последствия.

Производить подобные работы рекомендуется одновременно с заменой охлаждающей жидкости. Принимая во внимание модель автомобиля и его марку, делать это необходимо от 1-го раза в календарный год до одного раза в три года.

Признаки того, что систему охлаждения пора промывать

  1. Если стрелка указателя температуры находится не в середине, а стремится к красной зоне во время движения;
  2. В салоне холодно, печка отопления не дает достаточную температуру;
  3. Вентилятор радиатора включается слишком часто

Промыть систему охлаждения простой водой невозможно, поскольку в системе концентрируются загрязнения, которые не удаляются даже водой, нагретой до высоких температур.

Накипь удаляется с помощью кислоты, а жиры и органические соединения – исключительно щелочью, заливать же в радиатор одновременно оба состава нельзя, так как они согласно законам химии взаимонейтрализуются. Производители средств для промывки, пытаясь решить эту проблему, создали целый ряд средств, которые условно можно разделить на:

  • щелочные;
  • кислотные;
  • нейтральные;
  • двухкомпонентные.

Первые два слишком агрессивны и в чистом виде почти не используются, так как опасны для системы охлаждения и требуют нейтрализации после использования. Реже встречаются двухкомпонентные виды очистителей, содержащие оба раствора — щелочной и кислотный, которые заливаются в систему охлаждения поочередно.

Наибольшую востребованность имеют нейтральные очистители, не содержащие в своем составе сильных щелочей и кислот. Эти средства обладают разной степенью эффективности и могут использоваться как для профилактики, так и для капитальной промывки системы охлаждения от сильных загрязнений.

Промывка системы охлаждения:

  1. Сливается антифриз, тосол или вода. Перед этим необходимо на пару минут завести двигатель.
  2. Залить в систему воду и очиститель.
  3. Включить двигатель на 5-30 минут (зависит от марки очистителя) и включить обогрев салона.
  4. По истечении обозначенного в инструкции времени двигатель нужно заглушить.
  5. Слить отработанный очиститель из системы охлаждения.
  6. Произвести промывку водой либо специальным составом.
  7. Залить свежую охлаждающую жидкость.

Работы по промывке системы охлаждения просты и доступны: их могут выполнять даже неопытные автовладельцы. Эта операция существенно продлевает моторесурс двигателя и поддерживает его эксплуатационные характеристики на высоком уровне.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

  • Узнайте, как правильно выбрать автомобильные аксессуары
  • GPS маяк: виды,принцип работы и устройство
  • 2018 BMW 4-й серии купе 440i — технические характеристики
  • Газобаллонное оборудование для авто: описание,принцип работы,регистрация.
  • Воздушный фильтр описание виды устройство принцип работы фото видео.
  • 7 Самых популярных кроссоверов в сегменте продаж (скидки)
  • Топливный фильтр: описание,виды,замена,устройство,фото,видео.
  • Тест-драйв Audi A4 Allroad 2.0 TDI S-tronic
  • Технические характеристики Opel Mokka
  • Стоит ли брать с собой попутчиков, и где их искать.
  • Audi a6 c6: технические характеристики,обзор,описание,фото,комплектация.
  • Промывка системы охлаждения двигателя: описание,методы промывки.

Устройство системы охлаждения двигателя Приоры — «Клуб-Лада.рф»

Система охлаждения двигателя (СОД) является одной из главных систем автомобиля. Плохо работает печка на ЛАДА Приора или двигатель перегревается ? Тогда начинать осмотр следует именной с этой системы. В этой статье Вы найдете всю информацию по работе системы охлаждения Lada Priora.

Особенности конструкции системы охлаждения двигателя LADA Priora

Система охлаждения двигателя ЛАДА Приора жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией. Состоит из рубашки охлаждения двигателя, радиатора с электровентилятором, термостата, насоса, расширительного бачка и соединительных шлангов. 

Конструкция системы охлаждения ЛАДА Приора 

Система охлаждения: 1 — расширительный бачок; 2 — отводящий шланг радиатора; 3 — наливной шланг; 4 — радиатор; 5 — паро-отводящий шланг; б — подводящий шланг радиатора; 7 — электровентилятор; 8 — кожух электровентилятора; 9 — датчик температуры охлаждающей жидкости; 10 — датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 11 — дроссельный узел; 12 — кронштейн трубы насоса охлаждающей жидкости; 13 — насос охлаждающей жидкости; 14 — труба насоса охлаждающей жидкости; 15 — подводящий шланг радиатора отопителя; 16 — отводящий шланг радиатора отопителя; 17 — выпускной патрубок; 18 — шланг трубы насоса охлаждающей жидкости; 19 — корпус термостата

Расширительный бачок. Охлаждающая жидкость заливается в систему через расширительный бачок. Он изготовлен из полупрозрачной пластмассы, что позволяет визуально контролировать уровень жидкости. Для этого на стенке бачка нанесены метки «МАХ» и «MIN». В верхней части бачка выполнены два патрубка для подсоединения пароотводящих шлангов радиатора системы охлаждения и радиатора отопителя, в нижней части — патрубок для подсоединения наливного шланга системы охлаждения 
Насос охлаждающей жидкости — обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости. Он лопастной, центробежного типа, приводится от шкива коленчатого вала зубчатым ремнем привода газораспределительного механиз ма. Состоит из корпуса, подшипникового узла с уплотнением, крыльчатки и зубчатого шкива. В корпусе насоса выполнено контрольное отверстие для обнаружения течи жидкости при выходе уплотнения насоса из строя. Насос следует заменять в сборе. 

Замечание

Заклинивание шкива насоса при выходе из строя его подшипникового узла или из-за замерзания сильно разбавленной охлаждающей жидкости приведет к обрыву зубчатого ремня привода ГРМ и, как следствие, к дорогостоящему ремонту двигателя.

Жидкость поступает к насосу через подводящую трубу, расположенную на задней стенке блока цилиндров под катколлектором. Из насоса жидкость под давлением подается в рубашку охлаждения двигателя, а оттуда — в корпус термостата. 

 Система охлаждения состоит из двух так называемых кругов циркуляции: 

  1. Малый круг не включает в себя радиатор двигателя, и жидкость омывает только блок цилиндров и головку блока цилиндров, а также протекает через канал дроссельного узла и радиатор отопителя. 
  2. При движении по большому кругу охлаждающая жидкость проходит через радиатор двигателя, где охлаждается набегающим потоком воздуха. Управляет направлением потока жидкости в системе охлаждения двигателя термостат.

Термостат. Два клапана термостата — основной и байпасный — перераспределяют потоки жидкости в системе охлаждения. Температуру открытия и закрытия термостата Вы найдете ниже.

Радиатор отопителя встроен в систему охлаждения двигателя и предназначен для обогрева салона за счет циркуляции через него горячей охлаждающей жидкости.

Радиатор состоит из двух вертикальных пластмассовых бачков (левый — с перегородкой) и двух горизонтальных рядов круглых алюминиевых трубок, проходящих сквозь охлаждающие пластины. Основания трубок соединены с бачками через резиновые прокладки. Жидкость подается через верхний патрубок, а отводится через нижний. Над впускным патрубком расположен тонкий патрубок пароотводящего шланга. В нижней части правого бачка находится сливная пробка. К радиатору крепится пластмассовый кожух с электрическим вентилятором.  
Вентилятор поддерживает тепловой режим работы двигателя, включается через реле по сигналу контроллера системы управления двигателем. Для контроля температуры охлаждающей жидкости в головку блока цилиндров двигателя ввернут датчик указателя температуры в комбинации приборов.  

Схема системы охлаждения двигателя LADA Priora

Система охлаждения двигателя: 1 — радиатор отопителя; 2 — шланг отвода охлаждающей жидкости от радиатора отопителя; 3 — шланг подвода охлаждающей жидкости к радиатору отопителя; 4 — шланг насоса охлаждающей жидкости; 5 — шланг расширительного бачка; 6 — пароотводящий шланг радиатора отопителя*; 7 — крышка расширительного бачка; 8 — расширительный бачок; 9— термостат; 10 — шланг отвода охлаждающей жидкости из радиатора двигателя; 11 — шланг подвода жидкости к дроссельному узлу; 12 — пароотводящий шланг радиатора двигателя; 13 — шланг подвода жидкости к радиатору двигателя; 14 — радиатор двигателя; 15 — пробка сливного отверстия радиатора*; 16 — электровентилятор радиатора двигателя; 17 — насос охлаждающей жидкости; 18 — подводящая труба насоса охлаждающей жидкости; 19 — шланг отвода охлаждающей жидкости из дроссельного узла.
* Отсутствует на автомобиле с кондиционером.


Основные данные для контроля, регулировки и обслуживания системы охлаждения

Температура начала открытия основного клапана термостата,°С83-87
Температура полного открытия основного клапана термостата,°С102
Давление открытия выпускного клапана пробки расширительного бачка, кПа (бар)110-150 (1,1-1,5)
Давление открытия впускного клапана пробки расширительного бачка, кПа (бар)3-13 (0,1)
Температура охлаждающей жидкости в прогретом двигателе при температуре окружающего воздуха 20—30 °С и движении полностью нагруженного автомобиля с постоянной скоростью 80 км/ч, не более, °С95
Объем жидкости в системе охлаждения двигателя, л7,84
Охлаждающая жидкость (смешивание жидкостей разных марок не допускается)Лада-А40; ОЖ-К Тосол-ТС; ОЖ-40 Тосол-ТС; ОЖ-65 Тосол-ТС; Антифриз G-48; Cool Stream Standart; Cool Steam Premium

Ключевые слова:

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!

Система охлаждения автомобиля – из чего она состоит и принцип ее работы

Содержание статьи:

Добрый день, дорогие друзья. Сегодня речь пойдет о системе охлаждения автомобиля, а конкретнее – из чего она состоит, принцип ее работы. Рассмотрим и другие полезные вопросы, которые не раз возникают у владельцев авто. Назначение этой системы обсуждать не будем, если вы читаете эту статью, то это уже известно вам. Коснемся вопроса: «Чем ее промывать, как часто это нужно делать и как»? – предложу подробные рекомендации.

Устройство автомобильной системы охлаждения

В большинстве случаев, она состоит из двух контуров. Это малый и большой круг. Давайте рассмотрим назначение каждого из них, и почему их несколько, если двигатель один, радиатор один и т.д.

Малый контур охлаждения

Его назначение – как можно быстрее нагреть двигатель до оптимальной температуры. Если этого не сделать, то будет повышенный износ деталей ДВС и большой расход топлива.

В себя включает:

  • Рубашка охлаждения двигателя
  • Жидкостный насос, он же помпа
  • Шланги
  • Радиатор салонной печки (отопителя салона)
  • Термостат

Рассмотрим каждый из компонентов в отдельности

Охлаждающая рубашка ДВС

Она расположена в корпусе двигателя. В нем вырезаны или отлиты на заводе специальные каналы. По ним протекает охлаждающая жидкость (вода, антифриз или тосол). Эта жидкость отбирает тепло от цилиндров двигателя во время его работы, не давая ему перегреваться, позволяет работать в оптимальных температурных режимах.

Эти каналы отделены от головки блока цилиндра резиновой, а в большинстве случаев металлической прокладкой. Она герметизирует блок двигателя от головки, не давая жидкости перетекать в цилиндры, клапана. Если эта прокладка «рассохнется» и потеряет герметичность, то последует немедленный перегрев движка и попадание тосола в цилиндры.

Это чревато дорогостоящим ремонтом, так как охлаждающая жидкость по стенкам цилиндров стекает в масленый поддон, разбавляя моторное масло. Из-за этого оно теряет свои смазывающие свойства, а это задиры на трущихся деталях.

Помпа или циркуляционный насос

Из его названия следует и его назначение. Он заставляет циркулировать «охлаждайку» по системе. На некоторых автомобилях в действие его приводит либо ремень ГРМ, либо ремни навесных агрегатов.

Читайте также: Что такое помпа в автомобиле и зачем она нужна, возможные поломки и как их избежать, описание ее конструкции

Чем опасно его поломка? – Нарушение циркуляции и гарантированный перегрев двигателя со всеми последствиями.

Из частых неисправностей можно отметить:

  1. Выход из строя подшипника. Он начинает гудеть, а со временем его просто заклинивает. Насос перестает работать.
  2. Износ сальника крыльчатки. В подкапотное пространство течет охлаждающая жидкость во время работы насоса.

Помпа является расходным материалом, поэтому ее ремонтом никто не занимается. Есть, конечно, гаражные умельцы, но срок отремонтированной детали не велик. Стоимость относительно не большая, поэтому меняется целиком.

Радиатор печки

Он, вместе с вентилятором обогрева салона встроен в малый контур системы охлаждения автомобиля. Это сделано для того, чтобы можно было нагреть салон уже в первые минуты работы двигателя. На большинстве современных автомобилях радиатор салонного отопителя не оснащается кранами, для перекрытия циркуляции жидкости через него. Он нагрет постоянно, при помощи заслонок водитель может контролировать температуру, перекрывая поток воздуха, проходящий через него.

В отечественных авто, например в систему охлаждения ВАЗ 2101-07, встроен кран. При помощи его можно перекрыть подачу тосола в радиатор печки, но это сопровождается определенными трудностями, о которых поговорим в следующих статьях.

Термостат

Это механическое устройство. Контролирует температуру жидкости в системе охлаждения автомобиля. При необходимости открывается клапан и тосол течет по большому контуру, снижая температуру.

На разных моделях он расположен по-разному. В некоторых он вынесен наружу, например классические авто ВАЗ, в некоторых встроен в корпус блока цилиндров. В системе он может находиться до или после основного радиатора охлаждения. Устройство и принцип работы термостата читайте в следующих статьях.

В современных машинах часто стали применять термостаты с электронным управлением, при необходимости закрывая его, чтобы быстрее подогреть жидкость в системе.

Большой контур системы охлаждения

Он нужен для понижения температуры тосола или антифриза (смотря что залито в систему) до оптимальных параметров, чтобы не допустить перегрева двигателя.

Существуют модификации автомобилей, где за включение вентилятора радиатора отвечает сам датчик. При достижении определенной температуры антифриза, в корпусе его соединяются пластины, замыкающие электрическую цепь, вентилятор включается.

Расширительный бачок

Он служит для запаса охлаждающей жидкости и для сброса давления. В системе охлаждения автомобиля оно должно поддерживаться определенного значения, для оптимального температурного режима двигателя и сохранения герметичность системы в целом.

Из курса физики помните, что при нагревании любая жидкость расширяется. Так как автомобильная охлаждающая система мотора замкнутая, то при нагреве, антифриз или вода расширяются, излишки нужно куда-то девать. Это все перетекает в расширительный бачок. Если этого не будет, то при достижении высокого давления, в слабом месте может появиться течь. По-простому – тосол будет хлестать из сальников, порвутся шланги и т.д.

Но если вся жидкость при малейшем подогреве будет перетекать в расширительный бачок, то не будет достаточного давления для оптимальной работы. Как говорилось выше – это важный момент для хорошего охлаждения двигателя. Почему? – Чем выше давление, тем выше температура закипания тосола, тем больше тепла он сможет забрать из двигателя, не превратившись в пар.

Если в системе давление будет атмосферное, то при незначительном нагреве в жидкости будут образовываться пузырьки, она начнет кипеть. Это повышенный износ крыльчатки помпы, худшее охлаждение ДВС и т.д.

За его регулировку отвечает крышка (пробка) радиатора. В некоторых моделях она устанавливается на расширительный бачок. Состоит из двух клапанов: впускного и выпускного. Более детально о конструкции, принципе работы и назначению в других статьях.

Видео устройства и принципа работы системы охлаждения автомобиля:

Неисправности системы охлаждения

Одной из главных проблем, «выносящих» мозг автовладельцу – течь в местах соединения элементов системы охлаждения. Загляните под капот и вы будете в шоке. Куча хомутов, соединяющих шланги, патрубки, радиаторы, расширительный бачок и все это может начать течь.

Кроме этого радиаторы тоже подвержены этой болячке, что основной, что отопителя. Резина рассыхается, краны отопления закисают, их внутренние втулки разъедает агрессивная среда антифриза и высокая температура – они текут при открытии или закрытии.

Сальник помпы изнашивается, тосол попадает на подшипник. В результате ее заклинит и придется ее менять. В некоторых случаях жидкость вытекает в подкапотное пространство и под машиной нередко можно найти лужу.

Термостат – маленький прибор тоже может принести немало хлопот автовладельцу. Заклинивший клапан не откроется или не закроется в нужный момент. Автомобиль не будет прогреваться до оптимальных температур, если будет открыт большой контур системы охлаждения. Или наоборот, машина будет кипеть, жидкость будет «ходить» по малому кругу, минуя основной радиатор не охлаждаясь.

Даже маленькая пробка радиатора или расширительного бочка может преподнести неприятный сюрприз. Заклинившие внутренние клапаны не будут создавать оптимального давления в системе, или приведут к его сильному повышению. Результат – закипание авто или разрыв шланг и хомутов.

Как и чем промывать систему охлаждения автомобили и как часто это нужно делать

Все производители рекомендую менять тосол или антифриз раз в 5 лет. Это связано с химическим составом «охлаждайки». При постоянном нагреве и остывании она постепенно меняет свой состав. Как и любая другая жидкость она имеет свой срок службы.

Замена охлаждающей жидкости производится при каждой смене деталей системы охлаждения двигателя. А промывку нужно производить в случае:

  • Если приходилось доливать ОЖ неизвестного производителя или марки, отличающейся от той, которая залита в авто
  • При перегреве двигателя
  • Если заливалась или доливалась вода
  • При случайном смешивании тосола и антифриза (это разные жидкости, как по составу, так и по характеристикам).
  • Если в систему охлаждения попало масло

Для промывки системы применяются специализированные промывочные средства. Но их стоимость может быть высокой для некоторых автовладельцев. Некоторые для этих целей используют лимонную кислоту или Кока-Кола. Эти два ингредиента легко разъедают накипь в трубках радиатора и выводят ее. Можно промыть водой, но удалить накипь ей не получится. Подробная инструкция с рекомендациями, как правильно промывать систему охлаждения читайте в другой статье.

Видео по теме:


Система охлаждения — Cars History.ru

Назначение и устройство системы охлаждения. Распределение затрат теплоты, полученной в результате сгорания топлива, на полезную работу и потери называется тепловым балансом двигателя.

Тепловой баланс может быть представлен в виде диаграммы, из которой видно, что на полезную работу двигателя используется от 25 до 35% общего количества теплоты и, следовательно, эффективный коэффициент полезного действия двигателя равен 25 — 35%.


Диаграмма теплового баланса двигателя внутреннего сгорания


Система охлаждения двигателя поддерживает определенный, наиболее выгодный тепловой режим его работы. При переохлаждении увеличиваются потери на трение, уменьшается мощность двигателя, на холодных деталях конденсируются пары бензина и в виде капель стекают по зеркалу цилиндра, смывая смазку. Возрастает износ деталей и чаще возникает потребность в замене масла.

Перегрев ухудшает количественное наполнение цилиндра горючей смесью, вызывает разжижение и выгорание масла, в результате чего могут заклиниться поршни в цилиндрах и выплавиться вкладыши подшипников.

Автомобильные двигатели могут иметь жидкостное или воздушное охлаждение. На двигателях отечественных автомобилей (исключая ЗАЗ-966) применяют закрытую жидкостную систему охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости, осуществляемой водяным насосом. Закрытой системой называют потому, что она непосредственно не сообщается с атмосферой.

В результате давление в системе увеличивается, температура кипения охлаждающей жидкости повышается до 108 — 119 °С и снижается ее расход на испарение. Температура охлаждающей жидкости нормально работающего двигателя должна быть 85 — 95 °С.

В жидкостную систему охлаждения входят (Схема системы охлаждения двигателя ЗИЛ-130): рубашка охлаждения блока и головок цилиндров, радиатор водяной насос 3, вентилятор, термостат 4, жалюзи, патрубки, шланги, сливные краники 10 и 11, радиатор 8 отопителя, указатель температуры и контрольная лампа.

Жидкость в рубашке охлаждения двигателя нагревается за счет отбора теплоты от цилиндров, поступает через термостат в радиатор, охлаждается в нем и под действием центробежного насоса возвращается в рубашку двигателя. Охлаждению жидкости способствует интенсивный обдув радиатора и двигателя потоком воздуха от вентилятора.

Чтобы уменьшить образование накипи в системе охлаждения при заполнении ее водой, необходимо пользоваться мягкой водой, содержащей не свыше 0,14 мг окиси кальция (СаО) в 1 л. «Жесткую» воду, заливаемую в систему охлаждения, необходимо прокипятить.

Емкость системы охлаждения двигателя равна: у автомобиля ЗИЛ-130 — 29 л, ГАЭ-53А — 23 л, ГАЗ-51А — 15 л, «Москвич-412» — 7,5 л.

Радиатор состоит из верхнего 1 и нижнего 5 бачков и сердцевины 4. Его крепят на автомобиле на резиновых подушках с пружинами.


Радиатор

Радиатор:

а — устройство; б — трубчатая сердцевина; в — пластинчатая сердцевина;

1 — верхний бачок с патрубком; 2 — пароотводная трубка; 3 — заливная горловина с пробкой; 4 — сердцевина; 5 — нижний бачок; 6 — патрубок со сливным краником; 7 — трубки; 8 — поперечные пластины.


Наиболее распространены трубчатые и пластинчатые радиаторы, у первых сердцевина образована несколькими рядами латунных трубок 7, пропущенных через горизонтальные пластины 5, увеличивающие поверхность охлаждения и придающие радиатору жесткость. У вторых сердцевина состоит из одного ряда плоских латунных трубок, каждая из которых изготовлена из спаянных между собой по краям гофрированных пластин.


Схема работы парового и воздушного клапанов

Схема работы парового и воздушного клапанов:

а — путь пара; б — путь воздуха;

1 — пароотводная трубка; 2 — паровой клапан; 3 — воздушный клапан.


Верхний бачок имеет заливную горловину 3 и пароотводную трубку 2.

Горловина радиатора герметически закрывается пробкой, имеющей два клапана: паровой 2 для снижения давления при закипании жидкости, который открывается при избыточном давлении свыше 40 кн/м2 (0,4 кгс/см2), и воздушный 3, пропускающий воздух в систему при снижении давления вследствие охлаждения жидкости и этим предохраняющий трубки радиатора от сплющивания атмосферным давлением.


Водяной насос

Водяной насос:

1 — вал с крыльчаткой;
2 — самоуплотняющийся сальник;
3 — корпус;
4 — шайба;
5 — пружина;
6 — резиновая манжета.


Центробежный водяной насос создает принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости; его крепят болтами через прокладку к верхней части блока цилиндров.

Основные части насоса: корпус З, вал 1 с пластмассовой крыльчаткой, установленный на двух шариковых подшипниках. Самоуплотняющийся сальник 2, состоящий из резиновой манжеты 6, металлической обоймы, пружины 5 и шайбы 4 из износостойкой графитосвинцовой смеси, предотвращает вытекание жидкости в месте выхода вала из корпуса насоса.

Вентилятор усиливает поток воздуха через сердцевину радиатора. Ступицу вентилятора крепят на валу водяного насоса. Они вместе приводятся во вращение от шкива коленчатого вала одним или двумя трапециевидными ремнями.

Вентилятор заключен в установленный на рамке радиатора кожух, что способствует увеличению скорости потока воздуха, проходящего через радиатор.


Электромагнитная муфта включения вентилятора

Электромагнитная муфта включения вентилятора:

1 — шкив водяного насоса;
2 — электромагнит;
3 — ступица вентилятора;
4 — крышка;
5 — ступица вала водяного насоса;
6 — корпус;
7 — самоуплотняющийся сальник;
8 — крыльчатка.


В системе охлаждения двигателей 3M3-53, ЗМЗ-24 и АЗЛК-412 для поддержания наивыгоднейшего теплового режима вентилятор приводится электромагнитной фрикционной муфтой, которая включается и выключается автоматически в зависимости от температуры охлаждающей жидкости.

Муфта состоит из электромагнита 2, установленного вместе со шкивом 1 на ступице 5 водяного насоса, и ступицы 3 вентилятора, соединенной пластинчатой пружиной с якорем, свободно вращающимся на двух шариковых подшипниках. Катушка электромагнита соединена с тепловым реле, датчик которого установлен в верхнем бачке радиатора.

Когда температура охлаждающей жидкости достигает 90 — 95 °С, контакты реле замыкаются и в катушку электромагнита поступает ток от аккумуляторной батарей автомобиля, якорь притягивается к электромагниту и ступица вентилятора начинает вращаться. При понижении температуры охлаждающей жидкости до 80 — 85 °С контакты реле размыкаются и вентилятор отключается.

Жалюзи — это шарнирно укрепленные стальные пластины, установленные перед радиатором. Положение жалюзи регулирует водитель из кабины автомобиля рукояткой, изменяя поток воздуха, идущий сквозь сердцевину радиатора.


Схема работы термостата

Схема работы термостата:

а — циркуляция охлаждающей жидкости по малому кругу; б — циркуляция охлаждающей жидкости по большому кругу;
1 — корпус; 2 — шток с клапаном; 3 — гофрированный цилиндр.


Термостат служит для ускорения прогрева холодного двигателя и автоматического регулирования температуры охлаждающей жидкости при движении автомобиля. Термостат двигателей 3M3-53 и ГАЗ-51 состоит из корпуса гофрированного цилиндра 3, заполненного легкокипящей жидкостью, и штока 2 с клапаном. В системе охлаждения двигателей ЗИЛ-130 и АЗЛК-412 устанавливают термостат несколько иной конструкции с поворачивающимся на оси клапаном, приводимым в действие штоком от баллона, заполненного церезином (горным воском), обладающим высоким коэффициентом объемного расширения.

При холодном двигателе клапан термостата закрыт и охлаждающая жидкость направляется через канал к входному отверстию насоса, а через него в рубашку охлаждения, т. е. циркулирует по малому кругу, не попадая в радиатор. У двигателя ЗИЛ-130 при закрытом клапане термостата охлаждающая жидкость, нагнетаемая в рубашку насосом, перепускается через систему охлаждения воздушного компрессора.

Когда охлаждающая жидкость нагреется до 70 — 80 °С, клапан термостата под действием паров жидкости, заполняющей его цилиндр 3, или вследствие расширения твердого наполнителя открывается и охлаждающая жидкость циркулирует через радиатор, т. е. по большому кругу.

Температуру охлаждающей жидкости контролируют по указателю температуры, датчик 9 (Схема системы охлаждения двигателя ЗИЛ-130) которого ввернут в рубашку охлаждения блока цилиндров. При температуре в системе охлаждения выше 95 °С у двигателей 3M3-53, ЗМЗ-24 и АЗЛК-412 или 115 °С у двигателя ЗИЛ-130 на щитке загорается сигнальная лампа, включаемая датчиком, установленным в верхнем бачке радиатора.

Жидкость из систем охлаждения двигателей ГАЗ-51 и АЗЛК-412 сливают через два краника:
под радиатором и у блока цилиндров.

У двигателей ЗИЛ-130 и 3M3-53 сливных краников по три: один под радиатором и два на нижней части водяной рубашки обеих секций блока.

Применение антифриза. При температуре воздуха ниже 0 °С в систему охлаждения рекомендуется заливать антифриз — жидкость с низкой температурой замерзания (Эксплуатационные материалы).

Антифриз ядовит, поэтому обращаться с ним нужно осторожно. Так как коэффициент объемного расширения антифриза больше, чем у воды, им следует заполнять систему на 95% ее емкости. При наступлении теплого времени года антифриз надо слить, промыть и заполнить систему водой. Слитый антифриз хранят в хорошо закрытой посуде до следующей зимы.

Пусковой подогреватель, устанавливаемый на некоторых двигателях (ЗИЛ-130, 3M3-53), служит для их разогрева перед пуском при низкой температуре воздуха.

Основные части подогревателя: котел с камерой сгорания и жаровой трубой, топливный бачок, регулятор подачи топлива с электромагнитным клапаном и пульт управления. Полость котла вокруг жаровой трубы заполнена охлаждающей жидкостью (вода или антифриз) и постоянно соединена патрубками и шлангами с рубашкой охлаждения двигателя.

При включении подогревателя в камеру сгорания поступает из бачка бензин, а при помощи вентилятора, приводимого в действие электродвигателем, подается воздух. Образующаяся горючая смесь первоначально воспламеняется электрической свечой накаливания, которую, после того как горение станет устойчивым, выключают.

По мере нагревания плотность находящейся в котле жидкости уменьшается, и она поступает в рубашку охлаждения двигателя, подогревая цилиндры и впускной трубопровод, а выходящие из жаровой трубы газы направляются под нижнюю часть картера и разогревают находящееся в нем масло.

«Автомобиль», под. ред. И.П.Плеханова

16 июня 2011г.

Признаки ее неисправности: переохлаждение или перегрев двигателя. Переохлаждение двигателя может быть при заедании термостата и открытых жалюзи и при отсутствии утеплительного чехла зимой. Причины перегрева: недостаточный уровень охлаждающей жидкости, пробуксовка или обрыв ремня вентилятора, неисправность электромагнитной фрикционной муфты включения вентилятора (3M3-53, ЗМЗ-24 и A3ЛK-412), закрыты жалюзи, заедание термостата, отложение накипи и замерзание воды в радиаторе….

16 июня 2011г.

Ежедневное обслуживание (ЕО): проверить герметичность системы, при необходимости устранить неисправность; проконтролировать и, если требуется, долить жидкость. Ее уровень должен быть ниже верхней кромки заливной горловины на 15 — 20 мм; проверить натяжение и состояние ремня вентилятора. Первое техническое обслуживание (ТО-1): проверить герметичность системы и при необходимости устранить течь жидкости; смазать через пресс-масленку подшипники водяного насоса…

3 типа систем охлаждения и принципы их работы

Охлаждение – это передача тепловой энергии от одной среды к другой. В промышленных приложениях охлаждение может иметь решающее значение для обеспечения того, чтобы процессы не вызывали перегрева оборудования или продуктов. Во многих системах охлаждения в качестве среды для поглощения тепла используется вода, поскольку вода имеет высокую температуру кипения и высокую удельную теплоемкость. Существует множество различных способов создания промышленной системы охлаждения, но можно обобщить три основных типа, изучив, как в каждой системе используется охлаждающая вода.

Прямоточная система охлаждения

При прямоточном охлаждении вода перекачивается из ближайшего источника и проходит через систему только один раз для поглощения технологического тепла. Затем он разряжается обратно в первоисточник. Этим источником может быть река, озеро, океан или колодец.

Эта конструкция распространена там, где доступны большие объемы недорогой воды. Кроме того, эти системы типичны, когда потребность в охлаждении от низкой до умеренной, процессы не являются критическими и есть место для размещения большого оборудования и больших объемов воды.Одним из недостатков прямоточного охлаждения является подверженность возмущению случайными водными явлениями, такими как затопление. Более того, эти системы постепенно выводятся из эксплуатации из-за опасений по поводу качества и сохранения воды.

Средняя температура изменение температуры: 5-10 ° F (3-6 ° C)
Количество воды используемое: Высокий
Примеры:

  • Телефонные системы
  • Процеснология воды
  • Общее обслуживание

Закрытая рециркуляционная система/Сухая градирня:

В закрытых рециркуляционных системах или сухих градирнях тепло, поглощаемое охлаждающей водой, либо передается второму теплоносителю, либо выбрасывается в атмосферу.Слово «сухой» используется потому, что вода никогда не подвергается воздействию воздуха, и в результате теряется очень мало воды. Автомобильный двигатель является хорошим примером закрытой системы охлаждения.

Испарение не используется в закрытых рециркуляционных градирнях. Вместо этого холодный воздух проходит по ряду небольших трубок, в которых циркулирует охлаждающая жидкость. Тепло передается от горячей жидкости внутри трубок к холодному воздуху, что приводит к охлаждению. Затем охлаждающая жидкость возвращается обратно в двигатель.

Среднее изменение температуры: 10-15 ° F (6-8 ° C)

° F (6-8 ° C)

Количество воды Используемое: Несмысленные

Примеры:

  • Автомобильный радиатор
  • Охлажденные водные системы
  • Контроллеры

Открытая система рециркуляции / мокрая градирня / испарительная градирня:

Открытые рециркуляционные системы охлаждения или мокрые градирни являются наиболее широко используемыми конструкциями в промышленности.Как и в закрытых циркуляционных системах, в открытых системах снова и снова используется одна и та же вода. Его наиболее заметной особенностью является большая наружная градирня, которая использует испарение для выделения тепла из охлаждающей воды. Из-за механизма этот тип градирни также называют испарительной градирней. Эта система состоит из трех основных частей оборудования: насоса(ов) рециркуляционной воды, теплообменника(ов) и градирни.

Как работают мокрые градирни:

Открытые рециркуляционные системы охлаждения представляют собой «мокрые градирни», в которых охлаждающая вода вступает в непосредственный контакт с восходящим потоком воздуха.Вода из теплообменника равномерно перекачивается по верхнему ярусу градирни. Он стекает вниз и разбивается на крошечные капли, проходя через ряд брызговиков, называемых наполнителем градирни. Такой начинкой могут быть гофрированные пластиковые листы, деревянные рейки или другие приспособления, увеличивающие площадь поверхности, тем самым усиливая испарение. Когда капли воды отскакивают от наполнителя градирни, самые горячие молекулы отрываются от воды и уносятся вверх и из градирни в виде «дрейфа».Оставшаяся охлажденная вода собирается в резервуаре на дне башни, называемом резервуаром. Теперь эту охлажденную воду можно перекачивать обратно в теплообменник.

Среднее изменение температуры: 10-30 ° F (6-17 ° C)

° F (6-17 ° C)

° F (6-17 ° C)

° F (6-17 ° C)

Количество воды Используемое: Умеренный

Примеры:

  • Охлаждающие башни
  • Распылительные пруды

Охлаждающая башня Качество воды

Системы охлаждения используют воду в качестве теплоносителя.Это означает, что качество воды становится необходимым для непрерывной работы любой системы охлаждения. Понимание типа системы охлаждения в вашем приложении поможет определить наиболее эффективный план очистки воды. Узнайте больше об очистке воды в градирнях в нашем примечании к применению:

Поделись этой историей, выбери свою платформу!

Этот сайт использует Akismet для уменьшения спама. Узнайте, как обрабатываются данные ваших комментариев.

Справочник по воде — системы водяного охлаждения — теплопередача

Компания SUEZ предлагает широкий спектр передовых решений по обработке охлаждающей воды, разработанных специально для повышения и максимального повышения эффективности теплопередачи.Узнайте больше о программах SUEZ по очистке охлаждающей воды.

Функция системы охлаждения заключается в отводе тепла от процессов или оборудования. Тепло, отведенное от одной среды, передается другой среде или технологической жидкости. Чаще всего охлаждающей средой является вода. Однако концепции теплопередачи и расчеты, обсуждаемые в этой главе, могут применяться и к другим жидкостям.

Эффективный отвод тепла является экономическим требованием при проектировании и эксплуатации системы охлаждения.Движущей силой передачи тепла является разница температур между двумя средами. В большинстве систем охлаждения она находится в диапазоне 10-200 градусов по Фаренгейту. Тепловой поток обычно низок и находится в диапазоне от 5000 до 15000 БТЕ/фут 2 /ч. В исключительных случаях, таких как непрямое охлаждение расплавленного металла, тепловой поток может достигать 3 000 000 БТЕ/фут 2 /ч.

Передача тепла от технологических жидкостей или оборудования приводит к повышению температуры или даже к изменению состояния охлаждающей воды.Многие свойства воды, а также поведение содержащихся в ней загрязняющих веществ зависят от температуры. Склонность системы к коррозии, накипи или поддержанию микробиологического роста также зависит от температуры воды. Эти эффекты и контроль условий, их способствующих, рассматриваются в последующих главах.

ТИПЫ СИСТЕМ

С водой, нагретой в процессе теплообмена, можно обращаться одним из двух способов. Вода может сбрасываться при повышенной температуре в приемный корпус (прямоточная система охлаждения) или охлаждаться и использоваться повторно (рециркуляционная система охлаждения).

Существует два различных типа систем водяного охлаждения и повторного использования: открытые и закрытые рециркуляционные системы. В открытой рециркуляционной системе охлаждение достигается за счет испарения части воды. Испарение приводит к потере чистой воды из системы и концентрации оставшихся растворенных твердых веществ. Вода должна быть удалена или продута, чтобы контролировать эту концентрацию, а затем должна быть добавлена ​​свежая вода для пополнения системы.

Замкнутая рециркуляционная система фактически представляет собой систему охлаждения внутри системы охлаждения.Вода, содержащая тепло, переданное в процессе, охлаждается для повторного использования посредством обмена с другой жидкостью. Потери воды в системе такого типа обычно невелики.

Каждый из трех типов систем охлаждения — прямоточная, открытая рециркуляционная и закрытая рециркуляционная — подробно описан в последующих главах. Конкретный подход к разработке соответствующей программы лечения для каждой системы также содержится в этих главах.

ЭКОНОМИКА ТЕПЛООБМЕНА

При проектировании системы теплопередачи капитальные затраты на создание системы должны быть сопоставлены с текущими затратами на эксплуатацию и техническое обслуживание.Часто более высокие капитальные затраты (большая поверхность обмена, экзотическая металлургия, более эффективное наполнение башни и т. д.) приводят к снижению эксплуатационных расходов и затрат на техническое обслуживание, в то время как более низкие капитальные затраты могут привести к более высоким эксплуатационным расходам (мощность насоса и вентилятора, требуемое техническое обслуживание и т. д.). ). Одним из важных эксплуатационных расходов, который необходимо учитывать, является химическая обработка, необходимая для предотвращения технологической или береговой коррозии, отложений и накипи, а также микробиологического обрастания. Эти проблемы могут неблагоприятно повлиять на теплопередачу и привести к отказу оборудования (см. рис. 23-1).

Теплообмен

Ниже приводится обзор сложных соображений, связанных с конструкцией теплообменника. Многие тексты доступны для предоставления более подробной информации.

В системе теплопередачи теплообмен происходит, когда две жидкости с разной температурой приближаются к равновесию. Более высокая разность температур приводит к более быстрой теплопередаче.

Однако температура является лишь одним из многих факторов, влияющих на конструкцию теплообменника для динамической системы.Другие соображения включают площадь, в которой происходит теплопередача, характеристики вовлеченных жидкостей, скорости жидкости и характеристики металлургии теплообменника.

Тепловой режим процесса, температура процесса и доступная температура подачи охлаждающей воды обычно указываются на начальных этапах проектирования. Размер теплообменника (ов) рассчитывается в соответствии с важными параметрами, такими как скорость потока технологического процесса и воды, тип кожуха, расположение труб, перегородки, металлургия и склонность жидкостей к загрязнению.

Факторы конструкции теплообменника связаны уравнением теплопередачи:

Q = UA DTm, где Q = скорость теплопередачи (БТЕ/ч)

U = коэффициент теплопередачи (БТЕ/ч/фут 2 F) A = площадь поверхности теплопередачи (фут 2 )

DTm = среднелогарифмическая разность температур между жидкостями (градусы F)

Скорость теплопередачи Q определяется из уравнения: Q = WC DT + WDH, где

Вт = расход жидкости (фунт/час) C = удельная теплоемкость жидкости (БТЕ/фунт/градусы Фаренгейта)

DT = изменение температуры жидкости (градусы по Фаренгейту) D H = скрытая теплота парообразования (БТЕ/фунт)

Если жидкость не меняет своего состояния, уравнение принимает вид Q = WC DT.

Коэффициент теплопередачи U представляет собой теплопроводность теплообменника. Чем выше значение U, тем легче тепло передается от одной жидкости к другой. Теплопроводность обратно пропорциональна сопротивлению R тепловому потоку.

Общее сопротивление тепловому потоку представляет собой сумму нескольких отдельных сопротивлений. Это показано на рис. 23-2 и математически выражено ниже.

Rt = r1 + r2 + r3 + r4 + r5, где Rt = полное сопротивление тепловому потоку

r1 = сопротивление тепловому потоку пленки со стороны процесса

r2 = сопротивление тепловому потоку загрязнения со стороны процесса (если есть)

r3= сопротивление тепловому потоку стенки трубы теплообменника

r4 = сопротивление тепловому потоку обрастания со стороны воды (если есть)

r5 = сопротивление тепловому потоку пленки со стороны воды

Сопротивление тепловому потоку пленки со стороны процесса и пленки охлаждающей воды зависит от геометрии оборудования, скорости потока, вязкости, удельной теплоемкости и теплопроводности.Влияние скорости на теплопередачу воды в трубе показано на рис. 23-3.

Сопротивление тепловому потоку из-за загрязнения сильно различается в зависимости от характеристик слоя загрязнения, жидкости и загрязняющих веществ в жидкости, которая создала слой загрязнения. Незначительное количество загрязнений обычно допускается конструкцией теплообменника. Однако, если загрязнение не сведено к минимуму, сопротивление теплопередаче увеличится, а коэффициент U уменьшится до уровня, при котором теплообменник не сможет адекватно контролировать температуру процесса.Даже если эта точка не достигнута, процесс передачи будет менее эффективным и потенциально расточительным.

Сопротивление трубы теплопередаче зависит только от материала конструкции и не меняется со временем. Стенки труб, истонченные эрозией или коррозией, могут иметь меньшее сопротивление, но это незначительное изменение.

Среднелогарифмическая разница температур (DTm) представляет собой математическое выражение, определяющее разницу температур между двумя жидкостями в каждой точке теплообменника.Для настоящего противотока или прямотока:

Когда состояние жидкости не меняется, противоточный теплообменник более эффективен для теплопередачи, чем прямоточный теплообменник. Поэтому большинство охладителей работают с противотоком или его разновидностью. Расчетные формулы DTm могут быть скорректированы для конфигураций теплообменника, которые не являются действительно противоточными.

МОНИТОРИНГ

Уравнения теплопередачи полезны для мониторинга состояния оборудования для теплопередачи или эффективности программ обработки.Сопротивление трубки постоянно; геометрия системы не меняется. Если скорость потока поддерживается постоянной как со стороны процесса, так и со стороны охлаждающей воды, сопротивление пленки также будет поддерживаться постоянным. Изменения измеренных значений коэффициента U можно использовать для оценки степени загрязнения. Если коэффициент U не изменяется, на ограничительной стороне не происходит обрастания. По мере загрязнения теплообменника коэффициент U уменьшается. Таким образом, сравнение значений U во время работы может предоставить полезную информацию о необходимости очистки и может быть использовано для контроля эффективности программ обработки.

Узнайте больше о технологии измерения и контроля SUEZ.

Использование коэффициента чистоты или коэффициента загрязнения также может быть полезным при сравнении состояния теплообменника во время эксплуатации с проектными условиями. Коэффициент чистоты (Cf) представляет собой процент, полученный следующим образом:

Сопротивление засорению или коэффициент загрязнения (R f ) представляет собой отношение между начальным общим коэффициентом теплопередачи (U i ) и общим коэффициентом теплопередачи во время эксплуатации (U f ), выраженное следующим образом :

Теплообменники обычно рассчитаны на коэффициент загрязнения 0.от 001 до 0,002, в зависимости от ожидаемых условий технологической жидкости и охлаждающей воды.

Узнайте больше о программах SUEZ по очистке охлаждающей воды.

Рис. 23-1. Загрязнение снижает эффективность теплопередачи теплообменника

Икс

Рисунок 23-2. Общее сопротивление тепловому потоку является суммой нескольких индивидуальных сопротивлений.

Икс

Рис. 23-3. Скорость воды в зависимости от коэффициента теплопередачи

Икс

Система охлаждения пресной и морской водой для судового дизельного двигателя

Система охлаждения пресной и морской водой для судового дизельного двигателя Главная || Дизельные двигатели ||Котлы||Системы подачи ||Паровые турбины ||Обработка топлива ||Насосы ||Охлаждение ||

Система охлаждения пресной и морской водой для судового дизельного двигателя Охлаждение двигателей достигается за счет циркуляции охлаждающей жидкости вокруг внутренние проходы в двигателе.При этом охлаждающая жидкость нагревается. и, в свою очередь, охлаждается охладителем с циркуляцией морской воды. Без адекватного охлаждение некоторых частей двигателя, подвергающихся воздействию очень высоких температура в результате сжигания топлива скоро выйдет из строя.align=»left»> выровнять=»влево»> выровнять=»влево»> Охлаждение позволяет металлу двигателя сохранять свои механические свойства. То обычно используемым хладагентом является пресная вода: морская вода не используется непосредственно в качестве охлаждающей жидкости. охлаждающей жидкости из-за ее коррозионного действия.Иногда используется смазочное масло. для охлаждения поршня, так как утечки в картер не вызовут проблемы. Однако из-за его более низкой удельной теплоемкости примерно в два раза потребуется количество масла по сравнению с водой.

Вода, подаваемая по трубам, используется для охлаждения машин. Главный двигатель охлаждается двумя отдельными, но связанными системами: открытая система (море-море), в котором вода берется и возвращается в море (охлаждение морской водой) и закрытая система, где пресная вода циркулирует вокруг картера двигателя (охлаждение пресной водой).

Пресная вода используется для непосредственного охлаждения оборудования, тогда как морская вода используется для охлаждения пресной воды, проходящей через теплообменник. Особенностью системы охлаждения двигателя является непрерывная поток жидкости. Движущаяся жидкость вызывает абразивную коррозию и эрозию. Для уменьшения воздействия турбулентных течений системы морской воды включают в себя трубы большого диаметра из мягкой стали, концы которых открываются в море через кингстонные ящики, в которых установлены задвижки.

В случае разрыва трубы охлаждения забортной водой, как всасывающей, так и нагнетательной клапаны должны быть закрыты, чтобы предотвратить затопление машинного отделения.Чтобы убедиться, что клапаны работают правильно, когда вам нужно открывать и закрывать их с регулярными интервалами, скажем, ежемесячно. Трубы для морской воды обычно изготавливаются из мягкой стали, но из оцинкованной стали, также используются медь или медный сплав. Трубы охлаждения пресной водой обычно изготавливаются из мягкой стали.

Система охлаждения пресной водой

Система водяного охлаждения тихоходного дизеля показана на рис. . Он разделен на две отдельные системы: одна для охлаждения цилиндра кожухи, головки цилиндров и турбонагнетатели; другой для охлаждения поршня.

Вода охлаждения рубашки цилиндра после выхода из двигателя переходит в охладитель с циркуляцией морской воды, а затем в рубашку с циркуляцией воды насосы. Затем он прокачивается вокруг рубашек цилиндров, головок цилиндров. и турбовоздуходувки. Напорный бак позволяет для расширения и воды макияж в системе. Вентиляционные отверстия ведут от двигателя к расширительному бачку. для выпуска воздуха из охлаждающей воды. Нагреватель в цепи облегчает прогрев двигателя перед пуском за счет циркуляции горячего вода.

В системе охлаждения поршня используются аналогичные компоненты, за исключением того, что сливной бак используется вместо напорного бака, а вентиляционные отверстия затем ведут к высокие точки в машинном отделении. Отдельная система охлаждения поршней. используется для ограничения любого загрязнения от сальников охлаждения поршня до поршня только система охлаждения.

Система охлаждения забортной водой

Различные охлаждающие жидкости, которые циркулируют в двигателе, сами по себе являются охлаждается морской водой.Обычное расположение использует индивидуальные охладители для смазочное масло, вода в рубашке и система охлаждения поршня, каждый охладитель циркулирует с морской водой. Некоторые современные корабли используют то, что известно как «центральная система охлаждения» только с одним большим охладителем с циркуляцией морской воды. Это охлаждает запас пресной воды, которая затем циркулирует в др. Индивидуальные охладители. С меньшим количеством оборудования, контактирующего с морской водой в этой системе проблемы с коррозией значительно снижены.

Система охлаждения забортной водой показана на рисунке.

выравнивание=по центру> Из моря всасывание один из пары циркуляционных насосов морской воды подает морскую воду который обеспечивает циркуляцию охладителя смазочного масла, водяного охладителя рубашки и поршневой водоохладитель перед сбросом за борт. Еще одна ветвь Магистраль морской воды подает морскую воду для непосредственного охлаждения нагнетаемого воздуха (для двухтактный дизель с прямым приводом).

Верхний морской всасывающий клапан используется в порту для предотвращения попадание грязи или песка в систему охлаждения.Он также используется во время плавание по мелководью. Нижний морской всасывающий клапан используется при плавании на большой глубине. во избежание попадания воздуха в систему охлаждения при качке корабля или качки.

Центральная система охлаждения

В центральной системе охлаждения контур забортной воды состоит из высокого и низкого всасывания, обычно на по обе стороны от машинного отделения, всасывающих фильтров и нескольких забортных водяные насосы. Морская вода циркулирует через центральные охладители и затем выброшен за борт.

А низкотемпературные и высокотемпературные контур существует в системе пресной воды. Пресная вода в г. высокотемпературный контур циркулирует в главном двигателе и может, если необходимо использовать в качестве теплоносителя для испарителя. То в низкотемпературном контуре циркулируют воздухоохладители главного двигателя, маслоохладители и все остальные теплообменники. Регулирующий клапан контролирует смешивание воды между высокотемпературной и низкотемпературные цепи.Датчик температуры выдает сигнал

Преимущества центральной системы охлаждения:

  1. Меньше обслуживания, так как система пресной воды имеет очищенная очищенная вода
  2. меньшее количество насосов для морской воды с сопутствующей коррозией и проблемы с охотой
  3. упрощенная и легкая очистка охладителей более высокие скорости воды возможны с системой пресной воды,
  4. , что позволяет уменьшить размеры труб и монтаж расходы
  5. количество клапанов из дорогого материала значительно уменьшено, также можно использовать более дешевые материалы во всем система
  6. поддерживается постоянный уровень температуры, независимо от температура забортной воды, также нет холодных пусков, пониженная износ гильзы цилиндра и т.д.

Сопутствующая информация:

Система охлаждения работающего оборудования на борту

Противодействие пожарам в мусорных баках

Руководство по эксплуатации четырехтактных дизельных двигателей

Руководство по эксплуатации двухтактных дизельных двигателей

Руководство по эксплуатации четырехтактных дизельных двигателей

Топливная система дизельного двигателя

Функция топливной форсунки дизельного двигателя

Масляная система для судового дизельного двигателя — принцип работы

Руководство по эксплуатации двухтактных дизельных двигателей

Методы продувки — перекрестноточная, петлевая и прямоточная продувка

Средства противодействия космическим пожарам

Различное Теплообменник для работающих механизмов на борту грузовых судов

Пневматическая система запуска дизельного двигателя — принцип работы

Измерение мощности судового дизельного двигателя — индикатор двигателя

Циркуляция забортной водой охладителей смазочного масла, охлаждение поршня, водяная рубашка, наддувочный воздух, турбонагнетатель

Механизм редуктора для снижения привода двигателя до подходящих оборотов гребного винта

Устройства управления и безопасности судового дизельного двигателя — функция регуляторов

Дизельный двигатель MAN B&W — Основные принципы и руководство по эксплуатации

Как работает двигатель Sulzer? Дизельный двигатель Sulzer RTA72U — Руководство по эксплуатации

Муфты, сцепления и редукторы судового дизеля

Разница между двухтактными и четырехтактными дизельными двигателями

Взрывозащитный клапан судового дизельного двигателя

Предохранительный клапан цилиндра судового дизеля — руководство по эксплуатации

руководство по эксплуатации поворотного устройства

детектор масляного тумана картера судового дизеля

Судовая техника — Полезные теги

Судовые дизельные двигатели || Парогенераторная установка || Система кондиционирования воздуха || Сжатый воздух || Морские батареи || Грузовой холодильник || Центробежный насос || Различные охладители || Аварийный источник питания || Теплообменники отработавших газов || Система подачи || Насос для отбора корма || Измерение расхода || Четырехтактные двигатели || Топливная форсунка || Топливная система || Обработка мазута || Редукторы || Губернатор || Морской мусоросжигатель || Масляные фильтры || Двигатель MAN B&W || Морские конденсаторы || Водоотделитель || Устройства защиты от превышения скорости || Поршень и поршневые кольца || Прогиб коленчатого вала || Морские насосы || Различные хладагенты || Станция очистки сточных вод || Пропеллеры || Электростанции || Система пускового воздуха || Паровые турбины || Рулевой механизм || Двигатель Sulzer || Турбинный редуктор || Турбокомпрессоры || Двухтактные двигатели || Операции UMS || Сухой док и капитальный ремонт || Критическое оборудование || Палубные механизмы и грузовые механизмы || Контрольно-измерительные приборы || Противопожарная защита || Безопасность машинного отделения ||


Машинные помещения.com о принципах работы, конструкции и эксплуатации всех механизмов предметы на корабле предназначены в первую очередь для инженеров, работающих на борту, и тех, кто работает на берегу. Для любых замечаний, пожалуйста Свяжитесь с нами

Copyright © 2010-2016 Machinery Spaces.com Все права защищены.
Условия использования
Ознакомьтесь с нашей политикой конфиденциальности|| Домашняя страница||

Что такое градирня?

Используя комплексный системный подход, каждая градирня и ее компонент спроектированы и спроектированы для совместной работы в качестве интегрированной системы, обеспечивающей эффективную работу и длительный срок службы.

Естественное охлаждение HVAC — Система естественного охлаждения позволяет градирне напрямую удовлетворять потребности здания в охлаждении без необходимости эксплуатации чиллера в холодную погоду. Цель системы естественного охлаждения — экономия энергии. Существуют определенные типы систем естественного охлаждения и определенные элементы, которые должны быть установлены для рассмотрения системы естественного охлаждения. Нажмите здесь, чтобы узнать больше о естественном охлаждении SPX.

Переменный расход –  Могут быть значительные возможности для экономии энергии, если градирня может работать с переменным расходом в непиковые условия.Переменный поток — это способ максимизировать эффективность установленной мощности градирни при любом расходе процесса. Узнайте больше о переменном расходе SPX .

OEM-запчасти — Точно спроектированные для обеспечения надежного продукта, OEM-запчасти Marley созданы в соответствии с высочайшими стандартами и жесткими допусками для увеличения срока службы.

Решения Geareducer® – Редукторы доступны в различных конструкциях и с различными передаточными числами, чтобы соответствовать различным скоростям вращения вентиляторов и мощности градирен.Программа Marley Geareducer Solutions позволяет клиентам заказать новый редуктор на замену для башни от SPX, или обученный на заводе технический специалист может отремонтировать существующий редуктор или восстановить редуктор, используя OEM-запчасти Marley.

Наполнитель –  Одним из наиболее важных компонентов градирни является наполнитель. Его способность обеспечивать как максимальную поверхность контакта, так и максимальное время контакта между воздухом и водой определяет эффективность градирни. Две основные классификации наполнителей: наполнитель брызгового типа (разбивает воду) и наполнитель пленочного типа (распределяет воду тонким слоем).

Каплеуловители — Предназначенные для удаления капель воды из нагнетаемого воздуха и уменьшения потерь технической воды, каплеуловители заставляют воздух и капли резко менять направление. Это приводит к тому, что капли воды отделяются от воздуха и попадают обратно в градирню.

Форсунки – конфигурация с поперечным потоком позволяет использовать самотечную систему распределения с такой форсункой, как Marley ST . В этой системе подаваемая вода поднимается в распределительные бассейны горячей воды над насыпью, а затем проходит над насыпью (под действием силы тяжести) через форсунки, расположенные в дне распределительного резервуара.Конфигурация с противотоком требует использования системы напорного типа с закрытой трубой и распылительными форсунками, такой как Marley NS .

Вентиляторы –  Вентиляторы градирни должны эффективно перемещать большие объемы воздуха с минимальной вибрацией. Материалы изготовления должны быть не только совместимы с их конструкцией, но также должны выдерживать коррозионное воздействие окружающей среды, в которой должны работать вентиляторы. Сверхтихий вентилятор Marley — это пример вентилятора, который можно использовать в ситуациях, когда необходим очень низкий уровень шума.

Карданные валы –  Карданный вал передает мощность с выходного вала двигателя на входной вал Geareducer. Поскольку карданный вал работает внутри башни, он должен быть очень устойчивым к коррозии. При вращении на полной скорости двигателя он должен быть хорошо сбалансирован и иметь возможность повторной балансировки. В соответствии со строгими техническими требованиями к градирням был разработан приводной вал Marley Comp-DS из углеродного волокна  .

Для получения конкретной информации о том, как SPX Cooling Technologies может удовлетворить потребности вашей градирни, обратитесь к местному торговому представителю Marley .

Что такое Градирня? | Какова его цель?

Градирня представляет собой устройство для отвода тепла, использующее воду для передачи технологического отработанного тепла в атмосферу. Точно так же промышленная градирня работает по принципу отвода тепла от воды путем испарения небольшой части воды, которая рециркулирует через установку. Смешивание теплой воды и более холодного воздуха высвобождает скрытую теплоту парообразования, в результате чего вода охлаждается.Если вы когда-либо смотрели вниз с высотного здания, вы могли заметить квадратные блоки с вентиляторами наверху на зданиях внизу. Это градирни водяные.

Никто не хочет оставаться в здании с плохим кондиционером — по крайней мере, ненадолго. С другой стороны, здания с отличным охлаждением вызывают желание вернуться, хотя бы просто насладиться воздухом. Это во многом благодаря постоянной модернизации и инновациям коммерческой системы градирен.

Для чего нужна градирня?

Градирня используется для охлаждения воды и представляет собой огромный теплообменник, отводящий тепло здания в атмосферу и возвращающий более холодную воду в чиллер.Градирня получает теплую воду от чиллера. Эта теплая вода известна как вода конденсатора, потому что она нагревается в конденсаторе чиллера. Чиллер обычно находится на более низком уровне, например, в подвале. Роль градирни заключается в охлаждении воды, чтобы она могла вернуться в чиллер для получения большего количества тепла.

Как работает градирня?

Оборудование для кондиционирования воздуха и промышленные процессы могут генерировать тепло в виде тонн горячей воды, которую необходимо охладить.Вот где на помощь приходит промышленная градирня. Перегретая вода проходит через градирню, где она рециркулирует и подвергается воздействию прохладного сухого воздуха. Тепло уходит из оборотной воды градирни за счет испарения. Затем более холодная вода снова поступает в оборудование или процесс кондиционирования воздуха, чтобы охладить это оборудование, и цикл охлаждения повторяется снова и снова. Когда теплый конденсатор поступает в градирню, вода проходит через несколько форсунок, которые разбрызгивают воду в виде мелких капель по всему заполнителю, что увеличивает площадь поверхности воды и обеспечивает лучшую потерю тепла за счет большего испарения.Вентилятор наверху градирни предназначен для подачи воздуха из нижней части градирни и перемещения его вверх и наружу в направлении, противоположном направлению теплой воды конденсатора в верхней части градирни. Воздух будет уносить тепло через испаряющуюся воду из градирни в атмосферу.

Зачем нужны градирни?

Промышленная градирня является ключевым компонентом многих холодильных систем и может быть найдена в таких отраслях, как электростанции, химическая обработка, сталелитейные заводы и многие производственные компании, где необходимо технологическое охлаждение.Кроме того, коммерческие градирни можно использовать для обеспечения комфортного охлаждения больших коммерческих зданий, таких как аэропорты, школы, больницы или гостиницы.

Промышленная градирня может быть больше, чем система HVAC, и используется для отвода тепла, поглощаемого в системах циркуляции охлаждающей воды, используемых на электростанциях, нефтеперерабатывающих заводах, нефтехимических заводах, заводах по переработке природного газа, предприятиях пищевой промышленности и других промышленных объектах. .

С увеличением численности населения во всем мире произошел огромный рост потребностей и потребностей мира в промышленных продуктах.Это вынуждает промышленный сектор производить все больше и больше продукции с каждым днем, что приводит к большему выделению тепла в процессе производства. Машины и процессы в промышленности, которые производят огромное количество тепла, должны постоянно охлаждаться, чтобы эти машины могли продолжать работать эффективно. Наиболее эффективным, действенным и наименее затратным решением для отвода этого тепла является установка градирни.

Типы градирен

Системы градирен часто имеют жизненно важное значение для промышленных процессов.Эти высокие цилиндрические конструкции с открытым верхом отвечают за охлаждение воды, создаваемой промышленным потоком воздуха или потоком воздуха для комфортного охлаждения HVAC. Они классифицируются по типу тяги (естественная или механическая) и по направлению потока воздуха (встречный или перекрестный).

 
Градирни с естественной тягой

обычно используются для крупных электростанций и производств с бесконечным потоком охлаждающей воды. Башня работает за счет отвода отработанного тепла путем подъема горячего воздуха, который затем выбрасывается в атмосферу.Эти башни высокие и имеют гиперболическую форму для создания надлежащего воздушного потока.

Системы градирни с механической тягой

имеют воздух, нагнетаемый через конструкцию с помощью вентилятора, который прогоняет воздух через башню. Обычные вентиляторы, используемые в этих башнях, включают пропеллерные вентиляторы и центробежные вентиляторы. Хотя градирни с механической тягой более эффективны, чем градирни с естественной тягой, они потребляют больше энергии и, как следствие, обходятся дороже в эксплуатации.

Системы градирни с перекрестным потоком  

имеют конструкцию, которая позволяет воздуху проходить горизонтально через наполнитель и конструкцию градирни в открытое пространство.Горячая вода течет вниз из распределительных бассейнов. Однако вентиляторы и моторный привод требуют защиты от атмосферных воздействий и влаги, что может привести к замерзанию и снижению эффективности.

Противоточные градирни

имеют конструкцию, в которой воздух движется вверх, а противоток с горячей водой падает вниз для охлаждения воздуха. Это позволяет добиться максимальной производительности в каждой области плана и помогает свести к минимуму требования к напору насоса. Кроме того, система противоточной градирни с меньшей вероятностью обледеневает в холодных погодных условиях и может экономить энергию в долгосрочной перспективе.Все градирни Delta имеют противоток и обладают этими преимуществами.

Градирни с принудительной тягой  

обычно монтируются с вентилятором в верхней части градирни, который выпускает горячий воздух и прогоняет его повсюду. Высокая скорость выходящего воздуха снижает вероятность рециркуляции. Чтобы избежать захвата капель воды в выходящем потоке воздуха, используются каплеуловители. Градирни с принудительной тягой более эффективны, поскольку они потребляют на 30-75% меньше энергии по сравнению с конструкциями с принудительной тягой.

Системы градирен с принудительной тягой  

Эта система градирни аналогична системе с принудительной тягой, но основное отличие состоит в том, что вентилятор, перемещающий воздух, расположен в основании градирни, что позволяет воздуху проходить снизу. Их использование ограничено из-за проблем с водораспределением, вентиляторов высокой мощности и возможности рециркуляции.

Какой материал лучше всего подходит для градирни?

Системы с водяным охлаждением в основном изготавливаются из трех материалов: металла, стекловолокна или пластика.Как известно, металл может ржаветь и подвергаться коррозии, и все, что находится внутри, со временем может начать протекать. Неудивительно, что металлические градирни имеют средний срок годности всего до 15 лет и требуют обслуживания с помощью эпоксидной краски, герметиков и многого другого. Это обслуживание может привести к простою вашего бизнеса. Вот почему металл сейчас заменяется более совершенными технологиями. Производители градирен из стеклопластика, хотя и предлагают лучшую альтернативу металлу, по-прежнему подвержены трещинам и износу, что может привести к увеличению затрат на техническое обслуживание в долгосрочной перспективе.

Каковы преимущества использования искусственного пластика?

Градирни из инженерного пластика

разработаны таким образом, чтобы противостоять износу. Он не ржавеет и не скалывается, а также может выдерживать суровые условия окружающей среды. Кроме того, он практически не требует обслуживания. Полиэтилен высокой плотности (HDPE), лучший в своем классе искусственный пластик, используемый Delta Cooling Systems, является бесшовным и устойчивым к коррозии, вызванной окружающей средой, в отличие от градирен из металла или стекловолокна. С ожидаемым сроком службы более 20 лет вы можете установить его один раз, зная, что вам не придется беспокоиться об этом впоследствии.

Достижения в производстве и проектировании современных пластиковых градирен изменили использование градирен из ценного вспомогательного инструмента в средство повышения производительности и экономии затрат на градирни. Коммерческие градирни заводской сборки, изготовленные из формованных пластмасс, продолжали завоевывать популярность по сравнению с моделями из оцинкованного листового металла, которые когда-то доминировали в отрасли градирен. Есть много причин, по которым вам может понадобиться градирня из инженерного пластика, чтобы снизить затраты и лучше удовлетворить ваши технологические потребности:

  • Ожидаемый срок службы —  Стандартные металлические градирни имеют кожух с тонкими листами из оцинкованной стали.Эти листы обычно имеют сварные швы, которые могут испортиться в течение года и потребуют повторной сварки, исправления или покрытия для предотвращения утечки. Кроме того, обработанная вода имеет тенденцию воздействовать на гальванизированный металл, по существу изнашивая его за чрезвычайно короткое время. Условия окружающей среды, такие как солнечный свет, загрязнение, соленый воздух и агрессивные химические вещества, также способствуют раннему выходу из строя оцинкованной стали. Даже загрязнение окружающего воздуха может повлиять на оцинкованную сталь, что приведет к ее преждевременному выходу из строя.Поскольку металл расширяется и сжимается в зависимости от температуры, повторяющиеся циклы вызывают напряжение, которое также может ускорить коррозию, ржавчину и утечку. Даже низкокачественные варианты корпуса из нержавеющей стали серии 300 подвергаются воздействию химикатов для обработки воды и факторов окружающей среды и изнашиваются.
  • Гибкая модульная конструкция —  В прошлом пластиковые градирни были слишком малы для многих промышленных процессов. По этой причине градирни из оцинкованного металла традиционно использовались для большинства применений свыше 250 тонн, но ситуация резко изменилась.Компания Delta, например, представила пластиковые градирни TM Series® заводской сборки, которые можно комбинировать для обеспечения охлаждающей способности до 2500 тонн в одном модульном блоке. Модульные градирни также облегчают использование дополнительного запаса холодопроизводительности, который может быть полезен при адаптации к рабочей тепловой нагрузке или изменениям расхода или при модернизации для удовлетворения будущих требований к охлаждению.
  • Непрерывная, более экономичная эксплуатация —  Специализированный пластик также может уменьшить ожидаемые и неудобные последствия эксплуатации градирни, в том числе: потребление электроэнергии, использование химикатов для очистки воды, затраты труда и материалов на техническое обслуживание, а также незапланированные технологические простои градирни. ремонт.Техническое обслуживание и ремонт обычно означают прерывание процесса, что является самой дорогостоящей из всех проблем, связанных с градирнями.
  • Простая установка —  Основные конструктивные преимущества новейших пластиковых градирен также включают более простую установку, особенно на крышах, поскольку легкий пластиковый корпус весит на 40% меньше, чем стальная градирня, при этом будучи в 5-10 раз толще. Когда модульные градирни объединены в кластер, установка зачастую выполняется быстрее и проще.

Какая связь между системами градирен и болезнью легионеров?

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), градирни могут быть рассадником бактерий Legionella, микробов, вызывающих болезнь легионеров. И вот почему: бактерии процветают в теплых и влажных условиях, что делает градирни идеальной средой. В результате люди могут заболеть болезнью легионеров, которая может вызвать пневмонию, когда они вдыхают капли воды, выбрасываемые из систем HVAC, которые содержат бактерии Legionella.Фактически, исследование, проведенное CDC в 2017 году, выявило шесть вспышек легионеров в Нью-Йорке, которые привели к 213 случаям заболевания и 18 смертельным исходам. Три из этих вспышек были связаны с градирнями.

Чтобы решить эту проблему общественного здравоохранения и решить эту проблему, компании обрабатывают воду внутри своих промышленных градирен противомикробными веществами, которые убивают бактерии. Для других целей водоподготовки часто используется воздушный десорбер. В качестве еще одной меры предосторожности пластиковые системы градирен могут быть изготовлены с использованием противомикробных смол, встроенных в материалы и компоненты устройства, чтобы обеспечить дополнительный уровень защиты от легионеллы.Узнайте больше о технологии противомикробных продуктов в градирнях Delta.

Является ли градирня экологически чистой?

В связи с растущим беспокойством по поводу соблюдения экологических стандартов и повышения рентабельности инвестиций в капитальные затраты на оборудование необходимо учитывать некоторые стандарты. Системный подход к экологизации градирен повысит устойчивость, повысит энергоэффективность, добавит экономии воды и уменьшит углеродный след; при этом улучшая некоторые последствия затрат, связанные с достижением таких экологических целей.Фактически, предприятия могут сэкономить до 40 процентов затрат на электроэнергию. В то время как обычные градирни, часто изготавливаемые с облицовкой из листового металла, неблагоприятны для окружающей среды и требуют интенсивного обслуживания, альтернатива использованию градирен с формованным бесшовным пластиком сразу же выгодна как для окружающей среды, так и для прибыли.

Традиционные металлические градирни, срок службы которых во многих случаях составляет всего несколько лет, сталкиваются с экологическими и экономическими проблемами, включая увеличение использования химикатов, более высокие затраты на техническое обслуживание, затраты на замену и требования по утилизации.Градирни из инженерного полиэтилена высокой плотности с пластиковой конструкцией позволяют использовать самые агрессивные доступные варианты очистки воды. Это может позволить пользователям работать с более высокими циклами концентрации, тем самым экономя воду для подпитки. Это может сэкономить десятки тысяч галлонов воды в год. Эта экономия воды и химикатов может быть очень большой и помочь решить проблемы с водой, а также сэкономить на эксплуатационных расходах. Градирни этой конструкции с противотоком также сохраняют воду полностью закрытой и защищенной от солнечного света, тем самым уменьшая возможность биологического роста, для которого требуются менее агрессивные химикаты для обработки воды.Получите более подробную информацию об экологичных технологиях и продуктах Delta здесь.

Как системы градирен могут помочь предприятиям сэкономить деньги?

Подумайте об этом так: системы градирен необходимы многим предприятиям, а это означает, что стремление к эффективности операций и продуктов может помочь повлиять на итоговый результат. Потребление воды может быть основной статьей эксплуатационных расходов, а градирни могут повторно использовать около 98 % воды, используемой для технологического охлаждения или кондиционирования воздуха.Если устройство изготовлено из пластика и использует воду вместо воздуха в качестве метода охлаждения, владельцы бизнеса могут рассчитывать на снижение затрат на электроэнергию, минимальное техническое обслуживание или его отсутствие и более длительный срок службы продукта по сравнению со старыми металлическими системами. Это очень желательный сценарий для любого бизнеса, чтобы сократить расходы. Кроме того, многим клиентам важно знать, что предприятия и отрасли, которые поддерживают сообщества, заботятся об окружающей среде и работают над устойчивыми методами. Возможно, это не является фактором экономии денег, но может повысить доверие потребителей.И это тоже хорошо для бизнеса.

Как видите, о системах градирен можно многое узнать. Мало того, что они выполняют функцию, без которой многие из нас не могут жить (конечно, это кондиционер), они высокотехнологичны и, да, круты. Возможно, зная больше о градирнях, вы лучше оцените прохладный воздух.

Основы градирни

: каковы общие термины системы охлаждения?

Подход – это разница между температурой холодной воды, выходящей из градирни, и температурой воздуха по влажному термометру.Установление подхода фиксирует рабочую температуру градирни и является наиболее важным параметром при определении размера градирни и ее стоимости.

Отвод:  это циркулирующая вода в градирне, которая сбрасывается в отходы, чтобы поддерживать концентрацию растворенных твердых веществ в воде ниже максимально допустимого предела. В результате испарения концентрация растворенных твердых веществ будет постоянно увеличиваться, если только не будет снижена за счет слива.

Биоцид:  химическое вещество, предназначенное для контроля популяции вредных микробов путем их уничтожения.

Продувка:  это вода, специально сбрасываемая из системы для контроля концентрации солей или других примесей в оборотной воде. Единицы % расхода оборотной воды или GPM.

Британская тепловая единица (BTU) : тепловая энергия, необходимая для повышения температуры одного фунта воды на один градус Фаренгейта в диапазоне от 32° F до 212° F

Диапазон охлаждения: — это разница температур горячей воды, поступающей в градирню, и холодной воды, выходящей из градирни.

Циклы концентрирования: сравнивает растворенные твердые вещества в подпиточной воде с твердыми веществами, сконцентрированными в результате испарения в циркулирующей воде. Например, хлориды растворимы в воде, поэтому циклы концентрирования равны соотношению хлоридов в оборотной воде и хлоридов в подпиточной воде.

Растворенные твердые вещества : все твердые вещества, растворенные в жидкости. Они могут быть ионными и/или полярными по своей природе.

Дрейф: – это вода, увлекаемая воздушным потоком и выбрасываемая в атмосферу.Потери на дрейф не включают потери воды в результате испарения. Правильная конструкция градирни может свести к минимуму потери на дрейф.

Теплообменник: — устройство для передачи тепла от одного вещества к другому. Теплопередача может быть прямой контактной, как в градирне, или косвенной, как в кожухотрубном конденсаторе. Также могут быть трубные или ребристые пучки труб в мокрой/сухой градирне.

Тепловая нагрузка: Количество тепла, которое необходимо удалить из циркулирующей воды в градирне. Тепловая нагрузка равна скорости циркуляции воды (GPM), умноженной на диапазон охлаждения, умноженному на 500, и выражается в БТЕ/ч.Тепловая нагрузка также является важным параметром при определении размера и стоимости градирни.

Подпитка: – это количество воды, необходимое для возмещения обычных потерь, вызванных стеканием, дрейфом и испарением.

Напор насоса: Давление, необходимое для перекачки воды из бассейна градирни через всю систему и возврата на вершину градирни.

Тонна: Тонна испарительного охлаждения составляет 15 000 БТЕ в час.

Влажный термометр: — это самая низкая температура, которую теоретически может достичь вода при испарении.Температура по влажному термометру является чрезвычайно важным параметром при выборе и конструкции градирни и должна измеряться психрометром.

Чтобы получить предложение, посетите нашу простую форму запроса.

Система водяного охлаждения двигателя внутреннего сгорания (водяная система рубашки) Описание

Введение

Все двигатели внутреннего сгорания (ВС) (четырехтактные и двухтактные ) требуют некоторой формы контроля температуры, чтобы они не перегревались и не заедали .Некоторые двигатели имеют воздушное охлаждение , а другие водяное охлаждение .

Как правило, небольшие двигатели (мотоциклы, газонокосилки и т. д.) могут иметь воздушное охлаждение, в то время как все другие типы двигателей должны охлаждаться водой. Большие двигатели имеют водяное охлаждение по нескольким причинам:

  • Воды много, и ее легко достать в большинстве мест.
  • Вода может отводить больше тепла, чем воздух, поэтому обладает большей охлаждающей способностью.
  • Вода может охлаждаться дистанционно e.г. в месте, удаленном от двигателя. Это делает конструкцию системы охлаждающей воды более гибкой.

Температура охлаждающей воды приблизительно 80°C (176°F) и давление охлаждающей воды 3 бар ( 44 ​​psi ) являются стандартными для большинства двигателей, работающих под нагрузкой.

Охлаждающая вода иногда упоминается как «вода рубашки охлаждения » из-за «водяной рубашки», окружающей камеру сгорания.

Компоненты системы водяного охлаждения

Система водяного охлаждения двигателя состоит из термостата , гильзы цилиндра , насоса охлаждающей воды и теплообменника ( радиатора ).

Система водяного охлаждения двигателя

Для циркуляции охлаждающей воды по всему двигателю требуется насос охлаждающей воды . Насос напрямую соединен с двигателем и коленчатым валом , поэтому его частота вращения и выходное давление прямо пропорциональны частоте вращения двигателя. Большинство насосов соединены с двигателем с помощью ремня , шестерни или цепи , но это зависит от размера двигателя; в очень больших двигателях используются центробежные насосы , которые приводятся в действие электродвигателями .

Центробежный насос

Термостат регулирует температуру охлаждающей жидкости и, следовательно, температуру двигателя. Термостат может быстро прогревать двигатель, минуя радиатор , или охлаждать двигатель, распределяя охлаждающую воду по радиатору. Его основная цель – не допустить перегрева двигателя.

Термостат двигателя

Радиатор рассеивает тепло и предотвращает перегрев двигателя.В автомобиле охлаждающей средой является воздух, но в более крупных двигателях в качестве охлаждающей среды часто используется жидкость. судовые двигатели используют морскую воду.

Радиатор двигателя

Гильза цилиндра обеспечивает равномерное распределение охлаждающей воды по гильзе цилиндра . Сгорание происходит внутри гильзы цилиндра ( пространство сгорания ), следовательно, это пространство является самой горячей частью двигателя и должно правильно охлаждаться.Охлаждающая вода поступает в основание рукава и выводится вверху.

Гильза цилиндра

Как работают водяные системы охлаждения двигателя?

 

Когда охлаждающая вода (вода рубашки охлаждения) холодная, термостат обходит радиатор, и температура охлаждающей воды постепенно повышается, пока не достигнет оптимальной температуры.

Когда охлаждающая вода слишком горячая, термостат направляет ее к радиатору, где тепло рассеивается, чтобы двигатель не перегревался.

Щелкните здесь, чтобы узнать, как работает термостат.

Защита от замерзания и температурное расширение

В систему охлаждающей воды дозируется антифриз для предотвращения замерзания воды при отрицательных температурах ( ). Если охлаждающая вода замерзнет, ​​двигатель, скорее всего, будет серьезно поврежден, поскольку вода расширится и создаст большие механические нагрузки на компоненты двигателя. Блок цилиндров нередко трескается при замерзании охлаждающей воды.

Напорный бак установлен для учета теплового расширения охлаждающей воды , если в системе охлаждающей воды присутствует слишком много охлаждающей воды. Расширяющаяся жидкость обычно открывает клапан в верхней части радиатора и выходит в удаленное место хранения, т. е. в напорный бак или расширительный бак и т. д.

Ингибиторы коррозии

Ингибиторы коррозии добавляются в систему водяного охлаждения для защиты внутренних компонентов двигателя.Ингибиторы поддерживают чистоту теплообменных поверхностей двигателя и предотвращают образование накипи или ржавчины. Загрязнение поверхностей в системе водяного охлаждения снизит скорость теплопередачи и повысит риск перегрева двигателя из-за отсутствия охлаждения.

Компоненты 3D-модели

На этой 3D-модели показаны все основные компоненты, связанные с типичной системой водяного охлаждения двигателя, в том числе:

  • Термостат
  • Насос охлаждающей воды
  • Радиатор (теплообменник)
  • Напорный бак (расширительный бак)
  • Гильза цилиндра

Дополнительные ресурсы

https://www.carparts.com/classroom/coolingsystem.htm

https://www.howacarworks.com/basics/how-an-engine-cooling-system-works

Определение, типы, преимущества, недостатки и необходимость [PDF]

Это полное руководство по системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания. В этой статье, во-первых, мы увидим определение системы охлаждения двигателя, а затем типы, а также преимущества, недостатки и необходимость системы охлаждения двигателя.

Предположим, что типичный 4-цилиндровый автомобиль, движущийся по шоссе со скоростью около 50 миль в час, будет производить 4000 контролируемых взрывов в минуту внутри двигателя, поскольку свечи зажигания воспламеняют топливо в каждом цилиндре, приводя транспортное средство в движение по дороге.

Эти взрывы производят огромное количество тепла и, если их не контролировать, могут вывести из строя двигатель за считанные минуты. Управление этим высокотемпературным нагревом является работой системы охлаждения.

Что такое система охлаждения двигателя?

Система охлаждения двигателя является одним из необходимых элементов двигателя внутреннего сгорания для снижения температуры компонентов внутри двигателя. Это также помогает уменьшить износ компонента и обеспечить бесперебойную работу и длительный срок службы компонентов.

Какие существуют типы систем охлаждения двигателя?

Обычно существует два типа систем охлаждения:

  • Система воздушного охлаждения
  • Система водяного охлаждения

Итак, давайте обсудим эти типы в общих чертах.

Система воздушного охлаждения:

В этой системе тепло от двигателя напрямую рассеивается в атмосферу.

Основной принцип этого типа системы – обеспечить прохождение тока через части, от которых должно отводиться тепло, что зависит от площади поверхности металла, находящейся в контакте, скорости потока воздуха, разности температур горячей поверхности и воздух.

И Площадь поверхности металла будет увеличена за счет ребер вокруг цилиндра, изготовленных из меди или стали.

Система воздушного охлаждения, Learn Mechanical
Преимущества системы воздушного охлаждения:

Вот некоторые преимущества использования системы воздушного охлаждения:

  • Легкий вес
  • Не требуется антифриз
  • Эта система может использоваться там, где вода дефицит есть
  • Простая конструкция
  • Занимает меньше места
  • Не требует забора воды и т.д.
Недостатки системы воздушного охлаждения:

Система воздушного охлаждения также имеет некоторые недостатки, а именно:

  • Больше шума при работе.
  • Коэффициент теплопередачи воздуха меньше, следовательно, менее эффективен в работе.
Примеры двигателей с воздушным охлаждением:
  • Используется в скутерах, мотоциклах и тракторах.

Система водяного охлаждения:

Этот тип является наиболее часто используемым типом системы.

В этой системе отвод тепла осуществляется за счет циркуляции воды через кожухи вокруг цилиндра и прохождения этой горячей воды через радиатор, где воздух поглощает тепло от воды.

Существует два типа системы водяного охлаждения.

  1. Термосифон
  2. Циркуляционная система с насосом
Термосифонная система:

Насос в этой системе не установлен.

Циркуляция воды осуществляется за счет разницы плотностей горячей и холодной воды.

Однако в этой системе охлаждения скорость охлаждения низкая. В настоящее время его использование ограничено, потому что нам нужно поддерживать воду на определенном уровне.

Прост в конструкции и дешев.

Схема термосифонной системы, Изучение механики
Работа термосифонной системы:

Термосифонная система охлаждения работает по принципу естественной конвекции.

Термосифонная система водяного охлаждения основана на том, что вода при нагревании становится светлее и,

Верх и низ радиатора соединены с верхом и низом водяной рубашки цилиндра соответственно с помощью труб.

Радиатор охлаждается за счет обтекания его воздухом. Воздушный поток достигается за счет движения автомобиля или вентилятора.

Нагретая вода в водяной рубашке цилиндра становится легкой и выходит из верхнего патрубка в радиатор и стекает из верхнего бака в нижний бак, отбрасывая тепло по пути.

Охлажденная вода из нижнего бака подается в водяную рубашку цилиндра и, таким образом, снова циркулирует в процессе.

Ограничение этой системы в том, что это охлаждение зависит только от температуры и не зависит от частоты вращения двигателя.

Насосная система циркуляции:

В этой системе охлаждения циркуляция воды осуществляется с помощью центробежного насоса.

Благодаря этому насосу скорость потока воды больше.

Здесь радиатор можно установить в любом удобном для проектировщика месте.

Насос приводится ремнем от коленчатого вала.

Схема системы охлаждения с циркуляцией насоса, Изучение механики
Работа системы циркуляции насоса:

В этой системе направление потока охлаждающей воды вверх от головки блока цилиндров к верхнему бачку радиатора, затем вниз через радиатор сердцевину в нижний резервуар.

Из нижнего бачка она движется по нижнему шлангу радиатора к водяным рубашкам блока цилиндров с помощью водяного насоса, обеспечивающего циркуляцию воды.

Вода попадает в двигатель в центре впускной стороны насоса.

Циркуляционный насос приводится ремнем от коленчатого вала.

По мере увеличения оборотов двигателя увеличивается расход охлаждающей жидкости.

Части системы водяного охлаждения:

Это некоторые основные части системы водяного охлаждения:

  • Радиатор
  • Водяной насос
  • Вентилятор
  • Куртки воды вокруг цилиндров
  • Шланг-труба
  • Термостат клапан

Позвольте мне объяснить все.

Радиатор:

Радиатор представляет собой теплообменник, используемый в двигателе внутреннего сгорания, он состоит из двух баков [один называется верхним баком, а другой — нижним баком] и набора трубок, соединенных с обоими баками.

Верхний бак соединяется с выходным каналом рубашки двигателя шлангом, а нижний бак соединяется с входным каналом рубашки охлаждения через водяной насос.

Горячая вода поступает из цилиндра двигателя, заполняющего верхний бак, из верхнего бака по трубкам радиатора горячая вода поступает в нижний бак.К моменту следования по трубкам горячая вода охлаждается потоком атмосферного воздуха или иногда с обратной стороны радиатора устанавливается вентилятор.

в общих радиаторах изготовлены из этих метарианов:

  • чугун
  • нержавеющая сталь
  • из нержавеющей стали
  • алюминий
  • алюминиевый
  • меди
  • латунь
  • водяной насос
  • водяной насос:

    Водяной насос используется для циркуляции силы вода внутри двигателя. Водяной насос приводится в движение ремнем, соединенным с коленчатым валом.

    Вентилятор:

    Вентилятор используется для продувки воздухом трубок радиатора. Он приводится в движение тем же ремнем, что и насос.

    Водяная рубашка:

    Устанавливается снаружи цилиндра двигателя. Эти рубашки используются для отвода тепла от цилиндра двигателя.

    Трубка шланга:

    Трубка, соединяющая водяные рубашки двигателя и радиатор.

    Клапан термостата:

    Функция этого клапана заключается в ограничении потока воды от двигателя к радиатору.Эта конструкция клапана, когда температура воды внутри цилиндра двигателя превышает определенное значение (обычно 70 градусов по Цельсию), клапан пропускает воду, если температура воды внутри цилиндра ниже 70 градусов по Цельсию, тогда клапан ограничить поступление воды.

    Детали системы водяного охлаждения, Изучение механики
    Преимущества системы водяного охлаждения:

    Вот некоторые преимущества системы водяного охлаждения:

    • В этих типах охлаждения мы видим высокую скорость теплопередачи.
    • Этот тип системы охлаждения используется там, где размер или мощность двигателя больше.
    • Теплопроводность больше
    • Вода легкодоступна
    • Жидкость имеет высокую энтальпию испарения, так что e=эффективность водяного охлаждения больше.
    Недостатки системы водяного охлаждения:

    Недостатки системы водяного охлаждения указаны ниже:

    • Иногда внутри радиатора, трубы или накопителя возникает коррозия.
    • Из-за образования накипи скорость теплопередачи снижается после длительной эксплуатации, поэтому требуется регулярная чистка и техническое обслуживание.
    Примеры двигателей с водяным охлаждением:
    • Все современные двигатели (автомобили, автобусы, грузовики и т.д.) в настоящее время используют этот тип системы охлаждения.

    Необходимость системы охлаждения:

    Необходимость системы охлаждения в двигателе внутреннего сгорания по следующей причине:

    • Во время работы двигателя температура внутри двигателя может достигать 2500 градусов по Цельсию (Источник: How Stuff Works), температура которой выше температуры плавления компонентов, используемых для изготовления двигателя.Поэтому нам нужно использовать систему охлаждения, чтобы максимально рассеять тепло.
    • Как мы знаем, нам также нужна система смазки для правильной работы двигателя, но из-за высокой температуры свойства смазочного масла могут измениться. В результате заклинило двигатель. Поэтому, чтобы избежать этого, нам нужно использовать систему охлаждения.
    • Иногда из-за сильной жары внутри двигателя накапливается термическое напряжение, поэтому, чтобы свести к минимуму напряжение, нам необходимо поддерживать температуру двигателя как можно ниже.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *