Назначение устройство и принцип действия системы охлаждения: Схема, устройство и принцип работы системы охлаждения двигателя

Содержание

Назначение и принцип работы системы охлаждения

Категория:

   Устройство и работа двигателя

Публикация:

   Назначение и принцип работы системы охлаждения

Читать далее:



Назначение и принцип работы системы охлаждения

Система охлаждения служит для принудительного отвода от цилиндров двигателя тепла и передачи его окруячающему воздуху. Необходимость в системе охлаждения вызывается тем, что детали двигателя, соприкасающиеся с раскаленными газами, при работе сильно нагреваются. Если не охлаждать внутренних деталей двигателя, то вследствие перегрева может произойти выгорание слоя смазки между деталями и заедание движущихся деталей вследствие чрезмерного их расширения.

Система охлаждения может быть воздушной или жидкостной.

При воздушной системе охлаждения (рис. 1, а) тепло от цилиндров двигателя передается непосредственно обдувающему их воздуху. Для этого с целью увеличения поверхности теплоотдачи на цилиндрах и головке делают охлаждающие ребра, изготовляемые путем отливки.

Цилиндры окружены металлическим кожухом. Через образовавшуюся воздушную рубашку просасывается с помощью вентилятора воздух, охлаждающий двигатель. Вентилятор приводится в действие ременной передачей от шкива коленчатого вала.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Воздушная система охлаждения получила применение лишь на двигателях небольшой мощности. Достоинством такой системы является простота устройства, некоторое снижение веса двигателя и удобство обслуживания. Для’более мощных двигателей применение воздушной системы охлаждения встречает ряд трудностей ввиду необходимости отвода большого количества тепла и обеспечения равномерности охлаждения всех нагревающихся точек двигателя.

В систему жидкостного охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости входят водяные рубашки соответственно головки и блока, радиатор, нижний и верхний соединительные патрубки со шлангами, водяной насос с водораспределительной трубой, вентилятор и термостат.

Водой заполняются водяные рубашки головки и блока, патрубки и радиатор.

При работе двигателя приводимый от него в действие водяной насос создает круговую циркуляцию воды через водяную рубашку, патрубки и радиатор. По водораспределительной трубе вода в первую очередь направляется к наиболее нагреваемым местам блока. Проходя по водяной рубашке блока и головки, вода омывает стенки цилиндров и камер сгорания и охлаждает двигатель. Нагретая вода по верхнему патрубку поступает в радиатор, где, разветвляясь по трубкам на тонкие струйки, охлаждается воздухом,

который просасывается между трубками вращающимися лопастями вентилятора. Охлаяеденная вода вновь поступает в водяную рубашку двигателя.

В некоторых двигателях с верхними клапанами вода от насоса принудительно направляется только в рубашку головки, седел и патрубков выпускных клапанов, и далее по отводящему патрубку отводится в радиатор. Охлаждение цилиндров при этом производится водой, циркулирующей в ее рубашке вследствие наличия разности температур воды в водяной рубашке блока и головки. Более нагретая вода из водяной рубашки блока вытесняется более холодной водой, поступающей из водяной рубашки головки, чем обеспечивается естественная — конвекционная циркуляция воды (термосифонная).

При таком охлаждении условия работы цилиндров двигателя улучшаются.

Термостат, установленный в верхнем водяном патрубке, регулирует циркуляцию воды через радиатор, поддерживая наивыгоднейшую ее температуру.

В V-образных карбюраторных двигателях общий водяной насос, соединенный нижним патрубком с радиатором и установленный на одном валу с вентилятором, нагнетает воду по двум патрубкам и водораспределительным каналам в водяные рубашки обеих секций блока. Нагретая вода отводится от головок по каналам, обычно отлитым в верхней крышке блока, и через общий термостат и верхний патрубок поступает обратно в радиатор. На дизелях компоновка элементов системы охлаждения несколько видоизменена.

В зависимости от способа соединения полости системы охлаждения с атмосферой принудительная система охлаждения делится на два типа —открытую и закрытую. В открытой системе полость верхнего бачка радиатора постоянно сообщается с атмосферой. В закрытой системе охлаждения, получившей применение на всех автомобилях, полость бачка может сообщаться с атмосферой только через специальный паровоздушный клапан.

Рис. 1. Схемы систем охлаждения двигателей

Рекламные предложения:


Читать далее: Устройство элементов жидкостной системы охлаждения

Категория: - Устройство и работа двигателя

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Жидкостная система охлаждения двигателя.


Жидкостная система охлаждения



Виды жидкостных систем охлаждения

Жидкостная система охлаждения может быть термосифонной и принудительной, открытой и закрытой.
Большинство современных автомобильных двигателей оснащены принудительной системой охлаждения закрытого типа из-за ряда существенных преимуществ.

При термосифонной системе охлаждения жидкость циркулирует по рубашке охлаждения и соединенному с ней радиатору благодаря разнице плотности горячей и холодной жидкости в верхней и нижней части системы (горячая жидкость поднимается, а холодная опускается самотеком, без применения перекачивающих устройств).

Такая система проста, но малоэффективна и требует радиатор увеличенной емкости.
Поэтому термосифонная система жидкостного охлаждения распространения на автомобильных двигателях не получила; обычно применяется принудительная система охлаждения, в которой циркуляция охлаждающей жидкости обеспечивается жидкостным насосом.

Открытая система сообщается с окружающей средой (атмосферой) непосредственно, т. е. в такую систему постоянно может поступать воздух, а из системы выпускаться пар.
Закрытая система сообщается с окружающей средой посредством специальных клапанов, размещенных в пробке радиатора или крышке расширительного бачка. Такая система сообщается с атмосферой лишь в случае значительного превышения давления в ней, выпуская пар и горячий воздух через клапана. Это позволяют поднять давление и температуру кипения охлаждающей жидкости, благодаря чему можно уменьшить габаритные размеры радиатора.

Закипевшая охлаждающая жидкость резко снижает эффективность системы охлаждения, так как в этом случае в жидкости образуются пузырьки пара, препятствующие циркуляции жидкости и теплообменным процессам.

Поэтому современные автомобильные двигатели оснащаются закрытой системой охлаждения, позволяющей использовать более высокий нагрев жидкости без закипания.

***

Устройство и работа жидкостной системы охлаждения

В классическом исполнении жидкостная система охлаждения двигателя состоит из жидкостного и воздушного трактов. Жидкостный тракт системы включает в себя (см. рис. 1): рубашку 6 охлаждения, термостат, радиатор 1, жидкостный насос 5, расширительный бачок 4 и трубопроводы.

Воздушный тракт системы состоит из радиатора 1, вентилятора 9 и направляющих элементов тракта (диффузора).

Принцип действия системы охлаждения заключается в следующем: жидкостный насос 5, приводимый от коленчатого вала двигателя, засасывает охлаждающую жидкость из нижней части радиатора и нагнетает ее в рубашку охлаждения 6. Проходя по каналам и полостям рубашки, жидкость забирает избыток теплоты у цилиндров и головки блока цилиндров, охлаждая детали.


Затем охлаждающая жидкость через систему патрубков и термостат поступает в верхний бачок 12 (рис. 1,б) радиатора, откуда по множеству трубок, составляющих сердцевину радиатора, скатывается в нижний бачок, отдавая по пути теплоту и охлаждаясь.
Далее охлаждающая жидкость опять засасывается насосом и циркуляция повторяется.
Описанный путь охлаждающей жидкости называют циркуляцией по большому кругу (рис. 2,б).



На пути охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения в верхнем патрубке устанавливается специальный прибор - термостат, представляющий собой температурный клапан, который автоматически, в зависимости от степени нагрева, изменяет направление движения охлаждающей жидкости.
Если жидкость холодная, т. е. еще не прогрелась до рабочей температуры, клапан термостата перекрывает проход жидкости в радиатор и направляет ее сразу в насос, откуда она вновь поступает к рубашке охлаждения двигателя.
Такой путь жидкости, когда она перемещается, минуя радиатор, называется циркуляцией по малому кругу (рис. 2,а).

По малому кругу жидкость циркулирует при пуске холодного двигателя, обеспечивая его быстрый прогрев до рабочих температур. Когда двигатель прогревается, термостат обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости по большому кругу, через радиатор.

Клапан термостата начинает открываться, пропуская охлаждающую жидкость в радиатор при температуре 70…87 ˚С.

***

Интенсивному охлаждению жидкости в радиаторе способствует поток воздуха, создаваемый вентилятором 9. Скорость потока охлаждающего воздуха зависит от скорости движения автомобиля. Изменить скорость воздушного потока можно с помощью жалюзи 2 (рис. 2,а), установленных перед радиатором.
На современных автомобилях изменение интенсивности обдува радиатора воздухом осуществляется автоматическими устройствами, например, вентиляторами с приводом от управляемого термодатчиком электродвигателя, гидромуфтами различных конструкций и т. п.

Охлаждающая жидкость может подводиться к рубашке охлаждения двигателя через нижний пояс цилиндров, верхний пояс и головку блока цилиндров. Подвод охлаждающей жидкости через нижний пояс цилиндров характерен для дизелей, которые допускают повышение температуры головки блока цилиндров, способствующее лучшему воспламенению рабочей смеси от сжатия.

В двигателях с принудительным воспламенением, склонных к детонации при наличии в камере сгорания перегретых зон, охлаждающая жидкость подводится через верхние пояса (рис. 1,б) или даже через головку блока цилиндров (рис. 1,в). В последнем случае нагретые участки головки блока цилиндров охлаждаются наиболее интенсивно.

Для подвода охлаждающей жидкости в рубашку охлаждения иногда применяют водораспределительные трубы 14 (рис. 1,в), имеющие окна против каждого цилиндра. Благодаря этому достигается параллельный подвод охлаждающей жидкости одинаковой температуры ко всем цилиндрам и улучшается равномерность их охлаждения.

Контроль над работой системы охлаждения осуществляется с помощью датчиков и указателя температуры, а также сигнализатора аварийной температуры охлаждающей жидкости.

Датчики устанавливаются в системе охлаждения двигателя, а указатель и сигнализатор – на приборной доске (щитке приборов) в кабине водителя.

Теплота, отводимая жидкостью от деталей двигателя, используется для подогрева впускного трубопровода, улучшения смесеобразования, а также для отопления кабины или салона автомобиля в холодную погоду.

***

Назначение и устройство радиатора


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Система охлаждения процессора: жидкостное охлаждение или воздушное...

Что подойдет именно вам?

Оба варианта охлаждения являются высокоэффективными при правильной реализации, но имеют разные характеристики в разных условиях. При выборе необходимо учитывать ряд факторов.

Цена


Цена может существенно отличаться в зависимости от функций, которым вы отдаете предпочтение. Тем не менее в целом системы воздушного охлаждения обходятся дешевле благодаря более простой работе.

Для обеих систем существуют версии начального и премиум-класса. Модель системы воздушного охлаждения премиум-класса может быть оснащена более крупным теплоотводом, вентиляторами более высокого уровня и иметь различные варианты дизайна. Система жидкостного охлаждения «все в одном»

высшего класса может быть оснащена более крупным радиатором и сочетать в себе эстетические и функциональные возможности индивидуальной настройки, такие как программное обеспечение для управления скоростью вращения вентиляторов и подсветкой.

Системы воздушного и жидкостного охлаждения процессора имеют больший диапазон цен в зависимости от необходимых характеристик.

Простота установки


Несмотря на то, что система жидкостного охлаждения «все в одном» зачастую сложнее в установке, чем стандартная система воздушного охлаждения, принцип ее работы достаточно прост. Большинство таких систем состоят только из блока водяного охлаждения, двух шлангов, обеспечивающих циркуляцию охлаждающей жидкости, и радиатора. Дополнительные действия включают установку блока водяного охлаждения, который аналогичен установке системы воздушного охлаждения, а затем установку радиатора и вентиляторов таким образом, чтобы излишки тепла могли легко выйти из ПК. Поскольку охлаждающая жидкость, насос и радиатор являются автономными компонентами устройства (отсюда название «все в одном»), после его установки не требуется значительный контроль или техническое обслуживание.

С другой стороны, установка настраиваемого контура требует дополнительных усилий и знаний со стороны сборщика. Процесс первоначальной установки может занять больше времени, однако дополнительная гибкость позволяет значительно расширить возможности настройки и при необходимости включить в контур другие компоненты, такие как графический процессор. При правильном внедрении эти более сложные настраиваемые контуры также могут поддерживать сборки всех форм и размеров.

Размер


Системы воздушного охлаждения могут быть громоздкими, но их габариты сосредоточены в одной области, а не распределены по всей системе. С другой стороны, при использовании системы «все в одном» вам потребуется пространство для установки радиатора. Кроме того, необходимо учесть такие аспекты, как правильное расположение и взаимодействие блока водяного охлаждения и трубок подачи охлаждающей жидкости.

Таким образом, если вы работаете с небольшой сборкой, громоздкая система воздушного охлаждения может оказаться не лучшим вариантом. В этом случае больше подойдет низкопрофильная система воздушного охлаждения или система «все в одном» с небольшим радиатором. При планировании модернизации или выборе корпуса убедитесь в наличии достаточного пространства для выбранного решения по охлаждению и в том, что корпус поддерживает выбранное вами аппаратное обеспечение.

Звук


Жидкостное охлаждение, особенно при использовании системы «все в одном», работает тише, чем вентилятор на теплоотводе процессора. Это также может варьироваться в зависимости от наличия системы воздушного охлаждения с вентиляторами, специально разработанными для снижения уровня шума, а настройки или выбор вентилятора могут влиять на уровень шума. В целом жидкостное охлаждение обычно создает меньше шума, так как небольшой насос, как правило, хорошо изолирован, а вентиляторы радиатора работают с меньшей скоростью (оборотов в минуту), чем на теплоотводе процессора.

Регулировка температуры


Если вы планируете выполнять оверклокинг или ресурсоемкие задачи, такие как рендеринг видео или потоковая трансляция, лучше всего выбрать жидкостное охлаждение.

По словам Марка Галлины, жидкостное охлаждение «более эффективно распределяет тепло по большей площади конвекционной поверхности (радиатора), чем чистая проводимость, что позволяет снизить скорость вращения вентилятора (для лучшей акустики) или увеличить общую мощность».

Другими словами, оно эффективнее и во многих случаях тише. Если вы хотите добиться минимальной температуры или получить более тихое решение и вас не пугает более сложный процесс установки, лучше всего вам подойдет жидкостное охлаждение.

Системы воздушного охлаждения достаточно хорошо перемещают тепло от процессора, но помните, что тепло затем рассеивается в корпусе. Это может привести к повышению общей температуры внутри системы. Системы жидкостного охлаждения лучше справляются с перемещением тепла за пределы системы через вентиляторы радиатора.

Термостат. Устройство и принцип работы. Основные неисправности.

 

Основное назначение термостата – поддержание оптимальной температуры работы двигателя внутреннего сгорания. Во время работы двигатель выделяет очень много тепла, поэтому его необходимо охлаждать. Система охлаждения двигателя состоит из набора трубок, в которых циркулирует охлаждающая жидкость, и радиатора.

Когда двигатель согревается, жидкость циркулирует по малому кругу, а когда в двигателе возрастает температура, жидкость начинает поступать уже и к радиатору охлаждения (большой круг). Так вот основным назначением термостата является открытие или закрытие пути жидкости к радиатору в нужный момент.

 

Конструкция и принципа работы термостата

 

Основной деталью термостата является цилиндр. Этот цилиндр может двигаться вниз-вверх. Когда цилиндр поднят вверх, то открывается отверстие внизу и закрывается вверху. Сам этот подвижный цилиндр заполнен специальным веществом. Это вещество под действием температуры расширяется и начинает толкать шток, и цилиндр опускается вниз.

Промежуточные выводы. Есть два положения термостата. Первое положение, когда термостат закрыт (закрыто верхнее отверстие). Тогда охлаждающая жидкость циркулирует по малому кругу. Во втором положении термостат называется открытым. Поскольку открывается верхнее и закрывается нижнее отверстие. Охлаждающая жидкость перестает двигаться по малому кругу и начинает двигаться к радиатору.

В зависимости от производителя термостаты могут закрываться при различных температурах, но в основном этот 90 градусов.

 

Когда менять? Основные неисправности.

 

Рекомендуется заменять термостат каждые 100 тыс. км пробега. Но обычно об этом забывают и сталкиваются с неожиданной поломкой термостата. Обычно это заклинивание в одном из положений. Самый опасный случай – когда термостат постоянно закрыт. В этом случае охлаждающая жидкость будет двигаться только по малому кругу и двигатель будет перегреваться. Вы можете заметить пар из-под капота, на приборной панели температура охлаждающей жидкости будет в красной зоне. В такой ситуации нужно сразу же остановиться. Поскольку если вы перегреете двигатель, то он может деформироваться и нарушится его конструкция и геометрические размеры. Это повлечет за собой очень дорогостоящий ремонт.

Когда термостат постоянно открыт жидкость будет сразу попадать на радиатор охлаждения. Поэтому если вы замечаете, что двигатель очень медленно разогревается, а на больших скоростях даже охлаждается, то термостат постоянно находится в открытом положении. Это тоже очень плохо и негативно сказывается на работе двигателя в целом.

Делайте своевременное ТО и меняйте вышедшие из строя запчасти вовремя. Удачи на дрогах!

 

 

 

 

Устройство и принцип работы системы охлаждения двигателя в автомобиле

Несмотря на то, что автомобиль – это механизм, ему не чужды некоторые человеческие черты. Например, во время движения машина расходует топливо и выделяет огромное количество тепла. Наш организм аналогично использует питательные вещества и также выделяет энергию, которая расходуется на всевозможные процессы. Чтобы поддерживать постоянную температуру тела, излишки тепла выводятся с потом, этот процесс испарение весьма энергозатратный.

А как автомобилю удается поддерживать постоянную температуру и не перегреваться? Это возможно благодаря такому важному элементу, как система охлаждения двигателя.

Что это такое, каково устройство, какой у нее принцип работы, и как диагностировать возможные неисправности, постараемся разобраться в статье ниже.

✔️ Что такое система охлаждения

✔️ Ее устройство и принцип работы

✔️ Принцип работы системы охлаждения воздушного типа

✔️ Возможные неполадки в работе и их последствия

Что такое система охлаждения

Это система, посредством которой достигается отведение избытка тепла от автомобильного двигателя и других деталей.

Обычно это достигается путем кругового движения охлаждающей жидкости (тосол или антифриз), проходящей через специальные охлаждающие каналы. Есть два типа системы охлаждения: воздушный и водяной (жидкостный).

Некоторые двигатели охлаждаются воздушным потоком, проходящим непосредственно через корпуса цилиндров (воздушная система охлаждения).

Помимо поддержания нормальной рабочей температуры движка, данный автомобильный узел выполняет еще несколько важных функций:

  • охлаждает автоматическую коробку передач;
  • охлаждает выхлопные газы, а также масло;
  • обеспечивает работу систем отопления и кондиционирования.

Устройство и принцип работы водяного типа

Для начала, давайте разберем, как работает водяная система охлаждения. На сегодняшний день, она наиболее распространена. Поскольку позволяет равномерно и эффективно охладить все детали, при любых условиях. Ее функционирование обеспечивают следующие элементы:

  • термостат с клапаном;
  • центробежная помпа;
  • радиатор охлаждения масла;
  • радиатор охлаждающей жидкости;
  • вентилятор;
  • расширительный бак;
  • теплообменник обогревателя;
  • патрубки: верхний, нижний;
  • насос ОЖ;
  • шланги.

Конструкция и устройство зависят от модели авто.

ГБЦ (головки блока цилиндров) мотора с водяным охлаждением имеют систему каналов, по которым движется тосол. Все они в верхней части конструкции сходятся к одному выходу.

Центробежная помпа, приводимая в движение шкивом и ремнем от коленвала, подает нагретый антифриз из мотора к радиатору, который является разновидностью теплообменника и имеет особую пластинчатую структуру. Такое строение, обеспечивает огромную площадь рабочей поверхности для более эффективного отвода тепла.

Отсюда избыток тепла отправляется в воздушный поток, а затем охлажденная жидкость возвращается во впускное отверстие, в нижней части блока и снова движется к двигателю. Цикл повторяется снова и снова.

Наряду с основным радиатором могут устанавливаться два дополнительных: для охлаждения масла и отработанных газов. Функционирование радиатора отработанных газов обеспечивается дополнительным насосом.

В отличие от радиатора, теплообменник отопителя нагревает проходящий, через него воздух, который направляется в салон. Для наибольшей эффективности он устанавливается на выходе нагретого тосола из мотора.

В исправном двигателе охлаждающая жидкость имеет температуру чуть ниже точки кипения. Закипание антифриза предотвращается повышенным давлением, в результате чего температура кипения также становится несколько выше. Современные модели автомобилей имеют герметичную систему охлаждения, где для компенсации изменений в объеме тосола, используется расширительный бачок. Через него, также проводится долив жидкости в систему.

Чтобы система функционировала, радиатору необходим постоянный доступ сердечника к холодному воздуху. Когда автомобиль находится в движении, то радиатор получает достаточно сильный поток воздуха, но когда машина неподвижна, либо перемещается с малой скоростью, поток воздуха направляется силой вентилятора.

Вентилятор приходит в движение от мотора, но если двигатель работает при малой нагрузке, его использование не всегда является оправданным, поскольку это приводит к бесполезному расходу топлива.

В качестве решения данной проблемы, производители авто используют специальную муфту, работающую от термочувствительного клапана, который не включает вентилятор до тех пор, пока температура охлаждающей жидкости не достигнет заданного значения.

Некоторые машины имеют вентилятор с электроприводом, также включаемый и выключаемый датчиком температуры.

Чтобы, дать двигателю быстро набрать необходимую рабочую температуру, циркуляция жидкости к радиатору перекрывается термостатом, обычно расположенным над помпой. Термостат имеет клапан, работающий от камеры, заполненной воском. Когда движок нагревается, он плавится, расширяется и переводит клапан в положение «открыто», позволяя тосолу течь через радиатор.

Когда работа мотора останавливается, а температура снижается, клапан снова закрывается.

Контроль за работой системы охлаждения осуществляется системой управления двигателем. За основу берется математическая модель, учитывающая в себе множество параметров (температуру антифриза, масла, воздушного потока и многих других). На основании этих данных, рассчитываются наилучшие условия работы всех исполнительных устройств.

Воду не желательно использовать, в качестве охлаждающей жидкости. В летний период, есть вероятность перегрева двигателя. Зимой ее использование, чревато серьезными поломками. Так замерзание в системе, может привести к разрыванию патрубков и даже блока мотора.

Как и все тела, вода при понижении температуры начинает уменьшаться в объеме. Так происходит до 4 °С. При приближении к нулю и переходе в твердое состояние она начинает расширяться. Если она замерзает в моторе, то может разорвать блок или радиатор. Поэтому желательно использовать всевозможные антифризы, которые представляют собой воду с добавлением к ней различных присадок. Их введение снижает температуру замерзания до безопасного уровня и препятствует появлению коррозии.

Антифриз не следует сливать каждое лето, его можно менять один раз в 2-3 года или каждые 40000 км пробега.

Воздушная система охлаждения

В таком моторе ГБЦ имеет на своей наружной поверхности специальные ребра. Они несколько шире в верхней части, где выделяется наибольшее количество тепла.

Основные элементы при данном типе охлаждения:

  • ребра на головках цилиндов;
  • воздуховоды;
  • вентилятор, который приводится в работу мотором;
  • масляный радиатор.

Воздуховод проходит вокруг ребер, а вентилятор направляет воздушный поток через него, чтобы отводить тепло.

Термочувствительный клапан контролирует объем воздуха, подаваемого вентилятором, и поддерживает постоянную температуру даже в холодную погоду.

Данный тип охлаждения имеет ряд недостатков:

  • потеря мощности на приводе вентилятора;
  • чрезмерное нагревание отдельных деталей;
  • повышенный шум;
  • трудности с использованием полученного тепла для обогрева салона;
  • невозможность установить блочный тип расположения цилиндров.

Ввиду данных особенностей, такая система охлаждения используется крайне редко.

Возможные неисправности

Как видим, система охлаждения является очень важной для нормальной работы вашего авто. И любые неисправности могут привести к серьезным последствиям, прежде всего к перегреву двигателя.

Итак, существуют следующие типы неисправностей данного автомобильного узла:

  1. Проблемы с радиатором. Наиболее часто причиной выхода из строя данной детали, является наружное и внутреннее загрязнение. Наружное связано с попаданием в него с потоком воздуха грязи, пыли, листьев, насекомых. Внутреннее – с образованием налета из-за использования грязной воды или некачественного тосола, который буквально закупоривает отверстия в сердечнике.
  2. Разгерметизация и потеря жидкости. Чаше всего это происходит из-за ослабления стяжки и других соединительных элементов, повреждения соединительных шлангов, износа резиновых элементов, рассыхания пластика.
  3. Не работает термостат или его клапан.
  4. Поломка насоса, в результате чего будет наблюдаться полное либо частичное прекращение циркуляции охлаждающей жидкости.
  5. Сломан вентилятор.  Причин у данной поломки несколько: вышел из строя электродвигатель или муфта, отошла проводка.

Все эти неисправности могут нарушить циркуляцию охлаждающей жидкости, в результате чего температура двигателя повысится до критической. Перегрев ведет к нарушению герметичности, плавлению резиновых деталей, задиру головок блока цилиндров, появлению дефектов в металле, потере масло-смазочных свойств и многих других неприятностей.

Первым, на что стоит обратить внимание при осмотре деталей, следы подтеков охлаждающей жидкости, элемент будет выглядеть «запотевшим». Антифриз является довольно текучей жидкостью, поэтому протекает даже в самые маленькие трещинки и зазоры. Он может распространиться на рабочие узлы, которые находятся далеко за пределами системы охлаждения.

Еще одним важным параметром, выход за нормы которого, может привести к неполадкам — давление. Как известно, оно является довольно высоким и в норме составляет 1,2-2 атм. Для его регулировки используется расширительный бачок с клапаном, куда выводится избыток тосола. Если по какой-то причине клапан не сработал, то значение данного параметра становится критическим. Это может привести к разрыву и поломке многих деталей. В первую очередь страдают резиновые шланги и патрубки, а также прокладки.

Чтобы избежать проблем, регулярно проводите профилактические осмотры, вовремя меняйте износившиеся детали, следите за уровнем антифриза в баке и доливайте при необходимости. Используйте только качественный антифриз и старайтесь, без острой необходимости, не использовать обычную воду, в качестве охлаждающей жидкости.

Регулярно поглядывайте на приборную панель, на термометре охлаждающей жидкости не должно быть резких скачков значений. Если же данное явление имеет место быть, то это свидетельствует о возможной неисправности термостата или помпы, а также о завоздушивании системы. Значительно увеличить срок службы деталей, поможет регулярная промывка системы охлаждения двигателя.

 

Система охлаждения двигателя с электронным регулированием. Устройство и принцип действия.

Система охлаждения двигателя с электронным регулированием. Устройство и принцип действия.

Программа самообучения.

В бензиновом 4-цилиндровом рядном двигателе APF рабочим объемом 1,6 л с мощностью 74 кВт/101 л.с. впервые применена система охлаждения с электронным регулированием.

В дальнейшем эта система будет использована и в других двигателях.

Особенностями новой системы являются поддержание в двигателе оптимальной температуры охлаждающей жидкости в зависимости от нагрузки двигателя, термостатическое регулирование температуры охлаждающей жидкости, управление включением вентилятора радиатора.

Скачать.

Поделиться ссылкой:

Похожие статьи

  • Двигатель рабочим объемом 2,0 л. Конструкция двигателя и принцип действия его систем и механизмов.
  • Двигатель TDI 1,6л с системой впрыска Common Rail. Устройство и принцип работы.
  • Электронная система управления дизелем EDC 16.
  • Двигатель TSI 1,4 л/90 кВт с турбонаддувом. Конструкция и принцип действия.
  • Двигатель Audi 1,4 л TFSI. Описание конструкции.
  • Двигатели FSI рабочим объемом 1,4 и 1,6 л с цепным приводом распределительных валов. Устройство и принцип действия.
  • Двигатель TSI 1,2 л 77 кВт с турбонаддувом. Устройство и принцип действия.
  • Двигатели и коробки передач AUDI A2. Устройство и принцип действия.
  • Двухлитровый дизель TDI. Устройство и принцип действия.
  • Двигатель V6 TDI 2,5 л 4 кл./цил. Конструкция и принцип действия.
  • Двигатель FSI V8 4 кл./цил. 4,2 л. Конструкция и принцип действия.
  • Двигатель FSI 3,2 л и 3,6 л. Конструкция и принцип действия.
  • Volkswagen Crafter 2006. Описание конструкции.
  • Двигатель 3,0 л V6 TDI. Конструкция и принцип действия.
  • Двигатель FSI рабочим объемом 2 л с 4-клапаной системой газораспределения. Устройство и принцип действия.

Устройства и механизмы системы охлаждения

ЗАНЯТИЕ: УСТРОЙСТВА И МЕХАНИЗМЫ

СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

Цель занятия. Ознакомить учащихся с физико-химическими характеристиками охлаждающих жидкостей для автотракторных двигателей, основными неисправностями систем охлаждения, их внешними признаками, причинами и способами устранения. За­крепить знания школьников об устройстве, действии и техниче­ском обслуживании вентилятора, водяного насоса и термостата. Привить учащимся первоначальные умения частично разбирать, собирать и устанавливать их на дизеле.

Оборудование и наглядные пособия. Дизели Д-240 и А-41,

плакаты «Система охлаждения», модель крышки радиатора, два водяных радиатора, дистанционный указатель температуры воды с датчиком, сосуд с водой, электроплитка, термометр, мас­штабная линейка, два водяных насоса с вентилятором, два тер­мостата, шесть наборов инструмента.

Примерный ход занятия. I. Вводный инструктаж (10 мин). Учитель отмечает, что учащиеся (6 звеньев) будут выполнять комбинированным способом три практические работы.

1. Изучение радиатора, жалюзи и шторки.

2. Изучение устройства и принципа действия вентилятора и

водяного насоса.

3. Изучение устройства и принципа действия термостата. Далее учитель, используя инструкционные карты, знакомит учащихся с содержанием практических работ. Сообщает, что по окончании работы первое звено должно поставить термостат на дизель Д-240, пятое звено — вентилятор и водяной насос на ди­зель А-4!, а шестое звено—вентилятор и водяной насос на ди­зель Д-240.

II. Выполнение учащимися практической работы (75 мин).

Учащиеся выполняют работу, пользуясь инструкционными кар­тами, составленными учителем. Например, при выполнении первой работы учащиеся руко­водствуются следующей инструкционной картой:

Инструкционная карта для выполнения практической работы

«Изучение радиатора, жалюзи и шторки»

Цель работы. Ознакомиться с размещением, креплением яа дизеле и уст­ройством водяного радиатора, жалюзи и шторки.

Оборудование и наглядные пособия. Дизели Д-240 и А-41 в сборе с во­дяными радиаторами, шторкой или жалюзи, плакат «Водяное охлаждение двигателя», модель крышки радиатора, разрез водяного радиатора, набор ин­струмента, учебное пособие.

Время выполнения работы — 25 мин.

Последовательность выполнения работы. 1. Прочтите в учебном пособии текст о радиаторе. Рассмотрите устройство крышки радиатора на рисунке пособия.

2. Найдите, пользуясь плакатами и рисунком учебного пособия, распо­ложение водяного радиатора, жалюзи на дизеле Д-240 и водяного радиатора, шторки на дизеле А-41.

3. Ознакомьтесь с креплением водяного радиатора, жалюзи и шторки на дизелях.

4. Пользуясь плакатом, найдите на разрезе радиатора верхний и нижний бачки, трубки сердцевины, пластины для увеличения поверхности охлажде­ния.

5. Пользуясь плакатом, пособием и моделью, найдите в крышке радиато­ра впускной (воздушный) и выпускной (паровой) клапаны.

6. Ответьте на контрольные вопросы: объясните назначение, устройство и принцип действия водяного радиатора. Каково назначение впускного (воз­душного) и выпускного (парового) клапанов? Как удаляют воду из системы охлаждения? Почему температура кипения воды в системе охлаждения выше 100°С?

IV. Текущий инструктаж. В процессе выполнения учащимися практических работ учитель обращает особое внимание на соб­людение ими правил безопасности труда при обращении с элек­троплиткой, горячей водой, а также при установке на дизель водяного насоса и термостата. Следует проверить, чтобы все ус­танавливаемые на дизели механизмы и устройства были надеж­но закреплены.

Для контроля знаний учащихся учитель использует вопросы, изложенные в конце соответствующих параграфов учебного по­собия, в инструкционных картах и следующие тесты:

1. Какие из названных деталей относятся к водяному насосу? а) Валик; б) корпус; в) крыльчатка; г) шестерня привода.

2. Укажите причины перегрева двигателя.

а) Образование накипи на стенках водяной рубашки и в трубках радиа­тора; б) замерзание воды в радиаторе; в) наружное загрязнение сердцевины радиатора; г) пробуксовывание или обрыв ремня вентилятора.

3. Какие из указанных работ выполняют при техническом обслуживании системы охлаждения?

а) Промывают систему охлаждения и удаляют из нее накипь; б) промы­вают фильтр-отстойник; в) контролируют и регулируют натяжение ремня вентилятора и водяного насоса; г) подтягивают крепления всех соединений системы охлаждения и смазывают подшипники водяного насоса.

4. Какие из названных деталей относятся к термостату? а) Основной клапан; б) корпус; в) гофрированный баллончик; г) пре­дохранительный клапан.

5. К каким последствиям приводит перегрев двигателя? а) Масло становится очень вязким; б) уменьшается количество воздуха, поступающего в горячий цилиндр; в) увеличивается трение между соприкасающимися поверхностями; г) образуется нагар на стенках поршня и камеры сгорания.

6. На каком физическом явлении основан принцип действия системы жид­костного охлаждения?

а) Трение; б) капиллярность; в) инерция; г) конвекция.

7. Как регулируют степень охлаждения дизеля с воздушным охлаждением

(Д-37М) ?

а) Жалюзи; б) шторкой; в) с помощью заслонки (дроссельного диска).

8. При какой температуре дизель работает нормально? а) 30°С; б) 60°С; в) 90°С; г) 120°С.

9. На каких дизелях применяют жидкостную систему охлаждения?

а) Д-50; б) Д-240; в) Д-21А; г) А-41.

10. На каких дизелях термостат не устанавливают?

а) СМД-14; б) Д-240; в) А-41; г) Д-21А.

Учащиеся находят на каждый из десяти указанных вопросов наиболее правильные ответы, число которых может быть равно одному, двум, трем и даже четырем. Поэтому следует предупредить учащихся, что на некоторые вопросы даны только правильные ответы.

Наиболее правильные ответы: 1 —а, б, в; 2—а, б, в, г; 3—а, в, г; 4—а, б, в; 5 — б, в, г; 6 — г; 7 — в; 8 — в; 9 — а, б, г; 10 — а, в, г.

V. Заключительный инструктаж (5 мин). Во время заключи­тельной беседы учитель подводит итоги занятия, разбирает ти­пичные ошибки учащихся.

Система охлаждения | инженерия | Britannica

Система охлаждения , устройство, используемое для поддержания температуры конструкции или устройства от превышения пределов, установленных требованиями безопасности и эффективности. При перегреве масло в механической коробке передач теряет смазывающую способность, а жидкость в гидравлической муфте или гидротрансформаторе протекает под создаваемым давлением. В электродвигателе перегрев вызывает ухудшение изоляции. Поршни перегретого двигателя внутреннего сгорания могут заедать (заедать) в цилиндрах.Системы охлаждения используются в автомобилях, оборудовании промышленных предприятий, ядерных реакторах и многих других типах оборудования. (Для обработки систем охлаждения, используемых в зданиях, см. кондиционирование воздуха.)

Обычно используемые охлаждающие агенты представляют собой воздух и жидкость (обычно воду или раствор воды и антифриза), по отдельности или в комбинации. В некоторых случаях может быть достаточно прямого контакта с окружающим воздухом (свободная конвекция); в других случаях может потребоваться принудительная конвекция воздуха, создаваемая вентилятором или естественным движением горячего тела.Жидкость обычно перемещается через непрерывный контур в системе охлаждения с помощью насоса.

Подробнее по этой теме

Строительство

: Отопление и охлаждение

Системы контроля атмосферы в малоэтажных жилых домах используют природный газ, мазут или катушки электрического сопротивления в качестве центральных источников тепла; . ..

В трансмиссии, если площадь поверхности корпуса (контейнера) достаточно велика по сравнению с потерянной мощностью, или если трансмиссия находится в движущемся транспортном средстве, обычно имеется достаточная свободная конвекция и нет необходимости в искусственном охлаждении.Чтобы усилить охлаждающий эффект за счет увеличения площади поверхности, корпус может быть снабжен тонкими металлическими ребрами. На некоторых стационарных механических трансмиссиях может потребоваться циркуляция смазочного масла по трубам, окруженным холодной водой, или использование вентилятора для продувки воздуха по трубам, окруженным маслом в резервуаре. На многих электродвигателях к вращающемуся элементу прикреплен вентилятор для создания потока охлаждающего воздуха через корпус.

В автомобиле движение транспортного средства обеспечивает достаточное охлаждение с принудительной конвекцией для трансмиссии и шестерен заднего моста; Однако в двигателе выделяется так много энергии, что, за исключением некоторых ранних моделей и некоторых небольших автомобилей с двигателями малой мощности, воздушное охлаждение является недостаточным, и требуется система водяного охлаждения (радиатор).

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Типичная автомобильная система охлаждения содержит (1) ряд каналов, отлитых в блоке двигателя и головке цилиндров, окружающих камеры сгорания с циркулирующей жидкостью для отвода тепла; (2) радиатор, состоящий из множества небольших трубок, снабженных решеткой из ребер для быстрого отвода тепла, который принимает и охлаждает горячую жидкость от двигателя; (3) водяной насос, обычно центробежного типа, для циркуляции жидкости в системе; (4) термостат для регулирования температуры путем изменения количества жидкости, поступающей в радиатор; и (5) вентилятор для втягивания свежего воздуха через радиатор.

Для предотвращения замерзания в воду добавляют раствор антифриза или заменяют его. Для повышения температуры кипения раствора в системе охлаждения обычно повышается давление с помощью герметичной крышки на радиаторе с клапанами, которые открываются наружу при заданном давлении и внутрь, чтобы предотвратить возникновение вакуума при охлаждении системы.

Система охлаждения: определение, функции, составные части, типы, работа

Поскольку двигатели внутреннего сгорания выделяют тепло чрезвычайно высокой температуры, используется система охлаждения.Циркуляция охлаждения определяет, как долго двигатель и его компоненты будут служить. В автомобильных двигателях охлаждение осуществляется либо водой, либо воздухом, но оба процесса имеют свою эффективность. Хотя смазочное масло также в некоторой степени помогает в охлаждении деталей двигателя.

За прошедшие годы в автомобилях многое изменилось, но в системе охлаждения двигателя особых изменений не произошло. Что ж, современные конструкции более надежны и эффективны, обеспечивая циркуляцию через двигатель.Конструкция настолько эффективна, что поддерживает постоянную температуру двигателя. Даже если на улице жарко до 110 градусов по Фаренгейту или 10 градусов ниже нуля, охлаждение все равно остается постоянным. Может пострадать экономия топлива и вырастут выбросы.

Сегодня мы рассмотрим определение, функции, компоненты, схему, типы, принцип работы, а также техническое обслуживание и ремонт системы охлаждения в двигателях внутреннего сгорания.

Подробнее: Общие сведения о системе смазки двигателя

Что такое система охлаждения двигателя ?

Система охлаждения представляет собой набор компонентов, которые обеспечивают поток жидкой охлаждающей жидкости к каналам в блоке двигателя и головке двигателя для поглощения тепла сгорания.Затем нагретая жидкость возвращается в радиатор через резиновый шланг для охлаждения. Когда нагретая жидкость (горячая вода) попадает в радиатор через тонкие трубки, она охлаждается потоком воздуха.

Современные двигатели внутреннего сгорания, охлаждаемые как водой, так и воздухом, но некоторые двигатели используют воздух или жидкость для отвода отработанного тепла от двигателя. Для охлаждения двигателей специального назначения или небольших двигателей используется воздух из атмосферы, что делает систему легкой и относительно менее сложной.В то время как в некоторых двигателях тепло передается от замкнутого водяного контура к радиатору, где достигается охлаждение.

Вода обладает большей способностью и может быстрее отводить тепло от двигателя, чем воздух. Компоненты системы водяного охлаждения увеличивают вес, сложность и стоимость двигателя. Система хороша для двигателей большей мощности, которые производят больше отработанного тепла, но могут перемещать больший вес.

Функции системы охлаждения двигателя

Ниже приведены функции системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания:

Суть системы охлаждения в двигателях внутреннего сгорания заключается в том, что температура горящих газов (газообразных продуктов сгорания) в цилиндре двигателя составляет от 1500 до 2000 градусов по Цельсию.Это выше точки плавления материала головки блока цилиндров и корпуса двигателя. поэтому, если тепло не рассеивается, материал цилиндра может серьезно пострадать и выйти из строя.

Другая функция системы охлаждения автомобильного двигателя - снижение температуры смазочного масла, которое смазывает и охлаждает движущиеся части. Очень высокая температура вызывает окисление пленки смазочного масла, в результате чего на поверхности образуется нагар. Это часто приводит к заклиниванию поршня.

Потому что слишком большой отвод тепла снижает тепловой КПД двигателя. Система предназначена для отвода не менее 30% тепла, выделяемого камерой сгорания.

Функциональная система охлаждения должна быстро отводить тепло, когда двигатель горячий. Двигатели холодные во время запуска, не требуется большого охлаждения, чтобы рабочие части могли за короткое время достичь своей рабочей температуры.

Более высокие температуры снижают объемный КПД двигателя.А из-за перегрева большая разница температур приведет к деформации компонентов двигателя из-за возникающих термических напряжений. Для этого требуется функциональная система охлаждения, чтобы поддерживать нормальные колебания температуры.

Подробнее: Компоненты двигателя внутреннего сгорания

Компоненты системы охлаждения двигателя

Ниже представлены компоненты системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания и их функции:

Радиатор:

Эта охлаждающая часть двигателя состоит из алюминиевых трубок и полос, зигзагообразно расположенных между трубками. Внутри радиатора по шлангу течет высокотемпературная жидкость. Затем эта нагретая жидкость переносится из трубки в воздушный поток, который затем уносится в атмосферу.

Вентилятор охлаждения:

Вентилятор охлаждения расположен немного позади радиатора, ближе всего к двигателю. Деталь предназначена для защиты пальцев и прямого воздушного потока. Он подает воздух к радиатору, чтобы охладить горячую жидкость во время работы двигателя, поэтому вентилятор помогает снизить температуру радиатора.

Современный электровентилятор управляется компьютером автомобиля. Есть датчик температуры, который отслеживает температуру двигателя и отправляет информацию в ЭБУ.

Герметичная крышка и резервный бак: Радиаторы

теперь имеют герметичную крышку, так что охлаждающая жидкость под давлением вытекает при ее расширении. Таким образом, функция герметичного колпачка заключается в поддержании давления в системе охлаждения до определенного момента. Этот колпачок имел пружинный клапан, калиброванный с точностью до фунта на квадратный дюйм (psi).если давление выше, чем заданные точки давления, он открывается, и сливается небольшое количество охлаждающей жидкости.

Резервный бак - это резервуар, в который собирается охлаждающая жидкость, стекающая из герметичной крышки. Бак обычно изготавливается из пластика, и он может указывать на температуру охлаждающей жидкости.

Водяной насос:

Водяной насос - еще один важный компонент системы охлаждения двигателя. Он установлен в передней части двигателя и обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости, пока двигатель работает.Деталь изготовлена ​​из чугуна или литого алюминия и имеет лопасть рабочего колеса, перекачивающего охлаждающую жидкость.

Термостат:

Термостат - это просто клапан, который определяет или измеряет температуру охлаждающей жидкости двигателя. Если охлаждающая жидкость недостаточно горячая, термостат остается закрытым, но как только температура охлаждающей жидкости достигает определенной температуры, он открывается и позволяет охлаждающей жидкости течь через радиатор.

Сердечник нагревателя:

Горячая охлаждающая жидкость, когда она необходима, лучше подходит для салона автомобиля.Для этого в системе охлаждения используется сердцевина нагревателя, которая во многом похожа на радиатор. Компонент соединяется с помощью пары резиновых шлангов для сбора и возврата охлаждающей жидкости от водяного насоса в верхнюю часть двигателя. Есть вентилятор, который продувает сердечник обогревателя, который затем передает тепло от горячей охлаждающей жидкости в салон автомобиля.

Шланги:

Полная циркуляция охлаждающей жидкости от радиатора к внутренней части двигателя обратно к радиатору и некоторым связанным компонентам достигается с помощью шлангов.Но основные шланги известны как верхний и нижний шланги радиатора. Они больше и шире по сравнению с другими.

Байпасная система:

Этот компонент работает, когда охлаждающая жидкость в двигателе достаточно горячая, чтобы открыть термостат. Таким образом, он позволяет охлаждающей жидкости обходить радиатор и возвращаться непосредственно в двигатель, что позволяет сбалансировать температуру охлаждающей жидкости. Часто доступны резиновые шланги, но некоторые производители используют фиксированные стальные трубы.

Прокладки головки цилиндров и впускного коллектора:

Этот компонент также помогает системе охлаждения двигателя, поскольку он надежно уплотняет сопрягаемые поверхности камеры сгорания.Он предотвращает утечку охлаждающей жидкости и масла из двигателя или в камеру сгорания. Несмотря на то, что сопрягаемые поверхности точно обработаны и герметичны, охлаждающая жидкость может течь через них. Вот почему используются прокладки.

Морозильные пробки:

Это деталь двигателя, изготовленная из специального песка и расплавленного металла. Он повторяет форму каналов охлаждающей жидкости в блоке цилиндров. Охлаждающая жидкость протекает через деталь, поэтому она должна попасть в отверстие, иначе охлаждающая жидкость вытечет наружу.

Большинство компонентов системы охлаждения подробно рассмотрены в свежем посте. Вы должны проверить их, чтобы иметь четкое представление о них.

Подробнее: Принцип работы механической и автоматической коробки передач

Полная схема системы охлаждения в двигателе внутреннего сгорания ine:

Типы систем охлаждения двигателя

В двигателях внутреннего сгорания существует два типа системы охлаждения:

Система воздушного охлаждения:

В системах охлаждения воздушного типа тепло, которое отражается от внешних частей двигателя, излучается и уносится потоком воздуха.Этот воздушный поток создается из атмосферы, которая эффективно направляется ребрами к компонентам двигателя. Ребра сделаны из металлических выступов, размер определяет количество тепла, которое будет постоянно выделяться во время процесса.

Система воздушного охлаждения зависит от общей площади поверхностей ребер, скорости охлаждающего воздуха и температуры ребер и охлаждающего воздуха. Система охлаждения подходит для тракторов с меньшей мощностью, скутеров, мотоциклов, малых самолетов и двигателей небольших автомобилей.Некоторые небольшие промышленные двигатели также рассчитаны на использование системы воздушного охлаждения.

Преимущества системы воздушного охлаждения:

Ниже приведены преимущества двигателей с системой воздушного охлаждения:

  • Система дешевле в производстве.
  • Он легче по весу, поскольку в его конструкции отсутствуют водяные рубашки, радиатор, циркуляционный насос и сама вода.
  • Требуется меньше обслуживания.
  • Отсутствует опасность повреждения из-за мороза, например, трещины кожухов цилиндров или водяного патрубка радиатора.
  • Двигатели с воздушным охлаждением менее сложны

Система водяного охлаждения:

До сих пор мы много обсуждали типы водяных систем охлаждения, потому что они распространены в автомобильных двигателях. Что ж, они служат двум целям в работе двигателя, которые включают устранение избыточного тепла, предотвращая его перегрев. Кроме того, поддерживает эффективную рабочую температуру и экономичность двигателя.

Система водяного охлаждения бывает четырех различных типов, в том числе:

  • Прямая или невозвратная система
  • Термосифонная система
  • Бункерная система
  • Насос / система принудительной циркуляции

Подробнее: все, что вам нужно знать о карбюраторе

Принцип работы

Как уже упоминалось ранее, автомобильная система охлаждения бывает двух типов.В этом объяснении мы рассмотрим работу системы водяного охлаждения. Система состоит из каналов внутри блока цилиндров и головок, а также водяного насоса, обеспечивающего циркуляцию охлаждающей жидкости. Он также состоит из термостата, контролирующего температуру охлаждающей жидкости, и крышки радиатора для регулирования давления в системе. Подача охлаждающей жидкости ко всем этим точкам осуществляется с помощью соединенных между собой шлангов.

Система водяного охлаждения работает путем передачи жидкой охлаждающей жидкости через каналы в блоке двигателя и головках.Хладагент течет из радиатора, чтобы поглотить избыточное тепло, выделяемое в процессе сгорания. После того, как охлаждающая жидкость нагревается, она передается по резиновому шлангу в радиатор. Как только горячая охлаждающая жидкость попадает в радиатор, начинается охлаждение. Охлаждение достигается за счет потока воздуха, поступающего в моторный отсек с передней стороны автомобиля.

После охлаждения охлаждающая жидкость возвращается в двигатель для выполнения того же процесса. Водяной насос помогает циркуляции охлаждающей жидкости проникать в скрытые проходы.Между двигателем и радиатором расположен термостат, который обеспечивает нагрев охлаждающей жидкости до определенной заданной температуры перед подачей в радиатор. Термостат остается закрытым, если он определяет охлаждение охлаждающей жидкости, поэтому вместо остановки процесса циркуляции он обходит радиатор и возвращается к двигателю.

Система охлаждения оснащена нагнетательным клапаном для предотвращения закипания охлаждающей жидкости. Поскольку под давлением кипение охлаждающей жидкости будет повышаться, крышка радиатора предназначена для сброса давления, если оно превышает определенную точку.В противном случае слишком высокое давление приведет к разрушению компонентов системы, таких как шланги и другие детали.

Посмотреть видео о системе водяного охлаждения:

Техническое обслуживание системы охлаждения

Поскольку система охлаждения очень важна для двигателя, необходимо обеспечить техническое обслуживание, чтобы продлить срок службы двигателя, а также системы охлаждения. Наиболее распространенное техническое обслуживание, которое можно выполнять, - это периодически промывать и доливать охлаждающую жидкость двигателя.При этом в антифриз входит ряд присадок, которые помогают предотвратить коррозию в системе охлаждения.

Как всегда указывают производители, использование обычной охлаждающей жидкости вызовет коррозию, которая имеет тенденцию к увеличению, когда несколько типов металлов взаимодействуют друг с другом. Это вызовет образование накипи, которая в конечном итоге начнет забивать тонкие плоские трубки в сердечнике нагревателя и радиаторе. В этом случае двигатель в конечном итоге перегреется.

Антифриз очень важен, поскольку пользователи транспортных средств должны учитывать их функции в своей системе охлаждения.Так как это увеличит срок службы двигателя, а также сэкономит им деньги. Состав антифриза может служить пять лет или 150 000 миль до замены. Обычно она красноватого или зеленоватого цвета.

Поскольку для системы охлаждения с обратной промывкой требуется профессиональное и специальное оборудование, убедитесь, что операция выполняется в соответствующей механической мастерской. В процессе технического обслуживания необходимо проверить некоторые небольшие важные компоненты, такие как термостат, герметичная крышка радиатора, водяной насос и т. Д., А в случае их слабости заменить их.

Необходимо провести испытание под давлением для выявления любых внешних утечек в частях системы охлаждения. Такие детали, как радиатор, канал охлаждающей жидкости, шланги нагревателя и сердечник нагревателя. Вентилятор двигателя также должен исправно работать.

Подробнее: Понимание системы впрыска топлива в автомобильных двигателях

В заключение, мы углубились, чтобы увидеть, что такое система охлаждения в двигателях внутреннего сгорания, что мы объяснили циркуляцией охлаждающей жидкости в системе двигателя для поглощения тепла.мы также увидели функции системы охлаждения в различных областях и ее компонентов. Система воздушного и водяного охлаждения рассматривалась как два типа имеющихся в автомобильном двигателе. наконец, лечились рабочие и ремонтные работы.

Я надеюсь, что эти знания достигнуты, если да, то оставьте комментарий и порекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей. Спасибо!

Адсорбционная система охлаждения - обзор

6.3.2.4 Результаты и обсуждение

Формулировки энергии и эксергии применяются к экспериментальной адсорбционной системе охлаждения, описанной ранее.В таблице 6.1 перечислены измеренные температуры по сухому и влажному термометру, а также расчетные характеристики системы во время типичной эксплуатации. Свойства влажного воздуха и воды получаются из решателя уравнений со встроенными термодинамическими функциями для многих веществ [12].

Таблица 6.1. Измеренные и расчетные свойства состояния системы показаны на рис. 6.12. a

Состояние T
(° C)
T wb
(° C)
w
(кг воды / кг сухой воздух)
(кг вода / кг) ϕ
(%)
ч
(кДж / кг сухого воздуха)
с
(кДж / K кг сухого воздуха)
1 31.5 19,7 0,00950 0,329 56,01 5,803
2 43,5 21,0 0,00630 0,115 0,00630 0,115 902 902 0,115 0 2 9028 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 0,00630 0,237 46,48 5,769
4 17,3 16,7 0,01162 0,940 46.85 5,772
5 b 26,7 19,8 0,01162 0,530 56,50 5,805
2 5,805
2 6 02 2 5,806
7 33,7 23,7 0,01427 0,435 70,43 5,852
8 60.8 30,1 0,01427 0,110 98,41 5,940
9 49,8 29,4 0,01747 0,227 0,01747 0,227 Приведены значения эксергетической эффективности и эксергетического разрушения системы и ее компонентов. Роторный регенератор имеет низкий КПД (57,5%) и эксергетический КПД (38,7%). Испарительные охладители обладают высокой эффективностью (95.3% и 91,8%) и низкую эксергетическую эффективность (14,7% и 58,3%). Одной из причин более низкой эксергетической эффективности испарительного охладителя 1 (EC1) по сравнению с испарительным охладителем 2 (EC2) является более высокая скорость испарения воды в EC1, что приводит к более высокой необратимости. В экспериментальной системе в качестве источника тепла для удобства и простоты управления используется электричество, но в реальной системе, вероятно, будет использоваться другой источник тепла. Для простоты здесь мы предполагаем идеальный источник тепла при постоянной температуре (принимаемой равной температуре в состоянии 8 на рис.6.12). Эксергетический КПД системы отопления для этого случая составил 53,7%. Все три значения эффективности осушающего колеса низкие, особенно третье (33,7%), что указывает на низкую эффективность осушения. Эти низкие характеристики могут быть в значительной степени связаны с тем, что природный цеолит не является лучшим влагопоглотителем, а также с внутренней конструкцией и конструкцией колеса. Эффективность осушения и COP системы напрямую связаны, поскольку производительность осушающего колеса оказывает наибольшее влияние на производительность системы.Эффективность эксергии (76,1%) кажется довольно высокой, учитывая, что Van den Bulck et al. [5] сообщают, что максимальная эксергетическая эффективность адсорбционных осушителей составляет около 85%.

Разрушения эксергии в абсолютном выражении и в процентах от общего разрушения эксергии приведены в последних двух столбцах таблицы 6.2. Осушающее колесо отвечает за большую часть общего разрушения эксергии (33,8%), за ним следует система нагрева (31,2%). Ротационный регенератор и испарительные охладители учитывают оставшиеся разрушения эксергии.Эти результаты согласуются с результатами Kodama et al. [9], которые обнаружили, что осушающее колесо и система нагрева составляют большую часть генерации энтропии для большинства рабочих условий их экспериментальной системы.

Таблица 6.2. Отдельные данные об энергетических и эксергетических характеристиках системы и ее компонентов.

(%) Ван ден Балк и др. [5] идентифицируют причины необратимости осушителя, такие как смешение потоков технологического и регенерирующего воздуха, перенос энергии и массы через конечные разности температур и разность давлений пара между матрицей адсорбента и потоком регенерирующего воздуха.Точно так же процесс адиабатического увлажнения в испарительных охладителях включает в себя необратимость, вызванную разницей концентраций и массопереносом при конечных разностях температуры. Передача тепла через конечную разницу температур и смешение воздушных потоков являются основными причинами необратимости роторного регенератора. Причины необратимости системы отопления зависят от способа ввода тепла. Для идеального источника тепла, рассматриваемого в анализе, необратимость обусловлена ​​теплопередачей через конечную разницу температур, максимальное значение которой составляет T 8 - T 7 .

Эксергетическая эффективность системы оценивается как 11,1% по формуле. (6.33) и 3.3% с формулой. (6.34). Мы считаем первое значение более значимым, поскольку оно сравнивает фактические и обратимые COP системы. Чтобы приблизиться к обратимому COP, необходимо уменьшить эксергетические разрушения компонентов системы. Усилия по уменьшению разрушения эксергии должны быть первоначально сосредоточены на участках самого высокого разрушения эксергии. Значительного увеличения эксергетической эффективности и, следовательно, COP систем адсорбционного охлаждения можно достичь за счет уменьшения эксергетических разрушений в адсорбирующем колесе, системе нагрева и роторном регенераторе, а также за счет разработки менее необратимых процессов в качестве альтернативы изначально необратимому процессу испарительного охлаждения. .Maclaine-cross [7] попытался это сделать, заменив испарительные охладители реверсивным теплообменником с мокрой поверхностью. Текущая эксергетическая эффективность всего 11,1% указывает на высокий потенциал для улучшения и типична для адсорбционных охлаждающих устройств.

Другие характеристики экспериментальной системы приведены в таблице 6.3. COP Карно больше, чем обратимый COP, поскольку определение обратимого COP обеспечивает более реалистичный верхний предел для производительности системы, учитывая открытый характер цикла.Другими словами, определение обратимого COP исключает внешние необратимости, возникающие в результате открытого характера цикла, поскольку они не могут быть устранены. В таблице 6.3 также приведены эквивалентные температуры Карно, рассчитанные по формулам. (6.30) - (6.32), охлаждающая нагрузка и подача тепла регенерации к агрегату. Обратите внимание, что эквивалентные температуры для открытого цикла меньше, чем соответствующие температуры для закрытого цикла с тепловым приводом.

Таблица 6.3. Дополнительные данные о производительности системы.

Эффективность
ɛ (%)
КПД эксергии
ψ (%)
Скорость разрушения эксергии Ėxdest (кВт) Общая степень разрушения эксергии
Роторный регенератор 57.5 38,7 0,07075 17,5
Испарительный охладитель 1 95,3 14,7 0,05817 14,4
3,1902 9090
Система отопления - 53,7 0,1261 31,2
Колесо осушителя 40,9 (уравнение 6.20)
27,4 (уравнение.6,21)
33,7 (уравнение 6,22)
76,1 0,1369 33,8
Система 11,1 (уравнение 6.33)
3,3 (уравнение 6.34)
0,404904 9033 9034 0,404904
Значения COP
COP 0,345
COP об. Q̇cool 1.072
Q̇regen 3.109
Температуры (° C)
T c 27.5
T e 21,8
T s 46,6

Фактический COP системы составляет 0,345. Сообщается, что КПД других реальных и экспериментальных адсорбционных охлаждающих устройств составляет от 0,5 до 0,8 [9, 13, 14]. Отмечая, что роторный регенератор и испарительные охладители имеют в некоторой степени удовлетворительные характеристики, нынешний низкий КПД в основном обусловлен неадекватной производительностью осушающего колеса.Об этом свидетельствует низкая эффективность осушения (33,7%) и высокая эксергетическая деструкция (33,8% от общего количества) осушающего колеса. Осушающий материал, внутренняя геометрия (то есть, как осушитель распределяется в матрице осушителя), температура регенерации, отношение воздуха регенерации к технологическому воздуху и скорость вращения колеса - это параметры, влияющие на рабочие характеристики колеса. Оптимизация этих параметров позволяет улучшить КПД агрегата.

Необратимые изменения, связанные с системой отопления, хотя и существенные, не могут быть устранены в этой системе, поскольку они вызваны разницей температур.Разрушение эксергии во вращающемся регенераторе также существенно снижает общую производительность системы и может быть уменьшено за счет улучшения конструкции и эксплуатации. Возможно, рабочий параметр, который больше всего влияет на производительность регенератора, - это частота вращения. Испарительные охладители по своей природе необратимы, и мало что можно сделать, чтобы уменьшить их необратимость. Использование эксергетического анализа в системах отопления, охлаждения и кондиционирования воздуха подробно описано в другом месте [15], равно как и разработка и анализ устойчивых энергетических систем для создания систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха [16].

Влияние неточностей измерения температур по сухому и влажному термометрам на результаты незначительно. Погрешность термопар, используемых для измерения температуры, составляет ± 0,5 ° C. Изменение температуры регенерационного сухого термометра на 0,5 ° C (состояние 8) изменяет фактический COP на 1,8%, обратимый COP на 4,1%, эксергетический КПД осушающего колеса на 1,5% и разрушение эксергии в колесе на 1,5. %. Неточности в температуре смоченного термометра меньше влияют на результаты.Изменение температуры по влажному термометру регенерации на 0,5 ° C изменяет те же результаты менее чем на 0,5%.

Принципы отопления и охлаждения

Понимание того, как тепло передается с улицы в ваш дом и от вашего дома к вашему телу, важно для понимания проблемы поддержания прохлады в вашем доме. Понимание процессов, которые помогают сохранять ваше тело прохладным, важно для понимания стратегий охлаждения вашего дома.

Принципы теплопередачи

Тепло передается к объектам и от них - например, к вам и вашему дому - посредством трех процессов: теплопроводности, излучения и конвекции.

Проводимость - это тепло, проходящее через твердый материал. В жаркие дни тепло попадает в ваш дом через крышу, стены и окна. Теплоотражающие крыши, изоляция и энергоэффективные окна помогут снизить теплопроводность.

Излучение - это тепло, перемещающееся в виде видимого и невидимого света. Солнечный свет - очевидный источник тепла для дома. Кроме того, низковолновое невидимое инфракрасное излучение может переносить тепло непосредственно от теплых предметов к более холодным.Благодаря инфракрасному излучению вы можете почувствовать тепло горячего элемента конфорки на плите даже через всю комнату. Старые окна позволят инфракрасному излучению, исходящему от теплых предметов снаружи, проникать в ваш дом; оттенки могут помочь заблокировать это излучение. Новые окна имеют низкоэмиссионные покрытия, которые блокируют инфракрасное излучение. Инфракрасное излучение также будет переносить тепло от стен и потолка прямо к вашему телу.

Конвекция - еще одно средство для достижения тепла от ваших стен и потолка.Горячий воздух естественным образом поднимается вверх, унося тепло от стен и заставляя его циркулировать по всему дому. Когда горячий воздух проходит мимо вашей кожи (и вы вдыхаете его), он согревает вас.

Охлаждение вашего тела

Ваше тело может охладиться посредством трех процессов: конвекции, излучения и потоотделения. Вентиляция усиливает все эти процессы. Вы также можете охладить свое тело с помощью теплопроводности - например, некоторые автокресла теперь оснащены охлаждающими элементами, - но это обычно нецелесообразно для использования в вашем доме.

Конвекция возникает, когда тепло уносится от вашего тела через движущийся воздух. Если окружающий воздух холоднее вашей кожи, воздух поглотит ваше тепло и поднимется. По мере того, как нагретый воздух поднимается вокруг вас, более прохладный воздух движется, чтобы занять его место и поглотить больше вашего тепла. Чем быстрее движется конвекционный воздух, тем прохладнее вы чувствуете.

Излучение возникает, когда тепло распространяется через пространство между вами и предметами в вашем доме. Если предметы теплее, чем вы, тепло пойдет к вам.Удаление тепла через вентиляцию снижает температуру потолка, стен и мебели. Чем прохладнее ваше окружение, тем больше тепла вы будете излучать на предметы, а не наоборот.

Пот может быть неудобным, и многие люди предпочли бы сохранять спокойствие без него. Однако в жаркую погоду и при физических нагрузках пот является мощным охлаждающим механизмом тела. Когда влага покидает поры кожи, она переносит с собой много тепла, охлаждая ваше тело.Если ветерок (вентиляция) пройдет по вашей коже, эта влага испарится быстрее, и вам станет еще прохладнее.

Что такое испарительное охлаждение | Baltimore Aircoil

Что такое испарительное охлаждение?

Охлаждение за счет испарения - естественное явление. Самый распространенный пример, с которым мы все сталкиваемся, - это пот или пот. Когда пот испаряется, он поглощает тепло, чтобы охладить ваше тело.

Принцип, лежащий в основе испарительного охлаждения, заключается в том, что вода должна иметь тепло, чтобы она превратилась из жидкости в пар.Когда происходит испарение, это тепло отбирается у воды, которая остается в жидком состоянии, в результате чего жидкость становится более холодной.

Системы испарительного охлаждения используют тот же принцип, что и пот, для охлаждения машин и зданий. Градирня - это устройство для отвода тепла, которое выбрасывает теплый воздух из градирни в атмосферу за счет охлаждения воды. В индустрии отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха термин «градирня» используется для описания оборудования для отвода тепла как открытого, так и закрытого контура.

В системе HVAC тепло выделяется солнцем, освещающим здание, компьютеры и людей. Тепло улавливается воздухообрабатывающими устройствами, которые косвенно связаны с хладагентом через несколько теплообменников. Тепло превращает хладагент из жидкости в пар. Вода из градирни циркулирует через теплообменник, в котором пар хладагента конденсируется, а тепло передается воде. Градирни предназначены для охлаждения теплой воды, возвращающейся из теплообменника, чтобы ее можно было использовать повторно.В открытой градирне теплая возвратная вода из теплообменника разбрызгивается на «заливку». Наполнитель обеспечивает площадь поверхности для улучшения теплообмена между водой и воздухом, вызывая испарение части воды. Затем эта холодная вода возвращается в начало процесса, чтобы поглотить больше тепла от теплообменника.

В градирне с замкнутым контуром для охлаждения используется холодная вода или раствор этилен- или пропиленгликоля. В отличие от открытой градирни, жидкость, используемая для охлаждения, заключена в змеевик и не подвергается прямому воздействию воздуха.Холодная вода рециркулирует по внешней стороне змеевика, который содержит жидкость, нагретую в процессе. Во время работы тепло передается от жидкости через змеевик к распыляемой воде, а затем в атмосферу по мере испарения части воды. Затем холодная жидкость в змеевике возвращается в начало процесса для повторного использования в процессе.

Тонна кондиционирования - это отказ от 12 000 BTUH. Тонна градирни фактически отбрасывает около 15 000 BTUH из-за теплового эквивалента энергии, необходимой для приведения в действие компрессора чиллера.Тонна градирни определяется как отвод тепла при охлаждении 3 галлонов в минуту воды, поступающей при 95 ° F и выходящей из градирни при 85 ° F, с температурой на входе по влажному термометру 78 ° F, что составляет 15000 BTUH. ниже показано соотношение между водой и воздухом при их прохождении через градирню. Кривая показывает падение температуры воды (от точки A до B) и повышение температуры воздуха по влажному термометру (от точки C до D) в их соответствующих проходах через градирню.

С точки зрения теплопередачи, производительность градирни при охлаждении заданного количества воды зависит только от температуры входящего воздуха по влажному термометру.На это ясно указывает психрометрический анализ воздушного тракта в градирне, как показано ниже. Истинный путь аппроксимируется пунктирной изогнутой линией от точки A до точки C. Чтобы упростить воздушный путь в целях объяснения, он разбит на линии AB и BC. При анализе воздух входит в башню в ненасыщенном состоянии (точка A).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *