Принцип работы системы охлаждения двигателя: Система охлаждения двигателя: описание и принцип работы

Содержание

Система охлаждения двигателя. Принцип работы

Система охлаждения двигателя. Принцип работы:

У каждого современного автомобиля обязательно имеется система охлаждения двигателя. В данную систему входит несколько элементов: расширительный бачок, термостат, вентилятор, насос, соединительные шланги, датчик температуры, рубашка охлаждения блока цилиндров, охлаждающая жидкость, и, конечно же, радиатор.

Радиатор – наиболее главный элемент всей системы охлаждения. Благодаря нему поддерживается рабочая температура двигатели. Он также предотвращает перегрев. Если же рабочая температура двигателя будет превышать допустимые нормы, он может заклинить, и без капитального ремонта двигателя тут не обойтись.

Принцип работы охлаждающей системы заключается в том, что жидкостный насос качает воздух по кругу, таким образом, чтобы охлаждающая жидкость омывала стенки блока цилиндров. Постоянная циркуляция отводит тепло от горячих элементов двигателя. После этого нагретая жидкость перетекает в радиатор, и уже в нем отдает тепло наружу в атмосферу. Далее, уже охлажденная жидкость повторяет этот цикл. Радиатор является своеобразным устройством охлаждения жидкости. Для того чтобы процесс охлаждения жидкости происходил быстрее, устанавливается вентилятор, благодаря которому воздух нагнетается на поверхность радиатора. Данный вентилятор включается в тот момент, когда рабочая температура двигателя повышается.

Как правило, роль охлаждающей жидкости играют тосол и антифриз. Многие водители, ради экономии на охлаждающей жидкости, в систему охлаждения заливают просто дистиллированную воду. Хотя делать этого вовсе не стоит. От постоянного использования воды в качестве охлаждающей жидкости, в системе охлаждения могут образовываться отложения и коррозия. А это приводит к снижению срока службы всей системы охлаждения. Поэтому рекомендуется применять только специальные жидкости. Объем необходимой жидкости зависит от общего объема системы охлаждения.

Радиаторы могут иметь различные конструкции. Наиболее распространенные из них – это ленточные и пластинчатые радиаторы. Так как пластинчатые радиаторы имеют значительно больший вес, они постепенно уходят в прошлое. Современные производители все чаще отдают свое предпочтение ленточным радиаторам. Обычно такие радиаторы изготавливаются из алюминия. Это связано с тем, что он имеет хорошо проводить тепло, улучшая работу всей охладительной системы. А благодаря легкости таких радиаторов, капот автомобиля не перегружается лишней тяжестью, тем самым происходит экономия топлива.

Ниже представлена иллюстрация с описанием деталей системы охлаждения двигателя:
1 — Салонный отопитель
2 — «Горячие шланги» для салонного отопителя
3 — Клапан избыточного давления (заливная горловина)
4 — Термостат
5 — Верхний патрубок (с горячей ОЖ)
6 — Радиатор
7 — Вентилятор
8 — Водяной насос
9 — Охлаждение трансмиссии
10 — Нижний патрубок (с охлажденной ОЖ)
11 — Расширительный бачок.

Назначение и принцип работы системы охлаждения

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:

Дополнительные материалы по теме:

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

Система охлаждения двигателя | Работа

Система охлаждения двигателя представляет собой ряд различных частей, которые позволяют жидкой охлаждающей жидкости течь через каналы блока цилиндров и головки цилиндров и поглощать теплоту сгорания.

Когда охлаждающая жидкость поглощает тепло, ее температура повышается. Эта горячая охлаждающая жидкость возвращается в радиатор через резиновый шланг для охлаждения. Когда нагретая охлаждающая жидкость попадает в радиатор через тонкую трубку, она охлаждается воздушным потоком.

Это важный компонент двигателя внутреннего сгорания, который предотвращает перегрев двигателя. Система охлаждения охлаждает двигатель и стабилизирует температуру в соответствии с рабочими требованиями двигателя. Основная функция 9.Система охлаждения двигателя 0007 предназначена для поддержания нормальной температуры двигателя и предотвращения перегрева.

Система охлаждения двигателя охлаждает двигатель за счет циркуляции охлаждающей жидкости (смесь воды и антифриза) через порт двигателя. В некоторых автомобилях для охлаждения двигателя используется система циркуляции воздуха. В этом методе воздух проходит через ребристый корпус цилиндра.

Перегрев двигателя может привести к его повреждению или полной остановке. Это тепло вырабатывается при сгорании топливно-воздушной смеси в камере сгорания. Когда процесс сгорания завершится, температура двигателя будет очень высокой. Система охлаждения извлекает этот двигатель посредством процесса теплопередачи.

Система охлаждения работает эффективно, отводя избыточное тепло от двигателя внутреннего сгорания и помогая поддерживать нормальную рабочую температуру двигателя.

Содержание

Принцип работы системы охлаждения двигателя

Во время работы двигатель сильно нагревается. Это тепло вырабатывается при сгорании топливовоздушной смеси в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания. Система охлаждения используется для контроля нагрева двигателя.

В блоке двигателя вместе с цилиндром двигателя имеется несколько выпускных отверстий для воды. Эти вентиляционные отверстия позволяют охлаждающей жидкости циркулировать в головке двигателя, рассеивать тепло двигателя и позволяют охлаждающей жидкости оптимально вытекать из двигателя. Резиновый шланг соединяет вход и выход водяного насоса с двигателем.

Принцип работы системы охлаждения двигателя

Система охлаждения работает следующим образом:

Когда двигатель прогревается, система охлаждения начинает работать. Водяной насос подает охлаждающую жидкость к выпускному отверстию двигателя.
Когда охлаждающая жидкость начинает циркулировать в водомете, она поглощает тепло двигателя и снижает его температуру до нормальной рабочей температуры.
Когда температура охлаждающей жидкости достигает 160-190 градусов по Фаренгейту, охлаждающая жидкость расширяется и открывает парафин термостата. Термостат действует как клапан, который открывает и закрывает охлаждающую жидкость.
Когда парафин термостата открывается, охлаждающая жидкость течет по шлангу в радиатор. Охладитель работает как теплообменник. Как только
охлаждающая жидкость попадает в радиатор, вентилятор радиатора выдувает холодный воздух из ребер радиатора, помогая быстро снизить температуру охлаждающей жидкости. Когда охлаждающая жидкость остывает, она возвращается к водяному насосу. Водяной насос перекачивает его обратно в выходное отверстие для воды, и весь процесс повторяется.
Теплопоглощающая способность системы охлаждения зависит от типа двигателя.

Основные компоненты системы охлаждения двигателя

Водяной насос
Radiator
Танк переполнение радиатора
Thermostat
Шланги
Датчик температуры охлаждающей жидкости
Радиатор охлаждающий вентилятор
Freeze Plugs
Marifold Gaskek и Head Gask

Компоненты системы охлаждения двигателя

Типы систем охлаждения двигателя

Система воздушного охлаждения
Система жидкостного охлаждения

1. Система воздушного охлаждения

В двигателе с воздушным охлаждением система охлаждения подает холодный воздух вместо охлаждающей жидкости для охлаждения двигателя. Эти типы систем охлаждения обычно встречаются на традиционных мотоциклах и автомобилях.

Двигатель с воздушным охлаждением использует алюминиевые ребра для покрытия блока цилиндров. Эти ребра также отводят тепло от цилиндра двигателя. Мощный вентилятор нагнетает воздух в эти ребра и передает тепло двигателя циркулирующему воздуху для охлаждения двигателя.

Цилиндры этих двигателей более эффективны, чем цилиндры двигателей с водяным охлаждением. Они могут выдерживать более высокие температуры, чем цилиндры с водяным охлаждением.

Большое преимущество воздушной системы охлаждения состоит в том, что она предотвращает коррозионное повреждение системы охлаждения и предотвращает замерзание и закипание охлаждающей жидкости при экстремальных температурах.

Тем не менее, регулирование температуры двигателя с воздушным охлаждением очень сложно, и если фиксированная рабочая температура резко возрастает, требуются жаропрочные керамические детали.

В системе воздушного охлаждения количество тепла, отводимого от двигателя, зависит от температуры охлаждающего воздуха, температуры ребер, скорости охлаждающего воздуха и общей площади ребер.

Эти типы систем охлаждения двигателей в основном используются в маломощных двигателях, таких как двигатели небольших воздушных автомобилей, малолитражных автомобилей, скутеров и мотоциклов, которые обеспечивают достаточную скорость для охлаждения двигателя за счет движения машины вперед. Он также используется в компактных промышленных двигателях.

Система воздушного охлаждения двигателя

2. Система жидкостного охлаждения

Системы жидкостного охлаждения также известны как системы непрямого охлаждения. Эта система использует жидкую охлаждающую жидкость вместо воздуха для охлаждения двигателя.

В этой системе охлаждения фактический охлаждающий материал (то есть воздух) не охлаждает систему напрямую. Воздух охлаждает воду, а вода охлаждает двигатель.
В этой системе двигатель закрыт водяной рубашкой. Водяной насос используется для циркуляции воды в этих куртках.

Проходя через водяные рубашки, вода отбирает тепло двигателя в процессе теплопередачи. Когда тепло двигателя передается воде, она нагревается. Эта горячая вода движется в радиатор. На радиаторе есть вентилятор, который дует холодным воздухом и охлаждает воду. Эта холодная вода закачивается обратно в водяную рубашку, и весь цикл повторяется.

Эти системы охлаждения обычно используются в больших двигателях, таких как грузовые автомобили, автобусы, тракторы и автомобили.

Система жидкостного охлаждения двигателя

Требования к системе охлаждения двигателя

При работающем двигателе температура внутри двигателя может достигать 2500 °C, что выше температуры плавления деталей двигателя. Такая высокая температура может расплавить или повредить детали двигателя. Поэтому необходимо использовать систему охлаждения для отвода максимального тепла от двигателя.

Большое количество тепла может вызвать термическую нагрузку на двигатель. Следовательно, система охлаждения должна снижать температуру двигателя, что снижает тепловое напряжение.

Движущиеся части двигателя должны быть надлежащим образом смазаны. Система смазки снижает трение движущихся частей и обеспечивает правильную работу двигателя. Однако высокая температура двигателя может изменить характеристики смазки. Изменения характеристик смазки могут повлиять на движущиеся части двигателя. Поэтому, чтобы это остановить, нужно использовать систему охлаждения двигателя.

Чем выше температура, тем ниже объемный КПД двигателя. При определенных условиях ребра охлаждения могут вибрировать и повышать уровень шума. При повышении температуры работа двигателя ухудшается.

Как работает система охлаждения автомобиля?

Чтобы объяснить, как работает система охлаждения, необходимо сначала объяснить, что она делает. Все очень просто — система охлаждения автомобиля охлаждает двигатель. Но охлаждение этого двигателя может показаться гигантской задачей, особенно если учесть, сколько тепла вырабатывает автомобильный двигатель.

Подумай об этом. Двигатель небольшого автомобиля, движущегося по шоссе со скоростью 50 миль в час, будет производить примерно 4000 взрывов в минуту. Наряду со всем трением движущихся частей, нужно сконцентрировать много тепла в одном месте. Без эффективной системы охлаждения двигатель нагревался и переставал работать в течение нескольких минут.

Современная система охлаждения должна охлаждать автомобиль при температуре окружающего воздуха 115 градусов, а также сохранять тепло зимой в -25 градусов.

Два типа охлаждения

В автомобилях существует два типа систем охлаждения: одна охлаждается жидкостью, а другая охлаждается воздухом. Двигатели с воздушным охлаждением почти ушли в прошлое и были торговой маркой старых Volkswagen Beetle, а также Chevy Corvair.

В новых мотоциклах используется воздушное охлаждение, но в автомобилях охлаждение двигателя воздухом применяется очень редко. Следовательно, в оставшейся части статьи мы будем иметь дело исключительно с системами жидкостного охлаждения.

Что происходит внутри…

Система жидкостного охлаждения работает за счет непрерывного пропускания жидкости через каналы в блоке цилиндров. При помощи водяного насоса охлаждающая жидкость проталкивается через блок цилиндров. Проходя через эти каналы, раствор поглощает тепло двигателя.

После выхода из двигателя эта нагретая жидкость направляется к радиатору, где охлаждается потоком воздуха, поступающим через решетку радиатора автомобиля. Жидкость будет охлаждаться при прохождении через радиатор, снова возвращаясь к двигателю, чтобы забрать больше тепла двигателя и унести его

Между двигателем и радиатором находится термостат. Термостат регулирует то, что происходит с жидкостью в зависимости от температуры. Если температура жидкости падает ниже определенного уровня, раствор минует радиатор и вместо этого направляется обратно в блок двигателя.

Охлаждающая жидкость будет продолжать циркулировать до тех пор, пока не достигнет определенной температуры и не откроет клапан на термостате, позволяя ей снова пройти через радиатор для охлаждения.

Из-за сильного перегрева двигателя кажется, что охлаждающая жидкость может легко достичь точки кипения. Тем не менее, система находится под давлением, чтобы предотвратить подобное происшествие. Когда система находится под давлением, охлаждающей жидкости намного труднее достичь точки кипения.

Однако иногда давление возрастает, и его необходимо сбросить, прежде чем оно разрушит шланг или прокладку. Крышка радиатора сбрасывает избыточное давление и жидкость, сохраняя ее в резервном бачке. После того, как жидкость в резервном баке остынет до приемлемой температуры, она возвращается в систему охлаждения для повторной циркуляции.

Убийственный охлаждающий агент: антифриз

Антифриз является неотъемлемой частью системы охлаждения. Состоящий из этиленгликоля антифриз выдерживает температуру в десятки градусов ниже нуля, при этом без закипания выдерживает температуру двигателя, превышающую 250 градусов.

Для большинства климатических условий смесь 50 % антифриза и 50 % воды является лучшей охлаждающей жидкостью.

Также важно отметить, что антифриз очень ядовит как для животных, так и для людей. Очень важно держать его подальше от животных, потому что их привлекает сладкий вкус жидкости, и они охотно ее пьют. При попадании в организм этиленгликоль образует кристаллы оксалата кальция, которые могут вызвать почечную недостаточность с последующей смертью.

Итак, не пытаясь звучать как голос мрака и обреченности, пожалуйста, будьте осторожны с антифризом и немедленно вытирайте любые капли или капли.

Систему охлаждения можно обслуживать, полностью слив старую охлаждающую жидкость и заменив ее свежим раствором. Промывка под давлением, которую должны выполнять профессионалы, удалит водную накипь вместе с остатками старой охлаждающей жидкости или осадка.

Когда система полностью промывается в одном направлении, механик часто дает ей обратную промывку, идущую в направлении, противоположном нормальному потоку жидкости.