Principen för driften av kylsystemet. Motorkylsystem: hur fungerar det och är det nödvändigt att spola det på vintern? Tecken på att det är dags att spola

(ICE) och deras komponenter utsätts för intensiv värme under drift av olika fordon. Samtidigt kan både överhettning och hypotermi av motorn provocera dess misslyckande. I detta avseende är en av de viktigaste uppgifterna för kraftenhetsutvecklare att säkerställa optimal termisk regim deras arbete. Ett välorganiserat motorkylningssystem hjälper till att erhålla de bästa driftsparametrarna för förbränningsmotorn, som inkluderar:

1. Maximal kraft.
2. Minsta bränsleförbrukning.
3. Förlängd livslängd.

Temperaturparametrarnas inverkan på motordrift

Under en driftscykel är temperaturen in förbränningsmotorcylindrar varierar från 80...120 grader Celsius vid intag brännbar blandning upp till 2000...2200 grader Celsius under sin förbränning. I det här fallet blir kraftenheten ganska varm.

Om motorn inte kyls tillräckligt intensivt under drift blir dess delar mycket varma och ändras i storlek. Volymen motorolja som hälls i vevhuset minskar också avsevärt (på grund av utbrändhet). Som ett resultat ökar friktionen mellan samverkande delar, vilket leder till att de slits snabbt eller till och med fastnar.

Men överkylning av förbränningsmotorn påverkar också dess funktion negativt. Kondensation av bränsleånga uppstår på cylinderväggarna i en kall motor, som tvättar bort smörjmedelsskiktet och späder ut motorolja placerad i vevhuset.

För att eliminera de negativa konsekvenserna som är förknippade med brott mot den termiska regimen, är kylsystem utformade för att förhindra överhettning och överkylning av motorn under drift.

Som ett resultat Kemiska egenskaper den senare förvärras, vilket bidrar till:

• ökad motoroljeförbrukning;
• intensivt slitage av gnidningsytor;
• effektfall kraftenhet;
• ökad bränsleförbrukning.

Klassificering

När motorn är igång är det nödvändigt att se till att 25 till 35 % av den alstrade värmen avlägsnas. För dess effektiva absorption (borttagning), vatten, luft eller speciell vätska(frostskyddsmedel, frostskyddsmedel). Kylmedelsmaterialet bestämmer kraftenhetens kylningsmetod.

Det finns system:

1. Tvingade luftkylning.
2. Sluten vätskekylning.

Vätskekylningssystem

För närvarande för effektiv kylning Bilmotorer använder ett slutet vätskekylsystem med sluten cykel.

Design

Systemet innehåller nödvändigtvis en expansionstank, som tjänar till att kompensera för förändringar i volymen av vätska när dess temperatur ändras. Dessutom hälls kylvätska genom den.

Systemet inkluderar även:

• kraftenhetens vattenmantel (utrymmet mellan cylinderblockets dubbla väggar och dess huvud på platser där överdriven värme avlägsnas);
• temperatursensor;
• bimetallisk eller elektronisk termostat som säkerställer den optimala temperaturen i systemet;
• en centrifugalpump som tillhandahåller forcerad cirkulation av kylvätska i systemet;
• en fläkt, som ökar flödet av mötande luft till systemets huvudradiator;
• en radiator som överför värme till omgivningen;
• värmeelement, designat för att överföra värme direkt till fordonets interiör;
• en kontrollenhet inbyggd i instrumentbrädan på en bil.

Funktionsprincip

Kylvätska hälls in i systemet genom expansionstanken. Ständigt cirkulerar inuti systemet, det tar bort värme från komponenter Motorn, som värms upp under drift, värms upp, går in i kylaren, kyls i kylaren av ett motflöde av luft och går tillbaka.

Vid behov slås fläkten på, vilket förbättrar kylningseffektiviteten. För slutna kylsystem bör kylvätsketemperaturen inte överstiga 126 grader Celsius. Detta säkerställer optimal termisk drift av kraftenheten.

Ytterligare funktioner

Förutom sin huvuduppgift - att ta bort värme från värmeelement, ger det flytande motorkylsystemet också:

• Värmer upp kraftenheten under den kalla årstiden

I moderna system Vätskekylning har två kretsar genom vilka kylvätska kan cirkulera. Detta görs så att i ögonblicket för start av en kall motor, när dess delar och själva vätskan har låg temperatur, kylvätskan cirkulerade i en liten cirkel (förbi kylaren).

Detta säkerställs av en termostat, som, när temperaturen stiger till en viss nivå (70-80 grader Celsius), öppnas och låter kylvätskan cirkulera genom stor cirkel(via radiator). Således accelereras processen att värma upp motorn.

• Värmer upp luften inne i bilen

Under den kalla årstiden används varm kylvätska för att värma upp luften i bilens interiör. För detta ändamål finns en extra radiator installerad i kabinen och utrustad med en egen fläkt. Med deras hjälp fördelas värmen som tas från den heta vätskan över hela kabinens volym.

• Minska temperaturen på luften som tvingas in i cylindrarna

Speciellt för motorer utrustade med turboladdare tillhandahålls dubbla kretssystem, där en krets ger vätskekylning och den andra ger luftkylning.

Dessutom är kylvätskekylkretsen också ett dubbelkretssystem, vars ena krets kyler cylinderhuvudet och den andra kyler själva blocket.

Detta beror på det faktum att i turboladdad motor temperaturen på cylinderhuvudet bör vara 15...20 grader Celsius lägre än temperaturen på själva blocket. En speciell egenskap hos detta kylsystem är att varje krets styrs av sin egen termostat.

Fördelar och nackdelar

Nästan alla har ett flytande motorkylsystem. moderna bilar. Grunden skiljer sig från luftkylningssystem, den garanterar:

• enhetlig och snabb uppvärmning av kraftenheten;
• effektiv värmeavlägsnande under alla motordriftsförhållanden;
• minskning av energikostnader;
• stabila termiska driftsförhållanden för motorn;
• möjligheten att använda den alstrade värmen för att värma upp luften i kabinen m.m.

Bland de få nackdelarna med ett flytande kylsystem är:

• behovet av regelbundet underhåll och komplexiteten i reparationer;
• ökad känslighet för temperaturförändringar.

Fel och sätt att eliminera dem

Alla vätskekylsystem har karakteristiska fel. Den vanligaste:

1. termostaten sitter fast i stängt läge (vätskecirkulation utförs i en liten cirkel);
2. pumpnedbrytning;
3. skada avgasventil, inbyggd i korken expansionskärl;
4. läckage av kylvätska på grund av tryckavlastning i systemet (skador på tätningar, korrosion, etc.).
5. Dessutom fastnar termostaten ganska ofta i "Öppet" läge (kylvätskan cirkulerar i en stor cirkel), vilket ökar uppvärmningstiden för en kall motor och bidrar till instabiliteten i den termiska regimen under dess fortsatta drift.

Alla dessa fel kännetecknas av en betydande ökning driftstemperatur kraftenhet, vilket kan leda till kokning av kylvätskan och överhettning av motorn.

Alla defekter elimineras genom att byta ut felaktiga och/eller skadade delar eller komponenter.

Luftkylningssystem

Fordon var utrustade med luftkylda motorer på 50-70-talet av förra seklet. Typiska representanter för sådana bilar är Zaporozhets eller FIAT 500. Nuförtiden finns luftkylda motorer praktiskt taget aldrig i bilindustrin.

Design och funktionsprincip

Strukturellt är det forcerade luftkylsystemet monterat i motorrummet fordon och består av:

• sug- eller forceringsfläkt;
• styrfenor på motorns kylmantel;
• styrande organ ( strypventiler, styra lufttillförseln eller en koppling som reglerar fläkthastigheten i automatiskt läge);
• temperatursensor installerad i kraftenheten;
• kontrollenhet visas på instrumentbräda inne i bilen.

Motorn kyls av mot kall luft. För att förbättra dess flöde används oftast en forcerad fläkt. Det förbättrar flödet av kall tät luft och tillhandahåller det i stora mängder till låga energikostnader.

Sugfläkten kräver mer effekt, men ger en jämnare värmeavledning från kraftenhetens delar.

Fördelar och nackdelar

Motorer med forcerad luftkylning skiljer sig åt:

• enkel design;
• låga krav på förändringar i omgivningstemperatur;
• lättvikt;
• enkelt underhåll.

Nackdelarna med ett luftkylningssystem inkluderar:

• en stor förlust av motorkraft, som används för att säkerställa fläktens funktion;
• hög ljudnivå under fläktdrift;
• otillräcklig kylning enskilda element motor på grund av ojämnt luftflöde;
• oförmåga att använda överskottsvärme för att värma upp interiören.

Kylsystemet är utformat för att ta bort värme från motorns mekanismer och delar, samt att upprätthålla normala termiska motorförhållanden.

På bilmotorer, flytande system med påtvingad cirkulation kylvätska.

Sådana system är mer effektiva i drift och, tillsammans med startanordningar, säkerställer att motorn är enkel att starta vid omgivningstemperaturer under noll och skapar mindre buller under drift (Fig. 1).

Kylsystemet består av:

kylmantel för blocket och cylinderhuvudet;

centrifugalpump;

termostat 4;

kylare med expansionskärl 1;

fläkt 3;

anslutningsrör och slangar.

Kylsystemet fylls med vätska genom expansionskärlet 6 (fig. 3) eller kylarens hals.

Det finns en ång-luft-ventil i kylaren eller tanklocket, som upprätthåller ett ökat tryck i kylsystemet när motorn är igång och därmed ökar temperaturen på frostskyddsmedlet.

Figur 1.

1 - radiator; 14 - kolv, 2 - lock; 15 - avloppskran; 3 - fläkt; 16 - nedre radiatortank;4 - termostat;5 - vätskepump;6 - expansionstank;7 - cylinderhuvud;8 - rörledning till värmaren;9 - vätsketemperaturindikator;10 - värmefläkt;11 - värmeelement;12 - mantel cylinderhuvud kylning, 13 - cylinder block kylning mantel.

När den stoppade motorn svalnar, minskar ventilen gradvis trycket, vilket förhindrar brott på kylaren och expansionstanken. För att dränera vätskan finns det hål i kylarens nedre del och cylinderblocket, stängda med skruvpluggar eller utrustade med kranar15.

Under motordrift cirkuleras vätska genom motorns kylsystem av en centrifugalvätskekylmedelspump. Fördelningen av vätskeflödet styrs av en termostat.

Tills motorn är uppvärmd cirkulerar vätskan i en liten cirkel i kylmanteln på huvudet och cylinderblocket. När motorn värms upp öppnas termostatventilen och en del av vätskan, och sedan hela dess flöde, riktas till kylaren (stor cirkulationscirkel), där den kyls av flödet av inkommande luft och en fläkt.

Fläkthjulet på vissa motorer drivs av en remdrift från en remskiva vevaxel. En mer modern design är en elektrisk fläkt av kylsystemet, som drivs av fordonets inbyggda strömförsörjning och styrs av en temperatursensor installerad i kylartanken.

Motorns kylsystem är strukturellt kombinerat med värmesystemet i fordonets passagerarutrymme. Den uppvärmda vätskan kommer in i värmeelementet8 från cylinderhuvudets kylmantel genom den övre rörledningen och släpps ut genom den nedre rörledningen till kylvätskepumpen.

Vätskeflödet genom värmeelementet regleras eller stängs av av värmeventil 9, styrd från förarsätet.

Förutom huvudfunktion För att ta bort värme från huvudkomponenterna i en bilmotor löser kylsystemet ett antal ytterligare problem. Faktum är att den är involverad i driften av interiöruppvärmning, avgas- och avgasåterföring, turboladdning och växellådor. Hur det fungerar, liksom principen för driften av kylsystemet, kommer att diskuteras vidare.

Typer av motorkylsystem

Temperaturreglering bilmotor kan utföras med kylvätska (frostskyddsmedel, kylvätska) och genom luftcirkulation. Baserat på detta särskiljs tre typer av system:

• Luft. Fysiskt är det en fläkt, på grund av vilken varm luft förskjuts från motorrum i atmosfären. Luftkylning kan vara naturlig eller forcerad (med en fläkt). På grund av låg effektivitet används det praktiskt taget inte som ett oberoende system.
• Flytande. Det är ett system av rörformade kretsar genom vilka kylvätska cirkulerar. Vätskekylning kan forceras (pumpning), termosifon (på grund av skillnaden i densitet mellan uppvärmda och kylda vätskor) och kombinerad (kylning av cylinderhuvudet forceras, och resten av komponenterna kyls med termosifonprincipen). Ett sådant system är mer effektivt än ett luftsystem, men under vissa driftsförhållanden (långa perioder av tomgång med motorn igång, förhöjda omgivningstemperaturer) kanske det inte räcker för högkvalitativ kylning.
• Kombinerad. Det involverar användning av både luftflödes- och vätskekretsar.

Vätskebaserade kylsystem är också uppdelade i öppna och slutna. De förra har kommunikation med atmosfären med hjälp av ett ångutloppsrör, och det senare är vätskan helt isolerad från omgivningen. I slutna system är frostskyddstrycket högre, och därför är kokpunkten högre. Detta gör att de kan användas vid höga vätskeuppvärmningstemperaturer (upp till 120°C).

Design och funktionsprincip för förbränningsmotorns kylsystem

Motorns kylsystem

Det mest populära i moderna bilar är ett kombinerat motorkylsystem med forcerad cirkulation av luft och vätska. Den består av följande delar:

• Kylsystem radiator.
• Små och stora kylkretsar.
• Kylsystemmantel (kanalsystem i cylinderblocket).
• Temperatursensor.
• Termostat.
• Expansionskärl.
• Pump (pump).
• Spis radiator.
• Oljekylare (tillval).
• Kylare (tillval).

När motorn startar börjar pumpen pumpa vätska genom en liten krets. När motorn når driftstemperatur aktiveras och öppnar den andra (stora) kylkretsen. När kylvätskan passerar genom motorkomponenterna värms den upp och expanderar. När temperaturen ökar kommer en del av vätskan in i expansionstanken. Detta gör att du kan kompensera för överskottsvolym, oavsett vilket tryck som etableras i systemet.

Stora och små kylvätskecirkulationscirklar

Genom att passera genom kylsystemets kylarsektion kyls frostskyddet ner igen och återgår till en ny cykel. Om detta temperatursänkningsläge är otillräckligt, aktiveras temperatursensorn, sänder en signal till motorstyrenheten och startar luftkylningsfläkten. Om detta inte räcker skickas en signal till instrumentpanelen (indikator) som indikerar att motorn överhettas.

En oljekylare och en EGR-kylare kanske inte finns i alla kylsystem. De är nödvändiga för att synkront minska temperaturen på smörjmedlet och avgaserna, vilket gör fordonsdriften säkrare och mer ekonomisk. I fordon med kan en annan kylkrets också finnas för att minska laddluftens temperatur.

Hur fungerar en motorkylare?

System radiator design motorkylning

Kylaren i förbränningsmotorns kylsystem består av följande element:

• Kärna. Det kan vara rörformigt (vertikala rör med ovalt eller runt tvärsnitt, förenade av tunna horisontella plattor), lamellärt (böjda par plattor lödda vid kanterna) och bikakeformade (lödda rör med ett tvärsnitt i form av en vanlig hexagon ).
• Topptank. Utrustad med en påfyllningshals med en förseglad plugg, samt ett rör för installation av en slang som levererar frostskyddsmedel. Det finns ett hål i halsen för att installera ett ångrör. Den senare har en ångventil som öppnar när det kokar.
• Luftventil. Det är nödvändigt att fylla kylaren med luft efter att motorn har stoppats. När kylvätskan svalnar helt, utan extra lufttillförsel, kan ett starkt vakuum uppstå i systemet, vilket orsakar komprimering av rören.
• Bottentank. Utrustad med rör för anslutning av vätskeavloppsslang.
• Fästanordningar.

Funktionsprincipen för kylaren är baserad på luftcirkulation på flera nivåer i dess kärna, vilket gör temperatursänkningen av kylvätskan som passerar genom den mer intensiv.

De mest effektiva är radiatorer av platttyp, men de är föremål för snabb förorening, och därför har rörformade blivit den mest populära designen.

Funktioner hos kylvätsketemperatursensorn

Kylsystems temperaturgivare

Temperatursensorn låter dig övervaka systemets tillstånd. Det är lätt att bestämma var kylvätsketemperatursensorn är placerad: som regel är den placerad i cylinderhuvudets kanal. Det är en termistor i ett förseglat hölje, som kan göras av brons, plast och mässing. Kroppen har en gänga för montering i en kanal.

Funktionsprincipen för sensorn är baserad på följande effekt: när temperaturen stiger, minskar motståndet hos det känsliga elementet, och när det minskar, ökar det. Motståndsindikatorn sänds till den elektroniska enheten maskinkontroll. För att kylvätsketillståndsdata ska vara korrekta måste sensorn vara helt nedsänkt i den. Vid en temperatur på 100°C bör motståndet hos kylvätsketemperaturgivaren vara cirka 177 ohm. Med hänsyn till mätfel är ett motståndsvärde på 190 ohm tillåtet. Om avvikelserna är större än tillåtet måste sensorn bytas ut.

Vissa bilmodeller kan ha två temperatursensorer. Den ena är ensam ansvarig för att slå på kylarfläkten, och den andra är en sensor för den aktuella kylvätsketemperaturindikatorn.

Vad används som kylmedel?

Expansionstank för kylsystem

I rollen arbetsvätska Kylsystem använde initialt destillerat eller avjoniserat vatten. Dock för moderna motorer den ger inte det erforderliga driftstemperaturintervallet. Dessutom är den utsatt för korrosivitet mot metaller, vilket minskar kylsystemets livslängd. För att eliminera dessa brister används idag kompositioner med speciella tillsatser (etylenglykol, korrosionsinhibitorer) som kylmedel, vilket förbättrar hela systemets prestanda. Det vanligaste är frostskyddsmedel som har en lägre fryströskel.

Om det uppstår en situation där en nödpåfyllning av kylvätska krävs kan du använda det vanliga rent vatten. Men för att systemet ska fungera korrekt måste en sådan lösning bytas ut mot frostskyddsmedel av hög kvalitet så snart som möjligt.

Kylvätskan byts ut var 60-100 tusen kilometer. När den är kyld (med motorn avstängd) bör dess mängd vara i nivå med den nedre kanten av kylsystemets expansionstankrör. För enkelhetens skull har den "Min" och "Max"-märken. Fyll på när mängden vätska är under minimimärket. Om nivån efter arbete sjunker igen, indikerar detta tryckavlastning av systemet.

Vikten av motorns kylsystem är utom tvivel. Därför är det värt att regelbundet utföra förebyggande inspektioner av dess huvudkomponenter. Detta kommer att undvika överhettning av motorn och kritiska haverier.

Kylsystem- detta är en uppsättning enheter som säkerställer påtvingad borttagning av värme från uppvärmningsmotordelar.

Behovet av kylsystem för moderna motorer orsakas av det faktum att den naturliga värmeavledningen från motorns yttre ytor och värmeavlägsnande till den cirkulerande motoroljan inte ger optimala temperaturförhållanden för driften av motorn och en del av dess system. Motoröverhettning är förknippad med en försämring av processen att fylla cylindrarna med ny laddning, oljebränning, ökade friktionsförluster och till och med kolvstopp. På bensinmotorer Det finns också risk för glödtändning (inte från ett tändstift, utan på grund av den höga temperaturen i förbränningskammaren).

Kylsystemet måste säkerställa automatiskt underhåll av motorns optimala termiska förhållanden vid alla varvtals- och belastningslägen för dess drift vid en omgivningstemperatur på -45...+45 °C, snabb uppvärmning motor upp till driftstemperatur, minimal effektförbrukning för manöversystemenheter, låg vikt och liten mått, driftsäkerhet, bestäms av livslängd, enkelhet och enkel underhåll och reparation.

Moderna hjul- och bandfordon använder luft- och vätskekylningssystem.

Vid användning av ett luftkylningssystem (fig. a) överförs värmen från cylinderhuvudet och blocket direkt till luften som blåser dem. Genom luftmanteln, som bildas av höljet 3, drivs kylluften genom fläkten 2, driven från vevaxeln med hjälp av en remdrift. För att förbättra värmeavledningen är cylindrarna 5 och deras huvuden utrustade med flänsar 4. Kylningsintensiteten regleras av speciella luftspjäll 6, som styrs automatiskt med hjälp av lufttermostater.

De flesta moderna motorer har ett vätskekylningssystem (Fig. b). Systemet inkluderar kylmantel 11 respektive 13 av cylinderhuvudet och blocket, kylare 18, övre 8 och nedre 16 anslutningsrör med slangar 7 och 15, vätskepump 14, fördelningsrör 72, termostat 9, expansionstank (kompensation). 10 och fläkt 77 Kylmanteln, kylaren och rören innehåller kylvätska (vatten eller frostskyddsmedel - icke-frysande vätska).

Ris. Diagram över luft (a) och vätske (b) motorkylsystem:
1 - remdrift; 2, 17 - fans; 3 - hölje; 4 - cylinderribbor; 5 - cylinder; 6 - luftspjäll; 7, 15 - slangar; 8, 16 - övre och nedre anslutningsrör; 9 - termostat; 10 - expansionstank; 77, - kylmantel för cylinderhuvudet och blocket; 12 - distributionsrör; 14 - vätskepump; 18 - radiator

När motorn är igång cirkulerar en vätskepump som drivs av vevaxeln kylvätska genom systemet. Genom fördelningsröret 12 leds vätskan först till de mest upphettade delarna (cylindrar, blockhuvud), kyler dem och går genom röret 8 in i kylaren 18. I kylaren förgrenar sig vätskeflödet genom rören till tunna strömmar och kyls av luft som blåses genom kylaren. Den kylda vätskan från den nedre kylartanken genom röret 16 och slangen 15 kommer åter in i vätskepumpen. Luftflödet genom kylaren skapas vanligtvis av en fläkt 77, driven av vevaxeln eller en speciell elmotor. Vissa bandvagnar använder en utstötningsanordning för att säkerställa luftflödet. Funktionsprincipen för denna enhet är att använda energin från avgaser som strömmar med hög hastighet från avgasröret och medbringar luft.

Termostat 9 reglerar vätskecirkulationen i kylaren och bibehåller den optimala motortemperaturen Ju högre temperatur vätskan har i manteln, desto öppnare är termostatventilen och desto mer vätska kommer in i kylaren. Vid låg motortemperatur (till exempel omedelbart efter start) stängs termostatventilen och vätskan leds inte till kylaren (genom en stor cirkulationscirkel), utan direkt in i pumpens mottagande hålighet (genom en liten cirkel). Detta säkerställer snabb uppvärmning av motorn efter start. Kylningsintensiteten regleras också med persienner installerade vid inloppet eller utloppet av luftkanalen. Ju större slutarens stängningsgrad är, desto mindre luft passerar genom kylaren och desto sämre kylning av vätskan.

I expansionstanken 10, som är placerad ovanför kylaren, finns en tillförsel av vätska för att kompensera för dess förlust i kretsen på grund av avdunstning och läckor. Ångan som genereras i systemet från det övre kylargrenröret och kylmanteln avleds ofta in i expansionstankens övre hålrum.

Vätskekylning jämfört med luftkylning har följande fördelar: enklare motorstart vid låga omgivningstemperaturer, jämnare motorkylning, möjligheten att använda blockcylinderkonstruktioner, förenklad layout och möjligheten att

luftvägsisolering, mindre ljud från motorn och lägre mekanisk belastning i dess delar. Vätskekylsystemet har dock ett antal nackdelar, såsom en mer komplex design av motorn och systemet, behovet av kylvätska och tätare oljebyten, risken för vätskeläckage och frysning, ökat korrosivt slitage, betydande bränsleförbrukning, mer komplext underhåll och reparationer, samt (i vissa fall) ökad känslighet för förändringar i omgivningstemperaturen.

Vätskepump 14 (se fig. b) cirkulerar kylvätska i systemet. Centrifugalvingepumpar används ofta, men ibland används kugghjuls- och kolvpumpar. Termostaten 9 kan vara en- eller tvåventiler med ett flytande termoelektriskt element eller ett element innehållande ett fast fyllmedel (ceresin). I vilket fall som helst måste materialet för det termoelektriska elementet ha en mycket hög volymetrisk expansionskoefficient så att termostatventilskaftet vid uppvärmning kan röra sig ett ganska stort avstånd.

Nästan alla motorer i vätskekylda markfordon är utrustade med så kallade slutna kylsystem som inte har en konstant koppling till atmosfären. I detta fall bildas övertryck i systemet, vilket leder till en ökning av vätskans kokpunkt (upp till 105... 110°C), en ökning av kylningseffektiviteten och en minskning av förlusterna, samt en minskning av sannolikheten för att luft- och ångbubblor uppstår i vätskeflödet.

Att upprätthålla det erforderliga övertrycket i systemet och säkerställa tillgång till atmosfärisk luft under vakuum utförs med en dubbel ång-luftventil, som är installerad på den högsta punkten av vätskesystemet (vanligtvis i påfyllningslocket på expansionstanken eller kylaren ). Ångventilen öppnas, vilket gör att överskottsånga kan strömma ut i atmosfären om trycket i systemet överstiger atmosfärstrycket med 20 ... 60 kPa. Luftventilen öppnar när trycket i systemet minskar med 1... 4 kPa jämfört med atmosfärstrycket (efter att motorn stoppats kyls kylvätskan ner och dess volym minskar). De tryckfall vid vilka ventilerna öppnar säkerställs genom att välja parametrar för ventilfjädrarna.

I ett vätskeventilerat kylsystem tvättas kylaren av luftflödet som skapas av fläkten. Beroende på radiatorns och fläktens relativa läge kan följande typer av fläktar användas: axiella, centrifugala och kombinerade, vilket skapar både axiella och radiella luftflöden. Axialfläktar installeras framför radiatorn eller bakom den i en speciell lufttillförselkanal. Luft tillförs en centrifugalfläkt längs dess rotationsaxel och avlägsnas längs radien (eller vice versa). När kylaren är placerad framför fläkten (i sugområdet) är luftflödet i kylaren mer jämnt, och lufttemperaturen höjs inte på grund av att den blandas av fläkten. När kylaren är placerad bakom fläkten (i utloppsområdet) är luftflödet i kylaren turbulent, vilket ökar kylningsintensiteten.

På tunga hjul- och bandfordon drivs fläkten vanligtvis från motorns vevaxel. Kardan-, rem- och växellådor (cylindriska och koniska) transmissioner kan användas. För att minska dynamiska belastningar på fläkten i dess drivning från vevaxeln används ofta avlastnings- och dämpningsanordningar i form av torsionsrullar, gummi-, friktions- och viskösa kopplingar samt vätskekopplingar. För fläktdrift relativt lågeffektsmotorer Speciella elmotorer som drivs av det inbyggda elsystemet används ofta. Detta minskar vanligtvis vikten kraftverk och förenklar dess layout. Dessutom kan användningen av en elmotor för att driva fläkten att du kan reglera dess rotationshastighet och därför kylningsintensiteten. Vid låga kylvätsketemperaturer är det möjligt automatisk avstängning fläkt

Radiatorer förbinder luft- och vätskebanorna i kylsystemet med varandra. Syftet med radiatorer är att överföra värme från kylvätskan atmosfärisk luft. Huvuddelarna av kylaren är inlopps- och utloppsgrenrören samt kärnan (kylgallret). Kärnan är gjord av koppar, mässing eller aluminiumlegeringar. Beroende på vilken typ av kärna de särskiljer följande typer radiatorer: rörformade, rörformade plattor, tubformade tejp, plattor och honeycomb.

I kylsystem för hjul- och bandfordon är rörformade plattor och rörformade radiatorer mest utbredda. De är styva, hållbara, lätta att tillverka och har hög termisk effektivitet. Rören till sådana radiatorer har vanligtvis ett platt-ovalt tvärsnitt. Rörformade radiatorer kan också bestå av runda eller ovala rör. Ibland placeras platta ovala rör i en vinkel på 10...15° mot luftflödet, vilket främjar turbulisering (virvling) av luft och ökar värmeöverföringen från radiatorn. Plattorna (banden) kan vara släta eller korrugerade, med pyramidformade utsprång eller böjda snitt. Korrugeringen av plattorna, appliceringen av spår och utsprång ökar kylytan och ger ett turbulent luftflöde mellan rören.

Ris. Galler av rörformade plattor (a) och rörformade tejp (b) radiatorer

Motorns kylsystem inre förbränning utformad för att avlägsna överskottsvärme från motordelar och komponenter. Faktum är att det här systemet är dåligt för din ficka. Ungefär en tredjedel av värmen som erhålls från förbränning av värdefulla bränslen måste avledas i miljön. Men detta är strukturen hos en modern förbränningsmotor. Det ideala skulle vara en motor som kan fungera utan värmeavledning miljö, och förvandla det hela till användbart arbete. Men materialen som används i modern motorkonstruktion kommer inte att motstå sådana temperaturer. Därför måste minst två grundläggande motordelar - cylinderblocket och cylinderhuvudet - kylas ytterligare. I början av bilindustrin dök två kylsystem upp och konkurrerade under lång tid: vätska och luft. Men luftsystem kylning tappade gradvis mark och används nu främst på mycket små motorfordonsmotorer och generatoraggregat låg effekt. Låt oss därför ta en närmare titt på vätskekylsystemet.

Design av kylsystem

Kylsystemet för en modern bilmotor inkluderar en motorkylmantel, en kylvätskepump, en termostat, anslutningsslangar och en kylare med en fläkt. Värmarens värmeväxlare är ansluten till kylsystemet. Vissa motorer använder även kylvätska för att värma gasreglaget. I motorer med överladdningssystem tillförs även kylvätska till vätskeluftkylare eller till själva turboladdaren för att minska dess temperatur.

Kylsystemet fungerar ganska enkelt. Efter start av en kall motor börjar kylvätskan cirkulera i en liten cirkel med hjälp av en pump. Den passerar genom kylmanteln på motorblocket och cylinderhuvudet och går tillbaka till pumpen genom bypass (bypass) rören. Parallellt (på de allra flesta moderna bilar) cirkulerar vätskan konstant genom värmarens värmeväxlare. Så snart temperaturen når det inställda värdet, vanligtvis runt 80–90 ˚С, börjar termostaten att öppna. Dess huvudventil leder flödet till kylaren, där vätskan kyls av ett motflöde av luft. Om luftflödet inte räcker till kommer kylsystemets fläkt, i de flesta fall elektriskt driven, i drift. Rörelsen av vätska i alla andra komponenter i kylsystemet fortsätter. Undantaget är ofta förbikopplingskanalen, men den stänger inte på alla fordon.

Under de senaste åren har kylsystemsdesignerna blivit väldigt lika varandra. Men två grundläggande skillnader kvarstår. Den första är placeringen av termostaten före och efter radiatorn (längs vätskerörelsens riktning). Den andra skillnaden är användningen av en cirkulerande expansionstank under tryck, eller en tank utan tryck, vilket är en enkel reservvolym.

Med hjälp av exemplet med tre kylsystemscheman kommer vi att visa skillnaden mellan dessa alternativ.

Komponenter

Cylinderhuvud och blockmantel De är kanaler gjutna i en aluminium- eller gjutjärnsprodukt. Kanalerna är tätade och skarven mellan blocket och cylinderhuvudet tätas med en packning.

Kylvätskepump blad, centrifugaltyp. Drivs i rotation heller kamrem, eller hjälpdrivremmen.

Termostatär en automatisk ventil som aktiveras när en viss temperatur uppnås. Den öppnas och en del av den heta vätskan dumpas i kylaren, där den svalnar. Nyligen har elektronisk styrning av denna enkla enhet börjat användas. Kylvätskan började värmas upp med ett speciellt värmeelement för att vid behov öppna termostaten tidigare.

Vätskeersättning och spolning

Om du inte har behövt byta ut någon komponent i kylsystemet tidigare, rekommenderar instruktionerna att du byter frostskyddsmedel minst vart 5-10 år. Om du aldrig har behövt tillsätta vatten till systemet från en kapsel, eller ännu värre, från ett dike vid vägkanten, behöver systemet inte spolas när du byter vätska.

Men om bilen har sett mycket under sin livstid, är det bra att göra det när du byter vätska. Efter att ha öppnat systemet på flera ställen kan du skölja det noggrant med en ström av vatten från en slang. Eller töm bara den gamla vätskan och fyll den med en ren, kokat vatten. Starta motorn och värm upp till driftstemperatur. Efter att ha väntat tills systemet har svalnat, för att inte brännas, töm vattnet. Rengör sedan systemet med luft och tillsätt nytt frostskyddsmedel.

Spolning av kylsystemet startas vanligtvis i två fall: när motorn överhettas (detta visar sig främst på sommaren) och när kaminen slutar värma på vintern. I det första fallet ligger orsaken i att kylarrören är övervuxna med smuts på utsidan och igensatta på insidan. I det andra fallet är problemet att värmarens radiatorrör är igensatta med avlagringar. Missa därför inte möjligheten att skölja alla komponenter noggrant under ett planerat vätskebyte och när du byter kylsystemkomponenter.