Частина 1 - рідинна система охолодження, whatisvehicle
Згадаймо ще раз трохи про дану систему охолодження.
У рідинної системі охолодження використовуються спеціальні охолоджуючі рідини - антифризи різних марок, які мають температуру загустіння - 40 ° С і нижче. Антифризи містять антикорозійні і антивспенивающие присадки, які виключають утворення накипу. Вони дуже отруйні і вимагають обережного поводження. У порівнянні з водою антифризи мають меншу теплоємність і тому відводять теплоту від стінок циліндрів двигуна менш інтенсивно.
Так, при охолодженні антифризом температура стінок циліндрів на 15 ... 20 ° С вище, ніж при охолодженні водою. Це прискорює прогрів двигуна і зменшує зношування циліндрів, але в літній час може привести до перегріву двигуна.
Оптимальним температурним режимом двигуна при рідинної системі охолодження вважається такою, при якому температура охолоджуючої рідини в двигуні становить 80 ... 100 ° С на всіх режимах роботи двигуна.
У двигунах автомобілів застосовується закрита (герметична) рідинна система охолодження з примусовою циркуляцією охолоджувальної рідини.
Внутрішня порожнина закритої системи охолодження не має постійного зв'язку з навколишнім середовищем, а зв'язок здійснюється через спеціальні клапани (при певному тиску або вакуумі), що знаходяться в пробках радіатора або розширювального бачка системи. Охолоджуюча рідина в такій системі закипає при 110 ... 120 ° С. Примусова циркуляція охолоджуючої рідини в системі забезпечується рідинним насосом.
Система охолодження двигуна состоітіз:
- сорочка охолодження головки і блоку циліндрів;
- радіатор;
- насос;
- термостат;
- вентилятор;
- розширювальний бачок;
- з'єднувальні трубопроводи і зливні краники.
Крім того, в систему охолодження входить обігрівач салону кузова автомобіля.
Принцип роботи системи охолодження
Пропоную спочатку розглянути принципову схему системи охолодження.
1 - обігрівач; 2 - двигун; 3 - термостат; 4 - насос; 5 - радіатор; 6 - пробка; 7 - вентилятор; 8 - розширювальний бачок;
А - мале коло циркуляції (термостат закритий);
А + Б - велике коло циркуляції (термостат відкритий)
Циркуляція рідини в системі охолодження здійснюють за двома колам:
1. Мале коло - рідина циркулює при пуску холодного двигуна, забезпечуючи його швидкий прогрів.
2.Большой коло - рух циркулює при прогрітому двигуні.
Якщо говорити простіше, то мале коло це циркуляція охолоджуючої рідини БЕЗ радіатора, а велике коло - циркуляція охолоджуючої рідини ЧЕРЕЗ радіатор.
Пристрій системи охолодження розрізняються за своїм устроєм в залежності від моделі автомобіля, однак, принцип дії єдиний.
Пропоную розібрати пристрій системи по послідовності роботи. Отже, початок роботи системи охолодження відбувається при запуску серця даної системи - рідинного насоса.
Рідинний насос забезпечує примусову циркуляцію рідини в системі охолодження двигуна. На двигунах автомобілів застосовують лопатеві насоси відцентрового типу.
Шукати наш рідинної насос або ж водяну помпу слід на передній частині двигуна (передня частина це та, яка ближче до радіатора і там де розташований ремінь / ланцюг).
Рідинної насос з'єднаний ременем з колінчастим валом і генератором. Тому, щоб знайти наш насос досить знайти колінчастий вал і знайти генератор. Про генератор ми поговоримо пізніше, але поки лише покажу, що потрібно шукати. Генератор виглядає як циліндр, прикріплений до корпусу двигуна:
Отже, з розташуванням розібралися. Тепер давайте розглянемо його пристрій. Нагадаємо, що пристрій всієї системи і її деталей по-різному, але принцип роботи цієї системи однаковий.
3 - Сальник; 4 - Підшипник валика насоса.
5 - Маточина шківа вентилятора; 6 - стопорний гвинт.
7 - Валик насоса; 8 - Корпус насоса; 9 - Крильчатка насоса.
10 - Приймальний патрубок.
Робота насоса полягає в наступному: привід насоса здійснюється від колінчастого вала через ремінь. Ремінь крутить шків насоса, обертаючи маточину шківа насоса (5). Той в свою чергу приводить в обертання вал насоса (7), на кінці якого знаходиться крильчатка (9). Охолоджуюча рідина надходить в корпус насоса (8) через приймальний патрубок (10), а крильчатка переміщує її в сорочку охолодження (через віконце в корпусі, видно на малюнку, напрямок руху з насоса показано стрілкою).
Таким чином, насос має привід від коленвала, рідина надходить в нього через приймальний патрубок і йде в сорочку охолодження.
Давайте тепер подивимося, а звідки надходить рідина в насос? А рідина надходить через дуже важливу деталь - термостат. Саме термостат відповідальний за температурний режим.
Термостат автоматично регулює температуру води для прискорення прогріву двигуна після пуску. Саме робота термостата визначає, по якому колу (великим або малому) піде охолоджуюча рідина.
Виглядає цей агрегат приблизно ось так в реальності:
Принцип роботи термостата дуже простий: термостат має чутливий елемент, всередині якого знаходиться твердий наповнювач. При певній температурі він починає плавитися і відкриває основний клапан, а додатковий навпаки, закривається.
1, 6, 11 - патрубки; 2, 8 - клапани; 3, 7 - пружини; 4 - балон; 5 - діафрагма; 9 - шток; 10 - наповнювач
Робота термостата проста, її можна подивитися тут:
Термостат має два вхідних патрубка 1 і 11, вихідний патрубок 6, два клапана (основний 8, додатковий 2) і чутливий елемент. Термостат встановлений перед входом в насос охолоджуючої рідини і з'єднується з ним через патрубок 6.
Черезпатрубок 1 з'єднується срубашкой охолодження двигуна,
Через патрубок 11 - з нижнім відводить бачком радіатора.
Чутливий елемент термостата складається з балона 4, гумової діафрагми 5 і штока 9. Всередині балона між його стінкою і гумовою діафрагмою знаходиться твердий наповнювач 10 (мелкокристаллический віск), що володіє високим коефіцієнтом об'ємного розширення.
Основний клапан 8 термостата з пружиною 7 починає відкриватися при температурі охолоджуючої рідини понад 80 ° С. При температурі менше 80 ° С основний клапан закриває вихід рідини з радіатора, і вона надходить з двигуна в насос, проходячи через відкритий додатковий клапан 2 термостата з пружиною 3.
При зростанні температури охолоджуючої рідини понад 80 ° С в чутливому елементі плавиться твердий наповнювач, і обсяг його збільшується. Внаслідок цього шток 9 виходить з балона 4, і балон переміщається вгору. Додатковий клапан 2 при цьому починає закриватися і при температурі понад 94 ° С перекриває прохід охолоджуючої рідини від двигуна до насоса. Основний клапан 8 в цьому випадку відкривається повністю, і охолоджуюча рідина циркулює через радіатор.
Робота клапана зрозуміло і наочно показана на малюнку нижче:
А - мале коло, основний клапан закритий, перепускний - закритий. Б - великим коло, основний клапан відкритий, перепускний - закритий.
1 - Вхідний патрубок (від радіатора); 2 - Основний клапан;
3 - Корпус термостата; 4 - Пропускний клапан.
5 - Патрубок перепускного шланга.
6 - Патрубок подачі охолоджуючої рідини в насос.
7 - Кришка термостата; 8 - Поршень.
Отже, ми розібралися з малим колом. Розібрали пристрій насоса і термостата, з'єднаних між собою. А тепер давайте перейдемо до великого кола і ключовим елементом великого кола - радіатора.
Радіатор забезпечує відведення теплоти охолоджуючої рідини в навколишнє середовище. На легкових автомобілях застосовуються трубчасто-пластинчасті радіатори.
Отже, розрізняють 2 види радіаторів: розбірний і не розбірний.
Знизу представлено їх опис:
Хочу ще раз сказати про розширювальний бачок (expansion Tank)
Поруч з радіатором або ж на ньому встановлюється вентилятор. Давайте тепер перейдемо до пристрою цього самого вентилятора.
Вентилятор збільшує швидкість і кількість повітря, що проходить через радіатор. На двигунах автомобілів встановлюють чотирьох- і шестилопатеві вентилятори.
Якщо застосовується механічний вентилятор,
Як ми вже раніше говорили, в зачеплення входить так само генератор (4).
Якщо застосовується електровентилятор,
то вентилятор складається з електродвигуна 6 і вентилятора 5. Вентилятор - чотирилопатевий, кріпиться на валу електродвигуна. Лопаті на ступиці вентилятора розташовані нерівномірно і під кутом до площини його обертання. Це збільшує подачу вентилятора і зменшує гучність його роботи. Для більш ефективної роботи електровентилятор розміщений в кожусі 7, який прикріплений до радіатора. Електровентилятор кріпиться до кожуха на трьох гумових втулках. Вмикається і вимикається електровентилятор автоматично датчиком 3 в залежності від температури охолоджуючої рідини.
Отже, давайте підведемо підсумок. Не будемо голослівними і підведемо підсумок по якій-небудь картинці. Не варто робити акцент на конкретний пристрій, але ось принцип роботи треба зрозуміти, бо він однаковий у всіх системах, хоч як мене відрізнялося їх пристрій.
При пуску двигуна починає обертатися колінчастий вал. Через ремінну передачу (нагадаю, що на ній же знаходиться і генератор) передається обертання на шків рідинного насоса (13). Той приводить в обертання вал з крильчаткою всередині корпусу рідинного насоса (16). Охолоджуюча рідина надходить в сорочку охолодження двигуна (7). Далі через випускний патрубок (4) охолоджуюча рідина повертається в рідинної насос через термостат (18). В цей час в термостаті відкритий перепускний клапан, але закритий основний. Тому, рідина циркулює через сорочку двигуна без участі радіатора (9). Це забезпечує швидкий прогрів двигуна. Після того як охолоджуюча рідина нагрівається, відкривається основний клапан термостата і закривається перепускний клапан. Тепер рідина не може текти через перепускний патрубок термостата (3) і змушена текти через підвідний патрубок (5) в радіатор (9). Там рідина охолоджується і надходить назад в рідинної насос (16) через термостат (18).
Варто зауважити, що деяка частина охолоджуючої рідини надходить з сорочки охолодження двигуна в обігрівач через патрубок 2 і повертається з обігрівача через патрубок 1. Але про це ми поговоримо в наступному розділі.
Сподіваюся, тепер система стане зрозуміла для Вас. Прочитавши цю статтю, я сподіваюся, можна буде зорієнтуватися в іншій системі охолодження, зрозумівши принцип роботи цієї.
Пропоную ознайомитися так само з наступною статтею: