Chladicí systém motoru: zařízení a princip činnosti

Chladicí systém motoru ve vozidle je navržen tak, aby chránil přístroj před přehřátím a tím sleduje výkonnost celé jednotky motoru. Chlazení je nejdůležitější funkcí při provozu spalovacího motoru.

Důsledky selhání chlazení ICE se mohou stát smrtelnými pro samotnou jednotku až po úplnou poruchu bloku válců. Poškozené uzly nemusí být vystaveny opravám, jejich údržba bude nulová. Mělo by být s veškerou péčí a odpovědností věnovat pozornost provozu a provádět pravidelné čištění chladicího systému motoru.

Ovládání chladicího systému se majitel automobilu postará o "zdraví srdce" svého železného "koně".

Účel chladicího systému

Teplota v bloku válců při běžícím zařízení může vzrůst na 1900 ℃. Z tohoto množství tepla je užitečná pouze část a používá se v požadovaných režimech provozu. Zbytek je vyveden chladicím systémem mimo motorový prostor. Zvýšení teploty nad normu může vést k negativním důsledkům, které vedou k vypálení mazací, narušení technických mezer mezi určitými částmi, a to zejména v pístu, která sníží jejich životnost. Přehřátí motoru v důsledku toho porucha chladicího systému motoru, je jednou z příčin detonace hořlavé směsi přiváděné do spalovací komory.

Podchlazení motoru je také nežádoucí. V "chladné" jednotce dochází ke ztrátě výkonu, hustota oleje stoupá, což zvyšuje tření nezasazených sestav. Pracovní spalitelná směs je částečně kondenzovaná, čímž zbaví stěny válce mazadla. Současně se povrch stěny válce podrobuje korozi způsobenému tvorbou usazenin síry.

Chladicí systém motoru je navržen tak, aby stabilizoval tepelný režim nezbytný pro normální provoz motoru vozidla.

Typy chladicího systému

Chladicí systém motoru je klasifikován podle metody odvodu tepla:

• chlazení kapalinou v uzavřeném stavu;
• chlazení vzduchu v otevřeném typu;
• kombinovaný (hybridní) systém odvodu tepla.

V současné době je vzduchové chlazení v automobilech extrémně vzácné. Tekutina může být otevřeného typu. V takových systémech dochází k odvádění tepla parním potrubím do okolního prostředí. Uzavřený systém je izolován od vnější atmosféry. Proto je tlak v chladicím systému motoru tohoto typu mnohem vyšší. Při vysokých tlacích se zvyšuje prahová hodnota chlazení chladicího prvku. Teplota chladiva v uzavřeném systému může dosáhnout 120 ° C.

Chlazení vzduchem

Přirozené chlazení vzduchem je nejjednodušší způsob, jak odstranit teplo. Motory s tímto typem chlazení vyzařují teplo do životního prostředí pomocí otočných žeber umístěných na povrchu jednotky. Takový systém má obrovský nedostatek funkčnosti. Faktem je, že tato metoda přímo závisí na malé specifické teplo vzduchu. Kromě toho existují problémy s jednotností odvodu tepla z motoru.

Takové nuance zabraňují současně instalaci účinné a kompaktní instalace. V chladicím systému motoru proudí vzduch nepravidelně do všech částí a je nutné se vyvarovat místního přehřátí. Podle konstrukčních prvků jsou ploutve pro chlazení namontovány na těch místech motoru, kde aerodynamické hmotnosti jsou nejméně aktivní kvůli aerodynamickým vlastnostem. Ty části motoru, které jsou nejvíce náchylné na teplo, jsou uspořádány tak, aby vyhovovaly vzdušným hmotám, zatímco "chladnější" oblasti jsou umístěny za sebou.

Nucené chlazení vzduchem

Motory s tímto typem přebytečného odvodu tepla jsou vybaveny ventilátorem a chladícími žebry. Takový soubor sestav umožňuje uměle vhánění vzduchu do chladicího systému motoru pro vyfukování chladicích žeber. Nad ventilátorem a žeber namontován ochranný kryt, který je zapojen ve směru hmoty vzduchu pro chlazení a zabraňuje pronikání vnějšího tepla.

Pozitivní momenty u tohoto typu chlazení jsou jednoduchost konstrukčních prvků, nízká hmotnost, nedostatek napájecích zdrojů a chladicí okruhy. Nevýhody jsou vysoká hladina hluku fungování systému a nedostatečná schopnost zařízení. Také při nuceném chlazení vzduchu nebyl vyřešen problém s lokálním přehřátím jednotky a bezústředností vyfukování napříč instalovanými pouzdry.

Tento typ varování před přehřátím motoru byl aktivně využit až do sedmdesátých let. Práce chladicího systému motoru s nuceným vzduchem byla oblíbená u malých vozidel.

Chlazení kapalinami

Tekutý chladicí systém pro dnešní den je nejoblíbenější a nejrozšířenější. Proces odvádění tepla probíhá pomocí tekutého chladiva, které se pohybuje podél hlavních motorových prvků přes speciální uzavřené dálnice. Hybridní systém kombinuje prvky chlazení vzduchu s kapalinou současně. Kapalina je chlazena v chladiči s ploutvemi a ventilátorem s pouzdrem. Takový chladič je také ochlazován proudem vzduchu při pohybu vozidla.

Chladicí systém motoru kapaliny poskytuje minimální hladinu hluku během provozu. Tento typ sbírá teplo na celém místě a odvádí ho z motoru s vysokou účinností.

Metodou pohybu kapalných chladicích systémů jsou klasifikovány:

• nucený oběh - pohyb kapaliny probíhá pomocí čerpadla, které je součástí motoru a přímo chladicího systému;
• cirkulace termosifonu - pohyb je prováděn v důsledku rozdílu v hustotě ohřívaného a chlazeného chladiva;
• kombinovaná metoda - cirkulace kapaliny působí současně dvěma způsoby.
  

Chladicí systém motoru

Návrh kapalného chlazení má stejnou strukturu a prvky, a to jak u benzinového motoru, tak u dieselového motoru. Systém sestává z:

• radiátorová jednotka;
• olejový chladič;
• ventilátor s nainstalovaným krytem;
• čerpadlo (čerpadlo s odstředivou silou);
• Expanzní nádoba pro ohřátou kapalinu a regulaci hladiny;
• cirkulačního termostatu chladiva.

Při vypláchnutí chladicího systému motoru jsou všechny tyto uzly (s výjimkou ventilátoru) ovlivněny efektivnějším dalším provozem.

Chladicí kapalina protéká potrubí uvnitř jednotky. Celá řada takových průchodů se nazývá "chladící bunda". Pokrývá nejvíce vystavené oblasti motoru. Chladivo, pohybující se po něm, absorbuje teplo a přenáší ho do bloku chladiče. Chlazení, opakuje kruh.

Provoz systému

Jedním z hlavních prvků zařízení chlazení motoru je chladič. Jeho úkolem je ochlazovat chladicí kapalinu. Skládá se z latí radiátorů, které jsou uloženy uvnitř trubky pro pohyb tekutiny. Chladicí kapalina vstupuje do chladiče přes spodní tryskou a vystupuje přes vrchol, který je namontován v horní nádrži. Nad nádrží je krk uzavřený víkem se speciálním ventilem. Při zvýšení tlak v chladicím systému motoru, ventil je mírně otevřený a kapalina vstupuje do expanzní nádrže, která je připojena samostatně v motorovém prostoru.

Také na chladiči je teplotní čidlo, které signalizuje řidiči maximální vyhřívání kapaliny pomocí zařízení instalovaného v kabině na informačním panelu. Ve většině případů je k radiátoru připojen ventilátor (někdy dva) s pouzdrem. Ventilátor se automaticky aktivuje po dosažení kritické teploty chladicí kapaliny nebo je z čerpadla vyveden z pohonu.

Čerpadlo zajišťuje konstantní cirkulaci chladicí kapaliny v celém systému. Rotační energie čerpadla se získává pomocí řemenového pohonu z řemenice klikového hřídele.

Termostat ovládá velký a malý okruh cirkulace chladiva. Při prvním spuštění motoru spustí termostat kapalinu v malém kruhu tak, aby motorová jednotka rychle zahřála provozní teplotu. Poté termostat otevírá velký kruh chladicího systému motoru.

Nemrznoucí kapalinu nebo vodu

Jako chladicí kapalina se používá voda nebo nemrznoucí směs. Moderní majitelé automobilů jsou stále více využíváni. Voda zamrzne při mínusových teplotách a je katalyzátorem v korozi, což negativně ovlivňuje systém. Jedinou výhodou je vysoká ztráta tepla a možná přístupnost.

Nemrznoucí směs nezmrazuje chlad, zabraňuje koroze, zabraňuje usazování síry v chladicím systému motoru. Má však nižší tepelný výkon, což negativně ovlivňuje horkou sezónu.

Poruchy

Důsledky poruchy chlazení jsou přehřátí nebo podchlazení motoru. Přehřátí může být způsobeno nedostatečnou kapalinou v systému, nestabilní provoz čerpadla nebo ventilátoru. To je také abnormální provoz termostatu, když potřebuje otevřít velký chladící kruh.

Poruchy systému chlazení motoru mohou být způsobeny silnou kontaminací radiátorem, poškozenými linkami, špatným provozem krytu chladiče, expanzní nádrží nebo nekvalitní nemrznoucí kapalinou.