Как работает система охлаждения: Система охлаждения двигателя: как она работает?

Система охлаждения двигателя: как она работает?

При работе автомобиля сгорает топливная смесь, освобождая огромное количество тепла. Чтобы не перегревался и не подвергался разрушению двигатель, в транспортные средства устанавливается система охлаждения (СО), состоящая из нескольких элементов, о функциях каждого из них расскажем подробно.

Работа системы охлаждения

Как только запускается мотор, начинают вращение лопасти помпы. Они принуждают охлаждающую жидкость (ОЖ) циркулировать по малому кругу обращения СО. Мотор прогревается и выходит на отметки рабочей температуры. После этого открывается термостат, ОЖ переходит в режим циркуляции по большому кругу СО, уже включая и радиатор. Уже в охлаждённом виде технические жидкости попадают в рубашку мотора. Если температура ОЖ поднимается до 100 градусов и выше, включается вентилятор, усиливающий воздушные потоки, которые проходят через радиатор, тем самым, делая процесс охлаждения намного эффективней. У автомобилей, выпущенных пару десятков лет назад, вентилятор соединён с валом помпы ремнём, и потому вращение происходит постоянно.

Что заливать в систему охлаждения?

В качестве ОЖ используются тосол или антифриз. Они имеют в составе химические элементы и соединения, не позволяющие воде превращаться в лёд даже при самых низких температурах. ОЖ также содержат вещества, благодаря которым предотвращается:

• Вспенивание;
• Появление коррозии и ржавчины;
• Смазывается водяной насос.

А вот воду использовать в качестве ОЖ нельзя, поскольку она очень скоро разрушит металл СО. Нагреваясь, ОЖ увеличивается в объёме, и её излишки начинают выбрасываться в расширительный бачок, соединённый с горловиной радиатора гибким шлангом. Через расширительный бачок ОЖ заливают и, при необходимости, доливают.

В салоне машины есть ещё один радиатор, так называемая печка. Зимой автовладельцы, как правило, открывают заслонку печки и нагретая ОЖ циркулирует по теплообменнику, согревая и воздух салона в автомобиле.

СО довольно проста и практически не требует никакого обслуживания. При отсутствии утечек ОЖ система работает без проблем 2 года. По истечении двух лет ОЖ в системе следует заменять, и при этом постоянно отслеживать состояние патрубков: резина от старости может пересохнуть и растрескаться, и произойти это может в дороге. Тогда продолжать движение будет невозможно. Следовательно, через каждые 5 – 6 лет надо производить замену всех резиновых патрубков.

В транспортных средствах, выпущенных недавно, СО ещё работает и для:

• Охлаждения масла;
• Воздуха системы вентиляции;
• Турбонаддува;
• Кондиционера;
• Печки салона;
• Газа в рециркуляционной системе;
• Рабочей жидкости АКПП.

Виды систем охлаждения

Нужно отметить, что современное автомобилестроение использует три вида систем охлаждения:

• Жидкостную;
• Воздушную;
• Комбинированную.

Жидкостная СО, которая отводит тепло потоком жидкости, применяется чаще всех остальных. Она функционирует с гораздо меньшим шумом, чем её воздушная сестра, причём, равномерно и очень эффективно охлаждает детали мотора.

Типичные поломки в системе охлаждения

Поломки СО не относятся к неисправностям, с которыми движение запрещено, однако, каждый разумный автовладелец весьма заинтересован в продлении срока службы своего железного коня, и его сердца – двигателя. И в первую очередь, это касается необходимости интенсивного отвода тепла.

К самым распространённым причинам поломок в СО относится:

• Течь;
• Не герметичность.

Это может произойти из-за резкой смены температуры окружающей среды. Ещё одна популярная поломка – закоксованность шлангов и патрубков системы. Они теряют эластичность под воздействием тех же высоких температур. ОЖ может протекать и ввиду повреждений радиатора от удара, или в результате химического воздействия составляющими тосола. Из строя может выйти и термостат. Он находится в контакте с жидкостью, и потому коррозирует, а потом может и заклинить. Серьёзная неприятность для системы – поломка помпы, или циркуляционного насоса из-за некачественной запчасти, или износа. Понять и уловить это можно по характерному свисту подшипника. Это означает, что пришло время замены циркуляционного насоса. Иногда СО банально засоряется из-за отложения солей в каналах. Циркуляция ОЖ нарушается, отвод тепла при этом ухудшается, что приводит к перегреву двигателя.

Уход за системой охлаждения

Элементарные правила эксплуатации СО и их соблюдение позволяет автовладельцам избегать, или минимизировать негативное воздействие неисправностей на работу машины. Следует постоянно контролировать уровень охлаждающей жидкости в системе. Её объём может меняться, а зависит это от условий эксплуатации автомобиля. Если уровень ОЖ понижается постоянно, значит, нужно искать место утечки тосола. Нередко пятна ОЖ обнаруживаются на узлах и агрегатах в моторном отсеке.

Перегрев двигателя может происходить, когда:

• Заклинивает термостат,
• Засоряются каналы,
• Уровня ОЖ в системе недостаточно.

Причину же недостаточного нагрева двигателя следует искать в заклиненном термостате.

Как работает система охлаждения двигателя?

Сейчас мы с вами разберем, как работает система охлаждения двигателя. Во-первых, система охлаждения двигателя предназначена для принудительной циркуляции охлаждающей жидкости по двигателю в целях отвода тепла от нагреваемых деталей.

Основная задача системы охлаждения – поддержания оптимального теплового режима, который обеспечит нормальную работу двигателя при разных нагрузках.

Температура охлаждающей жидкости должна находиться в пределах 80-95 градусов. Этот режим считается оптимальным для работы двигателя автомобиля.

В системе охлаждения установлен водяной насос принудительного действия, который гоняет охлаждающую жидкость (тосол) по системе охлаждения.

Водяной насос системы охлаждения двигателя состоит из корпуса 1, подводящего патрубка охлаждающей жидкости 4, уплотнительной прокладки 2, крыльчатки 3. Крыльчатка  водяного насоса выполнена в такой форме, чтобы качественно качать жидкость из радиатора в рубашку охлаждения (по большому кругу) и через перепускной патрубок (по малому кругу).

Когда двигатель прогревается, охлаждающая жидкость еще не нагрета, поэтому жидкость циркулирует по малому кругу, через перепускной патрубок, под нагнетанием водяного насоса.

 

Когда двигатель нагревается до температуры 80-90 градусов, в работу вступает

термостат. Термостат имеет твердый наполнитель с активной массой. В случае нагревания двигателя, масса расширяется и воздействует на шток, закрепленный на клапане, клапан открывается, и жидкость начинает циркулировать по большому кругу, через радиатор.

Радиатор служит для охлаждения жидкости. Жидкость охлаждается за счет потока воздуха через решетку радиатора впереди автомобиля, и за счет работы вентилятора, который создает поток воздуха на радиатор. Когда жидкость охлаждается

, то водяной насос через впускной патрубок опять закачивает жидкость с помощью крыльчатки в рубашку охлаждения.

Продолжайте читать и смотреть устройство автомобиля изучая материалы постепенно.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания автомобиля: виды, устройство, неисправности

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания автомобиля (СО) – это конструктивное решение, которое отводит от двигателя транспортного средства излишки тепла и передаёт их в окружающую среду, а также позволяет двигателю оперативно прогреться. Именно возможность быстро прогреться, достигнув оптимального уровня рабочей температуры, и поддержка этой температуры на заданном уровне — одни из важнейших факторов эффективной работы ДВС.

 

Назначение системы охлаждения двигателя — предотвращение повреждений деталей двигателя автомобиля в результате его перегрева и износа, охлаждение отработавших газов, масла в системе смазки.

Виды систем охлаждения двигателя (жидкостная и воздушная)

Системы охлаждения  (СO) ДВС транспортных средств бывают разных видов:

• Воздушными.
• Жидкостными (функционирующими на воде, антифризах).
• Гибридными.

Воздушная СО – это конструкция, которая обеспечивает отвод излишек тепла от цилиндров и стенок камер с помощью принудительного потока воздуха. Принуждение возникает за счет вентиляторов. Они могут быть автономными или объединёнными с маховиком. Воздух может нагнетаться или просасываться. 

 
Наиболее активно воздушные системы охлаждения двигателя устанавливались на авто в шестидесятые годы прошлого века. В том числе, такое решение было популярно у заводов, выпускающих Volkswagen, Citroën, Honda, Porsche. Но со временем у легковых автомобилей двигатели с воздушным охлаждением стало возможно встретить всё реже. Это легко объяснить тем, что большинство легковых авто, появившихся позже, в том числе, современные легковые авто – это, преимущественно, переднеприводные модели с поперечным расположением ДВС. При такой системе трудно организовать эффективную систему воздушного охлаждения.

К тому же, при воздушном охлаждении производители вынуждены существенно увеличивать габариты двигателя, а вместе с ним возрастает и уровень шума.

Но на сельскохозяйственные, коммунальные машины, скутера, мотоблоки такие СО по-прежнему ставят. Правда, даже у тракторов их можно встретить уже очень редко.

Вторая же разновидность СО –  жидкостная система охлаждения двигателя – это система, где есть промежуточный теплоноситель (жидкость – антифриз). Именно антифриз основательно «прорабатывает» толщь стенок блока цилиндров. Роль отводящего агента у большинства СО такого типа при этом опять-таки играет воздух. Поэтому часто системы называют не просто жидкостными, а комбинированными, гибридными. С точки зрения физики, это действительно верно (и более грамотно), но при этом, так как жидкостные системы в чистом виде (без отводящего агента в виде воздуха) сейчас не используются (первые системы были именно непосредственно жидкостными и работали исключительно на воде), в том, что жидкостными и гибридными МО называют на практике одни и те же решения, ничего зазорного нет.  

И современные автомобилисты, и механики жидкостными СО называют, как правило, именно гибридные решения. Те, где задействован и воздух, и антифриз.

Потоки жидкостной СО

Жидкостные системы охлаждения двигателей могут быть с параллельными, последовательными и смешанными потоками.

Параллельные потоки. Антифриз под давлением поступает в блок цилиндров, проходит через отверстия прокладки головки блока и в головку блока. 

Последовательные потоки. Жидкость поступает к задней части блока цилиндра, а затем перетекает в головку блока цилиндров. Здесь она течет вокруг каждого цилиндра и только потом через перекрестные проходы попадает во коллектор впуска.

Смешанные потоки. У некоторых ДВС потоки теплоносителя объединены. Вентиляционные отверстия берут на себя функцию выпуска пара.

Устройство системы охлаждения двигателя

Сначала затронем конструирование устройства системы охлаждения. При конструировании системы охлаждения производители учитывают целый комплекс факторов: 

• тепловая мощностью ДВС (быстрота выделения тепла),
• габаритов радиатора, вентилятора и водяной помпы, 
• давления в СО,
• конструктивных особенностей термостата.

Если проектируется жидкостная система, учитывается тип охлаждающей жидкости – антифриза: этиленгликолевый (карбоксилатный, лобридный, комбинированный), пропилен-гликолевый. 

Если проектируется воздушная СО, обязательно учитывается температура и влажность окружающего ДВС воздуха.

При конструировании воздушных систем специалисты заинтересованы, в первую очередь, обеспечить подачу воздуха к:

• перемычкам между гнездами клапанов (самым горячим местам головки цилиндров), если речь касается бензиновых ДВС.
• форсункам, если в фокусе внимания – дизельные двигатели.

Обязательно учитываются параметры оребрения двигателя. Идеальный вариант – брать в расчет показатели аэродинамического сопротивления оребрения двигателя, но на практике чаще берется всё-таки удельная поверхность оребрения. Учитывать показатели аэродинамического сопротивления, когда речь идёт о достаточно простой и недорогой технике достаточно нерационально. И проще пожертвовать именно этим параметром.

Как устроена система охлаждения двигателя автомобиля, работающего на антифризе?

В зависимости от того, какое охлаждение – воздушное или на антифризе, отличается схема системы охлаждения двигателя.

Итак, общее устройство системы охлаждения двигателя автомобиля, работающего  на антифризе состоит из следующих элементов:

1. «Водяная рубашка».  Полости между двойными стенками двигателя, имеющие сообщение друг с другом. Расположены в зонах присутствия избытка тепла. Фактически это всё пространство вокруг цилиндров ДВС, заполненное охлаждающей жидкостью.

 
 
2. Термостат. Специальный клапан между «рубашкой» ДВС и входным патрубком устройства радиатора. Когда клапан открывается, для охлаждающей жидкости возникают все условия, чтобы она беспрепятственно попадала в радиатор. Излишки жидкости возвращаются в водяную рубашку через обводный канал. В зависимости от конструктивных особенностей СО, модели силового агрегата, компоновки ДВС термостат может иметь разную локацию. Чаще всего термостат расположен в зоне выхода антифриза из головки блока цилиндров.
 

 
3. Радиатор. Устройство, предназначенное непосредственно для отдачи (отвода) тепла в атмосферу и охлаждения жидкости внутри каналов. Представляет собой конструкцию из трубок, спаянных в виде прямоугольника, крепящегося на двух бачках. Изготавливается из металла (меди, алюминия), нескольких металлов (медь + латунь), комбинации металла и пластика. Большинство современных радиаторов – с алюминиевой сердцевиной с бачками из армированного пластика. В этом случае деталь обладает более высокими показателями коррозионной стойкости и теплопроводности. Устройство монтируется в зоне, которая лучше всего обдувается. Идеальный вариант – зона в подкапотном пространстве спереди автомобиля (причем к такому конструкционному решению инженеры нередко прибегают даже, если ДВС имеет заднее расположение). У некоторых автомобилей радиаторы устанавливаются возле боковых стенок авто. Но как правило, в этом случае о обдуве заботится воздухозаборник, а радиаторов – несколько. Такой вариант можно встретить у спорткаров. 

 

Теплоноситель может поступать в радиатор сверху и направляться вниз в основной бочок, а может двигаться от одной стороны устройства к противоположной его стороне (СО с поперечным потоком). На подавляющее большинство современных СО монтируют радиаторы именно с поперечным потоком.

У большинства радиаторов горловина имеет крышку, оснащённую подпружиненным клапаном, предназначенного для герметичного закрытия вентиляционных каналов СО. Это конструктивное решение необходимо для поддержания оптимального рабочего давления. Наиболее распространёнными и внушающими доверие пользователям радиаторами являются устройства торговых марок Behr Hella, DENSO, LUZAR, Stellox, SAT, AVA.

4. Вентилятор – устройство, помогающее усилить поток набегающего воздуха на радиатор. Воздушный поток направлен по направлению к двигателю.  Запускается за счёт муфты (электромагнитной, гидравлической от сигнала датчика при превышении порогового значения температуры охлаждающей жидкости.   На большинстве современных транспортных средств стоят электровентиляторы: один или несколько (один непосредственно для охлаждения, другой – для работы с высокими температурами).  На транспортных средствах с продольным расположением ДВС и задним приводом также можно встретить термостатический вентилятор охлаждения (вентилятор с термостатической пружиной). Он запускается ремнем от коленчатого вала.
 
    
5. Помпа — центробежный насос. Именно от помпы зависит, будет ли в системе обеспечена бесперебойная циркуляция жидкости (запускаются, чаще всего ремнем – от коленчатого или распределительного вала, шестернями или дополнительной помпой , работающей от электронного блока управления.

6. Расширительный бачок с подпружиненными клапанами. Присутствует у систем с радиатором без заливной горловины.

7.Температурный датчик. Присутствует у авто с электронным блоком управления. Сигналы с датчика поступают непосредственно на ЭБУ, а затем на исполнительные устройства (например, вентилятор).   

Устройство воздушной СО

Если же перед нами устройство воздушной системы охлаждения, где теплоносителем выступает непосредственно поток воздуха, то устройство включает следующие элементы:

• вентилятор, состоящий из диффузора с неподвижными лопастями (направляют воздух) и ротора. Как правило, запускается при помощи ремня и работает от шкива коленвала охладительные ребра цилиндров и головки (или головок), 
• съемный кожух, 
• дефлекторы (монтируются непосредственно над вентканалом) и контрольные приборы. 

Принцип работы системы охлаждения двигателя автомобиля на антифризе

Принцип работы системы зависит от того, что является теплоносителем.

Работа системы охлаждения двигателя на антифризе:

• Антифриз циркулирует (движется по маршруту) принудительно. 
• Движение жидкости производится через «рубашку охлаждения» двигателя.
• Охлаждение ДВС и нагрев охлаждающей жидкости осуществляются синхронно. 
• Антифриз к водяной рубашке движется от первого цилиндра к последнему или от выпускного коллектора к впускному (в зависимости от потоков)
• Жидкость циркулирует по малому (до нагрева) или большому кругу (после нагрева). Свой путь антифриз начинает  по большому кругу. Путь к маломому кругу до достижения определённой температуры  жидкости недоступен, это происходит благодаря закрывающемуся клапану. Когда температура, напротив, падает, то клапан  срабатывает снова, и рабочим путем антифриза, как и в начале работы, становится  малый круг.
• В момент запуска ДВС антифриз  – холодный. При включении системы он нагревается, проходит через радиатор, охлаждается встречным потоком воздуха, в том числе, при необходимости  –  потоком воздуха от вентилятора.

Проходя путь через рубашку охлаждения блока цилиндров и головки цилиндров, жидкость в СО сначала увеличивается, а затем после прохождения радиатора охлаждается до начального уровня. 

• Чаще всего у ДВС горячая охлаждающая жидкость выходит из корпуса термостата (температурно-регулирующего клапана), протекает через радиатор поток жидкости охлаждается потоком воздуха, 
• Назад жидкость возвращается через выходной патрубок основного бачка и через шланг идёт к входному патрубку циркуляционного насоса. Он и прогоняет поток жидкости через рубашку охлаждения двигателя. На некоторых двигателях (например, Chrysler и General Motor’s) альтернативой термостату выступает водяной насос. 

Воздушное охлаждение

Схема работы СО следующая:

• Вентилятор создает поток воздуха
• Наружная область блоков цилиндров и головки омываются мощным потоком воздуха,
• Излишки тепла направляются в атмосферу.

Важно! Воздушный поток целенаправленно направляется на наиболее нагреваемые детали – цилиндры и головки. Степень интенсивности охлаждения зависит от того, какие стоят вентиляторы, и как организовано направление потока воздуха. Распределить воздух на все детали ДВС помогают тонкие пластины-дефлекторы.

Степень интенсивности охлаждения, а значит, и результат, напрямую зависит от организации направления потока воздуха и расположения вентилятора.

Неисправности в системе охлаждения

Не секрет, что именно на СО приходится около 25 – 30% неисправностей ДВС. И, если регулярно не проводить диагностику, не принимать меры, можно «нарваться» на дорогостоящий ремонт. 

Если же всё делать своевременно, то решением проблемы может стать замена небольшой детали или даже просто регулировка одного из узлов.

Популярные неисправности в системе охлаждения:

• Проблемы со шлангами. Износ, потеря герметичности, повреждение, расслаивание,  набуханием материала, влекущее за собой изменение диаметра шланга. Если шланг получит повреждение во время работы двигателя, вся охлаждающая жидкость будет утеряна. Для того, чтобы решить проблему со шлангом, чаще всего требуется его замена, но иногда достаточно решить проблему только с хомутовым соединением.
• Нарушение герметичности радиатора. Чаще всего под воздействием камней, противогололедных реагентов. Практика показала, что чаще радиатор «летит» в системах без кондиционера (если он есть те же на себя часто берет теплообменник).
• Зависание» термостата. Если «зависание» происходит в закрытом состоянии, ДВС начинает перегреваться, если открытом – будет проблема с нагревом. Иногда для решения проблемы достаточно регулировки, но часто может потребоваться и замена этого устройства.
• Течь расширительного бачка (нередкое явление для тех схем системы охлаждения двигателя, где бачок работает под давлением).
• Потеря герметичности пробки радиатора.  При этой неисправности система не сможет обеспечивать повышение температуры кипения жидкости. В зависимости от ситуации проблема может решаться механическим способом, или требуется замена пробки. К пробке ни в коем случае нельзя относится халатно. Именно от неё зависит, удастся ли удержать нужное давление в СО.
• Воздушная пробка. Приводит к перегреву двигателя либо нарушению прогрева салона (то есть двигатель может хорошо прогреваться, а тепло в салон перестаёт поступать). Для диагностики проверяют уровень антифриза в расширительном бачке, проводят визуальный осмотр. Для решения проблемы ус старых транспортных средств на радиаторе откручивают  отточенных навыков: нужно снять пластиковую защиту, демонтировать хомут, подать в бачок воздух посредством компрессора, провести проверку на отсутствие пузырьков воздуха, накинуть на штуцер патрубок, монтировать специальную пробку и запускают двигатель, у современных авто в большинстве случае решение проблемы требует затянуть хомут, довести антифриз до оптимального уровня.
• Обрыв ремня вентилятора. Распространённая поломка у мототехники, коммунальной техники, где стоит воздушная СО. Об этой неисправности у большинства транспортных средств сигнализирует контрольная лампа. Проблема решается путём замены ремня.
• Загрязнение патрубков, влекущее за собой попадание в СО посторонних примесей и её выход из строя. Проблема решается путём промывки, удаления ржавчины, шлака, накипи, остатков масла, силикатного геля.

Как систематизировать знания и получить практические навыки по теме?

Изучить тему «Системы смазки и охлаждения» подробно поможет лицензионный обучающий продукт «Автомобильные основы» на платформе LCMS ELECTUDE.

Видеообзор этого обучающего продукта для вас доступен прямо сейчас:

Огромное преимущество использование платформы состоит в том, что вы не просто последовательно получаете необходимый набор знаний, а имеете возможность поработать с устройствами на практике, отточить навыки диагностики и ремонта (платформа располагает встроенным тренажёром).

Платформа адаптивна как для проведения занятий в аудитории, так и дистанционного обучения. Очень удобно, что система располагает продуманной системой тестов. Можно не просто изучить материал, а проконтролировать, как он усвоен, какой реальный прогресс при изучении системы охлаждения двигателя.

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.

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 на автомобилях Toyota: сервисное обслуживание и ремонт в Измайлово и Люберцах — Регламентное ТО и запись — Страхование — Условия покупки

Для чего необходима система охлаждения двигателя?

Двигатель внутреннего сгорания устроен таким образом, что неизменным побочным продуктом его работы является тепловая энергия. При сгорании топливной смеси внутренняя температура в цилиндре двигателя может превышать 2000 °C. Теплообмен между металлическими узлами двигателя очень быстро приводит к распространению нагрева по всему агрегату. Работа в перегретом состоянии — это повышенный износ компонентов двигателя и снижение его мощности. При сильном перегреве закипает антифриз, из-за чего двигатель может выйти из строя и для восстановления его работоспособности потребуется капитальный ремонт.

Вот почему так важен отвод высоких температур от работающего двигателя. В современных автомобилях он реализован по принципу жидкостной системы охлаждения. Основные её компоненты и их типичные неисправности могут быть представлены следующим списком.

Основные узлы системы охлаждения на автомобилях Toyota

• Рубашка системы охлаждения — полость, облегающая области двигателя, наиболее подверженные нагреву. В рабочем состоянии заполнена антифризом. Типичные проблемы: коррозия, пробоина, образование течи.
• Помпа, обеспечивающая циркуляцию жидкости в системе охлаждения. Как правило, имеет привод от вала двигателя на ременной передаче. Если помпу клинит, циркуляция жидкости в системе полностью прекращается. Результат — закипание антифриза в системе через несколько минут после старта, а также возможный обрыв ремня, что ведёт к ещё большим неприятностям.
• Термостат — регулятор циркуляции охлаждающей жидкости. Исправный термостат направляет жидкость по малому кругу без охлаждения посредством радиатора, если температура двигателя не достигла рабочей нормы. Однако если он поломан, переключения на большой круг циркуляции может не произойти. Результат — постоянное закипание, необходимость в срочном ремонте.
• Радиатор — важнейший узел системы охлаждения. Представляет собой массивную алюминиевую ёмкость, которая дополнительно снабжена сложной металлической структурой из ребристых пластин и выступов. Расположен этот узел в хорошо вентилируемой передней части подкапотного пространства. За счёт развитой поверхности и хорошего коэффициента теплопередачи радиатор достаточно быстро охлаждает антифриз, сосредоточивая в своих внутренностях значительное его количество. Типичные проблемы — коррозия, течь, пробоины и деформация после ДТП, разгерметизация.
• Расширительный бачок — служит для понижения давления в системе охлаждения при перегревах. Проблемы этого узла также типичны — утечка жидкости, разгерметизация.
• Шланги, патрубки и соединительные элементы — возможные проблемы, связанные с ними, также очевидны.

Проблемы с системой охлаждения? Приезжайте в автосервис Тойота Центр Измайлово и Люберцы

Специалисты Тойота Центр Измайлово и Люберцы внимательно осмотрят систему охлаждения вашего автомобиля, локализуют и устранят причину неисправности. Сварка для радиаторов и другие ремонтные работы, а также поиск и замена запчастей, относящихся к системе охлаждения двигателя, будут выполнены на самом высоком техническом уровне. Звоните, чтобы уточнить любую интересующую вас информацию.

Автор текста «Тойота Измайлово«

как работает и из чего состоит ‎| Автозапчасти на Zapnado.ru

03 Декабря 2018• Система охлаждения двигателя

Устройство системы охлаждения двигателя, диагностика и обслуживание системы охлаждения двигателя. Что такое помпа, для чего необходим термостат, какую функцию выполняет радиатор.

При работающем двигателе газы в цилиндрах могут нагреваться до температуры ‎‎+1800-2000°С. Лишь часть тепла, которое выделяется при данном процессе, ‎будет преобразована в полезную работу. За отвод оставшейся части отвечает ‎система охлаждения.‎

При слишком повышенной температуре двигателя начинается процесс ‎выгорания смазки. Это приводит к повышенному трению, что становится ‎причиной быстрого износа деталей. Однако пониженные температуры также ‎являются нежелательными. Если двигатель переохлажден, его мощность падает, ‎а смазка становится более вязкой, что также становится причиной повышенного ‎трения и коррозийного повреждения цилиндров. Система охлаждения ‎двигателя призвана поддерживать температурный режим, который является ‎оптимальным для работы.‎

Какими бывают системы охлаждения?‎

Система охлаждения может быть жидкостной или воздушной, однако последняя ‎на сегодняшний день редко используется в конструкции автомобиля. ‎Жидкостные системы делятся на два типа:‎

• открытые — сообщение с окружающей средой осуществляется при ‎помощи пароотводной трубки;‎

• закрытые (наиболее распростарненные) — не имеют сообщения с ‎окружающей среды, вследствие чего давление в них более высокое.‎

Системы охлаждения также отличаются друг от друга по типу циркуляции ‎жидкости. Они классифицируются следующим образом:‎

• принудительные — за циркуляцию отвечает насос. Как правило, он ‎располагается прямо в двигателе;‎

• термосифонные — жидкость циркулирует благодаря тому, что имеет ‎различную плотность при различной температуре. Работа двигателя ‎запускает процесс нагрева жидкости, находящейся в рубашке охлаждения. ‎Жидкость поднимается в ее верхнюю часть, а потом попадает в бачок ‎радиатора. Ее тепло отдается воздуху, после чего плотность повышается, ‎вследствие чего жидкость возвращается в систему охлаждения;‎

• комбинированные. Охлаждения деталей, нагревающихся сильнее всего ‎‎(головки блока цилиндров), осуществляется принудительно. Блоки ‎цилиндров охлаждаются согласно термосифонному принципу. ‎

Как устроена система охлаждения?‎

В двигателях внутреннего сгорания автомобилей чаще всего применяют ‎закрытые системы, в которых охлаждающая жидкость циркулирует ‎принудительно. Такие системы состоят из следующих элементов:‎

• рубашка охлаждения блока;‎

• головка цилиндров;‎

• радиатор охлаждения;‎

• насос охлаждающей жидкости;‎

• вентилятор;‎

• термостат;‎

• шланги и патрубки;‎

• расширительный бачок;‎

• радиатор отопителя салона. ‎

От цилиндров автомобильного мотора исходит тепло. За счет этого нагревается ‎охлаждающая жидкость, которая находится в рубашке охлаждения. Поступая в ‎радиатор двигателя, она охлаждается, после чего снова поступает в рубашку. ‎

Насос (помпа двигателя) обеспечивает принудительную циркуляцию. ‎Охлаждение осуществляется за счет того, что жидкость в радиаторе, в ‎интенсивном режиме обдувается воздухом. Термостат берет на себя задачу ‎регулировки степени охлаждения — он может пустить жидкость по большому ‎кругу системы, что позволяет значительно снизить температуру, или по молому, ‎когда необходимо поднять уровень температуры до «рабочих» значений. Датчик ‎вентилятора, реагируя на температуру, в автоматическом режиме включает или ‎отключает вентилятор охлаждения радиатора. ‎

Посмотрите видеообзор о системе охлаждения двигателя современного автомобиля:

03 Декабря 2018• Система охлаждения двигателя

Как работает система охлаждения двигателя

А автомобильный двигатель при работе выделяет много тепла, и его необходимо постоянно охлаждать, чтобы избежать двигатель повреждать.

Обычно это делается путем обращения охлаждающая жидкость жидкость обычно вода, смешанная с антифриз раствор через специальные охлаждающие каналы. Некоторые двигатели охлаждаются воздухом, проходящим через оребрение. цилиндр оболочки.

Как циркулирует охлаждающая жидкость

Типичная система водяного охлаждения с вентилятором с приводом от двигателя: обратите внимание на перепускной шланг, отводящий горячую охлаждающую жидкость для нагревателя.Герметичная крышка расширительного бачка имеет подпружиненный клапан, который открывается при превышении определенного давления.

Система охлаждения с водяным охлаждением

А с водяным охлаждением блокировка двигателя а также крышка цилиндра имеют соединенные между собой каналы охлаждающей жидкости, проходящие через них. В верхней части ГБЦ все каналы сходятся к единому выпускному отверстию.

А насос , приводимый шкивом и ремнем от коленчатый вал , выталкивает горячую охлаждающую жидкость из двигателя в радиатор , который является формой теплообменник .

Нежелательное тепло передается от радиатора в воздушный поток, а затем охлажденная жидкость возвращается к впускному отверстию в нижней части блока и снова течет обратно в каналы.

Обычно насос направляет охлаждающую жидкость вверх через двигатель и вниз через радиатор, пользуясь тем фактом, что горячая вода расширяется, становится легче и поднимается над холодной водой при нагревании. Его естественная тенденция — течь вверх, а насос способствует циркуляции.

Радиатор соединен с двигателем резиной. шланги , и имеет верхний и нижний резервуары, соединенные стержнем из множества тонких трубок.

Трубки проходят через отверстия в стопке тонких пластин из листового металла, так что сердцевина имеет очень большую площадь поверхности и может быстро отдавать тепло более холодному воздуху, проходящему через нее.

В старых автомобилях трубки проходят вертикально, но современные автомобили с низким фасадом имеют радиаторы поперечного потока с трубками, которые проходят из стороны в сторону.

В двигателе при нормальной рабочей температуре охлаждающая жидкость лишь чуть ниже нормальной точки кипения.

Риск закипания можно избежать, увеличив давление в системе, что повышает температуру кипения.

Дополнительное давление ограничивается крышкой радиатора, в которой находится давление клапан в этом. Избыточное давление открывает клапан, и охлаждающая жидкость вытекает через переливной патрубок.

в система охлаждения этого типа происходит постоянная небольшая потеря охлаждающей жидкости, если двигатель работает очень горячо. Систему время от времени необходимо пополнять.

Более поздние автомобили имеют герметичную систему, в которой любой перелив расширительный бак , из которого он всасывается обратно в двигатель при остывании оставшейся жидкости.

Как помогает вентилятор

Радиатор нуждается в постоянном потоке воздуха через его сердцевину для надлежащего охлаждения. Когда машина движется, это все равно происходит; но когда он неподвижен поклонник используется для облегчения воздушного потока.

Вентилятор может приводиться в движение двигателем, но, если двигатель не работает, он не всегда нужен во время движения автомобиля, поэтому энергия используется для вождения отходов топливо .

Чтобы преодолеть это, некоторые автомобили имеют вязкая муфта жидкость схватить работает с помощью термочувствительного клапана, который отключает вентилятор до тех пор, пока температура охлаждающей жидкости не достигнет заданного значения.

В других автомобилях есть электровентилятор, который также включается и выключается по температуре. датчик .

Для быстрого прогрева двигателя радиатор закрывается термостат , обычно размещается над насосом. Термостат имеет клапан, работающий от камеры, заполненной воском.

Когда двигатель нагревается, воск плавится, расширяется и толкает клапан, позволяя охлаждающей жидкости течь через радиатор.

Когда двигатель останавливается и остывает, клапан снова закрывается.

Вода расширяется при замерзании, и если вода в двигателе замерзнет, ​​она может лопнуть блок или радиатор. Так антифриз обычно этиленгликоль добавляется в воду, чтобы снизить ее Точка замерзания до безопасного уровня.

Антифриз не следует сливать каждое лето; его обычно можно оставить на два-три года.

Системы охлаждения двигателя с воздушным охлаждением

в с воздушным охлаждением Двигатель, блок и ГБЦ выполнены с глубокими ребрами снаружи.

Ребра цилиндра с воздушным охлаждением шире в верхней части, где выделяется больше всего тепла.Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к ребрам. Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к ребрам.

Воздушное охлаждение через ребра

Ребра цилиндра с воздушным охлаждением шире в верхней части, где выделяется больше всего тепла. Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к ребрам. Ребра цилиндра с воздушным охлаждением шире в верхней части, где выделяется больше всего тепла.

Водяная система отопления

В нагревателе, работающем от водяного клапана, весь воздух проходит через матрицу. Температура матрицы регулируется путем регулирования количества проходящей через нее горячей воды.

Часто воздуховод проходит вокруг ребер, и вентилятор с приводом от двигателя продувает воздух через канал, чтобы отводить тепло от ребер.

Чувствительный к температуре клапан регулирует количество воздуха, нагнетаемого вентилятором, и поддерживает постоянную температуру даже в холодные дни.

Охлаждение масла

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 выделяет автомобильный двигатель.

Подумайте об этом. Двигатель небольшой машины, движущейся по шоссе со скоростью 50 миль в час, будет производить примерно 4000 взрывов в минуту.Наряду со всем трением движущихся частей это много тепла, которое нужно сосредоточить в одном месте. Без эффективной системы охлаждения двигатель нагреется и перестанет работать в течение нескольких минут.

Современная система охлаждения должна обеспечивать прохладу автомобиля при температуре окружающей среды 115 градусов, а также тепло в зимнюю погоду -25 градусов.

Два типа охлаждения

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

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

Что происходит внутри…

Система жидкостного охлаждения работает путем постоянного пропускания жидкости через каналы в блоке двигателя. Охлаждающая жидкость, приводимая в действие водяным насосом, проталкивается через блок цилиндров.Когда раствор проходит через эти каналы, он поглощает тепло от двигателя.

После выхода из двигателя эта нагретая жидкость попадает в радиатор, где охлаждается воздушным потоком, поступающим через решетку радиатора автомобиля. Во время прохождения через радиатор жидкость будет охлаждаться, снова возвращаясь к двигателю, чтобы забрать больше тепла от двигателя и унести его

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

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

Из-за очень высокой температуры двигателя кажется, что охлаждающая жидкость может легко достичь точки кипения. Однако система находится под давлением, чтобы предотвратить подобное.Когда система находится под давлением, охлаждающей жидкости намного труднее достичь точки кипения.

Однако иногда давление увеличивается, и его необходимо сбросить до того, как оно сдует шланг или прокладку. Крышка радиатора сбрасывает избыточное давление и жидкость, накапливая ее в резервном баке. После того, как жидкость в резервном резервуаре охлаждается до приемлемой температуры, она возвращается в систему охлаждения для повторной циркуляции.

The Killer Cooling Agent: антифриз

Антифриз — неотъемлемая часть системы охлаждения.Состоящий из этиленгликоля, антифриз выдерживает температуры в несколько десятков градусов ниже нуля, и в то же время без кипячения выдерживает температуру двигателя, превышающую 250 градусов.

Для большинства климатических условий смесь 50% антифриза и 50% воды является лучшей смесью охлаждающей жидкости. Если температура намного ниже нуля, лучше всего использовать смесь 75% антифриза и 25% воды, но такой процент концентрации является исключением, а не нормой.

Также важно отметить, что антифриз очень ядовит как для животных, так и для человека.Хранить ее подальше от животных очень важно, потому что их привлекает сладкий вкус жидкости, и они с готовностью ее выпьют. При попадании внутрь этиленгликоль образует кристаллы оксалата кальция, которые могут вызвать почечную недостаточность с последующей смертью.

Итак, не пытаясь походить на голос мрака и гибели, будьте осторожны с антифризом и немедленно вытрите любые капли или разливы.

Систему охлаждения можно обслуживать, полностью сливая старую охлаждающую жидкость и заменяя ее свежим раствором.Промывка под давлением, которая должна выполняться профессионалами, удалит любые водные накипи вместе с любыми остатками старой охлаждающей жидкости или осадка.

Когда система полностью промывается в одном направлении, механик часто выполняет обратную промывку, идущую в направлении, противоположном нормальному потоку жидкости. После того, как обратная промывка выполнила свою работу, устанавливается новый термостат, и система заполняется свежим охлаждающим раствором.

После заправки, удаления накипи и очистки система снова готова начать работу по охлаждению двигателя.

Как работает система охлаждения двигателя

Опубликовано в: Советы по вождению.

Двигатель — важная часть вашего автомобиля, на него возложена ответственность за выработку энергии, чтобы ваш автомобиль — и вы — двигались. Для этого он сжигает топливо и при этом выделяет тепло. Для поддержания работы двигателя транспортного средства, а также обеспечения максимальной производительности вашего транспортного средства, необходимо поддерживать работу двигателя в оптимальном диапазоне рабочих температур, и именно здесь система охлаждения двигателя становится важной.

Вам интересно, как работает система охлаждения двигателя? Прочтите и узнайте, как сохранить двигатель в рабочем состоянии, не приваривая поршневые кольца к стенкам цилиндров двигателя.

Компоненты системы охлаждения

Радиатор

Как работает система охлаждения двигателя

Работа радиатора заключается в отводе тепла, вырабатываемого двигателем, в окружающую среду. Обычно он состоит из плоских алюминиевых ребер и пластикового верха или, в старых моделях автомобилей, медного сердечника и латунного верха.Он состоит из различных частей, включая впускной и выпускной патрубки, герметичную крышку и сливную пробку.

Вентиляторы охлаждения радиатора

Вентиляторы охлаждения радиатора

Радиатор оснащен вентиляторами, которые помогают охлаждать воздух через ребра радиатора. Вентиляторов может быть один или два, но все они имеют крышку, предназначенную для защиты пальцев и прямого потока воздуха. На старых моделях вентилятор включается при каждом работающем двигателе, но на более новых моделях вентилятор управляется компьютером, который меняет скорость вращения вентилятора в зависимости от температуры двигателя.

Крышка давления и резервный резервуар для воды

Герметичный колпачок и резервный бак для воды

По мере того, как температура двигателя повышается от начальной температуры запуска, температура охлаждающей жидкости, циркулирующей вокруг блока цилиндров, также увеличивается, что приводит к расширению охлаждающей жидкости. Поскольку это расширение происходит в герметичной системе, внутреннее давление увеличивается, позволяя охлаждающей жидкости безопасно достигать температуры 240 градусов без кипения.

Если давление продолжает расти, клапан внутри герметичной крышки выпускает охлаждающую жидкость в резервный резервуар для воды.Это одна из причин, почему вы должны заполнять этот резервуар только до рекомендованного максимума, если вы действительно заправляете за отмеченную линию, есть вероятность, что ваша охлаждающая жидкость будет потрачена впустую, когда уровень жидкости начнет повышаться.

Датчик температуры охлаждающей жидкости

Датчик температуры охлаждающей жидкости

Само название должно дать вам представление о том, что делает этот компонент, это датчик температуры, который служит для считывания температуры двигателя. Это компонент, который предоставляет необходимые данные, используемые компьютером транспортного средства для управления работой вентилятора радиатора, оптимизации впрыска топлива и момента зажигания двигателя, а также источник показаний температуры двигателя, отображаемых на консоли водителя.

Насос

Насос

Насос служит той же цели, что и сердце — циркулирует хладагент. Внутри корпуса находится радиальное рабочее колесо, которое с помощью змеевика приводится в движение вращательным движением двигателя. При работающем двигателе насос будет поддерживать циркуляцию охлаждающей жидкости.

Охлаждающая жидкость

С технической точки зрения охлаждающая жидкость не считается частью системы охлаждения. Но это то, что делает возможным охлаждение двигателя. Если насос считается сердцем системы охлаждения, то охлаждающей жидкостью будет кровь, без нее насос бесполезен.Это может быть газ или жидкость. При вращении двигателя он поглощает выделяемое тепло и передает тепло радиатору, чтобы избавиться от него.

Термостат

Термостат

Термостат — это просто клапан, который проверяет температуру охлаждающей жидкости и позволяет ей проходить через радиатор только при превышении определенного значения температуры. Это означает, что когда вы впервые запускаете двигатель, охлаждающая жидкость циркулирует в двигателе (чтобы избежать горячих точек), пока двигатель не прогреется до эффективной рабочей температуры, только после этого охлаждающая жидкость может пройти через радиатор и выплеснуться. жара.

Байпасная система

Обходная система — это то, на что она похожа. Это канал, по которому охлаждающая жидкость перенаправляется к насосу, а не к радиатору. Когда двигатель только запускается и его температура не соответствует эффективной рабочей температуре, термостат закрывается, поэтому охлаждающая жидкость может рециркулировать вокруг двигателя без потери тепла на радиаторе.

Шланги

Поскольку охлаждающая жидкость должна покинуть резервуар для хранения и протекать через насос, блок двигателя и радиатор, ей требуется соединительный контур, и это то, что делает шланг, соединяя эти отдельные части.

В большинстве автомобилей используется термостойкая резина, но некоторые двигатели имеют встроенный канал в переднем корпусе или используют металлическую трубку. В любом случае, все они рассчитаны на то, чтобы выдерживать давление в системе охлаждения. Если вы заметили, что резина выглядит потрескавшейся и сухой, или становится губчатой ​​и мягкой, или немного вздувается на любом из концов, то пора заменить ее.

Собираем все вместе

Собираем все вместе

Как только вы зажигаете двигатель и поршни начинают двигаться, выделяется тепло.За счет движения поршня насос охлаждающей жидкости получает источник энергии для циркуляции охлаждающей жидкости вокруг блока цилиндров.

Предполагая, что двигатель был при очень низкой начальной температуре, термостат блокирует прохождение охлаждающей жидкости к радиатору (где она могла бы потерять тепло), направляя теперь уже теплую охлаждающую жидкость обратно в насос, который рециркулирует ее.

Когда температура охлаждающей жидкости оптимальна, термостат позволяет ей течь через радиатор для поддержания этой рабочей температуры.

Нет никаких уловок для поддержания оптимальной температуры двигателя. Если система неисправна, она перегреется. Самые важные советы по обслуживанию просты: убедитесь, что уровень охлаждающей жидкости находится на рекомендуемом уровне перед началом движения, периодически промывайте и доливайте охлаждающую жидкость, а также проверяйте шланги и ремни на предмет утечек или признаков ослабления.

---

Теги: Как работает система охлаждения двигателя

---

Как работает система охлаждения вашего двигателя?

Ваш двигатель должен многое сделать, чтобы вы продолжали двигаться.Он забирает топливо из топливной системы и создает крошечные контролируемые взрывы. Компоненты вращаются, вращаются и проворачиваются, и, несмотря на все это, двигатель довольно быстро нагревается. Фактически, типичный двигатель работает при температуре от 195 до 220 градусов по Фаренгейту, и это даже не включает температуру окружающей среды! Летом там становится еще жарче. К счастью, ваш двигатель может охладиться за счет использования радиатора и других компонентов как части системы охлаждения.Итак, как работает система охлаждения двигателя автомобиля?

Компоненты системы охлаждения

Система охлаждения состоит из нескольких компонентов и каналов, проходящих через блок цилиндров и головок для охлаждения двигателя. Тем не менее, ни один из этих компонентов не сможет выполнять свои задачи без использования охлаждающей жидкости. Смесь химикатов и воды, охлаждающая жидкость, также называемая антифризом, поддерживает охлаждение двигателя, а также предотвращает замерзание воды в двигателе при более низких температурах.В охлаждающую жидкость также входят некоторые присадки, в том числе смазочные, для защиты двигателя от повреждений. Охлаждающая жидкость начинается у водяного насоса и проходит по каналам двигателя, собирая тепло по мере продвижения. Он течет к головкам цилиндров для сбора тепла от камер сгорания, проходит мимо термостата через шланг радиатора и попадает в радиатор. Охлаждающая жидкость проходит через ребра радиатора, где она охлаждается воздушным потоком, проходящим через радиатор. Покидая радиатор, он возвращается к водяному насосу через нижний шланг радиатора.

Водяной насос

Водяной насос, приводимый в движение змеевиком от коленчатого вала, обеспечивает непрерывное прохождение охлаждающей жидкости через двигатель, радиатор и шланги при поддержании идеальной температуры. Без работающего водяного насоса охлаждающая жидкость не сможет попасть туда, где она необходима для отвода тепла, и может вызвать перегрев двигателя.

Термостат

Двигатели с жидкостным охлаждением оснащены термостатом, который расположен между двигателем и радиатором.Термостат контролирует температуру охлаждающей жидкости и регулирует ее поток. Термостат контролирует температуру двигателя, и, если температура двигателя низкая, термостат предотвращает вытекание охлаждающей жидкости и направляет ее обратно в двигатель. По мере повышения температуры термостат начнет медленно открываться. Термостат полностью откроется, когда двигатель достигнет температуры около 200 градусов по Фаренгейту.

Радиатор

Радиатор представляет собой теплообменник, предназначенный для передачи тепла от охлаждающей жидкости через его каналы, чтобы охлаждающая жидкость могла продолжать движение через двигатель.В основном сделанные из алюминия, радиаторы передают тепло от горячей охлаждающей жидкости по трубкам, и когда воздух дует с помощью вентиляторов, он проходит через ребра радиатора для охлаждения жидкости.

Крышка радиатора

Вода закипает примерно при 212 градусах по Фаренгейту, а поскольку охлаждающая жидкость частично состоит из воды, она тоже будет закипать при 212 градусах, верно? Не совсем. Благодаря давлению, создаваемому крышкой радиатора, температура кипения значительно повышается. Однако слишком большое давление может привести к серьезным повреждениям, и необходимо сбросить некоторое давление.Крышка радиатора сбрасывает давление, когда оно достигает определенной точки.

Шланги

Охлаждающая жидкость может перемещаться по двигателю только одним способом — через шланги радиатора. Шланги представляют собой гибкие соединения, прикрепленные к двигателю, по которым охлаждающая жидкость транспортируется между двигателем, радиатором и между ними. Охлаждающая жидкость направляется в радиатор для охлаждения и возвращается обратно в двигатель. Шланг отопителя предназначен для направления охлаждающей жидкости к нагревательному элементу автомобиля, называемому сердечником отопителя, для поддержания температуры в салоне в холодное время года.

Важность системы охлаждения двигателя

Ваш двигатель лучше работает при более высоких температурах, но слишком много тепла может нанести ему вред. Двигатель может быть серьезно поврежден, что может быть необратимым и привести к замене или очень дорогостоящему ремонту. Когда какая-либо часть системы охлаждения выходит из строя, ваш двигатель становится уязвимым для теплового повреждения. Компоненты в двигателе и вокруг него могут подвергнуться сильному нагреву. Перегрев может привести к расплавлению уплотнений, датчиков, ремней и других компонентов.В случае неисправности термостата, когда охлаждающая жидкость присутствует, но не может циркулировать, это может вызвать перегрев, который также может вызвать серьезные повреждения. Шланги, находящиеся под давлением, например, могут вызвать кипение охлаждающей жидкости, создавая значительное давление, и расширяться, что может привести к разрыву шлангов и утечке охлаждающей жидкости.

Головки цилиндров располагаются над цилиндрами на блоке цилиндров и закрывают цилиндр, создавая камеру сгорания. Однако головки цилиндров сделаны из алюминия и не предназначены для выдерживания суровых температур.Если автомобиль перегреется, головки цилиндров могут начать плавиться и деформироваться. Деформация является проблемой, поскольку она влияет на процесс сгорания и может привести к снижению мощности двигателя, вызвать пропуски зажигания или утечку масла.

Перегрев двигателя также может стать причиной взрыва прокладки головки блока цилиндров. Раздувание прокладки головки блока цилиндров приводит к значительным и дорогостоящим повреждениям. Охлаждающая жидкость начинает протекать и смешивается с моторным маслом. Хотя обе жидкости идеально подходят для работы вашего автомобиля, они не работают вместе.Масло и охлаждающая жидкость ухудшают работу двигателя и влияют на выхлопную систему, в том числе вызывают выход дыма из выхлопной трубы.

Что означает индикатор системы охлаждения двигателя?

Когда датчик температуры в вашем автомобиле достигает «опасной зоны», красная область, ближайшая к букве «H», означает высокую температуру, световой индикатор, похожий на волнообразный градусник, указывает на то, что двигатель становится слишком горячим и может перегреться. Это указание вам найти безопасное место, чтобы остановиться и попытаться дать двигателю остыть.Если вы находитесь в пробке и начинаете замечать, как стрелка поднимается вверх, вы можете попытаться повернуть вспять температуру, опустив окна и включив обогреватель на полную мощность. В любом случае, если ваша машина начинает перегреваться, не пытайтесь ехать дальше. Не рискуйте потенциальным повреждением вашего двигателя. Вместо этого обратитесь в службу буксировки и отбуксируйте свой автомобиль в ближайший к вам автомобильный центр, где техник может определить, что вызывает перегрев вашего автомобиля.

Как работает система охлаждения двигателя

Система охлаждения — незамеченный герой двигателя внутреннего сгорания.Он бесшумно поддерживает рабочую температуру двигателя, предотвращая перегрев, и в то же время подает жаркое уютное тепло в салон. Единственный раз, когда мы замечаем систему охлаждения, — это когда она выходит из строя, а это довольно часто может иметь катастрофические последствия.

Температура внутри камеры сгорания автомобильного двигателя (зона сгорания топлива) может легко достигать 1600 градусов. F. Рабочая температура двигателя должна быть в пределах 200 градусов. Это слишком много тепла, которое необходимо отвести.Рабочая температура двигателя зависит от температуры охлаждающей жидкости. Повреждение двигателя может произойти довольно быстро, когда температура охлаждающей жидкости начинает подниматься до 300 градусов.

Система охлаждения двигателя работает по принципу теплопередача. Теплообмен — это движение тепловой энергии от одного места к другому. Другой. Тепловая энергия всегда будет искать что-то более прохладное. Хороший пример это помещает теплую банку содовой (пива) в холодильник со льдом. С тепла энергия всегда будет переходить к чему-то более прохладному, тепловая энергия в банке переносится на лед, делая банку холодной. Холод по определению — это отсутствие тепловой энергии.

Вот как автомобильная система охлаждения использует механизм теплопередачи, чтобы ваш двигатель оставался холодным, а ваши пальцы — теплыми:

Водяной насос обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости через систему охлаждения. Водяной насос приводится в действие теми же ремнями привода вспомогательных агрегатов, которые приводят в действие генератор, насос гидроусилителя рулевого управления и компрессор кондиционера. Эти ремни приводятся в движение шкивом на передней части коленчатого вала.Водяной насос использует вращающиеся рабочие колеса для проталкивания охлаждающей жидкости через двигатель, радиатор и сердечник нагревателя.

Охлаждающая жидкость проходит через двигатель через водяные рубашки. Водяные рубашки расположены по всему двигателю, но в основном сконцентрированы вокруг камер сгорания, так как именно здесь вырабатывается тепло, и где температура самая высокая.

Термостат регулирует поток охлаждающей жидкости. Термостат является привратником системы охлаждения. В нем используется тарельчатый клапан с пружинным приводом, который закрывается при холодном двигателе, блокируя поток охлаждающей жидкости, и обычно открывается при температуре охлаждающей жидкости 185 — 195 градусов, в зависимости от номинала термостата.

Когда термостат закрыт, он подавляет охлаждающую жидкость. течь через радиатор. Охлаждающая жидкость проходит через двигатель через байпасный шланг. Это позволяет охлаждающей жидкости нагреваться без охлаждающего воздействия радиатор пытается его остыть. Таким образом двигатель и охлаждающая жидкость в состоянии достичь рабочей температуры.

Когда достигается рабочая температура, термостат открывается, позволяя охлаждающей жидкости течь через радиатор. В термостате используется биметаллическая пружина.Это означает, что пружина состоит из двух отдельных металлов, которые по-разному сжимаются и расширяются при изменении температуры. Когда горячая охлаждающая жидкость нагревает пружину, оба металла тянутся друг к другу, заставляя пружину сжиматься, что открывает тарельчатый клапан, позволяя охлаждающей жидкости течь.

Когда охлаждающая жидкость проходит через радиатор, он продолжает цикл нагрева и охлаждения. Когда охлаждающая жидкость проходит через двигатель, тепло передается от горячего двигателя к охлаждающей жидкости.Этот чрезвычайно горячий хладагент затем прокачивается через радиатор, где его тепловая энергия передается в атмосферу, и цикл продолжается.

Таким образом, когда охлаждающая жидкость протекает через радиатор, тепловая энергия охлаждающей жидкости направляется на металл в радиаторе. Охлаждающий вентилятор продувает воздух через ребра радиатора, позволяя тепловой энергии радиатора поступать в воздух, где она уходит. Это как подуть на картофель фри, чтобы остудить его.

Вентиляторы охлаждения имеют ременной привод или привод от электродвигателя.Вентиляторы с ременным приводом обычно оснащаются центробежной муфтой или термостатической муфтой. Центробежная муфта замедляет скорость вращения лопастей вентилятора по мере увеличения скорости двигателя, позволяя вентилятору вращаться свободно, отключаясь от крутящего момента двигателя. Это основано на предположении, что если частота вращения двигателя выше, автомобиль должен двигаться по дороге. Когда автомобиль движется, воздух естественным образом проходит через радиатор, поэтому скорость вентилятора меньше. Снижение скорости вращения вентилятора снижает нагрузку на двигатель, улучшая экономию топлива.

Термостатическая муфта имеет встроенную биметаллическую пружину. который снижает крутящий момент на лопастях вентилятора при холодном двигателе, позволяя им свободный ход. Когда пружина нагревается, лопасти вентилятора могут работать на полную мощность. Это также ограничивает сопротивление вентилятора, чтобы улучшить экономию топлива.

Электрические вентиляторы охлаждения активируются электронным Модуль управления (ECM), использующий данные о температуре охлаждающей жидкости двигателя датчик. Когда охлаждающая жидкость достигает заданной высокой температуры, контроллер ЭСУД включи вентилятор.Контроллер ЭСУД выключит вентилятор, когда охлаждающая жидкость достигнет заданная низкая температура.

Электрические вентиляторы лучше всего, потому что они не нагружают на двигателе, что помогает экономить топливо. Электронное управление охлаждением вентилятор позволяет блоку управления двигателем контролировать температуру охлаждающей жидкости, поддерживая оптимальная температура охлаждающей жидкости. Контроллер ЭСУД также включает вентилятор охлаждения, когда кондиционер работает. Конденсатор кондиционера расположен спереди. радиатора, поэтому крайне важно, чтобы воздух с постоянной высокой скоростью продувка радиатора и конденсатора при включенном кондиционере Бег.

Все автомобильные системы охлаждения закрыты герметичной крышкой. Поскольку тепло увеличивает давление, давление в системе охлаждения начинает расти, как только повышается температура. Излишне говорить, что если вы забудете проверить это давление, это может иметь катастрофические последствия. Герметичные колпачки вентилируют систему охлаждения с заданным давлением. Большинство крышек имеют давление 15 фунтов на квадратный дюйм (PSI). Это означает, что при 15 фунтах на квадратный дюйм крышка сбросит давление в атмосферу. Герметичный колпачок работает по тому же принципу, что и термостат.Биметаллическая пружина сжимается, поднимая уплотнение и позволяя сбросить давление.

Герметичная крышка может быть расположена на радиатора, либо на пластиковой бутылке дегазации. Бутылка для дегазации — это резервуар, размещается в моторном отсеке выше двигателя и радиатора. С воздух естественным образом поднимается, когда он попадает в жидкость, любой воздух в системе охлаждения попадает в бутыль с дегазатором и выталкивается из герметичной крышки во время вентиляции. Воздух вреден для системы охлаждения.Захваченный воздух прекратится поток охлаждающей жидкости, который может вызвать состояние перегрева, отсутствие пассажира перегрев камеры или ложные показания датчика температуры.

Системы, которые устанавливают герметичную крышку на радиатор используйте переливной бак. Все, что делает этот бак, это ловит любую охлаждающую жидкость, которая может вытечь. во время сброса давления. Если уровень охлаждающей жидкости в радиаторе должен упасть из-за до нормальных приливов и отливов в системе охлаждения охлаждающая жидкость будет всасываться из переливной бачок и обратно в радиатор.

Помимо охлаждения двигателя, система охлаждения помогает согреться. Тепло, которое дует в салон автомобиля на холодный день передается от горячего теплоносителя к активной зоне подогревателя, а затем к воздух, который нагнетается в машину двигателем вентилятора.

Сердечник обогревателя — это, по сути, мини-радиатор. Охлаждающая жидкость протекает через серию узких трубок, соединенных тонкими слоями металл, расположенный в виде сот. Горячие трубки нагревают соты, которые передают свою тепловую энергию воздуху, когда он проталкивается через сердечник нагревателя у электродвигателя вентилятора.Вот почему вы часто слышите о плохом термостат, вызывающий состояние отсутствия нагрева. Если термостат застрял в открытом положении, охлаждающая жидкость не имеет возможности достичь рабочей температуры. Не жарко теплоноситель означает не горячее тепло.

Итак, это основы того, как система охлаждения двигателя предотвращает самоуничтожение двигателя. Автомобильные двигатели действительно хорошо скрывают всю жестокость, которая на самом деле происходит глубоко внутри двигателя внутреннего сгорания во время его работы. Тепло — это побочный продукт всего этого беспорядка, и ваша система охлаждения постоянно ведет борьбу за то, чтобы удерживать это тепло под контролем.

Вам также может понравиться:

Источники

Франк Лумена — писатель-фрилансер, специализирующийся на автомобильных технологиях. Он любит автомобили, грузовики, мотоциклы и почти все, что идет в рум. Его любимые люди, с которыми он может общаться, — это его жена и три его больших сумасшедших собаки.

автомобилей | Определение, история, промышленность, дизайн и факты

Автомобильный дизайн

Современный автомобиль — это сложная техническая система, в которой используются подсистемы со специфическими конструктивными функциями.Некоторые из них состоят из тысяч составных частей, которые возникли в результате достижений в существующих технологиях или новых технологий, таких как электронные компьютеры, высокопрочные пластмассы и новые сплавы стали и цветных металлов. Некоторые подсистемы возникли в результате таких факторов, как загрязнение воздуха, законодательство о безопасности и конкуренция между производителями по всему миру.

автомобиль

Основные функциональные компоненты автомобиля.

Британская энциклопедия, Inc.

Легковые автомобили превратились в основное средство передвижения для семей, их около 1,4 миллиарда используются во всем мире. Около четверти из них приходится на Соединенные Штаты, где каждый год преодолевается более трех триллионов миль (почти пять триллионов километров). В последние годы американцам были предложены сотни различных моделей, примерно половина из них — от зарубежных производителей. Чтобы извлечь выгоду из собственных технологических достижений, производители все чаще вводят новые разработки.Ежегодно производя около 70 миллионов новых устройств по всему миру, производители смогли разделить рынок на множество очень маленьких сегментов, которые, тем не менее, остаются прибыльными.

Новые технические разработки признаны залогом успешной конкуренции. Все производители и поставщики автомобилей наняли инженеров-исследователей и ученых для улучшения кузова, шасси, двигателя, трансмиссии, систем управления, систем безопасности и систем контроля выбросов.

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

Эти выдающиеся технические достижения не обходятся без экономических последствий. Согласно исследованию Ward’s Communications Incorporated, средняя стоимость нового американского автомобиля увеличилась на 4700 долларов (в пересчете на доллар в 2000 году) в период с 1980 по 2001 год из-за обязательных требований безопасности и контроля выбросов (таких как добавление подушек безопасности и каталитических нейтрализаторов). Новые требования продолжали реализовываться и в последующие годы. Добавление компьютерных технологий стало еще одним фактором, способствовавшим росту цен на автомобили, которые в период с 2009 по 2019 год выросли на 29 процентов.Это в дополнение к потребительским расходам, связанным с инженерными улучшениями в экономии топлива, которые могут быть компенсированы сокращением закупок топлива.

Конструкция автомобиля в значительной степени зависит от его предполагаемого использования. Автомобили для бездорожья должны быть прочными, простыми системами с высокой устойчивостью к сильным перегрузкам и экстремальным условиям эксплуатации. И наоборот, продукты, предназначенные для высокоскоростных дорожных систем с ограниченным доступом, требуют большего комфорта для пассажиров, повышенной производительности двигателя, а также оптимизированной управляемости на высоких скоростях и устойчивости транспортного средства.Стабильность зависит главным образом от распределения веса между передними и задними колесами, высоты центра тяжести и его положения относительно аэродинамического центра давления транспортного средства, характеристик подвески и выбора колес, используемых для приведения в движение. Распределение веса зависит главным образом от расположения и размера двигателя. В обычной практике двигателей с передним расположением используется стабильность, которая достигается с помощью этой компоновки. Однако разработка алюминиевых двигателей и новые производственные процессы позволили разместить двигатель в задней части без ущерба для устойчивости.

Конструкции кузовов автомобилей часто подразделяются на категории по количеству дверей, расположению сидений и конструкции крыши. Крыши автомобилей обычно поддерживаются стойками с каждой стороны кузова. Модели с откидным верхом с убирающимся верхом из ткани полагаются на стойку сбоку от лобового стекла для обеспечения прочности верхней части тела, поскольку трансформируемые механизмы и стеклянные поверхности по существу не являются конструктивными. Площадь остекления увеличена для улучшения обзора и по эстетическим соображениям.

Fiat 600

Fiat 600, представленный в 1956 году, был недорогим, практичным автомобилем с простым элегантным дизайном, который мгновенно сделал его иконой послевоенной Италии. Его поперечно расположенный сзади двигатель производил достаточную мощность и экономил достаточно места, чтобы в салоне легко могли разместиться четыре человека.

© Rossi — REX / Shutterstock.com

Высокая стоимость новых заводских инструментов делает нецелесообразным для производителей ежегодно выпускать совершенно новые конструкции.Совершенно новые конструкции обычно запрограммированы на трех- или шестилетние циклы, при этом в течение цикла обычно появляются незначительные уточнения. В прошлом для совершенно новой конструкции требовалось целых четыре года планирования и закупки нового инструмента. Компьютерное проектирование (CAD), тестирование с использованием компьютерного моделирования и автоматизированное производство (CAM) теперь могут использоваться для сокращения этого времени на 50 процентов или более. См. станок: автоматизированное проектирование и автоматизированное производство (CAD / CAM).

Автомобильные кузова обычно изготавливаются из листовой стали. Сталь легирована различными элементами, чтобы улучшить ее способность формировать более глубокие углубления без образования складок и разрывов в производственных прессах. Сталь используется из-за ее общедоступности, невысокой стоимости и хорошей обрабатываемости. Однако для определенных применений используются другие материалы, такие как алюминий, стекловолокно и пластик, армированный углеродным волокном, из-за их особых свойств. Полиамид, полиэстер, полистирол, полипропилен и этиленовые пластики были разработаны для большей прочности, устойчивости к вмятинам и устойчивости к хрупкой деформации.Эти материалы используются для кузовных панелей. Инструмент для пластиковых компонентов обычно стоит меньше и требует меньше времени на разработку, чем инструмент для стальных компонентов, и, следовательно, может быть изменен конструкторами с меньшими затратами.

Для защиты кузовов от коррозионных элементов и сохранения их прочности и внешнего вида используются специальные процессы грунтования и окраски. Сначала тела погружают в ванны для очистки, чтобы удалить масло и другие посторонние предметы. Затем они проходят последовательность циклов окунания и опрыскивания.Эмаль и акриловый лак широко используются. Электроосаждение распыленной краски — процесс, при котором распыляемая краска приобретает электростатический заряд, а затем притягивается к поверхности высоким напряжением, помогает обеспечить нанесение ровного слоя и покрытие труднодоступных участков. Печи с конвейерными линиями используются для ускорения процесса сушки на заводе. Оцинкованная сталь с защитным цинковым покрытием и коррозионно-стойкая нержавеющая сталь используются на участках кузова, подверженных коррозии.

Как работает система охлаждения двигателя

Зачем нужно охлаждение двигателя?

Мы знаем, что для работы автомобиля необходимы двигатель и трансмиссия, а также множество других компонентов. Двигатель — это двигатель внутреннего сгорания, которому для работы нужны определенные вещи, одна из которых — система охлаждения двигателя. Это работает с жидкостью, называемой охлаждающей жидкостью двигателя, которая может быть простой водой, но обычно содержит антифриз, смешанный с водой.

Двигатели внутреннего сгорания выделяют значительное количество тепла, что приводит к расширению компонентов двигателя на определенную величину, определяемую конструкцией и разработкой.Имея процесс охлаждения двигателя, система охлаждения двигателя удерживает это расширение в пределах той определенной величины, которую они разработали, оставаясь в пределах диапазона допуска, установленного конструкторской разработкой. Есть два различных способа охлаждения двигателя автомобиля.

Какие два типа систем охлаждения?

Существует два типа систем охлаждения двигателя автомобилей:

• Жидкостное охлаждение — эта система обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости и воды по шлангам и трубам внутри двигателя.Охлаждающая жидкость и вода проходят через горячий двигатель, поглощая выделяемое тепло и охлаждая двигатель. Охлаждающая жидкость и вода выходят из двигателя и проходят через радиатор. Затем тепло от охлаждающей жидкости и воды передается воздуху, который затем проходит через теплообменник.
• Воздушное охлаждение — они использовали эту систему на старых моделях автомобилей, и сегодня есть несколько избранных, которые используют ее сегодня. В автомобилях такого типа используется система охлаждения двигателя без радиатора, вместо циркуляции охлаждающей жидкости и воды через двигатель.Блок двигателя покрыт алюминиевыми ребрами, которые отводят тепло, а мощный вентилятор нагнетает воздух через ребра, охлаждая двигатель, передавая тепло воздуху.

В этой статье мы остановимся на системе охлаждения двигателя с жидкостным охлаждением.

Зачем нужна система охлаждения двигателя?

Основное назначение системы охлаждения двигателя — отвод тепла для предотвращения повреждения двигателя охлаждающей жидкостью, кипячением и замерзанием воды. Если охлаждающая жидкость достигает точки кипения, образуются пары, и тепло не передается должным образом, позволяя металлу двигателя нагреться до того, что он может расплавиться.Жидкость служит для охлаждения двигателя и смазки металлических и неметаллических компонентов двигателя и системы охлаждения двигателя.

Как охлаждается двигатель?

Система охлаждения автомобиля выполняет три жизненно важные функции в шести основных частях. Три жизненно важные функции:

• Удаление избыточного тепла из двигателя
• Доведите двигатель до идеальной рабочей температуры
• Поддерживайте эффективную рабочую температуру

Эти жизненно важные функции достигаются за счет использования этих шести ключевых частей двигателя:

• Двигатель
• Радиатор
• Водяной насос
• Вентилятор охлаждения
• Шланги
• Термостат

Если вы когда-нибудь застряли в пробке в жаркий летний день и у вас перегрелась машина, то вы получили урок-сюрприз о важности системы охлаждения двигателя.Следующий процесс поддерживает оптимальную температуру двигателя для расширения с заданным допуском, о котором мы упоминали ранее.

В процессе сгорания в системе охлаждения двигателя часть энергии топлива преобразуется в тепло, которое передается охлаждающей жидкости. Затем водяной насос прокачивает эту охлаждающую жидкость через двигатель через шланги, по которым нагретая охлаждающая жидкость подается к радиатору. Там тепло превращается в воздух и охлаждает его, а затем прогоняет этот воздух мимо двигателя.Охлаждающая жидкость возвращается обратно в водяной насос и подвергается рециркуляции.

Как диагностировать систему охлаждения?

Охлаждающая жидкость важна для поддержания температуры двигателя. Что произойдет, если в системе охлаждения двигателя нет охлаждающей жидкости? Вероятно следующее:

1. Датчик температуры поднимается, сигнальные лампы гаснут.
2. Двигатель будет отключен на более новых автомобилях.
3. Детали двигателя повреждаются, если в автомобиле нет функции выключения двигателя.Части, на которые может повлиять перегрев, — это головка блока цилиндров, синхронизация поршня, прокладка головки, водяной насос, а также изогнутые или деформированные штоки.
4. Другие потенциальные проблемы, возникающие из-за того, что система охлаждения двигателя не имеет какого-либо или достаточного количества охлаждающей жидкости, включают пар, выходящий из-под капота и / или из выхлопной трубы, капот становится очень горячим и внутренняя часть автомобиля нагревается.

Когда в новом автомобиле заканчивается охлаждающая жидкость, это не вызывает мгновенных повреждений, но если вы продолжите движение после того, как датчик покажет, что двигатель горячий, это приведет к его повреждению.Многие новые автомобили сегодня перейдут в «безвольный режим», и вы сможете добраться до безопасного места, но не следует ездить на дорогах в этом режиме на большие расстояния.

Как узнать, что вашему автомобилю требуется охлаждающая жидкость?

Система охлаждения двигателя подаст вам предупреждающие знаки, прежде чем она будет повреждена. Водитель автомобиля должен распознавать предупреждающие знаки и решать проблему. Распространенные предупреждающие знаки:

• Указатель температуры ползет вверх, или загорается световой индикатор
• Автомобиль дует горячим воздухом даже при включенном кондиционере
• В автомобиле используется слишком много газа
• Вы замечаете сладкий запах, исходящий из машины

Читая эту статью, вы можете спросить: «Как я могу охладить двигатель моей машины?» а для немеханика мы предлагаем следующее:

1. Выключите кондиционер.
2. Включите обогреватель.
3. Включите нейтраль или припаркуйте двигатель и увеличьте обороты двигателя.
4. Если вы едете, припаркуйте машину и откройте капот.

Для охлаждения двигателя требуется не менее тридцати минут. После этого можно осторожно открыть радиатор и при необходимости долить охлаждающую жидкость. Лучшее, что вы можете сделать, — это позвонить в профессиональную службу буксировки, чтобы забрать автомобиль и отвезти его к механику, чтобы он проверил систему охлаждения двигателя и посоветовал вам дальнейшие действия.Требуется обслуживание системы охлаждения двигателя? Позвоните в службу экспресс-ремонта автомобилей и выхлопных газов по телефону 847-895-9131 сегодня.

.

No related posts.