Назначение и устройство радиатора системы охлаждения: Устройство и принцип действия радиатора охлаждения двигателя

Устройство и принцип действия радиатора охлаждения двигателя

Радиатор охлаждения двигателя — Служит для выполнения очень важной функции. Для поддержания нужной для работы двигателя температуры. При запуске двигателя радиатор, не несет ни какой функции, это способствует быстрому прогреву двигателя. Когда двигатель достигает нужной температуры, термостат подключается в работу и помогает радиатору, чтобы двигатель не перегрелся. Если долгое время двигатель проработал на высоких оборотах, то температура жидкости всё же повышается. То к работе радиатора подключается вентилятор, нагоняя воздушный поток через середину радиатора, чтобы теплообмен был интенсивнее.

Радиатор охлаждения двигателя охлаждает жидкость, поступающую из двигателя и циркулирующую по трубкам. Радиатор состоит из двух баков, верхнего и нижнего, а так же сердцевины и деталей крепления.

В систему охлаждения жидкость заливают через горловину бака которая расположена вверху и закрыта крышкой.

Жидкость которая проходит через сердцевину радиатора, разделяется на множество струек, для обеспечения более интенсивного охлаждения за счет увеличения площади соприкосновения жидкости со стенками трубок радиатора.

Работу системы охлаждения обеспечивает система управления двигателем.
Охлаждающая жидкость в системе имеет принудительную циркуляцию, которую обеспечивает центробежный насос. Потом горячая жидкость идет в радиатор на счет чего и происходит отвод тепла в окружающую среду. Тут цикл заканчивается, а вот охлажденная жидкость заново повторяет цикл.

Учитывая вышесказанное можно сказать что радиатор обеспечивает охлаждение жидкости как теплообменник. Для обеспечения более эффективной работы радиатора, обычно перед двигателем устанавливают специальный вентилятор радиатора. Этот вентилятор начинает работать автоматически с помощью специального термодатчика при повышения доступной температуры рабочего двигателя.

Радиатор, система охлаждения двигателя автомобиля

Радиатор автомобиля— устройство, обеспечивающее прохождение охлаждающей жидкости (ОЖ) через мелкие трубки и резервуары для снижения температуры под действием воздушного потока и создания нормальных условий для работы двигателя. Ниже кратко рассмотрим назначение, устройство системы охлаждения и конструктивные особенности. Приведем виды, основные повреждения, способы ремонта и профилактики.

Назначение радиатора

Вопреки распространенному мнению, радиатор охлаждения автомобиля выполняет сразу несколько функций. В его задачи входит:

• Отвод тепла от элементов изделия и его передача в атмосферу.
• Предоставление возможности доливки и удаления ОЖ (антифриза, воды, тосола) с помощью специальных отверстий внизу и вверху.
• Создание оптимального давления внутри системы, благодаря наличию клапана для сброса.

Главная функция радиатора состоит в теплообмене и снижении температуры ОЖ до безопасного уровня.

В зависимости от ситуации охлаждение происходит путем обдува встречным воздухом или вентилятором, который запускается при достижении определенной температуры. В зависимости от марки / модели автомобиля вентилятор может быть механическим, электрическим или гидравлическим. Наиболее востребованным считается второй вариант.

Как устроена система охлаждения двигателя 

При рассмотрении радиатора важно знать особенности системы охлаждения автомобиля, предназначенной для снижения температуры мотора до безопасного уровня. Кроме этого, в ее функции входит нагрев воздуха, охлаждение отработавших газов, потока в турбированном наддуве, а также масла в АКПП.

Конструктивно система охлаждения бывает жидкостной, воздушной или смешанной. Наиболее востребованным является первый вариант. Конструктивно она состоит из таких элементов:

1. Радиатор. Главный узел, через который проходит ОЖ с целью снижения температуры.
2. Помпа. Гарантирует циркуляцию рабочей ОЖ по системе. Бывает ременным, шестеренчатым или иных типов.
3. Термостат. Необходим для регулирования процесса прохождения антифриза через радиатор. Может иметь три положения — закрытое, частично / полностью открытое.
4. Вентилятор. Запускается для повышения эффективности обдува. Чаще всего необходим, когда машина движется на небольшой скорости и потока воздуха недостаточно для охлаждения.
5. Датчик температуры. Контролирует температурный режим и дает команду на необходимости запуска дополнительного охлаждения.
6. ЭБУ. Главный узел, который принимает сигналы и регулирует работу системы охлаждения двигателя автомобиля.

В зависимости от авто, в работе могут принимать участие и другие узлы, к примеру, реле охлаждения мотора, нагреватель термостат, управляющий узел вентилятора и т. д.

Это делается для более быстрого нагрева. Как только температурный показатель достигает 80-90 градусов Цельсия, срабатывает датчик и подает команду на открытие термостата.

При этом антифриз направляется через радиатор для поддержания нормальной температуры. Если двигатель продолжает нагреваться, подается сигнал на включение вентилятора, обеспечивающего дополнительный обдув.

Конструкция радиатора охлаждения

Читайте также: Зиловский карбюратора К-88А: регулировка, неисправности, уход

При обслуживании системы охлаждения необходимо знать конструктивные особенности радиатора. Он состоит из следующих элементов:

• бачок снизу;
• нижний патрубок;
• кран слива ОЖ;
• основная часть, состоящая из трубок и сот, через которые проходит антифриз;
• бачок сверху;
• верхний патрубок;
• горловина для заливки ОЖ.

Антифриз попадает сверху, поле чего опускается по соединительным трубкам и сотам, обдувается воздухом и теряет температуру.

Для повышения эффективности процесса между трубками предусматриваются пластины (актуально для старых версий) или полоски-ленты из алюминия (для новых типов). Наиболее востребованным является ленточный вариант, обеспечивающий улучшенную отдачу тепла и повышенную прочность.

Виды радиаторов

Конструктивно рассматриваемые устройства отличаются по нескольким критериям: способ сборки, материал корпуса и дополнительные элементы. С учетом особенностей отличается и цена радиатора автомобиля.
По конструкции они бывают:

• Трубчатые-пластинчатые. Состоят из трубок, внутри которых монтируются так называемые турбулизаторы. Это делается для удлинения пути ОЖ по радиатору и, соответственно, улучшенного охлаждения. Такие устройства имеют большую жесткость и минимальный процент брака.
• Трубчато-ленточные (паяные). В отличие от прошлого вида все элементы соединяются с помощью пайки, что усложняет процесс обслуживания. Такие радиаторы имеют более высокую отдачу тепла и низкую цену.

По количеству ходов бывает два варианта:

• Одноходовые. Жидкость проходит в одном направлении.
• Двухходовые. Путь ОЖ более сложный. Сначала антифриз проходит по части трубок в одном направлении, а потом во втором отсеке меняет направление.

По материалу:

• Медные. Более дорогостоящие. Отличаются повышенной прочностью и лучшей теплоотдачей. Легко ремонтируются с помощью пайки.
• Латунные. В чистом виде встречаются редко. Чаще всего применяются медно-латунные конструкции.
• Алюминиевые радиаторы автомобиля. Появились на фоне повышения стоимости меди. При изготовлении используются современные способы сварки, обеспечивающие повышенную надежность и прочность. Несмотря на худшую теплоотдачу, подобные изделия справляются с такой задачей.

Сегодня все автомобильные радиаторы для двигателя делаются из алюминия. Они имеют более низкую цену, но требуют особого подхода в ремонте. Для восстановления недостаточно обычной пайки, ведь она, как правило, имеет низкую эффективность. Чаще всего применяется аргонная сварка.

Охлаждающие жидкости

Внутри системы перемещается теплоноситель (жидкость), который при проходе через радиатор охлаждается и возвращается в мотор. Условно все ОЖ делятся на несколько видов:

• Дистиллированная вода. Наиболее экономный вариант, не предусматривающий покупки дополнительного средства. Применяется в теплое время года, когда нет риска замерзания системы.
• Тосол — старое название ОЖ, применяемой в СССР. Раньше такие составы заливались в «Жигули», но сегодня почти не применяются.
• Антифризы — современные охлаждающие жидкости, в состав которых входят специальные присадки. Они отличаются по ресурсу, особенностям защиты от коррозии, наличием добавок и другими особенностями.

Условно антифризы бывают этиленгликолевые, карбоксильные, гибридные, лобридные и пропиленгликолевые. Они отличаются характеристикой, составом, набором добавок и характеристиками. К примеру, в этиленгликолевых составах применяются неорганические ингибиторы коррозии, а в карбоксильных — органические. Гибридные и лобридные имеются в составе органические и неорганические составляющие. Что касается пропиленгликолевых ОЖ, в них используется более безопасный пропиленгликоль.

Задача современных антифризов состоит в отводе тепла, защите от коррозии и чистке радиатора автомобиля от накопившихся внутри загрязнителей.

При этом антикоррозийная функция считается самой важной, а эффективность этой опции напрямую влияет на цену.  При выборе ОЖ необходимо ориентироваться на рекомендации производителя в привязке к марке автомобиля.

Повреждения, неисправности и ремонт

Радиатор нельзя назвать самым надежным узлом автомобиля. В процессе эксплуатации на него воздействует много негативных факторов, в том числе механических. К наиболее распространенным повреждениям можно отнести:

• Загрязнение патрубков и центральной части. В таком случае может потребоваться промывка.
• Повреждение вентилятора.
• Накопление грязи и листьев снаружи изделия, из-за чего ухудшается теплоотдача.
• Повреждение патрубков или самого радиатора с последующим вытеканием ОЖ из системы.
• Коррозия внутренних элементов. 

При появлении любой из рассмотренных выше проблем высок риск перегрева мотора, поэтому нужен ремонт радиатора автомобиля. Признаком поломки может быть появление течи антифриза или быстрый перегрев мотора при умеренном режиме эксплуатации.

Наиболее сложный случай, когда двигатель «закипает», а из-под капота начинает идти пар. В таком случае необходимо остановиться и выждать время для охлаждения системы. Лишь после этого можно приступать к устранению неисправности. Если проблема произошла в дороге, сделайте следующее:

• Проверьте герметичность соединения всех трубок.
• Убедитесь в срабатывании вентилятора охлаждения.
• Проверьте проводку реле и температурный датчик.
• Долейте необходимый объем ОЖ. Будьте осторожны, ведь высок риск разбрызгивания раскаленной жидкости.

Ремонт лучше доверить профессионалам. Если нет возможности обратиться на СТО, можно использовать эпоксидную смолу или «холодную сварку». Предварительно необходимо слить ОЖ с системы и демонтировать устройство с машины для более удобного доступа.
Существуют и другие способы ремонта:

• Сварка. Применяется при наличии небольшого повреждения. Подходит для медных или латунных устройств. Для работы требуется газовая горелка и обезжириватель. При выполнении аргоновой сварки на алюминиевом «охладителе» нужна алюминиевая проволока.
• Замена. В ситуации, если трубка повреждена по всей длине, запаять радиатор автомобиля или заварить отверстие не получится. Единственный способ решения проблемы — замена старой трубки на новую.

Принимая решение о необходимости и способе ремонта необходимо оценить повреждение. В наиболее сложных случаях может потребоваться замена всего радиатора.

Профилактика и уход

Для продления срока службы изделия необходим правильный уход и регулярная профилактика. Важно понимать, что радиатор принимает на себя всю грязь и пыль поэтому периодически нуждается в промывке. Если ничего не предпринимать, устройство быстро забивается и перестает выполнять свои функции.

Главное средство профилактики — периодическая промывка системы охлаждения автомобиля и прочистка. Это можно сделать самому или поручить работу мастеру. 

Этапы промывки системы охлаждения автомобиля
1. Дайте мотору остыть, зафиксируйте капот и наденьте специальные перчатки, не пропускающие воду
2. Слейте из системы охлаждения антифриз и залейте внутрь дистиллированную воду
3. Заведите мотор и оставьте его на 20-25 минут
4. Слейте жидкость и повторите эту процедуру несколько раз для полной очистки системы. Действовать необходимо до тех пор, пока из системы не начнет выходить чистая вода
5. В один из этапов добавьте в воду чистящее средств для лучшей очистки системы. В продаже можно найти специальные составы, к примеру, Winns Radiator Flush

 

 В процессе эксплуатации нельзя забывать, что радиатор может забиваться снаружи. В роли загрязнителей выступают листья, грязь, пыль и т. д. Для решения проблемы нужно демонтировать изделие и продуть его напором воздуха или промыть струей воды под большим давлением. Главное — не злоупотреблять с напором, чтобы избежать повреждения сот устройства. 

После этого в систему необходимо залить качественный антифриз с набором необходимых антикоррозийных присадок. Для устранения воздушных пробок отройте крышку на радиаторе и заведите мотору. Через некоторое время воздух выйдет сам, и останется только добавить ОЖ в систему.

Заключение

Важность радиатора системы охлаждения трудно переоценить, ведь от него напрямую зависит эффективность и ресурс работы самого двигателя. Во избежание затрат на ремонт радиатора охлаждения автомобиля или замену изделия важно вовремя проводить промывку и очистку изделия раз в два-три года или по мере загрязнения. Рекомендации по этому вопросу можно уточнить у производителя.

Система охлаждения двигателя автомобиля

Поиск запроса «радиатор, система охлаждения двигателя автомобиля» по информационным материалам и форуму

Система охлаждения

Содержание статьи

Назначение и классификация систем охлаждения

Температура газов в цилиндрах работающего двигателя достигает 1800-2000 градусов. Только часть выделенного при этом тепла преобразуется в полезную работу. Оставшаяся часть отводится в окружающую среду системой охлаждения, системой смазки и наружными поверхностями двигателя.

Чрезмерное повышение температуры двигателя приводит к выгоранию смазки, нарушению нормальных зазоров между его деталями следствием чего является резкое возрастание их износа. Возникает опасность заедания и заклинивания. Перегрев двигателя вызывает уменьшение коэффициента наполнения цилиндров, а в бензиновых двигателях еще и детонационное сгорание рабочей смеси.

Большое снижение температуры работающего двигателя также нежелательно. В переохлажденном двигателе мощность снижается из-за потерь тепла; вязкость смазки увеличивается, что повышает трение; часть горючей смеси конденсируется, смывая смазку со стенок цилиндра, повышая тем самым износ деталей. В результате образования серных и сернистых соединений стенки цилиндров подвергаются коррозии.

Система охлаждения предназначена для поддержания наивыгоднейшего теплового режима. Системы охлаждения подразделяются на воздушные и жидкостные. Воздушные в настоящее время на автомобилях встречаются крайне редко. Системы жидкостного охлаждения могут быть открытыми и закрытыми. Открытые системы – системы, сообщающиеся с окружающей средой через пароотводную трубку. Закрытые системы разобщены от окружающей среды, а поэтому давление охлаждающей жидкости в них выше. Как известно, чем выше давление, тем выше температура закипания жидкости. Поэтому закрытые системы допускают нагрев ОЖ до более высоких температур (до 110-120 градусов).

По способу циркуляции жидкости системы охлаждения могут быть:

• принудительными, в которых циркуляция обеспечивается насосом, расположенным на двигателе;
• термосифонными, в которых циркуляция жидкости происходит за счет разницы плотности жидкости, нагретой деталями двигателя и охлажденной в радиаторе. Во время работы двигателя жидкость в рубашке охлаждения нагревается и поднимается в верхнюю ее часть, откуда через патрубок поступает в верхний бачок радиатора. В радиаторе жидкость отдает теплоту воздуху, плотность ее повышается, она опускается вниз и через нижний бачок вновь возвращается в систему охлаждения.
• комбинированными, в которых наиболее нагретые детали (головки блоков цилиндров) охлаждаются принудительно, а блоки цилиндров – по термосифонному принципу.

Устройство системы охлаждения

Наибольшее распространение в автомобильных ДВС получили закрытые жидкостные системы с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости (ОЖ). В состав таких систем входят: рубашка охлаждения блока и головки цилиндров, радиатор, насос ОЖ, вентилятор, термостат, патрубки, шланги, расширительный бачок. В систему охлаждения также включается радиатор отопителя.

ОЖ, находящаяся в рубашке охлаждения, нагреваясь за счет тепла, выделяемого в цилиндре двигателя, поступает в радиатор, охлаждается в нем и возвращается в рубашку охлаждения. Принудительная циркуляция жидкости в системе обеспечивается насосом, а усиленное охлаждение ее – за счет интенсивного обдува воздухом радиатора. Степень охлаждения регулируется при помощи термостата и путем автоматического включения или выключения вентилятора. Жидкость в систему охлаждения заливают через горловину радиатора или расширительный бачок. Емкость системы охлаждения легкового автомобиля, в зависимости от объема двигателя – от 6 до 12 литров. Сливают ОЖ через пробки, расположенные обычно в блоке цилиндров и нижнем бачке радиатора.

Радиатор отдает воздуху тепло от ОЖ. Он состоит из сердцевины, верхнего и нижнего бачков и деталей крепления. Для изготовления радиаторов используются медь, алюминий и сплавы на их основе. В зависимости от конструкции сердцевины радиаторы бывают трубчатые, пластинчатые и сотовые. Наибольшее распространение получили трубчатые радиаторы. Сердцевина таких радиаторов состоит из вертикальных трубок овального или круглого сечения, проходящих через ряд тонких горизонтальных пластин и припаянных к верхнему и нижнему бачкам радиатора. Наличие пластин улучшает теплоотдачу и повышает жесткость радиатора. Трубки овального (плоского) сечения предпочтительнее круглых, так как поверхность охлаждения их больше; кроме того, в случае замерзания ОЖ в радиаторе плоские трубки не разрываются, а лишь изменяют форму поперечного сечения.

В пластинчатых радиаторах сердцевина устроена так, что охлаждающая жидкость циркулирует в пространстве, образованном каждой парой спаянных между собой по краям пластин. Верхние и нижние концы пластин, кроме того, впаяны в отверстия верхнего и нижнего резервуаров радиатора. Воздух, охлаждающий радиатор, просасывается вентилятором через проходы между спаянными пластинами. Для увеличения поверхности охлаждения пластины обычно выполняют волнистыми. Пластинчатые радиаторы имеют большую охлаждающую поверхность, чем трубчатые, но вследствие ряда недостатков (быстрое загрязнение, большое количество паяных швов, необходимость более тщательного ухода) применяются реже.

В сердцевине сотового радиатора воздух проходит по горизонтальным, круглого сечения трубкам, омываемым снаружи ОЖ. Чтобы сделать возможной спайку концов трубок, края их развальцовывают так, что в сечении они имеют форму правильного шестиугольника. Достоинством сотовых радиаторов является большая, чем в радиаторах других типов, поверхность охлаждения.

В верхний бачок впаяны заливная горловина, закрываемая пробкой, и патрубок для подсоединения гибкого шланга, подводящего ОЖ к радиатору. Сбоку наливная горловина имеет отверстие для пароотводной трубки. В нижний бачок впаян патрубок отводящего гибкого шланга. Шланги прикреплены к патрубкам стяжными хомутиками. Такое соединение допускает относительное смещение двигателя и радиатора. Горловину герметически закрывает пробка, изолирующая систему охлаждения от окружающей среды. Она состоит из корпуса, парового (выпускного) клапана, воздушного (впускного) клапана и запорной пружины. В случае закипания жидкости в системе охлаждения давление пара в радиаторе возрастает. При превышении определенного значения открывается паровой клапан и пар выходит через пароотводную трубку. После остановки двигателя жидкость охлаждается, пар конденсируется и в системе охлаждения создается разрежение. При этом возникает опасность сдавливания трубок радиатора. Для предотвращения этого явления служит воздушный клапан, который, открываясь, пропускает внутрь радиатора воздух.

Для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости вследствие изменения температуры в системе устанавливается расширительный бачок. В некоторых радиаторах нет заливной горловины, и заполнение системы охлаждающей жидкостью осуществляется через расширительный бачок. В этом случае паровой и воздушный клапаны располагаются в его пробке. Метки, наносимые на расширительном бачке, позволяют контролировать уровень ОЖ в системе охлаждения. Проверка уровня проводится на холодном двигателе.

Насос ОЖ обеспечивает ее принудительную циркуляцию в системе охлаждения. Насос центробежного типа устанавливается в передней части блока цилиндров и состоит из корпуса, вала с крыльчаткой и сальника. Корпус и крыльчатку насосов отливают из магниевых, алюминиевых сплавов, крыльчатку, кроме того, – из пластмасс. Привод насоса осуществляется ремнем от шкива коленвала двигателя. Под действием центробежной силы, возникающей при вращении крыльчатки, ОЖ из нижнего бачка радиатора поступает к центру корпуса насоса и отбрасывается к его наружным стенкам. Из отверстия в стенке корпуса насоса ОЖ попадает в отверстие рубашки охлаждения блока цилиндров. Вытеканию ОЖ между корпусом насоса и блоком препятствует прокладка, а в месте выхода вала – сальник.

Для усиления потока воздуха, проходящего через сердцевину радиатора, установлен вентилятор. Его монтируют либо на одном валу с насосом ОЖ, либо отдельно. Он состоит из крыльчатки с лопастями, привернутой к ступице. Для улучшения обдува воздухом двигателя и радиатора на последнем может быть установлен направляющих кожух. Привод вентилятора может осуществляться несколькими способами. Самый простой – механический, когда вентилятор жестко закрепляется на одной оси с насосом ОЖ. В этом случае вентилятор постоянно включен, что приводит к излишнему расходу мощности двигателя. Кроме того, вентилятор работает даже в неоптимальных режимах, например, сразу после запуска двигателя. Поэтому в современных двигателях такое подключение не используется, а вентилятор соединяется с приводом через муфту. Конструкция муфты может быть различной – электромагнитная, фрикционная, гидравлическая, вязкостная (вискомуфта), но все они обеспечивают автоматическое включение вентилятора при достижении определенной температуры ОЖ. Такое включение обеспечивает температурный датчик. Причем использование гидромуфты и вискомуфты делает возможным не только автоматическое включение и выключение вентилятора, но и плавное изменение частоты его вращения в зависимости от температуры.

Вентилятор может приводиться не от коленвала двигателя, а отдельным электродвигателем. Такое подключение используется наиболее часто, так как позволяет довольно просто осуществлять автоматическое регулирование моментов включения и выключения с помощью термисторного датчика (его электрическое сопротивление изменяется в зависимости от нагрева). Если же работой системы охлаждения управляет контроллер двигателя, то появляется возможность изменения и частоты вращения. Кроме того, вентилятор «реагирует» и на режимы движения. Например, он включается на холостом ходу при езде в пробках для предотвращения перегрева и выключается при загородной езде на высокой скорости, когда естественного обдува радиатора вполне достаточно для его охлаждения.

В период пуска двигателя для уменьшения износа необходимо быстрее прогреть его до рабочей температуры и при дальнейшей эксплуатации поддерживать эту температуру. Для ускорения прогрева двигателя и поддержания оптимальной его температуры служит термостат. Термостат устанавливают в рубашке охлаждения головки цилиндров на пути циркуляции жидкости из рубашки в верхний бачок радиатора. В системах охлаждения используются термостаты с жидкостным и с твердым наполнитетелем.

Термостат с жидкостным наполнителем состоит из корпуса, гофрированного латунного цилиндра, штока и двойного клапана. Внутри гофрированного латунного цилиндра налита жидкость, температура кипения которой 70-75 градусов. Когда двигатель не прогрет, клапан термостата закрыт и циркуляция происходит по малому кругу: насос ОЖ – рубашка охлаждения – термостат – насос.

При нагреве ОЖ до 70-75 градусов в гофрированном цилиндре термостата жидкость начинает испаряться, давление повышается, цилиндр, разжимаясь, перемещает шток и, поднимая клапан, открывает путь для жидкости через радиатор. При температуре жидкости в системе охлаждения 90 градусов клапан термостата полностью открывается, одновременно скошенной кромкой закрывает выход жидкости в малый круг, и циркуляция происходит по большому кругу: насос – рубашка охлаждения – термостат – верхний бачок радиатора – сердцевина – нижний бачок радиатора – насос.

Термостат с твердым наполнителем состоит из корпуса, внутри которого помещен медный баллон, заполняемый массой, состоящей из медного порошка, смешанного с церезином. Баллон сверху закрыт крышкой. Между баллоном и крышкой расположена диафрагма, сверху которой установлен шток, воздействующий на клапан. В непрогретом двигателе масса в баллоне находится в твердом состоянии, и клапан термостата закрыт под действием пружины. При прогреве двигателя масса в баллоне начинает плавиться, объем ее увеличивается и она давит на диафрагму и шток, открывая клапан.

Контроль температуры ОЖ осуществляется по указателю температуры и при помощи сигнальной лампы перегрева двигателя на щитке приборов. Управление сигнальной лампой и указателем осуществляют датчики, ввернутые в верхний бачок радиатора и в рубашку охлаждения головки цилиндров.

В качестве теплоносителя может применяться вода (в устаревших конструкциях двигателей) или антифриз. Качество ОЖ, применяемой для системы охлаждения двигателя, имеет не меньшее значение для долговечности и надежности его работы, чем качество топлива и смазочных материалов.

Антифризы — охлаждающие жидкости для системы охлаждения автомобиля, не замерзающие при отрицательной температуре. Даже если температура внешней среды будет ниже минимальной рабочей температуры антифриза, он превратится не в лед, а в рыхлую массу. При дальнейшем понижении температуры эта масса затвердеет, не увеличившись в объеме и не повредив при этом двигатель. Основа антифризов — водный раствор этиленгликоля или пропиленгликоля. Пропиленгликолевая основа применяется реже. Ее главное отличие – безвредность для человека и окружающей среды, но и более высокая цена при тех же потребительских качествах. Этиленгликоль агрессивен к материалам двигателя, поэтому в него добавляют присадки. Всего их может быть до полутора десятков – противокоррозионных, антивспенивающих, стабилизирующих. Именно комплектом присадок и определяется качество и область применения антифриза. По типу присадок все антифризы делятся на три большие группы: неорганические, органические и гибридные.

Неорганические (или силикатные) – наиболее «древние» жидкости, в которых в качестве ингибиторов коррозии применяются силикаты, фосфаты, бораты, нитриты, амины, нитраты и их комбинации. К этой группе антифризов относится и широко распространенный у нас Тосол (хотя многие ошибочно считают его особым типом ОЖ). Главный их недостаток – малый срок службы из-за быстрого разрушения присадок. Пришедшие в негодность компоненты присадок образуют отложения в системе охлаждения, ухудшая теплообмен. Также возможно образование силикатных гелей (сгустков) в ОЖ.

В наиболее современных органических (или карбоксилатных) антифризах используются присадки на основе солей карбоновых кислот. Такие антифризы, во-первых, образуют значительно более тонкую защитную пленку на поверхностях системы охлаждения, а во-вторых, ингибиторы действуют только в местах появления коррозии. Следовательно, присадки расходуются намного медленнее, тем самым существенно повышая срок службы антифриза.

Промежуточное положение между органическими и неорганическими антифризами занимают гибридные. Их пакет присадок в основном включает соли карбоновых кислот, но и небольшую долю силикатов или фосфатов.

Антифризы выпускаются либо в виде концентратов, либо в виде готовых к применению жидкостей. Концентрат перед применением нужно разбавить дистиллированной водой. Пропорция определяется необходимой минимальной температурой замерзания антифриза. Основа антифризов бесцветна, поэтому производители окрашивают их в разные цвета с помощью красителей. Это делается для облегчения контроля уровня антифриза и предупреждения о токсичности жидкостей. Совпадение цвета не всегда является свидетельством совместимости антифризов.

В современных двигателях система охлаждения двигателя может использоваться для охлаждения отработавших газов в системе их рециркуляции (EGR), охлаждения масла в автоматической коробке передач, охлаждения турбокомпрессора. Некоторые двигатели с непосредственным впрыском топлива и турбонаддувом имеют двухконтурную систему охлаждения. Один контур предназначен для охлаждения головки блока цилиндров, другой – блока цилиндров. В контуре, охлаждающем ГБЦ, поддерживается температура на 15-20 градусов ниже. Это позволяет улучшить наполнение камер сгорания и процесс смесеобразования, а также снизить риск возникновения детонации. Циркуляция жидкости в каждом из контуров регулируется отдельным термостатом.

Основные неисправности системы охлаждения

Внешними признаками неисправностей системы охлаждения является перегрев или переохлаждение двигателя. Перегрев двигателя возможен в результате следующих причин: недостаточное количество ОЖ, слабое натяжение или обрыв ремня насоса ОЖ, невключение муфты или электродвигателя вентилятора, заедание термостата в закрытом положении, отложение большого количества накипи, сильное загрязнение наружной поверхности радиатора, неисправность выпускного (парового) клапана пробки радиатора или расширительного бачка, неисправность насоса ОЖ.

Заедание термостата в закрытом положении прекращает циркуляцию жидкости через радиатор. В этом случае двигатель перегревается, а радиатор остается холодным. Недостаточное количество ОЖ возможно в случае ее утечки или выкипания. Если уровень ОЖ понизился в результате выкипания – следует долить дистиллированной воды, если жидкость вытекла – доливается антифриз. Открывать пробку радиатора или расширительного бачка можно только когда ОЖ достаточно остынет (10-15 минут после остановки двигателя). В противном случае находящаяся под давлением ОЖ может выплеснуться и причинить ожоги. Вытекание жидкости происходит через неплотности в соединениях патрубков, трещин в радиаторе, расширительном бачке и рубашке охлаждения, при повреждении сальника насоса ОЖ, пробки радиатора или повреждении прокладки головки блока цилиндров. При эксплуатации автомобиля необходимо следить не только за уровнем, но и за состоянием антифриза. Если его цвет становится рыже-бурым, значит, детали системы уже коррозируют. Такой антифриз подлежит немедленной замене.

Переохлаждение двигателя может происходить из-за заедания термостата в открытом положении, а также при отсутствии утеплительных чехлов в зимнее время. Если закрытая система охлаждения негерметична, то повышенное давление в ней не создается и двигатель не прогревается до рабочей температуры. А раз двигатель не прогревается, ЭБУ постоянно обогащает смесь. Таким образом, негерметичная система охлаждения увеличивает расход топлива. Систематическая работа двигателя на обогащенной смеси приводит к разжижению масла, увеличению нагарообразования, быстрому выходу из строя каталитического нейтрализатора.

Система охлаждения двигателя автомобиля

Внимание
Система охлаждения двигателя выполняет одну из самых важных функций в ДВС, поэтому выход из строя всей системы или какого-либо элемента может привести к перегреву и выходу из строя двигателя. Движение и эксплуатация транспортного средства с неисправной системой охлаждения нежелательна или запрещена.

Назначение и действие системы охлаждения

Рисунок 4.31 Принципиальная схема системы охлаждения двигателя.

Система охлаждения служит для принудительного отвода тепла от цилиндров двигателя и передачи его окружающему воздуху. Необходимость в системе охлаждения вызвана тем, что детали двигателя, соприкасающиеся с раскаленными газами, при работе сильно нагреваются. Если не охлаждать внутренние детали двигателя, то вследствие перегрева может произойти выгорание слоя смазки между деталями и заедание движущихся деталей вследствие чрезмерного их расширения.

Системы охлаждения практически всех современных автомобилей не отличаются друг от друга. Принципиальная, обобщенная схема работы системы охлаждения приведена на рисунке 4.31, где красным цветом отмечена жидкость нагретая от деталей двигателя и синим – охлажденная в радиаторе системы.

В систему водяного охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости входят водяные рубашки соответственно головки и блока цилиндров (о рубашках мы писали выше, изучая одноцилиндровый двигатель), радиатор, нижний и верхний соединительные патрубки со шлангами и водяной насос с водораспределительной трубой, вентилятор и термостат.

При работе двигателя, приводимый от него в действие водяной насос (он же —помпа) создает круговую циркуляцию воды через водяную рубашку, патрубки и радиатор. По водораспределительной трубе вода в первую очередь направляется к наиболее нагреваемым местам блока. Проходя по водяной рубашке блока и головки, вода омывает стенки цилиндров и камер сгорания, охлаждая двигатель. Нагретая вода по верхнему патрубку поступает в радиатор, где, разветвляясь по трубкам на тонкие струйки, охлаждается воздухом, который просачивается мимо трубок под действием тяги, создаваемой вращающимися лопастями вентилятора. Охлажденная вода вновь поступает в водяную рубашку двигателя.

Рисунок 4.32 Схема системы охлаждения.

Основные элементы системы охлаждения

 Радиатор

Рисунок 4.33 Радиатор.

Представляет собой набор тонких трубок, на которые нанизаны тонкие пластины для увеличения площади поверхности, предназначенной для отвода тепла. Вся работа радиатора заключается в том, чтобы охлаждать жидкость, которая циркулирует в его трубках.

На рисунке 4.34 приведен пример участка радиатора с различными вариантами исполнения.

Рисунок 4.34 Варианты исполнения радиатора системы охлаждения.

На верхней и нижней частях радиатора могут быть бачки, к которым подсоединены верхний и нижний патрубки системы охлаждения соответственно. Если есть бачки, то в верхнем, обычно расположена горловина для заливания охлаждающей жидкости. Если бачков нет, то горловина располагается прямо на радиаторе.

Для лучшего охлаждения жидкости трубки делают плоскими и располагают рядами в шахматном порядке. Поперек трубок установлены в большом количестве тонкие латунные пластины, называемые охлаждающими ребрами, которые увеличивают поверхность охлаждения сердцевины и способствуют более интенсивной отдаче тепла от воды воздуху, проходящему через сердцевину.

В системе охлаждения закрытого типа горловину радиатора плотно закрывают специальной пробкой с двойным паровоздушным клапаном (смотрите рисунок 4.35). Воздушный клапан пробки нагружен слабой пружиной и пропускает внутрь радиатора атмосферный воздух, устраняя возможность возникновения в бачке радиатора разрежения, появляющегося при конденсации паров воды. Паровой клапан нагружен более сильной пружиной и открывается для выпуска пара только тогда, когда давление в радиаторе превышает атмосферное и доходит до 1,28—1,38 кг/см2.

Рисунок 4.35 Крышка радиатора.

 Водяной насос

Водяной насос (он же помпа) заставляет охлаждающую жидкость циркулировать по системе. Тип насоса – центробежный. Вращается насос при помощи приводного ремня, установленного на шкив коленчатого вала.

Насос представляет собой довольно простую конструкцию: вал, на одном конце которого установлена крыльчатка (показана на рисунке 4.36), а на втором – шкив для приводного ремня. Вал опирается на подшипник, установленный в крышке помпы. Зачастую корпусом для насоса служит полость или прилив в блоке цилиндров. Вода по подводящему патрубку поступает внутрь корпуса и подводится к центру вращающейся крыльчатки. При этом вода увлекается крыльчаткой, приобретает вращательное движение, под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам корпуса и через выходной канал под напором поступает в водяную рубашку двигателя.

Рисунок 4.36 Водяной насос. Крыльчатка.

 Вентилятор

В былые времена вентилятор устанавливался на одной оси с валом водяного насоса, жестко крепился к приводному шкиву и гнал воздух для дополнительного охлаждения радиатора постоянно, пока работал двигатель, так как привод был от коленчатого вала. Летом это, может, и хорошо, а вот зимой, когда температуры окружающего воздуха и так достаточно для охлаждения, дополнительное охлаждение не на пользу. Так же при движении на автомобиле летом, когда часто приходится стоять в пробках, а двигателю работать на низких оборотах, охлаждение будет недостаточное ввиду отсутствия нормального потока воздуха от вентилятора.

Примечание
Здесь стоит отметить важность определенного (довольно узкого) диапазона рабочей температуры двигателя вне зависимости от времени года или нагрузки при работе. Как вывод: перегрев плохо, но и переохлаждение далеко не на пользу.

Но прогресс не стоял и не стоит на месте, потому, поняв, что в постоянно «включенном» вентиляторе пользы ни зимой, ни летом нет, решили установить вентилятор с электромотором, который включается по команде датчика температуры. Удобно – автомобиль быстро прогревается, а при достижении определенной температуры, начинает работать электровентилятор. В современных автомобилях у электровентилятора еще и два режима работы: быстрый и медленный. Управляет этим электроника.

Но есть и еще один способ заставить без электроники работать вентилятор в заданных режимах работы – установить вяскостную муфту. Эта муфта приводится во вращения ремнем от шкива коленчатого вала. Вентилятор «сидит» на оси и при отсутствии надобности в нем не вращается. Как только возникает необходимость в охлаждении, муфта срабатывает и вентилятор начинает вращаться, как бы соединяясь через приводной ремень с коленчатым валом.

 Термостат

Термостат — это клапан, установленный в корпус, который открывается при прогреве охлаждающей жидкости до нормальной рабочей температуры. Пример устройства и работы термостата приведен на рисунке 4.37. Система охлаждения двигателя устроена так, что имеет два круга обращения – малый и большой. Когда клапан термостата закрыт, охлаждающая жидкость при помощи водяного насоса циркулирует только в пределах головки и блока цилиндров, таким образом она быстро прогревается (малый круг). По мере прогрева охлаждающей жидкости, в частности, и двигателя в целом, начинает открываться клапан термостата, пуская охлаждающую жидкость циркулировать через радиатор – большой круг.

Примечание
При чрезмерном перегреве охлаждающей жидкости мощность двигателя и его экономичность снижаются. Если же охлаждающая жидкость, а следовательно, и двигатель, не прогреваются, то увеличивается конденсация топлива, вызывающая смывание смазки со стенок цилиндров и разжижение ее в картере, а также возрастают тепловые потери, что ведет к снижению мощности двигателя и увеличению расхода топлива.

Рисунок 4.37 Работа термостата.

Назначение и принцип работы системы охлаждения

Категория:

   Устройство и работа двигателя

Публикация:

   Назначение и принцип работы системы охлаждения

Читать далее:

Назначение и принцип работы системы охлаждения

Система охлаждения служит для принудительного отвода от цилиндров двигателя тепла и передачи его окруячающему воздуху. Необходимость в системе охлаждения вызывается тем, что детали двигателя, соприкасающиеся с раскаленными газами, при работе сильно нагреваются. Если не охлаждать внутренних деталей двигателя, то вследствие перегрева может произойти выгорание слоя смазки между деталями и заедание движущихся деталей вследствие чрезмерного их расширения.

Система охлаждения может быть воздушной или жидкостной.

При воздушной системе охлаждения (рис. 1, а) тепло от цилиндров двигателя передается непосредственно обдувающему их воздуху. Для этого с целью увеличения поверхности теплоотдачи на цилиндрах и головке делают охлаждающие ребра, изготовляемые путем отливки. Цилиндры окружены металлическим кожухом. Через образовавшуюся воздушную рубашку просасывается с помощью вентилятора воздух, охлаждающий двигатель. Вентилятор приводится в действие ременной передачей от шкива коленчатого вала.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Воздушная система охлаждения получила применение лишь на двигателях небольшой мощности. Достоинством такой системы является простота устройства, некоторое снижение веса двигателя и удобство обслуживания. Для’более мощных двигателей применение воздушной системы охлаждения встречает ряд трудностей ввиду необходимости отвода большого количества тепла и обеспечения равномерности охлаждения всех нагревающихся точек двигателя.

В систему жидкостного охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости входят водяные рубашки соответственно головки и блока, радиатор, нижний и верхний соединительные патрубки со шлангами, водяной насос с водораспределительной трубой, вентилятор и термостат.

Водой заполняются водяные рубашки головки и блока, патрубки и радиатор. При работе двигателя приводимый от него в действие водяной насос создает круговую циркуляцию воды через водяную рубашку, патрубки и радиатор. По водораспределительной трубе вода в первую очередь направляется к наиболее нагреваемым местам блока. Проходя по водяной рубашке блока и головки, вода омывает стенки цилиндров и камер сгорания и охлаждает двигатель. Нагретая вода по верхнему патрубку поступает в радиатор, где, разветвляясь по трубкам на тонкие струйки, охлаждается воздухом,

который просасывается между трубками вращающимися лопастями вентилятора. Охлаяеденная вода вновь поступает в водяную рубашку двигателя.

В некоторых двигателях с верхними клапанами вода от насоса принудительно направляется только в рубашку головки, седел и патрубков выпускных клапанов, и далее по отводящему патрубку отводится в радиатор. Охлаждение цилиндров при этом производится водой, циркулирующей в ее рубашке вследствие наличия разности температур воды в водяной рубашке блока и головки. Более нагретая вода из водяной рубашки блока вытесняется более холодной водой, поступающей из водяной рубашки головки, чем обеспечивается естественная — конвекционная циркуляция воды (термосифонная). При таком охлаждении условия работы цилиндров двигателя улучшаются.

Термостат, установленный в верхнем водяном патрубке, регулирует циркуляцию воды через радиатор, поддерживая наивыгоднейшую ее температуру.

В V-образных карбюраторных двигателях общий водяной насос, соединенный нижним патрубком с радиатором и установленный на одном валу с вентилятором, нагнетает воду по двум патрубкам и водораспределительным каналам в водяные рубашки обеих секций блока. Нагретая вода отводится от головок по каналам, обычно отлитым в верхней крышке блока, и через общий термостат и верхний патрубок поступает обратно в радиатор. На дизелях компоновка элементов системы охлаждения несколько видоизменена.

В зависимости от способа соединения полости системы охлаждения с атмосферой принудительная система охлаждения делится на два типа —открытую и закрытую. В открытой системе полость верхнего бачка радиатора постоянно сообщается с атмосферой. В закрытой системе охлаждения, получившей применение на всех автомобилях, полость бачка может сообщаться с атмосферой только через специальный паровоздушный клапан.

Рис. 1. Схемы систем охлаждения двигателей

Рекламные предложения:

Читать далее: Устройство элементов жидкостной системы охлаждения

Категория: — Устройство и работа двигателя

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Из чего состоит радиатор охлаждения двигателя?

Радиатор

Радиатор двигателя является частью охлаждающей системы автомобиля, предназначается для охлаждения циркулирующей в нем жидкости с помощью потока воздуха, создаваемого в процессе движения автомобиля и усиливаемого вентилятором.

Конструктивные особенности

Устройство радиатора охлаждения двигателя мало чем отличается от конструкции любого другого устройства с аналогичными функциями. Изготавливаются радиаторы преимущественно из меди и алюминия, как материалов прочных, удобных в ремонте и имеющих хорошие параметры теплоотдачи. Современный радиатор двигателя может быть:

1. трубчатым;
2. пластинчатым;
3. иметь форму сот.

Между пластинами, сотами или трубами располагаются поперечные латунные полоски, делающие изделие более жестким, а также увеличивают площадь обдува, что повышает качество охлаждения. Постоянное круговое движение жидкого теплоносителя в системе обеспечивается специальным устройством – помпой. Все части системы соединяются между собой термостойкими патрубками, чаще всего прорезиненными.

В качестве теплоносителя, циркулирующего в радиаторе, чаще всего применяются всем известные составы, такие как антифриз или тосол, хотя многие автолюбители в теплое время заливают туда и простую дистиллированную воду. Жидкость заливается в специальный расширительный бачок, предназначаемый не только для повышения удобства наполнения, но и для обеспечения возможности расширения жидкости в системе, ведь ее объем варьируется в зависимости от температуры и давления.

Устройство радиатора охлаждения двигателя

Принудительное охлаждение радиатора осуществляется с помощью вентилятора. В современных автомобилях реализуется одна из двух концепций вентиляторов:

• приводимые в движение коленвалом;
• приводимые в движение отдельным электромотором.

Если первые работают постоянно, то вторые включаются автоматически только тогда, когда температура жидкости в системе охлаждения достигает критического значения. Например, такое случается при продолжительной стоянке заведенного автомобиля, когда естественный обдув радиатора встречным воздухом отсутствует.

Принцип действия

Радиатор системы охлаждения двигателя не является новым или высокотехнологичным устройством. Принцип его работы прост: тосол, циркулирующий в соприкосновении с цилиндрами двигателя, отбирает у них основную массу тепла, которое он переносит в радиатор двигателя. Теплоноситель циркулирует через радиатор тонкой струйкой по длинному и извилистому маршруту. Это позволяет воздуху хорошо обдувать соты или трубки с горячим тосолом, в некоторой степени охлаждая их. Далее остывший теплоноситель снова возвращается к цилиндрам, где опять нагревается, и процедура повторяется.

Многие модели грузовиков дополнительно оборудуются радиаторами, предназначенными для охлаждения моторного масла, что позволяет препятствовать разжижению смазки, которая таким образом не пригорает к узлам двигателя. Конструктивно он исполняется точно таким же, как водяной радиатор, разве что чаще всего имеет меньшие размеры.

Раз в год рекомендуется производит чистку радиатора.

Поломки и ремонт

Радиаторы охлаждения двигателя долговечны, но не являются неуязвимыми – они также периодически выходят из строя. Радиаторы двигателя могут загрязняться мусором и различными отложениями из системы охлаждения.

Они изнашиваются от воздействия агрессивных реагентов в условиях зимней эксплуатации автомобиля, часто пробиваются камнями и выходят из строя по другим причинам. Радиатор может пострадать из-за поломки другого элемента системы охлаждения (температурного датчика, помпы, клапана пробки и проч.).

Если радиатор поврежден, можно пойти двумя путями – заменить его или отремонтировать.

При незначительном повреждении радиатора его можно запаять, но при большой площади повреждения целесообразнее будет замена.

Согласно статистике в 80% случаев радиатор можно восстановить. Наиболее распространенная неисправность радиатора – засорение сот, из-за чего ухудшается циркуляция теплоносителя, что в последствии может привести к перегреву двигателя.

В таком случае достаточно промыть их под проточной водой. Нужно отсоединить радиатор внизу, а потом сверху направить в него как можно более мощную струю воды, что позволит вымыть все пробки.

Если радиатор начал протекать, существуют специальные герметики внешнего и внутреннего применения, позволяющие быстро устранить данную проблему.

Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене

Еще больше полезных советов в удобном формате

Устройство автомобилей

Приборы и механизмы жидкостной системы охлаждения

Радиатор

Назначение и устройство радиатора

Радиатор предназначен для передачи теплоты от охлаждающей жидкости потоку воздуха, т. е. он является основным теплообменным узлом системы охлаждения двигателя.
Общее устройство радиатора жидкостной системы охлаждения двигателя представлено на рисунке 3.
Более подробно устройство радиатора показано на рисунках 1 и 2.

Верхний 9 ( рис. 1,а ) и нижний 15 бачки радиатора соединены с сердцевиной 12. В верхний бачок впаяны заливная горловина 8 с пробой 7 и патрубок для подсоединения гибкого шланга, который подводит нагретую охлаждающую жидкость к радиатору.
Сбоку заливная горловина имеет отверстие для пароотводной трубки.
В нижний бачок впаян патрубок отводящего гибкого шланга 13.
К верхнему и нижнему бачкам прикреплены боковые стойки 6, соединенные пластиной, припаянной к нижнему бачку. Стойки и пластины образуют каркас радиатора.

Основным теплообменным элементом радиатора является его сердцевина, состоящая из многочисленных трубок, соединенных в соты с помощью металлических пластин или лент. Трубки радиатора могут иметь круглое, овальное или прямоугольное сечение. При этом чем меньше площадь проходного сечения и тоньше стенка трубки, тем выше ее теплообменная способность.
Для прохода охлаждающей жидкости применяют шовные или цельнотянутые трубки из латунной ленты толщиной до 0,15 мм.

Сердцевины радиаторов автомобилей могут быть трубчато-пластинчатыми или трубчато-ленточными.
В трубчато-пластинчатых радиаторах охлаждающие трубки располагаются относительно потока воздуха в шахматном порядке в ряд или под углом ( рис. 2,а-г ). Пластины оребрения выполняются плоскими или волнистыми. Для усиления теплоотдачи на них могут быть выполнены специальные турбулизаторы в виде отогнутых просечек, которые образуют узкие и короткие воздушные каналы, расположенные под углом к потоку воздуха ( рис. 2,д ).

В трубчато-ленточных радиаторах ( рис. 2,е ) охлаждающие трубки располагаются в ряд. Ленту для решетки изготовляют из меди толщиной 0,05…0,1 мм. Для усиления теплоотдачи создают завихрения воздушного потока путем выполнения на ленте фигурных выштамповок или отогнутых просечек ( рис. 2,ж ).

В последнее время получили широкое распространение радиаторы из алюминиевого сплава, которые легче латунных и дешевле, однако их надежность и долговечность уступает радиаторам из латунных сплавов. Кроме того, латунные радиаторы проще ремонтировать при помощи пайки. Детали и элементы конструкции алюминиевых радиаторов соединяются обычно завальцовкой с применением герметизирующих материалов.

Радиатор соединен с рубашкой охлаждения двигателя патрубками и гибкими шлангами, которые прикреплены к патрубкам стяжными хомутами. Такое соединение допускает относительное смещение двигателя и радиатора без нарушения герметичности системы жидкостного охлаждения.

Пробка 7, закрывающая горловину 8 радиатора, состоит из корпуса 18 ( рис. 1,б ), парового 22 и воздушного 25 клапанов и запирающей пружины 21.

На стойке 20, с помощью которой к корпусу прикреплена запирающая пружина, установлен паровой клапан, прижатый пружиной 19. Воздушный клапан 25 прижимается пружиной 26 к седлу 27.
Плотное прилегание клапанов к седлам достигается установкой резиновых прокладок 23 и 24. При повреждении резиновых прокладок система охлаждения становится открытой и охлаждающая жидкость закипает при температуре 100 ˚С.
При исправных клапанах давление в системе несколько больше давления окружающей среды и температура кипения охлаждающей жидкости составляет 108…119 ˚С.

В случае закипания охлаждающей жидкости в системе охлаждения давление пара в радиаторе возрастает. При давлении 145…160 кПа открывается паровой клапан 22, преодолевая сопротивление пружины 19. Система охлаждения сообщается с атмосферой, и пар выходит из радиатора через пароотводящую трубку 17.
После охлаждения жидкости пар конденсируется и в системе охлаждения создается разрежение.
При давлении 1…13 кПа открывается воздушный клапан 25 и в радиатор через отверстие 28, и клапан начинает поступать воздух из атмосферы. Паровой и воздушный клапаны предотвращают возможное повреждение радиатора вследствие высокого давления, как с внешней, так и с внутренней стороны.
В случае использования в системе охлаждения расширительного бачка, клапаны могут размещаться в его пробке.

Для регулирования потока воздуха, проходящего через сердцевину радиатора, в системе охлаждения грузовых автомобилей и автобусов, а также легковых автомобилей устаревших конструкций применяют жалюзи с приводом из кабины водителя ( рис. 1,а ).
Жалюзи изготовляются из набора вертикальных или горизонтальных пластин-створок из оцинкованного железа, которые объединены рамкой и шарнирным устройством, обеспечивающим одновременный (или групповой) поворот пластин вокруг оси. При перемещении рукоятки 4 вперед до отказа створки жалюзи полностью открываются, и воздух свободно проходит между трубками радиатора, отбирая у них излишки теплоты. Для регулирования температурного режима рукоятку привода жалюзи можно установить на фиксаторе 5 в любом промежуточном положении.
В некоторых автомобилях применяются жалюзи в виде брезентовых или кожаных штор, подпружиненных в специальном тубусе и оснащенных механизмом подъема и опускания.

Современные легковые автомобили, как правило, не оснащаются жалюзи для регулирования воздушного потока к радиатору – чаще применяются системы автоматического включения и выключения вентилятора системы охлаждения с помощью электрических или гидравлических устройств. Это позволяет повысить комфорт управления автомобилем.

Эффективность обдува сердцевины радиатора воздухом повышается за счет применения направляющего кожуха – диффузора 16, который крепится к рамке радиатора и охватывает по кругу вентилятор системы охлаждения. Диффузор направляет воздушный поток через сердцевину, исключая его движение мимо радиатора.

Особенности эксплуатации радиаторов

Поскольку радиатор изготовляют из тонкостенных трубок и пластин, он является очень нежным и хрупким устройством. Поэтому при обслуживании и ремонте необходимо бережно обращаться с радиатором, чтобы не повредить детали сердцевины, патрубки или бачки.

В летний период времени водители нередко используют в качестве охлаждающей жидкости воду – она дешевле и эффективнее участвует в процессах теплообмена благодаря физическим свойствам. Но такая экономия может привести к повреждению и даже разрушению деталей и узлов двигателя.
Не следует забывать, что антифризы уменьшают образование накипи на стенках рубашки охлаждения блока и головки блока. Кроме того, в современных автомобилях низкозамерзающие жидкости зачастую служат не только для охлаждения двигателя, но и для смазки некоторых узлов, например, подшипников жидкостного насоса системы охлаждения. Вода такие функции выполнять не может.

При использовании воды в жидкостной системе охлаждения вместо низкозамерзающих жидкостей в холодный период времени года, ее следует тщательно удалять из радиатора и рубашки охлаждения двигателя при постановке автомобиля на хранение в не отапливаемых помещениях и на открытой стоянке. В противном случае замерзшая вода (как известно, вода расширяется при замерзании) может нарушить герметичность системы, повредив стыковые соединения деталей и даже разорвать трубки сердцевины и бачки радиатора, головку блока и блок-картер двигателя.
По этой причине необходимо убедиться, что вода полностью вытекла через открытые краники на блоке и радиаторе (крышка радиатора при этом должна быть снята), а затем продуть систему несколькими оборотами коленчатого вала при помощи стартера или даже на несколько секунд запустив двигатель без охлаждающей жидкости.
Краны после слива воды из системы охлаждения лучше оставить открытыми.

Иногда вода в системе охлаждения может привести к перегреву двигателя при запуске в очень холодное время года, если в системе охлаждения предусмотрены терморегулирующие клапаны – термостаты. В период прогрева двигателя термостат закрывает допуск охлаждающей жидкости в радиатор, и направляет ее по малому кругу. В это время часть воды, находящаяся в радиаторе двигателя, патрубках и гибких шлангах, а также в радиаторе отопителя кабины, остается неподвижной и может замерзнуть, образовав ледяные пробки в различных участках большого круга, чаще всего – в трубках радиатора и патрубках.
После прогрева двигателя и открывания клапана термостата в большой круг системы охлаждения эти пробки зачастую не удается растопить из-за отсутствия циркуляции воды, и она продолжает перемещаться лишь по малому кругу, нагреваясь все сильнее. Это может привести к перегреву двигателя. В таких случаях необходимо принять меры к ликвидации ледяных пробок в системе – автомобиль срочно поставить в теплый гараж, а патрубки и трубки радиатора проливать горячей водой, пока пробки не растают. Если при этом двигатель не заглушается, следует внимательно следить за его температурой.
Избежать подобных неприятностей можно используя в системе охлаждения специальные низкозамерзающие жидкости – антифризы.

Радиатор системы охлаждения — устройство

При работе двигателя автомобиля каждый цилиндр постоянно повышает свою температуру за счет детонации подаваемого топлива. Если температуру не понижать, постоянные микровзрывы приведут к доведению мотора до критической температуры, превышение которой разрушит силовой агрегат.

Чтобы предотвратить это, устанавливается система охлаждения двигателя автомобиля. В представленной статье мы рассмотрим все базовые сведения о данном узле.

Система охлаждения: что такое

Многие автолюбители задаются вопросом — система охлаждения: что такое?

Система охлаждения предназначена для охлаждения деталей двигателя, нагреваемых в результате его работы. На современных автомобилях система охлаждения, помимо основной функции, выполняет ряд других функций, в том числе:

• нагрев воздуха в системе отопления, вентиляции и кондиционирования;
• охлаждение масла в системе смазки;
• охлаждение отработавших газов в системе рециркуляции отработавших газов;
• охлаждение воздуха в системе турбонаддува;
• охлаждение рабочей жидкости в автоматической коробке передач.

В зависимости от способа охлаждения различают следующие виды систем охлаждения: жидкостная (закрытого типа), воздушная (открытого типа) и комбинированная. В системе жидкостного охлаждения тепло от нагретых частей двигателя отводится потоком жидкости. Воздушная система для охлаждения использует поток воздуха. Комбинированная система объединяет жидкостную и воздушную системы.

Предназначение и разновидности

Отвод тепла — далеко не единственное назначение системы охлаждения двигателя. Она дополнительно отвечает за выполнение ряда иных задач:

• нагрев воздушной массы для отопления салона транспортного средства;
• уменьшение времени ожидания, необходимого для доведения мотора до рабочей температуры;
• уменьшение температуры смазочных материалов, используемых для ДВС;
• если применяется рециркуляция —уменьшается температура выхлопных газов от двигателя внутреннего сгорания;
• если присутствует автоматическая КПП — охлаждается смазка, расположенная внутри.

Схема системы охлаждения двигателя напрямую зависит от того, каким является ее способ функционирования и принцип работы. Соответственно, принято классифицировать узел на несколько категорий:

• жидкостное — тепло отводится за счет постоянной циркуляции техжидкости;
• воздушное— при применении рассматриваемойсхемы систем охлаждения двигателей тепло будет отводиться циркулируемым воздухом;
• комбинированное — включает в себя применение 1-го и 2-го варианта одновременно.

Практика показывает, что комбинированный вариант является наиболее эффективным, обеспечивая стабильную работу мотора в целом.

Устройство

Рассматривая конструкцию, по которой создана система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, можно заметить, что здесь практически отсутствует бак, в котором происходит хранение жидкости. В данном случае такой элемент конструкции не нужен, потому что жидкость постоянно находится в каналах/полостях ДВС и радиаторе.

Хотя бачок все же присутствует — его называют расширительным. Главная задача этой детали — комфортный залив рабочей жидкости в систему, а также возможность залива дополнительного количества жидкости, если ее герметичность по тем или иным причинам нарушена.

На картинке ниже можно посмотреть на устройство системы охлаждения двигателя.

Начнем ознакомление с водяного насоса, именуемого в народе «помпой». Это своеобразная мельница, в которой жидкость циркулирует по каналам ДВС под давлением. Конечной целью данной конструкции является проход воды через полости, расположенные в блоке мотора. Последние, исходя из компоновки двигателя автомобиля, могут быть разными.

Именно в цилиндрах присутствует максимально высокая температура, которая передается на другие детали. При отводе тепловой энергии охлаждается блок цилиндров, но сам антифриз нагревается. Соответственно, работа системы охлаждения двигателя обеспечивает выполнение простых физпроцессов, позволяющих уравнять температуру. Далее рабочая жидкость протекает по другим узлам мотора и проникает в радиатор.

С конструктивной точки зрения, радиатор охлаждения двигателя являет собой решетку, образованную из большого количества небольших вертикальных каналов, на поверхности которых находятся поперечные пластины. Устройство радиатора охлаждения двигателя может быть разным, исходя из того, насколько большой объем двигателя и насколько часто ему приходится набирать обороты.

Естественно, в спортивных моторах радиатор двигателя имеет увеличенные размеры. Возрастает и площадь обдува.Из чего состоит радиатор охлаждения двигателя? Большого количества сот, монтажных креплений, а также бачка, в который заливается антифриз. Он постепенно стекает вниз, в результате чего происходит охлаждение. В конструкции предусматривается наличие емкости снизу, которая снова передает антифриз в водяной насос.

Радиатор системы охлаждения двигателя эффективно справляется со своей задачей благодаря большому количеству каналов. Обеспечение качественного результата его работы также гарантируется за счет постоянного обдува корпуса воздушным потоком. Именно поэтому деталь практически всегда монтируется на «морде» авто.

Но даже этого порой может оказаться недостаточно, особенно тогда, когда транспортное средство находится в неподвижном состоянии. Поэтому с целью охлаждения дизельного двигателя (как и бензинового, в целом) используется специальный вентилятор. Он закреплен между мотором и радиаторным узлом, помогая усилить циркуляцию воздушной массы.

Чтобы гарантировать надежную работу системы, надо убедиться в исправном состоянии радиатора. Многие задаются вопросом — как проверить радиатор охлаждения двигателя? Сделать это достаточно просто — нужно быть уверенным в отсутствии повреждений каналов, а на асфальте должны отсутствовать следы течи из-за разгерметизации.

Проверять радиатор охлаждения двигателя надо перед каждой поездкой. Невыполнение этого требования может привести к детонации мотора, приводящей к невозможности восстановить его работоспособность.

Выше мы разобрались с тем, из чего состоит система охлаждения двигателя большинства транспортных средств. Но есть также и другая функция, которую выполняет система — это прогрев силового агрегата. Несмотря на ее противоречивость названию, при эксплуатации авто в зимнее время низкая температура сильно затрудняет процесс запуска мотора.

Охлаждение двигателя происходит немного хуже из-за мороза и повышенной влажности, топливо распыляется более проблематично, а технические жидкости страдают от повышения вязкости. Чтобы гарантировать нормальный принцип работы системы охлаждения двигателя, придется быстрее ее разогреть. Достичь требуемого эффекта позволяет работающий термостат. Он блокирует попадание антифриза в радиаторные соты.

Минуя данный узел, она перетекает опять в водяной насос, нагревая цилиндры. Термостат самостоятельно совершает подачу антифриза при достижении температуры 70-80 градусов Цельсия (исходя из настроек блока управления и компоновки силового агрегата). Патрубок, открытый в процессе разогрева, сразу же закрывается.

Последним прибором, благодаря которому работает схема охлаждения двигателя, является температурный датчик. Его обычно устанавливают в салоне транспортного средства. Водитель постоянно получает актуальную информацию о температуре мотора в режиме реального времени. При отклонении показателей от нормы владелец авто сможет быстро принять меры по локализации и ремонту поломки.

Практика показывает, что система охлаждения дизельного двигателя наиболее часто выходит из строя в связи с нарушением герметичности. В такой ситуации температура сразу повышается, потому что антифриза в системе становится меньше, и имеющегося объема недостаточно для полноценной работы.

Принцип работы

Принцип работы системы охлаждения двигателя постоянно контролируется штатнымблоком управления силовым агрегатом. В нынешних моделях транспортных средств детали охлаждения проверяются специальным математическим алгоритмом, позволяющим принимать во внимание самые разные параметры работы не только мотора, но и сопутствующих систем.

Отталкиваясь от того, как работает система охлаждения двигателя в нормальном режиме при исправных деталях, система стремится поддерживать их на нормальном уровне. Поэтому электроника включает или выключает на некоторое время те или иные элементы.

Чтобы более подробно узнать, как работает система охлаждения двигателя, рекомендуем посмотреть схему ниже.

Поскольку антифриз принудительно протекает по системе, за него отвечает центробежный насос. Благодаря ему техжидкость прокачивается посредством «рубашки». При выполнении данной работы применение систем охлаждения позволяет добиться охлаждения мотора и нагрева антифриза. Исходя из типа мотора и его схемы, жидкость протекает:

Схема системы охлаждения двигателя предусматривает два циркуляционных круга — «малый» и «большой». Например, при включениизажигания, когда все детали не нагреты, термостат закрыт, жидкость протекает по малому кругу. Она не доходит до радиатора охлаждения двигателя.

Когда температурный режим доведется до требуемого уровня, происходит открывание термостата — антифриз проникает в радиатор, где и будет происходить уменьшение температуры за счет обдува. Это и есть большой цикл, повторяющийся многократно.

В этом и состоит общий принцип работы радиатора охлаждения двигателя вне зависимости от марки и модели транспортного средства.

В авто с турбиной охлаждение двигателя происходит по несколько иной схеме. Здесь присутствует два контура, где первый установлен с цельюснижения температуры анифриза, а второй охлаждает воздух. При этом первый контур также разделяется на 2 части — для обслуживания головки блока и блока цилиндров в целом.

Это сделано потому, что схема работы системы охлаждения двигателя предусматривает разницу температуры головки и блока на 15-20 градусов. Таким образом, степень вероятности детонации значительно уменьшается, да и камеры сгорания эффективнее наполняются горючим. В устройство системы охлаждениядобавлена одна особенность — в моторе с турбиной все рабочие контуры имеют собственный термостат.

Выводы

Система охлаждения двигателя присутствует на каждом транспортном средстве. Основноеназначение системы охлаждения — поддержаниеоптимальной температуры мотора автомобиля.

Базовые детали системы охлаждения двигателя следующие — радиатор, термостат, датчик температуры и вентилятор. Система состоит из нескольких контуров, отвечающих за правильность функционирования всей системы.

Устройство радиатора достаточно сложное, поскольку конструкция состоит из большого количества маленьких каналов, по которым протекает подогретая жидкость. Своевременная проверка позволяет гарантировать нормальную работу силовой установки в целом.

Устройство и принцип работы системы охлаждения двигателя

Помимо главной функции отвода тепла от основных узлов двигателя автомобиля, система охлаждения решает ряд дополнительных задач. Фактически она участвует в работе системы смазки, отопления салона, выхлопа и рециркуляции отработавших газов, турбонаддува и коробки передач. О том, как она устроена, а также в чем заключается принцип работы охлаждающей системы и пойдет речь далее.

Виды систем охлаждения двигателя

Регулирование температуры автомобильного двигателя может осуществляться при помощи охлаждающей жидкости (антифриза, ОЖ) и посредством циркуляции воздуха. Исходя из этого различают три вида систем:

• Воздушная. Физически представляет собой обдув, благодаря которому происходит вытеснение горячего воздуха из подкапотного пространства в атмосферу. Воздушное охлаждение может быть естественным и принудительным (с использованием вентилятора). В силу низкой эффективности как самостоятельная система практически не применяется.
• Жидкостная. Представляет собой систему трубчатых контуров, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Жидкостное охлаждение может быть принудительным (перекачка насосом), термосифонным (за счет разности в плотности нагретой и охлажденной жидкостей) и комбинированным (охлаждение головки блока цилиндров осуществляется принудительно, а остальные узлы термосифонным принципом). Такая система более эффективна в сравнении с воздушной, но при определенных режимах работы (длительный простой с включенным двигателем, повышенные температуры окружающей среды) может быть недостаточной для качественного охлаждения.
• Комбинированная. Представляет собой использование и воздушного обдува, и жидкостных контуров.

Системы охлаждения на основе жидкости также разделяются на открытые и закрытые. Первые имеют сообщение с атмосферой при помощи пароотводной трубки, а во вторых жидкость полностью изолирована от окружающей среды. В закрытых системах давление антифриза больше, а следовательно, выше и температура кипения. Это позволяет использовать их при высоких температурах нагрева жидкости (до 120°C).

Устройство и принцип работы системы охлаждения ДВС

Наиболее популярной в современных автомобилях является комбинированная система охлаждения двигателя с принудительной циркуляцией воздуха и жидкости. Она состоит из следующих элементов:

• Радиатор системы охлаждения.
• Вентилятор радиатора.
• Малый и большой охлаждающие контуры.
• Рубашка системы охлаждения (система каналов в блоке цилиндров).
• Датчик температуры.
• Термостат.
• Расширительный бачок.
• Насос (помпа).
• Радиатор печки.
• Масляный радиатор (опционально).
• Радиатор системы рециркуляции отработавших газов (опционально).

В момент запуска двигателя насос начинает перекачку жидкости по малому контуру. Когда двигатель нагревается до рабочей температуры, срабатывает термостат и открывает второй (большой) контур охлаждения. Проходя через узлы мотора, охлаждающая жидкость нагревается и расширяется. При увеличении температуры часть жидкости поступает в расширительный бачок. Это позволяет компенсировать излишний объем, независимо от того, какое давление установилось в системе.

Большой и малый круги циркуляции ОЖ

Проходя через участок радиатора системы охлаждения, антифриз вновь остывает и возвращается на новый цикл. Если этот режим снижения температуры оказывается недостаточным, срабатывает температурный датчик, передающий сигнал блоку управления двигателя и запускающий вентилятор воздушного охлаждения. Если и его оказывается недостаточно, на приборную панель (индикатор) поступает сигнал о перегреве двигателя.

Масляный радиатор и радиатор рециркуляции отработавших газов может присутствовать не во всех системах охлаждения. Они необходимы для синхронного снижения температуры смазки и выхлопа, что делает эксплуатацию автомобиля более безопасной и экономичной. В автомобилях с турбонаддувом также может присутствовать еще один охлаждающий контур для снижения температуры воздуха наддува.

Как устроен радиатор охлаждения двигателя

Радиатор системы охлаждения ДВС состоит из следующих элементов:

• Сердцевина. Она может быть трубчатой (вертикальные трубки овального или круглого сечения, объединенные тонкими горизонтальными пластинами), пластинчатой (изогнутые пары пластин, спаянные по краям) и сотовой (спаянные трубки с сечением в виде правильного шестиугольника).
• Верхний бачок. Оснащен заливной горловиной с герметичной пробкой, а также патрубком для установки шланга, подводящего антифриз. В горловине выполнено отверстие для установки пароотводящей трубки. Последняя имеет паровой клапан, который открывается в случае закипания.
• Воздушный клапан. Он необходим для наполнения радиатора воздухом после остановки двигателя. Когда охлаждающая жидкость полностью остывает, без подачи дополнительного объема воздуха в системе может возникнуть сильное разрежение, провоцирующее сдавливание трубок.
• Нижний бачок. Оснащен патрубком для крепления шланга отвода жидкости.
• Крепления.

Принцип работы радиатора основан на многоуровневой циркуляции воздуха в его сердцевине, что делает снижение температуры охлаждающей жидкости, проходящей через него, более интенсивным.

Наиболее эффективными являются радиаторы пластинчатого типа, но они подвержены быстрому загрязнению, а потому самой популярной конструкцией стали трубчатые.

Особенности работы датчика температуры ОЖ

Температурный датчик позволяет контролировать состояние системы. Определить, где находится датчик температуры охлаждающей жидкости просто: как правило, он расположен в канале головки блока цилиндров. Он представляет собой терморезистор в герметичном корпусе, который может быть изготовлен из бронзы, пластика и латуни. На корпусе имеется резьба для установки в канал.

Принцип работы датчика основан на следующем эффекте: при повышении температуры сопротивление чувствительного элемента снижается, а при ее уменьшении увеличивается. Показатель сопротивления передается на электронный блок управления двигателем. Чтобы при этом данные состояния охлаждающей жидкости были точными, датчик должен быть полностью погружен в нее. При температуре 100°C сопротивление датчика температуры охлаждающей жидкости должно быть порядка 177 Ом. С учетом погрешностей измерения допускается показатель сопротивления 190 Ом. Если же отклонения больше допустимых, датчик необходимо заменить.

В некоторых моделях автомобилей может быть предусмотрено два датчика температуры. Один отвечает исключительно за включение вентилятора радиатора, а второй представляет собой датчик указателя текущей температуры охлаждающей жидкости.

Что используют в качестве охлаждающих жидкостей

В роли рабочей жидкости в системах охлаждения изначально применялась дистиллированная или деионизированная вода. Однако для современных двигателей она не обеспечивает нужный диапазон рабочих температур. Помимо этого, она склонна к коррозионной активности в отношении металлов, что снижает срок эксплуатации системы охлаждения. Для устранения этих недостатков в качестве охлаждающей жидкости сегодня применяются составы со специальными присадками (этиленгликоль, ингибиторы коррозии), что повышает характеристики всей системы. Чаще всего используется антифриз, который имеет более низкий порог замерзания.

При возникновении ситуации, когда требуется экстренный долив охлаждающей жидкости, можно использовать обычную чистую воду. Однако для корректной работы системы при первой возможности такой раствор необходимо заменить на качественный антифриз.

Замена охлаждающей жидкости проводится каждые 60-100 тысяч километров пробега. В охлажденном состоянии (при выключенном двигателе) ее количество должно быть на уровне нижнего края патрубка расширительного бачка охлаждающей системы. Для удобства на нем выполнены отметки «Min» и «Max». Когда количество жидкости ниже минимальной отметки — выполняют долив. Если после работы уровень вновь упал — это свидетельствует о разгерметизации системы.

Значимость системы охлаждения двигателя не вызывает сомнений. А потому стоит регулярно проводить профилактический осмотр ее основных узлов. Это позволит избежать перегрева двигателя и возникновения критических поломок.

Радиатор охлаждения двигателя – как не дать мотору перегреться?

Радиатор охлаждения двигателя в машине предназначен для переноса тепла от специальной охлаждающей жидкости в окружающую среду. Происходит это за счет встречной струи воздуха или принудительно с помощью вентилятора. Конструкция радиатора состоит из сердцевины и двух бачков.

Конструкция радиатора охлаждения двигателя – изучаем схему устройства

В процессе изготовления радиаторов используют медь и алюминий. В зависимости от назначения сердцевины они бывают трубчатыми, пластинчатыми и в форме сот. Между ними находятся поперечные полоски латуни, которые придают конструкции больше жесткости и служат для увеличения площади поверхности, способствующей охлаждению. Для создания циркуляции жидкости на двигателе установлена помпа. Все узлы системы охлаждения соединены между собой прорезиненными патрубками.

В качестве жидкости для охлаждения в автомобилях используется тосол или антифриз, которые заливают в расширительный бачок. Одной из его задач является компенсация изменения объема и уровня давления ОЖ при ее нагреве или охлаждении. Для принудительного охлаждения жидкости на автомобилях устанавливаются вентиляторы. Их назначение – создание и увеличение объема воздуха, который проходит через радиатор.

На автомобилях применяется два вида вентиляторов:

1. С приводом от коленчатого вала двигателя.
2. Электрические. Их включение происходит при достижении температуры жидкости критической отметки.

Радиатор охлаждения двигателя – принцип работы

Принцип охлаждения жидкости достаточно прост: проходя через блок цилиндров, тосол забирает на себя большую часть тепла, после чего поступает в радиатор системы охлаждения двигателя. Направление движения – с верхнего бачка через соты в нижнюю часть. Сердцевина радиатора является основным участником охлаждения, при движении обдув жидкости воздухом происходит именно через нее, вследствие чего температура тосола несколько понижается.

Для стабильной и экономичной работы двигателя требуется постоянная температура охлаждающей жидкости (диапазон примерно от 80 до 90 °С). С целью ее стабилизации в одном из патрубков устанавливается термостат. Когда температура ниже 80 °С – термостат закрыт и жидкость перемещается по малому кругу, но как только она достигает контрольной отметки, термостат открывается, вследствие чего поток направляется в верхний отсек радиатора, специальный бачок.

На грузовых автомобилях также установлен радиатор охлаждения масла двигателя, благодаря этому горячая смазка не разжижается и не пригорает к раскаленным деталям мотора. Конструкция его практически ничем не отличается (кроме горизонтального расположения сот и меньших размеров).

Ремонт радиатора охлаждения двигателя – скорая помощь своими руками

Обслуживание автомобильной системы охлаждения заключается в периодической диагностике объема жидкости, который визуально оценивают в расширительном бачке. Так как состав, находящийся там, все время нагревается и охлаждается, то постепенно входящая в него вода испаряется, и, естественно, общий объем уменьшается. Основной неисправностью радиатора является загрязнение сот, что приводит к ухудшению циркуляции охлаждающей жидкости, ее нагреву и, как следствие, перегреву двигателя.

Ремонт радиатора охлаждения двигателя может состоять в промывке сердцевины проточной водой. Для этого необходимо снять нижний патрубок и через горловину залить воду. Желательно промывать соты сильной струей воды. Устройство (конструкция) радиатора охлаждения двигателя таково, что в случае сильного засора можно распаять и демонтировать бачки, как верхний, так и нижний, что позволит провести механическую очистку сердцевины.

Источники:

http://k-a-t.ru/dvs_oxl_1/3_padiator/index.shtml

http://avtodvigateli.com/detali/radiator-sistemy-oxlazhdeniya.html

http://techautoport.ru/dvigatel/sistema-ohlazhdeniya/sistema-ohlazhdeniya-dvigatelya.html

Радиатор охлаждения двигателя – как не дать мотору перегреться?

http://www.timol.com.ua/articles/poliuretanovye-vtulki-dlja-stabilizatora-kakie-luchshe

Устройство системы охлаждения двигателя | Изучение устройства автомобиля AvtoLegko.ru

При сгорании рабочей смеси внутри цилиндров двигателя температура газов достигает 2000—2500°С. Для того чтобы детали двигателя, испытывая сильный нагрев, могли сохранять работоспособность, их надо охлаждать. Лучше всего двигатель работает, когда температура охлаждающей жидкости равна 80—90°С.

Проще всего охлаждать цилиндры двигателя встречным потоком воздуха. Такая система охлаждения существует у двигателей мотоциклов.
На автомобилях воздушное охлаждение применяют сравнительно редко. В нашей стране его имеет только автомобиль „Запорожец».

Воздух для охлаждения цилиндров двигателя автомобиля подается вентилятором, а процессом охлаждения автоматически управляет термостат. Эта система дает возможность быстро прогревать холодный двигатель и поддерживать его температурный режим, не допуская ни перегрева, ни переохлаждения.

Наиболее распространена у автомобильных двигателей жидкостная система охлаждения. Сущность действия такой системы заключается в том, что тепло от цилиндров двигателя воспринимается охлаждающей средой — жидкостью, которая в свою очередь отдает его воздуху. Для этого необходимо, чтобы нагретая от соприкосновения с горячими стенками цилиндров жидкость поступала в радиатор и там охлаждалась и уже охлажденная поступала бы опять в двигатель, т. е. непрерывно циркулировала бы. Циркуляция жидкости в системе охлаждения происходит принудительно, при помощи насоса. В качестве охлаждающей среды применяют воду и значительно реже незамерзающие смеси — антифризы. Антифриз — смесь спирта и этиленгликоля. Такая жидкость не замерзает до 40С°
Устройство системы охлаждения автомобиля изображено на рис. 9. В систему входят: рубашка охлаждения цилиндров,радиатор, насос, вентилятор с вентиляторным ремнем, термостат, соединительные патрубки и шланги с хомутиками, жалюзи, указатель температуры воды с датчиком. Рассмотрим эти отдельные части системы. РУБАШКУ ОХЛАЖДЕНИЯ образуют двойные стенки цилиндров. Это пространство заполняют охлаждающей жидкостью.

система охлаждения

Система охлаждения

Целью системы охлаждения двигателя является отвод избыточного тепла от двигателя, поддержание работы двигателя при наиболее эффективной температуре и доведение двигателя до нужной температуры. температуры как можно скорее после запуска. В идеале система охлаждения поддерживает работу двигателя при наиболее эффективной температуре независимо от условий эксплуатации.

Когда топливо сгорает в двигателе, около одной трети энергии топлива преобразуется в мощность.Еще треть выходит из выхлопной трубы неиспользованной, а оставшаяся треть становится тепловой энергией.

В любом двигателе внутреннего сгорания необходима какая-либо система охлаждения. Если бы не было системы охлаждения, детали расплавились бы от тепла горящего топлива, и поршни расширились бы настолько, что не смогли бы двигаться в цилиндрах (так называемый «заедание»).

Система охлаждения двигателя с водяным охлаждением состоит из: водяной рубашки двигателя, термостата, водяного насоса, радиатора и крышки радиатора, вентилятора охлаждения (электрического или с ременным приводом), шлангов, сердечника нагревателя и обычно расширительный (переливной) бак.

Двигатели, работающие на топливе, выделяют огромное количество тепла; температура может достигать 4000 градусов по Фаренгейту при горении топливовоздушной смеси. Однако нормальная рабочая температура составляет около 2000 градусов по Фаренгейту. Система охлаждения отводит около одной трети тепла, производимого в камере сгорания.

Выхлопная система отводит много тепла, но части двигателя, такие как стенки цилиндров, поршни и головка цилиндров, поглощают большое количество тепла. Если какая-либо часть двигателя становится слишком горячей, масляная пленка перестает ее защищать.Отсутствие смазки может вывести из строя двигатель.

С другой стороны, если двигатель работает при слишком низкой температуре, он становится неэффективным, масло загрязняется (увеличивает износ и снижает мощность), образуются отложения и расход топлива низок, не говоря уже о выбросах выхлопных газов! По этим причинам система охлаждения не работает до тех пор, пока двигатель не прогреется.

Есть два типа систем охлаждения; жидкостное охлаждение и воздушное охлаждение. Большинство автомобильных двигателей имеют жидкостное охлаждение; воздушное охлаждение чаще используется в самолетах, мотоциклах и газонокосилках.

Двигатели с жидкостным охлаждением имеют каналы для жидкости или охлаждающей жидкости через блок цилиндров и головку. Охлаждающая жидкость должна иметь косвенный контакт с такими частями двигателя, как камера сгорания, стенки цилиндров, а также седла и направляющие клапана. Прохождение каналов в двигателе нагревает охлаждающую жидкость (она поглощает тепло от деталей двигателя), а прохождение через радиатор охлаждает ее. После того, как радиатор снова «остынет», охлаждающая жидкость возвращается через двигатель. Этот бизнес продолжается, пока двигатель работает, охлаждающая жидкость поглощает и отводит тепло двигателя, а радиатор охлаждает охлаждающую жидкость.

Тестер давления в системе охлаждения используется для проверки давления в системе охлаждения, что позволяет механику определить, есть ли в системе какие-либо медленные утечки. Утечка может быть обнаружена и устранена до того, как она вызовет серьезную проблему.

Сердечник обогревателя

Сердечник обогревателя — это уменьшенная версия радиатора, которая используется для согрева пальцев ног, когда на улице холодно.

Сердечник отопителя установлен под панелью приборов. Часть горячей охлаждающей жидкости проходит через этот маленький радиатор по дополнительным шлангам.Там же установлен небольшой электрический вентилятор, специально предназначенный для отвода тепла внутри автомобиля. Чтобы включить этот вентилятор, вы используете переключатель под названием «вентилятор» или «нагнетатель», расположенный на панели управления. Принцип такой же, как и в радиаторе вашего двигателя, за исключением того, что тепло выделяется внутри автомобиля, а не снаружи. Большинство двигателей используют сердечник нагревателя для нагрева воздуха, выходящего из кондиционера, если приборная панель не установлена ​​на «холодный». Более эффективные конструкции этого не делают, потому что это заставляет двигатель работать тяжелее, чем он должен.Они включают и выключают компрессор, чтобы уменьшить мощность охлаждения
.

Если ваш автомобиль сильно нагревается, включение обогревателя поможет уменьшить нагрев двигателя. К сожалению, зимой большинство автомобилей не перегревается.

Система охлаждения: определение, функции, компоненты, типы, работа

Поскольку двигатели внутреннего сгорания выделяют тепло чрезвычайно высокой температуры, используется система охлаждения. Циркуляция охлаждения определяет, как долго двигатель и его компоненты будут служить.В автомобильных двигателях охлаждение осуществляется либо водой, либо воздухом, но оба процесса имеют свою эффективность. Хотя смазочное масло также в некоторой степени помогает охлаждать детали двигателя.

За прошедшие годы в автомобилях многое изменилось, но в системе охлаждения двигателя особых изменений не произошло. Что ж, современные конструкции более надежны и эффективны, обеспечивая циркуляцию через двигатель. Конструкция настолько эффективна, что поддерживает постоянную температуру двигателя.Даже если на улице жарко до 110 градусов по Фаренгейту или 10 градусов ниже нуля, охлаждение все равно остается постоянным. Может пострадать экономия топлива и вырастут выбросы.

Сегодня мы рассмотрим определение, функции, компоненты, схему, типы, принцип работы, а также техническое обслуживание и ремонт системы охлаждения в двигателях внутреннего сгорания.

Подробнее: Общие сведения о системе смазки двигателя

Что такое система охлаждения двигателя ?

Система охлаждения представляет собой набор компонентов, которые обеспечивают поток жидкой охлаждающей жидкости к каналам в блоке двигателя и головке двигателя для поглощения тепла сгорания.Затем нагретая жидкость возвращается в радиатор через резиновый шланг для охлаждения. Когда нагретая жидкость (горячая вода) попадает в радиатор через тонкие трубки, она охлаждается потоком воздуха.

Современные двигатели внутреннего сгорания, охлаждаемые как водой, так и воздухом, но некоторые двигатели используют воздух или жидкость для отвода отработанного тепла от двигателя. Для охлаждения двигателей специального назначения или небольших двигателей используется воздух из атмосферы, что делает систему легкой и относительно менее сложной.В то время как в некоторых двигателях тепло передается от замкнутого водяного контура к радиатору, где достигается охлаждение.

Вода обладает большей способностью и может быстрее отводить тепло от двигателя, чем воздух. Компоненты системы водяного охлаждения увеличивают вес, сложность и стоимость двигателя. Система хороша для двигателей большей мощности, которые производят больше отработанного тепла, но могут перемещать больший вес.

Функции системы охлаждения двигателя

Ниже приведены функции системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания:

Суть системы охлаждения в двигателях внутреннего сгорания заключается в том, что температура горящих газов (газообразных продуктов сгорания) в цилиндре двигателя составляет от 1500 до 2000 градусов по Цельсию.Это выше точки плавления материала головки блока цилиндров и корпуса двигателя. поэтому, если тепло не рассеивается, материал цилиндра может серьезно пострадать и выйти из строя.

Другая функция системы охлаждения автомобильного двигателя — снижение температуры смазочного масла, которое смазывает и охлаждает движущиеся части. Очень высокая температура вызывает окисление пленки смазочного масла, в результате чего на поверхности образуется нагар. Это часто приводит к заклиниванию поршня.

Потому что слишком большой отвод тепла снижает тепловой КПД двигателя. Система предназначена для отвода не менее 30% тепла, выделяемого камерой сгорания.

Функциональная система охлаждения должна иметь возможность быстро отводить тепло, когда двигатель горячий. Двигатели холодные при запуске, не требуется большого охлаждения, чтобы рабочие части могли быстро достичь своей рабочей температуры.

Более высокие температуры снижают объемный КПД двигателя.А из-за перегрева большая разница температур приведет к деформации компонентов двигателя из-за возникающих термических напряжений. Для этого требуется функциональная система охлаждения, чтобы поддерживать нормальные колебания температуры.

Подробнее: Компоненты двигателя внутреннего сгорания

Компоненты системы охлаждения двигателя

Ниже представлены компоненты системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания и их функции:

Радиатор:

Эта охлаждающая часть двигателя состоит из алюминиевых трубок и полос, зигзагообразно расположенных между трубками.Внутри радиатора по шлангу течет высокотемпературная жидкость. Затем эта нагретая жидкость переносится из трубки в воздушный поток, который затем уносится в атмосферу.

Вентилятор охлаждения:

Вентилятор охлаждения расположен немного позади радиатора, ближе всего к двигателю. Деталь предназначена для защиты пальцев и прямого воздушного потока. Он нагнетает воздух в радиатор, чтобы охладить горячую жидкость во время работы двигателя, поэтому вентилятор помогает снизить температуру радиатора.

Современный электровентилятор управляется компьютером автомобиля. Есть датчик температуры, который отслеживает температуру двигателя и отправляет информацию в ЭБУ.

Герметичная крышка и резервный бак: Радиаторы

теперь имеют герметичную крышку, так что охлаждающая жидкость под давлением выходит наружу при ее расширении. Таким образом, функция герметичного колпачка заключается в поддержании давления в системе охлаждения до определенного момента. Этот колпачок имел пружинный клапан, калиброванный с точностью до фунта на квадратный дюйм (psi).если давление выше, чем заданные точки давления, он открывается, и сливается небольшое количество охлаждающей жидкости.

Резервный бак — это резервуар, в который собирается охлаждающая жидкость, стекающая из герметичной крышки. Бак обычно изготавливается из пластика, и он может указывать на температуру охлаждающей жидкости.

Водяной насос:

Водяной насос — еще один важный компонент системы охлаждения двигателя. Он установлен на передней части двигателя и обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости, пока двигатель работает.Деталь изготовлена ​​из чугуна или литого алюминия и имеет лопасть рабочего колеса, перекачивающего охлаждающую жидкость.

Термостат:

Термостат — это просто клапан, который определяет или измеряет температуру охлаждающей жидкости двигателя. Если охлаждающая жидкость недостаточно горячая, термостат остается закрытым, но как только температура охлаждающей жидкости достигает определенной температуры, он открывается и позволяет охлаждающей жидкости течь через радиатор.

Сердечник нагревателя:

Горячая охлаждающая жидкость лучше всего подходит для салона автомобиля.Для этого в системе охлаждения используется сердцевина нагревателя, которая во многом похожа на радиатор. Компонент соединяется с помощью пары резиновых шлангов для сбора и возврата охлаждающей жидкости от водяного насоса в верхнюю часть двигателя. Есть вентилятор, который продувает сердечник обогревателя, который затем передает тепло от горячей охлаждающей жидкости в салон автомобиля.

Шланги:

Полная циркуляция охлаждающей жидкости от радиатора к внутренней части двигателя обратно к радиатору и некоторым связанным компонентам достигается с помощью шлангов.Но основные шланги известны как верхний и нижний шланги радиатора. Они больше и шире по сравнению с другими.

Байпасная система:

Этот компонент работает, когда охлаждающая жидкость в двигателе достаточно горячая, чтобы открыть термостат. Таким образом, он позволяет охлаждающей жидкости обходить радиатор и возвращаться непосредственно в двигатель, что позволяет сбалансировать температуру охлаждающей жидкости. Часто доступны резиновые шланги, но некоторые производители используют фиксированные стальные трубы.

Прокладки головки цилиндров и впускного коллектора:

Этот компонент также помогает системе охлаждения двигателя, поскольку он надежно уплотняет сопрягаемые поверхности камеры сгорания.Он предотвращает утечку охлаждающей жидкости и масла из двигателя или в камеру сгорания. Несмотря на то, что сопрягаемые поверхности точно обработаны и герметичны, охлаждающая жидкость может течь через них. Вот почему используются прокладки.

Морозильные пробки:

Это деталь двигателя, изготовленная из специального песка и расплавленного металла. Он повторяет форму каналов охлаждающей жидкости в блоке цилиндров. Охлаждающая жидкость протекает через деталь, поэтому она должна попасть в отверстие, иначе охлаждающая жидкость вытечет наружу.

Большинство компонентов системы охлаждения подробно рассмотрены в свежем посте. Вы должны проверить их, чтобы иметь четкое представление о них.

Подробнее: Принцип работы механической и автоматической коробки передач

Полная схема системы охлаждения в двигателе внутреннего сгорания ine:

Типы систем охлаждения двигателя

В двигателях внутреннего сгорания существует два типа системы охлаждения:

Система воздушного охлаждения:

В системах охлаждения с воздушным охлаждением тепло, которое отражается от внешних частей двигателя, излучается и уносится потоком воздуха.Этот воздушный поток создается из атмосферы, которая эффективно направляется ребрами к компонентам двигателя. Ребра сделаны из металлических выступов, размер определяет количество тепла, которое будет постоянно выделяться во время процесса.

Система воздушного охлаждения зависит от общей площади поверхностей ребер, скорости охлаждающего воздуха и температуры ребер и охлаждающего воздуха. Система охлаждения подходит для тракторов с меньшей мощностью, скутеров, мотоциклов, малых самолетов и двигателей небольших автомобилей.Некоторые небольшие промышленные двигатели также рассчитаны на использование системы воздушного охлаждения.

Преимущества системы воздушного охлаждения:

Ниже приведены преимущества двигателей с системой воздушного охлаждения:

• Система дешевле в производстве.
• Он легче по весу, так как в его конструкции отсутствуют водяные рубашки, радиатор, циркуляционный насос и сама вода.
• Меньше затрат на техническое обслуживание.
• Отсутствует опасность повреждения из-за мороза, например, трещины кожухов цилиндров или водяной трубки радиатора.
• Двигатели с воздушным охлаждением менее сложные

Система водяного охлаждения:

До сих пор мы много обсуждали типы водяных систем охлаждения, потому что они распространены в автомобильных двигателях. Что ж, они служат двум целям в работе двигателя, которые включают устранение избыточного тепла, предотвращая его перегрев. Кроме того, поддерживает эффективную рабочую температуру и экономичность двигателя.

Система водяного охлаждения бывает четырех различных типов, в том числе:

• Прямая или невозвратная система
• Термосифонная система
• Система бункера
• Насос / система принудительной циркуляции

Подробнее: все, что вам нужно знать о карбюраторе

Принцип работы

Как уже упоминалось ранее, автомобильная система охлаждения бывает двух типов.В этом объяснении мы рассмотрим работу системы водяного охлаждения. Система состоит из каналов внутри блока цилиндров и головок, а также водяного насоса, обеспечивающего циркуляцию охлаждающей жидкости. Он также состоит из термостата, контролирующего температуру охлаждающей жидкости, и крышки радиатора для регулирования давления в системе. Подача охлаждающей жидкости ко всем этим точкам осуществляется с помощью соединенных между собой шлангов.

Система водяного охлаждения работает за счет передачи жидкой охлаждающей жидкости через каналы в блоке двигателя и головках.Хладагент течет из радиатора, чтобы поглотить избыточное тепло, выделяемое в процессе сгорания. После того, как охлаждающая жидкость нагревается, она передается по резиновому шлангу в радиатор. Как только горячая охлаждающая жидкость попадает в радиатор, начинается охлаждение. Охлаждение достигается за счет потока воздуха, поступающего в моторный отсек с передней стороны автомобиля.

После охлаждения охлаждающая жидкость возвращается в двигатель для выполнения того же процесса. Водяной насос помогает циркуляции охлаждающей жидкости проникать в скрытые проходы.Между двигателем и радиатором расположен термостат, обеспечивающий нагрев охлаждающей жидкости до определенной заданной температуры перед подачей в радиатор. Термостат остается закрытым, если он определяет охлаждение охлаждающей жидкости, поэтому вместо остановки процесса циркуляции он обходит радиатор и возвращается к двигателю.

Система охлаждения оснащена нагнетательным клапаном для предотвращения закипания охлаждающей жидкости. Поскольку под давлением кипение охлаждающей жидкости будет повышаться, крышка радиатора предназначена для сброса давления, если оно превышает определенную точку.В противном случае слишком высокое давление приведет к разрушению компонентов системы, таких как шланги и другие детали.

Посмотреть видео о системе водяного охлаждения:

Техническое обслуживание системы охлаждения

Поскольку система охлаждения очень важна для двигателя, необходимо обеспечить техническое обслуживание, чтобы продлить срок службы двигателя, а также системы охлаждения. Наиболее распространенное техническое обслуживание, которое можно выполнять, — это периодически промывать и доливать охлаждающую жидкость двигателя.При этом в антифриз входит ряд присадок, которые помогают предотвратить коррозию в системе охлаждения.

Как всегда указывают производители, использование обычной охлаждающей жидкости вызовет коррозию, которая имеет тенденцию к увеличению, когда несколько типов металлов взаимодействуют друг с другом. Это вызовет образование накипи, которая в конечном итоге начнет забивать тонкие плоские трубки в сердечнике нагревателя и радиаторе. В этом случае двигатель в конечном итоге перегреется.

Антифриз очень важен, поскольку пользователи транспортных средств должны учитывать их функции в своей системе охлаждения.Так как это увеличит срок службы двигателя, а также сэкономит им деньги. Состав антифриза может служить пять лет или 150 000 миль до замены. Обычно она красноватого или зеленоватого цвета.

Поскольку для системы охлаждения с обратной промывкой требуется профессиональное и специальное оборудование, убедитесь, что операция выполняется в соответствующей механической мастерской. В процессе технического обслуживания необходимо проверить некоторые небольшие важные компоненты, такие как термостат, герметичную крышку радиатора, водяной насос и т. Д., А в случае слабости обеспечить их замену.

Необходимо провести испытание под давлением для выявления любых внешних утечек в деталях системы охлаждения. Такие детали, как радиатор, канал охлаждающей жидкости, шланги нагревателя и сердечник нагревателя. Вентилятор двигателя также должен исправно работать.

Подробнее: Понимание системы впрыска топлива в автомобильных двигателях

В заключение, мы углубились, чтобы узнать, что такое система охлаждения в двигателях внутреннего сгорания, что мы объяснили циркуляцией охлаждающей жидкости в системе двигателя для поглощения тепла.мы также увидели функции системы охлаждения в различных областях и ее компонентов. Система воздушного и водяного охлаждения рассматривалась как два типа имеющихся в автомобильном двигателе. наконец, лечились рабочие и ремонтные работы.

Я надеюсь, что эти знания достигнуты, если да, то оставьте комментарий и порекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей. Спасибо!

Как спроектировать и построить высокопроизводительную систему охлаждения — How To

Глобальное потепление? Пока любители деревьев кричат ​​о панике экс-вице-президента Гора о глобальной температуре, мы можем предположить, что с наступлением лета производители автомобилей будут больше беспокоиться о прогреве двигателя или, точнее, о его перегреве.Системы охлаждения часто являются последним пунктом в контрольном списке «Давайте начнем». К сожалению, радиаторы и компоненты системы охлаждения считаются второстепенными, пока не возникнет проблема. В большинстве случаев модифицированные автомобили имеют проблемы с низкоскоростным охлаждением. Но мы также видели много сценариев, в которых круиз на скорости 70 миль в час под полуденным солнцем действительно может усилить жару. Мы глубоко погрузились в эту тему и придумали несколько интересных решений. Проверь их.

Просмотреть все 17 фото

Насколько крутым нужно быть? Есть три основных параметра, которые определяют эффективность охлаждения: площадь поверхности радиатора, скорость охлаждающей жидкости в системе и количество воздуха, проходящего через радиатор.Эти три функции определяют эффективность системы, выраженную в британских тепловых единицах отвода тепла в минуту. Даже небольшая проблема с любой из этих переменных вызовет трудности. Поскольку это довольно сложная ситуация с множеством переменных, мы собираемся затронуть основные моменты, как сделать вашу систему охлаждения более эффективной.

Самым большим ограничением по площади радиатора является сам оригинальный автомобиль. Опора сердечника радиатора обычно определяет размер радиатора, наряду с рабочим объемом двигателя и производимой им мощностью.Поддержка ядра и объем двигателя очевидны, но есть некоторая наука о вуду, связанная с числом лошадиных сил. Допустим, ваша машина развивает 1000 л.с. при 6000 об / мин. На этом пике мощности он будет выделять определенное количество тепла, но большую часть времени вы будете проводить в режиме ожидания около ям или по дороге в продуктовый магазин. На холостом ходу вы, вероятно, вырабатываете менее 20 л.с., что на самом деле не создает большого количества тепла. Поэтому производители должны найти баланс, при котором радиатор может быть достаточно большим, чтобы выдерживать тепловую нагрузку двигателя, но при этом оставаться достаточно маленьким, чтобы поместиться в автомобиле, и быть относительно недорогим.Be Cool, например, предлагает системы для самых популярных маслкаров мощностью 400, 700 и 1000 л.с.

В качестве крайнего примера мы спросили Митча Друильяра из Be Cool, что он порекомендует для Mustang 70-х с 800-сильным большим блоком. Be Cool на самом деле предлагает нестандартную модульную систему, которая включает в себя гигантский 27-дюймовый радиатор с шириной сердцевины, который намного шире, чем отверстие стандартного радиатора. Это требует перемещения аккумулятора в багажник и включает пару 13-дюймовых электрических вентиляторов, чтобы максимизировать воздушный поток, особенно в низкоскоростных приложениях, и достаточно эффективно, чтобы справиться с этой комбинацией.Ключевым моментом является покупка радиатора с наибольшей площадью сердцевины, которая может поместиться в автомобиле, с емкостью, которая будет справляться с потенциалом британских тепловых единиц для двигателя вашего автомобиля и его мощности.

Просмотреть все 17 фотографий

Скорость охлаждающей жидкости через радиатор — второй важный компонент. Например, производимые малоблочные двигатели Chevy 60-х и 70-х годов обычно использовали передаточное число шкивов 1: 1, которое было разработано для радиаторов низкой плотности с трубками 31/48 дюйма. Когда автомобиль модифицируется алюминиевым радиатором, в котором используются трубы большего диаметра 1 дюйм, может потребоваться увеличить скорость шкива водяного насоса для получения достаточной скорости охлаждающей жидкости через радиатор.Эта повышенная скорость необходима для создания турбулентности в трубках и воздействия на стенки трубок как можно большего количества охлаждающей жидкости. Здесь вам, возможно, придется поэкспериментировать со своим автомобилем, чтобы найти правильное передаточное число, но для начала лучше всего подойдет соотношение от 1: 1 до 1: 1,3 с перегрузкой. Хуже всего было бы сочетание алюминиевого радиатора с трубкой в ​​1 дюйм и передаточным числом шкивов, немного меньшим, чем штатный.

Наиболее частые проблемы с системой охлаждения маслкаров связаны с низкоскоростным охлаждением, чаще всего связанными с низким потоком воздуха через радиатор.Предполагая, что радиатор имеет правильный размер и скорость охлаждающей жидкости приличная, тогда увеличение воздушного потока на низких скоростях автомобиля должно отводить достаточно тепла от радиатора, чтобы поддерживать двигатель на управляемой температуре. Вентиляторы с приводом от двигателя могут перемещать огромное количество воздуха, но им также мешает низкая частота вращения двигателя на холостом ходу, обеспечивая при этом достаточный воздушный поток при более высоких оборотах двигателя. Электрические вентиляторы стали популярными среди производителей комплектного оборудования, поскольку они могут перемещать достаточно воздуха на низких скоростях, чтобы двигатель оставался холодным, полагаясь на скорость автомобиля, проталкивающую воздух через радиатор на скорости шоссе.Это снижает паразитные потери мощности на скоростях шоссе за счет исключения вентилятора с приводом от двигателя. Хотя это может показаться тривиальным, динамометрическое тестирование в выпуске Car Craft за май 2000 года привело к потере 35 л.с. при максимальной мощности от простого цельного пластикового вентилятора с приводом от двигателя. Вентиляторы сцепления теряли от 8 до 19 л.с. в зависимости от модели сцепления, в то время как электрический вентилятор Flex-a-lite Black Magic, приводимый в действие генератором, стоил 1 л.с. Все эти числа были получены с использованием смолл-блока Chevy мощностью 496 л.с. при 6300 об / мин.

Основы радиатора Начнем с материалов радиатора. Наши предки-автомобилестроители были довольно умными ребятами и не зря использовали медно-латунные радиаторы. Медь обладает прекрасным показателем теплопроводности. Рейтинг теплопроводности медного оребрения более чем на 50 процентов выше, чем у алюминиевого оребрения. Латунь, которая представляет собой сплав меди, не так хороша в качестве проводника, как алюминий, но используется для изготовления трубок из-за своей прочности. Одна из трудностей с медью заключается в том, что свинцовый припой, используемый в старых медно-латунных радиаторах, имеет ужасный рейтинг теплопроводности, что ограничивает эффективность паяных свинцом радиаторов.Поэтому такие компании, как U.S. Radiator, внедрили новый процесс, повышающий эффективность за счет изменения флюса и припоя, а также его контакта с ребрами.

Если вы когда-нибудь задумывались, почему некоторые радиаторы из меди и латуни дешевле других, то все дело в конструкции. В оригинальных радиаторах, построенных в эпоху маслкаров, использовались трубки диаметром 11/42 дюйма, расстояние между которыми составляло 91/416 дюйма, которые обычно были наименее дорогими. Более современная конструкция радиатора сдвинула эти центры ближе друг к другу, а трубки диаметром 11/42 дюйма располагались на расстоянии 31/48 дюйма.Это создает место для большего количества трубок в радиаторе такого же размера. Теперь есть даже медно-латунные радиаторы с трубками диаметром 11/42 дюйма на расстоянии 51/416 дюймов. Каждую из этих версий можно получить в двух-, трех- или четырехрядных приложениях. По мере того как радиаторы становятся плотнее, они дорожают.

Просмотреть все 17 фото

Тогда почему алюминиевые радиаторы стали такими популярными? Одна из важных причин заключается в том, что производители оригинального оборудования увидели потенциал для значительного снижения веса и снижения затрат на материалы. По этой причине гонщики также предпочитают алюминиевые радиаторы с разницей в весе от 10 до 15 фунтов.Кроме того, алюминиевые радиаторы начинаются с 1-дюймовых охлаждающих трубок на расстоянии примерно 31/48 дюйма. Количество ребер также является важным компонентом конструкции радиатора, но более высокая плотность ребер (измеряемая в ребрах на дюйм) может затруднить воздушный поток и не обязательно хорошо работать для уличных применений.

Радиаторы имеют две основные конструкции: вертикальный и горизонтальный. Что касается эффективности, то у радиаторов с горизонтальным потоком нет никаких преимуществ, кроме того, что они имеют тенденцию позволять более крупному сердечнику вписаться в данный моторный отсек.Практически все серийные радиаторы имеют однопроходную конструкцию, при которой охлаждающая жидкость поступает из двигателя в верхнюю часть радиатора и проходит через сердечник к выпускному отверстию на противоположной стороне. Хотя двухпроходные радиаторы существуют уже давно, теперь они начинают использоваться в высокопроизводительных и гоночных приложениях. Двухходовой радиатор с горизонтальным потоком перемещает охлаждающую жидкость через верхнюю половину радиатора на первом проходе, а затем направляет охлаждающую жидкость через нижнюю часть лицевой стороны радиатора для второго прохода.Одна из причин, по которой это работает, заключается в том, что скорость хладагента примерно удваивается, когда хладагент вынужден проходить через половину меньшего количества трубок за проход. Это создает турбулентность в трубках, подвергая большее количество охлаждающей жидкости стенкам трубок радиатора и улучшая теплопередачу. Это также увеличивает нагрузку на водяной насос, а это означает, что использование двухходового радиатора требует лучшего водяного насоса, если система должна использовать преимущества двухходовой концепции.

Посмотреть все 17 фото В однопроходном радиаторе входное отверстие всегда должно располагаться на противоположной стороне выхода.В двухходовом радиаторе, таком как этот, впускной и выпускной патрубки расположены на одной стороне, поскольку охлаждающая жидкость проходит через сердцевину радиатора дважды. Также обратите внимание на контрольный сварной шов на той же стороне, что и вход / выход, что и на этом радиаторе Afco.

Coolant Chronicles То, что вы заливаете в радиатор, также является важным решением, если вы хотите защитить все эти дорогие алюминиевые компоненты двигателя. Прямая вода является наиболее термически эффективной охлаждающей жидкостью, но для защиты от коррозии и холода требуется антифриз.По словам Джея Росса из Applied Chemical Specialties, лучше всего использовать мягкую воду. Дистиллированная вода — не лучшая идея, потому что дистилляция удаляет ионы из воды. Когда он вводится в систему охлаждения, естественный процесс химического баланса вытягивает ионы из легких металлов, таких как алюминий или магний, которые подвергаются воздействию воды. Этот перенос ионов значительно усиливает процесс коррозии, называемый электролизом. Мягкая вода обрабатывается хлоридом натрия, который заменяет потерянные ионы и сводит к минимуму процесс электролиза.Если мягкая вода недоступна, то лучшим решением будет бутилированная или водопроводная вода. Росс говорит, что если вы настаиваете на дистиллированной воде, смешивание ее с антифризом в соотношении 50/50 будет вытягивать ионы из антифриза, а не из самой системы охлаждения.

Просмотреть все 17 фотографий

Если вы гонщик, которому необходимо использовать прямую воду, необходима высококачественная антикоррозионная присадка. Мы обнаружили, что добавка No-Rosion от Applied Chemical работает очень хорошо. Пинта этой добавки наносит тонкий антикоррозионный слой на систему охлаждения для борьбы с отложениями и ограничения эффекта электролиза, но при этом не ухудшает теплопередачу.Purple Ice от Royal Purple — еще один антикоррозионный продукт, в котором используются дополнительные добавки, называемые диспергаторами, которые помогают уменьшить образование паровых карманов в системе охлаждения, которые могут снизить теплопередачу из камеры сгорания, вызывая детонацию и вскипание. Такие добавки, как Water Wetter и Purple Ice от Red Line решают эту проблему, уменьшая размер этих паровых карманов. Когда образуются паровые карманы, они действуют как изоляторы, предотвращая передачу тепла из камеры сгорания. Хотя это может показаться очевидным, стоит отметить, что эти добавки не помогут автомобилю с такими проблемами, как недостаточный размер радиатора или недостаточный поток воды или воздуха.Эти добавки не механик в банке.

Электрическая сторона крутизны Большинство производителей автомобилей редко задумываются о том, что старые генераторы переменного тока начала 60-х и 70-х годов, рассчитанные на ток от 60 до 70 ампер, не были предназначены для выработки максимальной силы тока на холостом ходу. Генераторы более поздних моделей или высокопроизводительные генераторы переменного тока, модернизированные такими компаниями, как Powermaster, предназначены для выработки большей силы тока на холостом ходу. Эти более эффективные генераторы способны выдавать 40 ампер или более, требуемых для двойных вентиляторов, работающих на полной скорости, вместе с большим электрическим топливным насосом, фарами и, возможно, громкой стереосистемой.Добавьте тягу от пары фар и, возможно, обогревателя или вентилятора кондиционера, и нагрузка от 50 до 60 ампер от генератора на холостом ходу не является чем-то необычным. Это также потребует большой проводки 8 или 10 калибра от генератора до источника питания под капотом для ваших вентиляторов и нескольких цепей с твердым заземлением между двигателем и шасси. Хорошее заземление также означает, что провода заземления должны быть того же размера, что и провода питания. Самый большой электрический вентилятор не будет работать с максимальной эффективностью, если цепь заземления страдает от сопротивления.Простой тест на падение напряжения подскажет, является ли причиной неисправности электрическая цепь.

Посмотреть все 17 фотографий Знаете ли вы, что плохое заземление может вызвать электролиз в электрической системе вашего двигателя? Используйте цифровой вольтметр, способный измерять милливольты, и прикрепите заземляющий зонд к радиатору. При работающем двигателе опустите положительный измерительный провод в охлаждающую жидкость, не касаясь радиатора. Если показание превышает 150 милливольт, охлаждающая жидкость может быть чрезмерно кислой. Если он показывает около 300 милливольт, попробуйте добавить хорошее заземление от шасси обратно к батарее.

Электровентиляторы Самый сложный вопрос при выборе электровентилятора — как выбрать подходящий. Существуют десятки электрических вентиляторов, и, к сожалению, нет точного теста на эффективность вентиляторов на заднем дворе, но мы обнаружили несколько удобных ярлыков, которые могут помочь вам выбрать лучший вентилятор для вашего приложения. Как правило, вентиляторы с прямыми лопастями перемещают больше воздуха, чем вентиляторы с изогнутыми лопастями, но за это придется заплатить повышенным уровнем шума.

Общепринятого отраслевого стандарта для номинальных характеристик электрических вентиляторов не существует.Большинство компаний используют рейтинг CFM, который часто выражается в свободном потоке, а не за радиатором. Это затрудняет сравнение электрических вентиляторов. Spal публикует данные своих испытаний на своем веб-сайте для каждого электрического вентилятора. Наивысший показатель cfm для любого вентилятора достигается при нулевом статическом давлении или без ограничения воздушного потока перед вентилятором. Spal выражает это ограничение в дюймах водяного столба. По мере увеличения ограничения (например, с более толстым сердечником радиатора) объем потока уменьшается, а ток немного увеличивается.По словам Джейсона Шмидта из Spal, одно практическое правило — 10 ампер тока на 1 000 кубических футов в минуту воздуха. Это не во всех случаях, но если вы найдете вентилятор мощностью 3000 куб. Футов в минуту, которому требуется только 10 ампер, оценка может быть оптимистичной. Spal оценивает все свои вентиляторы, и три исследованных нами показали 17 ампер для 2000 куб. Футов в минуту, 21 ампер для вентилятора 2360 куб. Футов в минуту, а третий — 26 ампер при 3000 куб. Футов в минуту, все они рассчитаны на нулевое статическое давление.

Просмотреть все 17 фотографий

Два вентилятора обычно могут покрыть большую площадь поверхности радиатора, чем один большой вентилятор, что в целом делает системы с двумя вентиляторами более эффективными.Характеристики двойного вентилятора также часто улучшаются за счет встроенных кожухов, которые втягивают воздух со всей поверхности сердечника, а не только с той области радиатора, которая закрывается вентилятором. В общем, если вы испытываете проблемы с перегревом и остальная часть системы охлаждения оптимизирована, увеличение воздушного потока с помощью пары меньших вентиляторов, покрывающих всю сердцевину радиатора, обычно улучшает воздушный поток и эффективность.

Алюминиевые радиаторы с ограниченным бюджетом

В нашем случае не хватило места для электрического вентилятора между радиатором и водяным насосом, поэтому нам пришлось придерживаться нашего вентилятора с приводом от двигателя, что прискорбно, поскольку он однозначно кушает лошадиные силы.Нам также придется изготовить кожух для этой комбинации, чтобы оптимизировать воздушный поток через радиатор.

Посмотреть все 17 фотографий Конкретный гоночный радиатор Summit, который мы заказали для наших ’64 Olds, почти полностью соответствует оригиналу. Это упростило верхнее и нижнее резиновое крепление.

Советы по системе охлаждения Хотя система охлаждения может показаться простой, учитывайте не только параметры потока охлаждающей жидкости, воздушного потока и эффективности радиатора, но и то, как другие системы двигателя влияют на охлаждение.Если система зарядки не работает, ваш электровентилятор не будет так быстро вращаться. Если кривая зажигания медленная, это повлияет на охлаждение. Мы собрали серию советов и уловок, которые часто могут помочь отличить перегревающегося монстра от послушной уличной машины, которая может справиться с тупиком в 110-градусную погоду.

* Время зажигания напрямую влияет на работу системы охлаждения. Задержка зажигания запускает процесс сгорания позже в цикле и выделяет тепло. Начальные значения времени от 12 до 16 градусов и кривая, которая сводится к 2500 об / мин, являются хорошей отправной точкой.

* Электровентилятор, установленный на радиаторе со стороны двигателя (в качестве съемника), всегда более эффективен, чем выталкивающий вентилятор. Однако дополнительный воздушный поток можно создать, используя второй выталкивающий вентилятор на передней части радиатора.

Просмотреть все 17 фотографий

* Camaros третьего поколения (’82-’92) поставлялся с воздушной перемычкой, расположенной непосредственно под радиатором, которая на старых автомобилях с большим пробегом могла быть повреждена или удалена. Эти воздушные заслонки необходимы для создания зоны низкого давления за радиатором, чтобы воздух проходил через радиатор.

* Джейсон Шмидт, инженер компании Spal, рассказал нам о покупателе, который подключил провод питания большого электрического вентилятора непосредственно к своему блоку предохранителей. Когда запускаются большие вентиляторы, они могут потреблять от 80 до 100 ампер за 0,10 секунды. Этот большой потребляемый ток снизил напряжение настолько, что двигатель заглох. Подключение кабеля питания вентилятора через реле, которое подает питание ближе к генератору, решило проблему.

* Идеальный зазор между концами вентиляторов с приводом от двигателя составляет 11/42 дюйма, при этом лопасти вентилятора заходят примерно на половину в конец кожуха.Это создаст наибольшее движение воздуха мимо вентилятора.

* Большинство двигателей термически более эффективны при температуре охлаждающей жидкости от 195 до 200 градусов по Фаренгейту. Давление также является важной функцией эффективности охлаждающей жидкости. Типичная система охлаждения уличного автомобиля работает при давлении 15 фунтов на квадратный дюйм. Это давление также увеличивает температуру кипения воды. Как показывает практика, на каждые 1 фунт / кв.дюйм давления в системе охлаждения точка кипения чистой воды повышается на 2–3 градуса.Вода закипает на уровне моря при 212 градусах по Фаренгейту, но при манометрическом давлении 15 фунтов на квадратный дюйм вода закипает при 250 градусах по Фаренгейту.

Как это работает: Охлаждение двигателя

Двигатели внутреннего сгорания вырабатывают тепло, не только мощность. Они на самом деле выделяют столько тепла, что, если его не отвести должным образом, это может потенциально повредить двигатель, не подлежащий ремонту. Чтобы решить эту проблему, у каждого двигателя есть система охлаждения.

В то время как в автомобилях использовались двигатели с воздушным охлаждением — пожалуй, самый известный в оригинальном Volkswagen Beetle — практически каждый автомобиль сегодня использует жидкостное охлаждение для рассеивания тепла, создаваемого сгоранием бензина и трения движущихся частей внутри.

Компоненты системы охлаждения включают радиатор, один или несколько вентиляторов, шланги, водяной насос и термостат, а также резервуар для перелива. Охлаждающая жидкость представляет собой смесь воды и антифриза, которая не только предотвращает замерзание жидкости, как следует из названия, но и содержит химические вещества, уменьшающие коррозию и образование накипи. Он токсичен, и разливы следует удалять как можно скорее, чтобы дети или животные не проглотили его, так как он может быть сладким. В некоторых юрисдикциях, например в Британской Колумбии, требуется, чтобы в их состав входила добавка, имеющая горький вкус, но это не универсально.

Для выполнения своей работы охлаждающая жидкость движется в непрерывном цикле, проталкиваемая через двигатель водяным насосом. Двигатель содержит внутренние полые конструкции, называемые водяной рубашкой. Через них охлаждающая жидкость протекает внутри двигателя, поглощая тепло двигателя. Затем он по шлангам попадает в радиатор, где охлаждается. Оттуда он снова попадает в двигатель, где вытесняет горячую охлаждающую жидкость, чтобы повторить процесс.

Радиатор охлаждает горячую жидкость с помощью более холодного воздуха, поступающего через решетку радиатора автомобиля.Хладагент течет по узким трубкам внутри радиатора, обнажая большую площадь поверхности, поэтому тепло может рассеиваться как можно быстрее. Если через решетку не поступает достаточное количество воздуха, например, когда автомобиль работает на холостом ходу, вентилятор за радиатором втягивает воздух через нее.

Некоторая часть горячей охлаждающей жидкости отводится непосредственно от двигателя к меньшим шлангам, которые подводят ее к сердечнику нагревателя. По сути, это миниатюрная версия радиатора. По мере прохождения через него охлаждающей жидкости это тепло отводится в кабину для системы климат-контроля.

Но хотя двигатель не должен быть слишком горячим, он также не может быть слишком холодным. Хотя диапазон варьируется в зависимости от двигателя, оптимальная температура обычно составляет от 85 ° C до 95 ° C. Ниже этого сгорания не так эффективно, что влияет на экономию топлива и увеличивает выбросы выхлопных газов. Чтобы повысить температуру как можно быстрее, термостат внутри системы закрывается, сохраняя охлаждающую жидкость внутри двигателя. Когда температура достаточно повышается, термостат открывается, и эта горячая охлаждающая жидкость перемещается в радиатор.Термостат непрерывно контролирует скорость потока охлаждающей жидкости по мере необходимости для поддержания температуры.

Проверить, достаточно ли охлаждающей жидкости в системе, просто. Найдите пластиковый резервуар в моторном отсеке и проверьте уровень жидкости по отметкам сбоку. На старых автомобилях вам приходилось снимать герметичную крышку сверху радиатора. Это могло быть очень опасно, если система была горячей, поскольку охлаждающая жидкость с температурой ожога могла вырваться наружу, как гейзер. Если вы видите герметичную крышку на радиаторе или шлангах, оставьте ее в покое и добавляйте охлаждающую жидкость в бачок только в том случае, если ее необходимо долить.

Соотношение воды и антифриза влияет на способность охлаждающей жидкости противостоять замерзанию — как ни странно, чистый антифриз замерзает при температуре чуть ниже 0 ° C, а добавление воды снижает температуру замерзания полученной смеси. Проверьте этикетку на бутылке, чтобы узнать, нужно ли добавить воду, так как охлаждающая жидкость поставляется заранее смешанной с ней.

Ингибиторы ржавчины и смазочные материалы охлаждающей жидкости в конечном итоге выходят из строя, и вам следует промыть систему и залить свежую охлаждающую жидкость в соответствии с графиком технического обслуживания вашего автомобиля.Это особенно важно, потому что в некоторых автомобилях сердечник обогревателя расположен глубоко в приборной панели. Если он забивается и требует замены, трудозатраты на то, чтобы разобрать все, чтобы добраться до него, могут зашкалить.

Остальные периферийные устройства системы охлаждения следует периодически проверять, чтобы убедиться, что они в хорошем состоянии. Змеевиковый ремень, который вращает водяной насос, не должен иметь трещин или изнашиваться. Шланги нагревателя должны быть гибкими, не пористыми или хрупкими, а зажимы, удерживающие их на месте, должны быть тугими.Любые утечки следует устранять незамедлительно, так как в автомобиле, в котором заканчивается охлаждающая жидкость, может произойти перегрев.

Охлаждающая жидкость также может протекать изнутри через прокладку головки двигателя. Вы можете увидеть белый дым из выхлопной трубы, когда двигатель теплый (белый выхлоп на холоде, как правило, безвредный выпадение конденсата), или почувствовать сладкий запах гари. Чтобы быть уверенным, проверьте уровень охлаждающей жидкости в бачке.

Если в вашем автомобиле есть датчик температуры — не все они, а некоторые имеют только сигнальную лампу — это нормально, если он немного поднимается при интенсивном использовании, например, при буксировке или движении по крутому склону в жаркую погоду.Но если он поднимается слишком высоко или загорается сигнальная лампа, остановитесь, выключите автомобиль и как можно скорее поднимите капот. Избыточное тепло быстро превращает дорогой двигатель в утиль.

Вопрос недели: почему в системе охлаждения двигателя есть термостат и влияет ли он на расход охлаждающей жидкости?

Вопрос месяца, представленный Биллом Маклелланом, Пасадена, Калифорния, на который ответила Мелани Хант, доцент кафедры машиностроения Калифорнийского технологического института.

Система охлаждения — важная часть автомобильного двигателя. Я определенно стал лучше осознавать этот факт после того, как моя машина перегрелась на шоссе Санта-Моника.

Система охлаждения выполняет три важные функции. Во-первых, отводит излишки тепла от двигателя; во-вторых, он поддерживает рабочую температуру двигателя там, где он работает наиболее эффективно; и, наконец, он максимально быстро доводит двигатель до нужной рабочей температуры.

Система охлаждения состоит из шести основных частей: двигателя, радиатора, водяного насоса, охлаждающего вентилятора, шлангов и термостата.В процессе сгорания часть энергии топлива превращается в тепло. Это тепло передается охлаждающей жидкости, которая циркулирует в двигателе с помощью водяного насоса. Шланги несут горячую охлаждающую жидкость к радиатору, где тепло передается воздуху, который проходит мимо двигателя охлаждающим вентилятором. Затем охлаждающая жидкость возвращается к водяному насосу и рециркулирует.

Когда двигатель холодный, например, первым делом утром, двигатель работает немного иначе. Для максимальной эффективности двигатель разработан с возможностью быстрого прогрева.Как только двигатель достигает нужной рабочей температуры, он рассчитан на поддержание стабильной температуры, что и является целью термостата. Термостат похож на клапан, который открывается и закрывается в зависимости от его температуры. Термостат изолирует двигатель от радиатора до тех пор, пока он не достигнет определенной минимальной температуры. Без термостата двигатель всегда будет отдавать тепло радиатору, и ему потребуется больше времени для прогрева. Как только двигатель достиг желаемой рабочей температуры, термостат регулирует поток в радиатор для поддержания стабильной температуры.

Иногда охлаждающая жидкость настолько горячая, что термостат полностью открывается, что делает двигатель полностью зависимым от радиатора для поддержания стабильной температуры. Пока через радиатор проходит достаточно воздуха, двигатель остается холодным. Если по какой-либо причине расход воздуха будет слишком низким, радиатор не справится со своей работой и двигатель может перегреться. В этот момент, если расход охлаждающей жидкости увеличивается, двигатель будет передавать охлаждающей жидкости больше тепла, что усугубит ситуацию.Ограничение потока термостата способствует увеличению давления в системе охлаждения, что затрудняет закипание охлаждающей жидкости в водяном насосе. Однако это мало помогает радиатору охладить двигатель.

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.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Легковые автомобили превратились в основное средство передвижения для семей, и, по оценкам, их эксплуатируют 1,4 миллиарда 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 внедряют 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 оптимизированного управления на высоких скоростях и устойчивости автомобиля. 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 ветрового стекла для обеспечения прочности верхней части тела, поскольку трансформируемые механизмы и стеклянные поверхности по существу не являются конструктивными. Площадь остекления была 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 требования по 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 поэтому конструкторы могут его изменить с меньшими затратами.

Для защиты кузовов от коррозионных элементов и сохранения их прочности и внешнего вида используются специальные процессы грунтования и окраски. Сначала тела погружаются 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 нержавеющая нержавеющая сталь используются на участках кузова, подверженных коррозии.

Что делает ваш радиатор

Посмотрим правде в глаза. Большинство из нас не знают, как устроена наша машина. Мы знаем, что там двигатель … и, возможно, топливный бак … но это все. Итак, Fiix выпускает серию статей, в которых мы рассказываем вам о вашем автомобиле по частям, начиная с радиатора.

Ваш радиатор

Двигатели выделяют много тепла в своей работе — они работают от миниатюрной взрывчатки! Чтобы предотвратить перегрев двигателя, ваш автомобиль прокачивает охлаждающую жидкость через двигатель — жидкость, которая получает тепло и уносит его от блока цилиндров. Охлаждающая жидкость забирает тепло, выделяемое вашим двигателем, и перемещает его к радиатору, который обдувает жидкость воздухом, охлаждая ее и обмениваясь теплом с воздухом за пределами вашего автомобиля.

Радиатор работает, пропуская охлаждающую жидкость через тонкие металлические ребра, которые позволяют теплу легче поступать в воздух за пределами вашего автомобиля.Иногда есть вентилятор, который продувает воздух через радиатор, чтобы вывести горячий воздух из вашего автомобиля. Радиаторы бывают разных форм, размеров и конструкций, но их основная функция остается неизменной.

По сути — радиатор охлаждает охлаждающую жидкость, которая затем охлаждает ваш двигатель.

Детали радиатора

Ядро: Ядро является самой большой частью радиатора и выполняет его основную функцию. Он состоит из большого металлического блока с небольшими металлическими ребрами, которые позволяют охлаждающей жидкости отводить тепло в воздух, окружающий радиатор (этот воздух выходит через решетку в передней части автомобиля.) Есть много типов ядер, например одноядерные, двухжильные или даже трехжильные радиаторы.

Герметичная крышка: Система охлаждающей жидкости вашего автомобиля постоянно находится под давлением. Это потому, что это позволяет охлаждающей жидкости становиться намного горячее без кипения, чем обычно, что позволяет системе быть намного более эффективной. Колпачок давления создает это давление с помощью пружины для создания давления до 20 фунтов на квадратный дюйм. Важно не снимать герметичную крышку, пока охлаждающая жидкость горячая, иначе вы можете вызвать серьезные ожоги.

Выпускной и впускной баки: Впускной и выпускной бачки помогают радиатору перемещать охлаждающую жидкость от горячих частей двигателя к радиатору.

Охладитель трансмиссии: Скорее всего, в вашем автомобиле используется та же охлаждающая жидкость, что и в двигателе для охлаждения трансмиссии. Трансмиссионная жидкость проходит через двигатель по стальным трубам, окруженным охлаждающей жидкостью, отводящей от них тепло. Этот хладагент также охлаждается внутри радиатора; как серьезное тепло выделяется автоматической коробкой передач.Иногда существует отдельный радиатор для охлаждения трансмиссионной жидкости, если трансмиссия создает серьезную нагрузку, но гораздо чаще используется один радиатор для обеих этих функций.

Почему ваш радиатор важен?

Радиатор важен, потому что это главный способ отвода тепла от двигателя во время работы. Неисправный радиатор может вызвать серьезное повреждение двигателя из-за перегрева — большинство автомобилей, которые вы видите клубами дыма на обочине дороги, на самом деле вызваны неисправными радиаторами! Наиболее частой причиной неисправности радиатора является физическое повреждение, которое требует замены одного или всех его компонентов.Функционирование радиатора может быть нарушено из-за просроченной охлаждающей жидкости или ее недостаточного уровня, что можно исправить с помощью промывки охлаждающей жидкости.

No related posts.