Dzinēja dzesēšanas sistēma, ierīce un darbības princips

Jebkurš mehānisms darbības laikā rada zināmu siltuma daudzumu. Īpaši tas jūtams iekšdedzes dzinējā (ICE), kas principā ir tālu no ideāla, tāpēc ievērojama daļa no degošās degvielas enerģijas ir ātri jāizmet atmosfērā, izvairoties no pārkaršanas. Bet dažām citām automašīnas sastāvdaļām ir nepieciešama arī siltuma izlietne, bieži vien tas viss apkalpo vienu ķēdi ar dzesēšanas šķidrumu. Papildu grūtības rodas no nepieciešamības uzturēt darba temperatūru šaurā diapazonā, kur visas sistēmas var darboties optimālā normālā režīmā.

Dažādi dzesēšanas iekārtu veidi

Galu galā siltumenerģija nonāk vidē, tas ir, atmosfērā. Bet šādā veidā ir iespējama starpposma siltumnesēju parādīšanās, kas nodrošina ērtības procesa organizēšanā. Līdz ar to ir trīs iespējamās dzesēšanas sistēmas konstrukcijas.

1. Ir iespējams tieši izpūst apsildāmās daļas ar ārējo gaisu. Lai to izdarītu, uz dzinēja karstuma noslogotajām daļām tiek izgatavotas spuras, kas palielina siltuma apmaiņas laukumu, un viss motors tiek izpūsts vai nu dabiski ar liela ātruma spiedienu kustībā, vai ar spēku, jaudīgs ventilators, parasti ar siksnas piedziņa no kloķvārpstas skriemeļa. Metode nav labākā, jo detaļas kļūst netīras, izvads sabojājas, un precīza temperatūras uzturēšana ir ļoti sarežģīta. Parasti gaisa dzesēšana tiek apvienota ar eļļas dzesēšanu, kam tiek nodrošināts atbilstošs radiators.
2. Perfektāka ir metode, kurā tiek izmantots papildu dzesēšanas šķidrums, visbiežāk tas ir etilēnglikola antifrīza šķīdums ūdenī - antifrīzs. Dzesēšanas šķidrums (dzesēšanas šķidrums) nepārtraukti cirkulē starp dzesēšanas virsmām un ārējo radiatoru, ko nodrošina ūdens sūknis (sūknis). Iespējama arī dabiska kustība, taču tā ir novecojusi un netiek izmantota.
3. Pamatotos gadījumos tiek izmantotas abas metodes, var runāt par hibrīda dzesēšanu. Tas ne vienmēr ir loģiski, jo, ja ir termostatiskie tilpumi, tad labāk tos izmantot. Piemēram, karterī esošā eļļa tiek sūknēta caur siltummaiņiem, kur tā ar antifrīzu izvada lieko enerģiju galvenajā ķēdē. Lai gan ne pārāk noslogotos motoros, ar vieglā sakausējuma kartera spurām pilnīgi pietiek.

Visbiežāk izmantotās šķidruma dzesēšanas sistēmas ir noslēgtas, tas ir, slēgtas. Tas ir izdevīgi no dzesēšanas šķidruma temperatūras paaugstināšanas virs viršanas temperatūras, kas paaugstinās, palielinoties spiedienam un padara siltuma pārnesi intensīvāku.

Tipiskas šķidruma dzesēšanas sistēmas sastāvs un funkcija

Visas iekārtas sastāv no galvenajām funkcionālajām vienībām un daļām:

• galvas un cilindru bloka metālā izgatavoti dobumi un kanāli, kas veido dzesēšanas apvalku;
• galvenais radiators, kur gaisa plūsma tiek virzīta no ārpuses, un antifrīzs tiek sūknēts no iekšpuses;
• ūdens sūknis, kas nodrošina cirkulāciju noteiktos apjomos;
• termostats, kas darbojas, lai uzturētu motora temperatūru aprēķinātajā līmenī, pārdalot šķidruma plūsmas starp mazu ķēdi no sūkņa izejas uz ieplūdi caur krekliem un lielu, ieskaitot galveno radiatoru;
• ventilators radiatora piespiedu gaisa plūsmai, kas ieslēdzas, ja pretimnākošās plūsmas intensitāte nav pietiekama vai tās nav;
• papildu sastāvdaļas, izplešanās tvertne, salona sildītāja radiators, sensori, vārsti un elektroniskā iekārta.

Kamēr dzinējs uzsilst līdz darba temperatūrai, cirkulācija iet cauri nelielai ķēdei, pēc kuras termostata vārsti nedaudz atveras, un daļa šķidruma nonāk radiatorā, pazeminot lieko temperatūru. Pie lielas slodzes, kad siltuma plūsma ir maksimāla, viss antifrīza tilpums tiek sūknēts caur radiatoru.

Ja šajā režīmā temperatūra turpina paaugstināties, tiek pievienota radiatora elementu piespiedu gaisa plūsma ar papildu ventilatoru. Viņš spēj strādāt ar dažādu intensitāti, līdz maksimālajai jaudai. Un tikai tad, ja tas nepalīdz, spiediens sistēmā sasniedz kritisko vērtību, radiatora vai izplešanās tvertnes spraudnī atveras avārijas izplūdes vārsts, antifrīzs uzreiz uzvārās un tiek izmests. Šajā posmā tikai vadītājs var glābt dzinēju, ātri izslēdzot dzinēju un sākot remontdarbus. Pretējā gadījumā dzinējs neatgriezeniski pārkarst, ieķīlējas vai deformējas Sistēma ir aprīkota ar dzesēšanas šķidruma temperatūras indikatoru, bultiņu, digitālo vai parasto sarkano gaismu. Vadītājam ir jāpievērš pienācīga uzmanība šim parametram, īpaši smagos apstākļos, karstumā vai pie maksimālās slodzes.

Radiatora un izplešanās tvertnes dizains

Efektīvai siltuma apmaiņai ar gaisu radiatora kodols ir izgatavots plānu apaļu vai citu cauruļu veidā, kas savienotas ar papildu ribām, kas izgatavotas no metāla ar labu siltumvadītspēju, vara vai alumīnija. Tas viss veido šūnveida struktūru, ko ierobežo divas tvertnes, caur kurām antifrīzs tiek izvadīts un piegādāts šūnām.

Dažreiz galvenais dzesēšanas radiators tiek apvienots ar eļļas vai klimata sistēmas kondensatoru. Pēdējā gadījumā bieži tiek uzstādīts cits ventilators, kas pastāvīgi tiek ieslēgts salona dzesēšanas režīmā.

Kad antifrīzs tiek uzkarsēts, tā tilpums palielinās, un izplešanās tvertne tiek aicināta to kompensēt. Tas ir caurspīdīgs, lai vizuāli kontrolētu šķidruma līmeni, kura noplūde ir nepieņemama. Uzpildes aizbāznis ir aprīkots ar iepriekš minēto avārijas spiediena samazināšanas vārstu. Vārsta atsperes kalibrēšanas dati ir individuāli katram motoram, tāpat kā darba temperatūra.

Sūknis un termostats

Temperatūras un motora iesildīšanas vienmērīguma uzturēšana ir atkarīga no šo ierīču stāvokļa. Šķidrumam jāpārvietojas lielā ātrumā, nesot ievērojamu daudzumu siltuma. Tāpēc ūdens sūkņa lāpstiņritenis tiek rūpīgi aprēķināts un uzstādīts korpusā ar precīzu spraugu. Tās vērtību atbalsta gultnis, uz kura griežas lāpstiņriteņa vārpsta, un pretstarpes tajā ir nepieņemamas.

Brīvības parādīšanās izraisa sūkņa blīvējuma darbības traucējumus. Viņa dzīves apstākļi nav viegli, viņš zem augsta spiediena tur karstu un šķidru šķidrumu. Blīvēšanas kārbas nodilums vai darba malu nenormāla kustība izraisa noplūdes, spiediena kritumus un antifrīza iekļūšanu agregātu piedziņas daļās.

Termostats sastāv no diviem vārstiem, kurus kontrolē gofrēts cilindrs ar īpašu vielu iekšpusē. Sildot, tas ievērojami izplešas, pārvietojot vārsta kātus. Kad viens no tiem atver lielu kontūru, otrais pārklājas ar mazu un otrādi. Tas kontrolē dzinēja temperatūru.

Ventilatoru kontrolē temperatūras sensori. Veciem motoriem viens no tiem tika uzstādīts radiatora tvertnē, un, temperatūrai paaugstinoties, tas caur releju piegādāja strāvu lāpstiņriteņa elektromotora relejam. Mūsdienu dzinējos ir kopīgs vadības bloks ar vienu sensoru vienības galvā. Pēc noteikta sliekšņa pārsniegšanas iekārta nosūta komandu ventilatora relejam. Ja šī analogā sensora ķēdē ir pārrāvums, ventilators darbojas nepārtraukti, un panelī tiek parādīta vadības kļūda.

Sistēmas apkope un remonts

Plānotais darbs ir savlaicīga regulāra antifrīza nomaiņa. Tā sastāvā ir daudzas pretkorozijas, pretputošanas, eļļošanas un citas piedevas, kas tiek izstrādātas laika gaitā. Korozija sistēmas iekšienē ir nepieņemama, tāpēc šķidrums ir regulāri jāmaina. Vienkāršākie antifrīzi kalpo apmēram divus gadus, modernāki - līdz pieciem. Nomaiņas datumu neievērošana izraisa neatgriezenisku siltuma pārneses pasliktināšanos dzinēja apvalku iekšpusē.

Darbības traucējumi visbiežāk ir saistīti ar noplūdēm un šķidruma līmeņa pazemināšanos tvertnē. Tas prasa pastāvīgu uzraudzību. Ja tiek konstatēta šķidruma noplūde, sistēma ir jāsaspiež, tas ir, jāpieliek tai nedaudz pārmērīgs spiediens un vizuāli jānosaka noplūdes vieta. Spiedienam jābūt zemam, lai nedeformētu radiatoru smalko struktūru.

Ūdens izmantošana antifrīza vietā ir nepieņemama, nekavējoties sāksies melno un krāsaino metālu detaļu korozija. Pēc tam dzinējs vairs nevarēs normāli darboties. Ārkārtējos gadījumos varat uz laiku pievienot nelielu daudzumu destilēta ūdens, pēc tam veikt remontu, izskalot sistēmu un iepildīt svaigu antifrīzu ar pielaidi, kas ir tieši ieteicama šim dzinējam. Dažādas konstrukcijas nozīmē atšķirīgu piedevu sastāvu dzesēšanas šķidruma sastāvā.