Hladilni sistem motorja: naprava in načelo delovanja

Sistem za hlajenje motorja v avtomobilu je zasnovan tako, da zaščiti enoto pred pregrevanjem in s tem spremlja delovanje celotne enote motorja. Hlajenje je najpomembnejša funkcija delovanja motorja z notranjim zgorevanjem.

Posledice okvare hlajenja ICE lahko postanejo usodne samo za enoto, do popolne odpovedi bloka cilindra. Poškodovanih vozlišč ne sme biti predmet popravil, njihovo vzdrževanje bo nič. Vse potrebno je skrbeti in skrbeti za delovanje in redno čiščenje hladilnega sistema motorja.

Nadzor hladilnega sistema, lastnik avtomobila neposredno skrbi za "zdravje srca" svojega železa "konj".

Namen hladilnega sistema

Temperatura v valjastem bloku z enoto se lahko dvigne na 1900 ℃. Od te količine toplote je le del koristen in se uporablja v zahtevanih načinih delovanja. Ostali delujejo hladilni sistem izven motornega prostora. Povečanje temperaturnega režima nad normo je obremenjeno z negativnimi posledicami, ki vodijo k zgorevanju maziv, kršitvi tehničnih dovoljenj med določenimi deli, zlasti v batni skupini, kar bo privedlo do zmanjšanja njihove življenjske dobe. Posledično je pregrevanje motorja okvara sistema za hlajenje motorja, je eden od vzrokov za detonacijo vnetljive mešanice, ki se prenaša v zgorevalno komoro.

Nezadostno je tudi podhlajanje motorja. V "hladni" enoti je izguba moči, gostota olja se dviga, kar povečuje trenje neobdelanih sestavov. Delujoča vnetljiva zmes je delno kondenzirana in s tem odvzema stene cilindra maziva. Hkrati je stenska površina valja podvržena postopku korozije zaradi nastajanja žveplovih nanosov.

Sistem za hlajenje motorja je zasnovan tako, da stabilizira toplotni režim, ki je potreben za normalno delovanje motorja vozila.

Vrste hladilnih sistemov

Sistem hlajenja motorja je razvrščen po metodi odstranjevanja toplote:

• hlajenje s tekočinami v zaprtem tipu;
• hlajenje zraka v odprtem tipu;
• kombinirani (hibridni) sistem za odstranjevanje toplote.

Trenutno je hlajenje v avtomobilih zelo redko. Tekočina je lahko odprtega tipa. V takih sistemih se toplotna odstranitev odvija skozi vodno paro do okolja. Zaprti sistem je izoliran iz zunanjega ozračja. Zato je tlak v sistemu za hlajenje motorja tega tipa precej višji. Pri visokih tlakih se porazdelitveni prag hlajenja poveča. Temperatura hladilnega sredstva v zaprtem sistemu lahko doseže 120 ℃.

Zračno hlajenje

Naravno dovajanje zraka hlajenje je najenostavnejši način za odstranjevanje toplote. Motorji s to vrsto hlajenja oddajajo toploto v okolje s pomočjo plašča radiatorjev, ki se nahajajo na površini enote. Tak sistem ima ogromno pomanjkanja funkcionalnosti. Dejstvo je, da je ta metoda neposredno odvisna od majhne specifične toplote zraka. Poleg tega obstajajo težave pri enakomerni odstranitvi toplote iz motorja.

Tovrstni odtenki preprečujejo namestitev učinkovite in kompaktne namestitve hkrati. V sistemu za hlajenje motorja zrak neenakomerno teče v vse dele, nato pa se je treba izogibati možnosti lokalnega pregrevanja. V skladu s konstrukcijskimi značilnostmi so plavuti za hlajenje nameščeni v tistih mestih motorja, kjer so zračne mase najmanj aktivne zaradi aerodinamičnih lastnosti. Tisti deli motorja, ki so najbolj nagnjeni k vročini, so razporejeni tako, da ustrezajo zračnim masam, medtem ko so bolj "hladna" območja zaostajajo.

Prisilno hlajenje zraka

Motorji s tovrstnim odvečnim odvajanjem toplote so opremljeni z ventilatorjem in hladilnimi rebri. Tak niz strukturnih enot omogoča umetno črpanje zraka v sistem hlajenja motorja, da se razbijejo hladilne plavuti. Nad ventilatorjem in rebri je nameščeno zaščitno ohišje, ki sodeluje v smeri zračnih mas za hlajenje in preprečuje vstop toplote od zunaj.

Pozitivni momenti pri tej vrsti hlajenja so preprostost konstrukcijskih lastnosti, nizke teže, pomanjkanja oskrbe in hladilnih tokokrogov. Slabosti so visoka raven hrupa delovanja sistema in neobčutljivost naprave. Tudi pri prisilnem hlajenju zraka problem z lokalnim pregrevanjem enote in odsotnostjo pihanja kljub nameščenim ohišjem ni bil rešen.

Ta tip opozorila o pregrevanju motorja se je aktivno uporabljal do sedemdesetih let. Delo sistema za hlajenje motorja s prisilnim zrakom je bilo priljubljeno na majhnih vozilih.

Hlajenje z tekočinami

Najbolj priljubljen in razširjen je tekoči hladilni sistem za danes. Postopek odstranjevanja toplote poteka s pomočjo tekočega hladilnega sredstva, ki kroži po glavnih motornih elementih preko posebnih zaprtih avtocest. Hibridni sistem združuje elemente zračnega hlajenja s tekočino istočasno. Tekočina se ohladi v radiatorju s plavutmi in ventilatorjem z ohišjem. Tudi ta radiator se ohladi z dovajanjem zraka, ko vozilo premika.

Sistem tekočega hlajenja motorja med delovanjem zagotavlja najnižjo raven hrupa. Ta tip zbira vročino po vsem mestu in ga preusmerja z motorja z visoko učinkovitostjo.

Z metodo gibanja tekočih hladilnih sistemov so razvrščene:

• prisilna cirkulacija - gibanje tekočine poteka s pomočjo črpalke, ki je del motorja in neposredno iz hladilnega sistema;
• cirkulacija termosifona - gibanje se izvaja zaradi razlike v gostoti segretega in hlajenega hladilnega sredstva;
• kombinirana metoda - kroženje tekočine deluje istočasno na prvih dveh načinih.
  

Hladilni sistem motorja

Zasnova tekočega hlajenja ima enako strukturo in elemente, tako za bencinski motor kot tudi za dizelski motor. Sistem sestavljajo:

• radiatorska enota;
• oljni hladilnik;
• ventilator, z nameščenim ohišjem;
• črpalka (črpalka s centrifugalno silo);
• Razširitveni rezervoar za ogrevano tekočino in nadzor nivoja;
• termostat za kroženje hladilnega sredstva.

Pri spiranju sistema za hlajenje motorja so prizadeta vsa ta vozlišča (razen ventilatorja) za učinkovitejše nadaljnje delovanje.

Hladilno sredstvo kroži skozi črto znotraj enote. Celoten takšen prehod se imenuje "hladilni jopič". Zajema najbolj izpostavljena področja motorja. Hladilno sredstvo, ki se giblje vzdolž nje, absorbira toploto in ga prenese v blok hladilnika. Hlajenje ponovi krog.

Delovanje sistema

Eden od glavnih elementov v napravi sistema hlajenja motorja je radiator. Njegova naloga je ohladiti hladilno sredstvo. Sestavljen je iz radiatorske rešetke, znotraj katere so položene cevi za premikanje tekočine. Hladilna tekočina vstopi v radiator skozi spodnjo odcepno cev in izstopa skozi zgornji del, ki je nameščen v zgornjem rezervoarju. Nad rezervoarjem je vrat, zaprt s pokrovom s posebnim ventilom. Ko se poveča tlak v sistemu za hlajenje motorja, ventil se rahlo odpre in tekočina vstopi v ekspanzijsko posodo, ki je ločeno pritrjena v predelu motorja.

Tudi na radiatorju je temperaturni senzor, ki signalizira voznika o maksimalnem segrevanju tekočine s pomočjo naprave, nameščene v kabini na informacijski plošči. V večini primerov je ventilator (včasih dve) z ohišjem pritrjen na radiator. Ventilator se aktivira samodejno, ko dosežete kritično temperaturo hladilne tekočine ali jo s črpalko prisilite iz pogona.

Črpalka zagotavlja stalno kroženje hladilne tekočine v celotnem sistemu. Rotacijsko energijo črpalke dobimo s pogonom jermena iz jermenice motorne gredi.

Termostat nadzira velik in majhen krogotok kroženja hladilnega sredstva. Ko se motor zaganja prvič, termostat začne tekočino v majhnem krogu, tako da se motor agregat hitro segreje na delovno temperaturo. Po tem termostat odpre velik krog hladilnega sistema motorja.

Antifriz ali voda

Kot hladilna tekočina se uporablja voda ali sredstvo proti zmrzovanju. Sodobni lastniki avtomobilov so vse bolj uporabljali slednje. Voda zamrzne pri minus temperaturah in je katalizator v korozijskih procesih, ki negativno vplivajo na sistem. Edina prednost je visoka toplotna izguba in morda dostopnost.

Antifriz se ne zmrzne v mrazu, preprečuje korozijo, preprečuje odlaganje žvepla v hladilnem sistemu motorja. Vendar pa ima nižjo toplotno moč, ki negativno vpliva na vročo sezono.

Motnje

Posledice motenj hlajenja so pregrevanje ali pregrevanje motorja. Pregrevanje lahko povzroči nezadostna tekočina v sistemu, nestabilno delovanje črpalke ali ventilatorja. Prav tako je nenormalno delovanje termostata, ko je treba odpreti velik hladilni krog.

Motnje sistema za hlajenje motorja lahko povzročijo huda radiacijska onesnaženja, zamašene črte, slabo delovanje pokrova hladilnika, ekspanzijski rezervoar ali slaba kakovost antifriza.