Bilmotorkølesystem: enhed og funktionsprincip

2024 Forfatter: Erin Ralphs | [email protected]. Sidst ændret: 2024-02-19 13:20

Motorens kølesystem i bilen er designet til at beskytte arbejdsenheden mod overophedning og kontrollerer derved ydelsen af hele motorblokken. Køling er den vigtigste funktion i driften af en forbrændingsmotor.

Konsekvenserne af en funktionsfejl i afkølingen af forbrændingsmotoren kan være fatale for selve enheden, op til cylinderblokkens fuldstændige fejl. Beskadigede noder kan ikke længere være genstand for restaureringsarbejde, deres vedligeholdelsesevne vil være lig nul. Det er nødvendigt at behandle driften med al forsigtighed og ansvar og udføre periodisk gennemskylning af motorens kølesystem.

Ved at styre kølesystemet sørger bilejeren direkte for "hjertesundheden" for sin jern-"hest".

Udnævnelse af kølesystemet

Temperaturen i cylinderblokken, når enheden kører, kan stige til 1900 ℃. Af denne mængde varme er kun en del nyttig og bruges i de nødvendige driftstilstande. Resten tages ud af kølesystemet.motorrum. Forøgelse af temperaturregimet over normen er fyldt med negative konsekvenser, der fører til udbrænding af smøremidler, overtrædelse af tekniske afstande mellem visse dele, især i stempelgruppen, hvilket vil føre til et fald i deres levetid. Overophedning af motoren som følge af en funktionsfejl i motorens kølesystem er en af årsagerne til detonationen af den brændbare blanding, der tilføres forbrændingskammeret.

Overafkøling af motoren er også uønsket. I en "kold" enhed er der et krafttab, oliedensiteten øges, hvilket øger friktionen af ikke-smurte komponenter. Den arbejdende brændbare blanding kondenserer delvist, og derved fratager cylinderens vægge smøring. Men overfladen af cylindervæggen gennemgår en korrosionsproces på grund af dannelsen af svovlaflejringer.

Motorens kølesystem er designet til at stabilisere de termiske forhold, der er nødvendige for normal funktion af køretøjets motor.

Typer af kølesystem

Motorens kølesystem er klassificeret efter metoden til varmeafledning:

• køling med væsker i en lukket type;
• åben type luftkølet;
• kombineret (hybrid) varmeafledningssystem.

I øjeblikket er luftkøling i biler ekstremt sjælden. Væske kan være åben type. I sådanne systemer fjernes varme gennem damprøret til miljøet. Det lukkede system er isoleret udefrastemning. Derfor er trykket i kølesystemet af denne type motor meget højere. Ved højt tryk øges køleelementets kogetærskel. Kølemiddeltemperaturen i et lukket system kan nå 120 ℃.

Luftkøling

Naturlig tvungen luftkøling er den enkleste måde at fjerne varme på. Motorer med denne type køling udsender varme til miljøet ved hjælp af radiatorfinner placeret på enhedens overflade. Et sådant system har en enorm mangel på funktionalitet. Faktum er, at denne metode direkte afhænger af den lille specifikke varme af luft. Derudover er der problemer med ensartetheden af varmefjernelse fra motoren.

Sådanne nuancer forhindrer installationen af en effektiv og kompakt enhed på samme tid. I motorkølesystemet tilføres luft ujævnt til alle dele, og så skal muligheden for lokal overophedning undgås. Efter designfunktionerne er køleribberne monteret på de steder af motoren, hvor luftmasserne er mindst aktive på grund af aerodynamiske egenskaber. De dele af motoren, der er mest modtagelige for varme, placeres mod luftmasserne, mens de "koldere" sektioner er placeret bagerst.

Tvungen luftkøling

Motorer med denne type varmeafledning er udstyret med en ventilator og køleribber. Et sådant sæt af strukturelle enheder giver dig mulighed for kunstigt at tvinge luft ind i motorens kølesystem tilkøleribber. Et beskyttende hus er installeret over ventilatoren og finnerne, som deltager i retning af luftmasser til afkøling og forhindrer varme i at trænge ind udefra.

De positive aspekter ved denne type køling er designfunktionernes enkelhed, lav vægt, fraværet af kølemiddelforsyning og cirkulationsenheder. Ulemperne er systemets høje støjniveau og enhedens omfang. Også ved tvungen luftkøling er problemet med lokal overophedning af enheden og diffus luftstrøm ikke løst på trods af de installerede huse.

Denne type advarsel om motoroverophedning blev aktivt brugt indtil 70'erne. Drift af motorkølesystem med forceret luft har været populær på små køretøjer.

Køling med væsker

Væskekølesystemet er langt det mest populære og udbredte. Processen med varmefjernelse finder sted ved hjælp af et flydende kølemiddel, der cirkulerer gennem motorens hovedelementer gennem specielle lukkede linjer. Hybridsystemet kombinerer elementer af luftkøling på samme tid som væske. Væsken afkøles i en radiator med finner og en ventilator med et hus. En sådan radiator afkøles også af indblæsningsluftmasser, når køretøjet er i bevægelse.

Væskekølesystemet i motoren producerer et minimumsniveau af støj under drift. Denne type opsamler varme over alt og fjerner den fra motoren med højeffektivitet.

I henhold til metoden til flytning af flydende kølemiddel er systemer klassificeret:

• tvungen cirkulation - væskebevægelse sker ved hjælp af en pumpe, der er en del af motoren og selve kølesystemet;
• thermosiphon cirkulation - bevægelsen udføres på grund af forskellen i densiteten af det opvarmede og afkølede kølemiddel;
• kombineret metode - væskecirkulationen virker samtidigt på de første to måder.

Motorkølesystemenhed

Væskekølingsdesignet har samme struktur og elementer til både benzin- og dieselmotorer. Systemet består af:

• radiatorblok;
• oliekøler;
• fan, shroud installeret;
• pumper (pumpe med centrifugalkraft);
• tank til udvidelse af opvarmet væske og niveaukontrol;
• Kølemiddelcirkulationstermostat.

Når motorens kølesystem skylles, påvirkes alle disse knudepunkter (undtagen ventilatoren) for mere effektivt videre arbejde.

Kølevæske cirkulerer gennem linjer inde i blokken. Helheden af sådanne passager kaldes "kølejakken". Det dækker de mest varmetilbøjelige områder af motoren. Kølemidlet, der bevæger sig langs det, absorberer varme og fører det til radiatorblokken. Køler sig ned og gentager cirklen.

Systemdrift

Et af hovedelementerne i kølesystemets enhedmotor betragtes som en radiator. Dens opgave er at afkøle kølemidlet. Den består af en radiatorkasse, indeni hvilken rør er lagt til bevægelse af væske. Kølevæsken kommer ind i radiatoren gennem det nederste rør og kommer ud gennem det øverste, som er monteret i den øverste tank. På toppen af tanken er der en hals, lukket med et låg med en speciel ventil. Når trykket i motorens kølesystem stiger, åbner ventilen en smule, og væsken kommer ind i ekspansionsbeholderen, der er fastgjort separat i motorrummet.

På radiatoren er der også en temperaturføler, der signalerer chaufføren om den maksimale opvarmning af væsken gennem en enhed installeret i kabinen på informationspanelet. I de fleste tilfælde er en ventilator (nogle gange to) med et hus fastgjort til radiatoren. Ventilatoren aktiveres automatisk, når kølevæskens kritiske temperatur er nået, eller den arbejder med kraft fra drevet med en pumpe.

Pumpen sikrer konstant cirkulation af kølevæske i hele systemet. Pumpen modtager rotationsenergi ved hjælp af et remdrev fra krumtapakslens remskive.

Termostaten styrer den store og lille cirkel af kølemiddelcirkulation. Når motoren startes for første gang, cirkulerer termostaten væske i en lille cirkel, så motorenheden hurtigere varmes op til driftstemperatur. Derefter åbner termostaten en stor cirkel af motorens kølesystem.

Antifrost eller vand

Vand eller frostvæske bruges som kølevæske. Moderne bilejere er blevet stadig flereanvende sidstnævnte. Vand fryser ved minusgrader og er en katalysator i korrosionsprocesser, som påvirker systemet negativt. Den eneste fordel er dens høje varmeafledning og måske tilgængelighed.

Antifrostvæske fryser ikke, når det er koldt, forhindrer korrosion, forhindrer svovlaflejringer i motorens kølesystem. Men den har en lavere varmeoverførsel, hvilket påvirker den varme årstid negativt.

Fejl

Konsekvenserne af en kølefejl er overophedning eller hypotermi af motoren. Overophedning kan være forårsaget af utilstrækkelig væske i systemet, ustabil pumpe eller ventilatordrift. Termostaten fungerer også forkert, når den skulle åbne en stor kølekreds.

Svigt i motorens kølesystem kan være forårsaget af alvorlig forurening af køleren, slaggedannelse af ledninger, dårlig ydeevne af kølerhætten, ekspansionsbeholderen eller frostvæske af lav kvalitet.