Na fotografii schéma chladicího systému motoru Nissan Almera G15
Chladicí systém motorů standardního typu ochlazuje jeho vyhřívané části. V systémech moderních automobilů plní také další funkce:
- chladí olej v mazacím systému;
- ochlazuje vzduch cirkulující v systému přeplňování;
- ochlazuje výfukové plyny v jejich recirkulačním systému;
- chladí pracovní kapalinu automatické převodovky;
- ohřívá vzduch cirkulující ve ventilačních, topných a klimatizačních systémech.
Existuje několik způsobů chlazení motoru, jejichž aplikace závisí na typu použitého chladicího systému. Rozlišujte mezi kapalnými, vzduchovými a kombinovanými systémy. Kapalina - odvádí teplo z motoru pomocí proudění tekutiny a vzduch - odvádí teplo z motoru. V kombinovaném systému jsou obě tyto metody kombinovány.
V automobilech se častěji než ostatní používá kapalinový chladicí systém. Rovnoměrně a účinně chladí části motoru a pracuje s nižší hlučností než vzduch. Na základě popularity kapalného systému je na jeho příkladu zvažován princip fungování chladicích systémů motoru automobilu jako celku.
Schéma systému chlazení motoru
Na fotografii je schéma systému chlazení motoru automobilu VAZ 2110 s karburátorem a VAZ 2111 s injektorem (zařízení pro vstřikování paliva).
Pro benzínové a naftové motory se používají podobné konstrukce chladicích systémů. Jejich standardní sada prvků je následující:
- konvenční chladič oleje a chladič chladicí kapaliny;
- ventilátor chladiče;
- odstředivé čerpadlo;
- termostat;
- výměník tepla ohřívače;
- expanzní nádoba;
- chladicí plášť motoru;
- kontrolní systém.
Zvažme každý z těchto prvků samostatně:
1. Radiátory.
- V běžném chladiči je ohřátá kapalina ochlazována protiproudem vzduchu. Pro zvýšení jeho účinnosti je v konstrukci použito speciální trubkové zařízení.
- Chladič oleje je navržen tak, aby snižoval teplotu oleje v mazacím systému.
- K chlazení výfukových plynů používají jejich recirkulační systémy třetí typ chladiče. Umožňuje při spalování směs vzduchu a paliva ochlazovat, čímž se snižuje tvorba oxidů dusíku. Přídavný chladič je vybaven samostatným čerpadlem, které je také součástí chladicího systému.
2. Ventilátor chladiče. Ke zlepšení účinnosti chladiče používá ventilátor, který může mít jiný hnací mechanismus:
- hydraulické;
- mechanický (trvale spojený s klikovým hřídelem motoru automobilu);
- elektrický (napájen proudem z baterie).
Nejběžnější typ elektrických ventilátorů, který je řízen v poměrně širokém rozsahu.
3. Odstředivé čerpadlo. Pomocí čerpadla v chladicím systému cirkuluje jeho tekutina. Odstředivé čerpadlo může být vybaveno jiným typem pohonu, například řemenem nebo převodovkou. V turbodmychadlových motorech lze kromě hlavního použít další odstředivé čerpadlo pro efektivnější chlazení turbodmychadla a plnicího vzduchu. K řízení chodu čerpadel slouží řídicí jednotka motoru.
4. Termostat. Termostat ovládá množství kapaliny vstupující do chladiče. Do odbočného potrubí vedoucího k chladiči z chladicího pláště motoru je instalován termostat. Díky termostatu můžete ovládat teplotu chladicího systému. V automobilech se silným motorem lze použít trochu jiný typ termostatu - s elektrickým ohřevem. Je schopen regulovat teplotu systémové kapaliny ve dvoustupňovém rozsahu ve třech pracovních polohách.
V otevřeném stavu je takový termostat během maximálního provozu motoru. To snižuje teplotu chladicí kapaliny procházející chladičem na 90 ° C, čímž se snižuje pravděpodobnost detonace motoru. V dalších dvou provozních polohách termostatu (otevřený a polootevřený) bude teplota kapaliny udržována na 105 ° C.
5. Výměník tepla ohřívače. Vzduch vstupující do výměníku tepla je ohříván pro jeho následné použití v topném systému vozidla. Aby se zvýšila účinnost výměníku tepla, je umístěn přímo na výstupu chladicí kapaliny, která prošla motorem a má vysokou teplotu.
6. Expanzní nádrž. Vlivem změn teploty chladicí kapaliny se mění i její objem. Aby se to kompenzovalo, je do chladicího systému zabudována expanzní nádoba, která udržuje objem tekutiny v systému na stejné úrovni.
7. Chladicí plášť motoru. V konstrukci je takový plášť tekutinový kanál procházející hlavou bloku motoru a blokem válců.
8. Řídicí systém. Následující ovládací prvky mohou být představeny jako ovládací prvky chladicího systému motoru:
- Čidlo teploty cirkulující kapaliny. Teplotní čidlo převádí hodnotu teploty na odpovídající hodnotu elektrického signálu, který je přiváděn do řídicí jednotky. V případech, kdy se chladicí systém používá k chlazení výfukových plynů nebo k jiným účelům, může být do něj instalováno další teplotní čidlo instalované na výstupu z chladiče.
- Elektronická řídicí jednotka. Řídicí jednotka, která přijímá elektrické signály ze snímače teploty, automaticky reaguje a provádí příslušné akce na dalších ovládacích prvcích systému. Řídicí jednotka má obvykle software, který provádí všechny funkce automatizace procesu zpracování signálu a nastavení provozu chladicího systému.
- Do řídicího systému mohou být zapojena také následující zařízení a prvky: relé chlazení motoru po jeho zastavení, relé pomocného čerpadla, ohřívač termostatu, řídicí jednotka ventilátoru chladiče.
Princip systému chlazení motoru v akci
Dobře zavedený chladicí provoz je dán přítomností řídicího systému. U automobilů s moderními motory je jeho činnost založena na matematickém modelu, který zohledňuje různé ukazatele parametrů systému:
- teplota mazacího oleje;
- teplota kapaliny použité k chlazení motoru;
- teplota okolí;
- další důležité ukazatele ovlivňující provoz systému.
Řídicí systém vyhodnocující různé parametry a jejich vliv na provoz systému kompenzuje jejich vliv regulací provozních podmínek ovládaných prvků.
Pomocí odstředivého čerpadla chladicí kapalina v systému nuceně cirkuluje. Kapalina procházející chladicím pláštěm se zahřívá a když se dostane do chladiče, ochladí se. Zahřátím kapaliny samotné části motoru vychladnou. V chladicím plášti může kapalina cirkulovat jak v podélném směru (podél linie válců), tak v příčném směru (od jednoho kolektoru k druhému).
Kruh jeho oběhu závisí na teplotě chladicí kapaliny. Když je motor nastartován, samotný motor a chladicí kapalina jsou studené a aby se urychlilo jeho zahřívání, je kapalina směrována do malého kruhu oběhu, přičemž obchází chladič.Později, když se motor zahřeje, se termostat zahřeje a změní svoji provozní polohu na pootevřenou. V důsledku toho začne chladicí kapalina proudit chladicí kapalina.
Pokud opačný proud vzduchu z chladiče nestačí ke snížení teploty kapaliny na požadovanou hodnotu, zapne se ventilátor a vytvoří se další proud vzduchu. Ochlazená kapalina opět vstupuje do chladicího pláště a cyklus se opakuje.
Pokud auto používá přeplňování, může být vybaveno dvouokruhovým chladicím systémem. Jeho první okruh ochlazuje samotný motor a druhý - proud plnicího vzduchu.
