Automobilový chladič kapalného chladicího systému

Radiátor: zařízení a princip činnosti

Radiátor je jedním z klíčových a nejdůležitějších prvků kapalného chladicího systému. Hlavním úkolem je rozptyl tepla v atmosféře, která byla odkloněna z chladicí kapaliny motoru. Radiátor chladicího systému motoru lze považovat za nejdůležitější detail samotné pohonné jednotky.

Doporučujeme také číst článek, který se zabývá konstrukcí palivového systému spalovacího motoru. Z tohoto článku se můžete seznámit se základními prvky, směsí a principy systému.

Zařízení, podobná modernímu chladiči, byly instalovány na nejstarších verzích vozidel s ICE, protože bez tohoto chladicího prvku je provoz elektrárny prostě nemožný. Toto zařízení je přímo odpovědné za udržování normální provozní teploty motoru v přesně stanovených mezích. Tato ochrana chrání motor před přehřátím, což nevyhnutelně povede k téměř všemu spalovacímu motoru.

Historie vytvoření radiátoru

Vodní chladicí systém se objevil na úsvitu budování motoru.Poprvé byla koncepce radiátoru použita na prvním výrobním automobilu Benz Velo, který byl v prodeji v roce 1886. Tato myšlenka zařízení pokračovala ve vývoji Wilhelma Maybacha, který produkt navrhl s voštinami. Vývoj našel uplatnění v konstrukci modelu Mercedes 35HP. V příštích desetiletích a doposud nebyla radiátorová jednotka prošla globálními změnami, zůstává prakticky ve stejné podobě jako v době Maybach.

První kapalné chladicí systémy motoru neměly vodní čerpadlo (čerpadlo), které nucené chladivo (na začátku bylo čistá voda), aby násilně cirkulovalo v systému. Včasný vývoj chladicího systému ICE se opíral o vliv termosyfonu.

Díky tomu se chladící kapalina dostala do chladiče. Účinek termosyfonu je založen na skutečnosti, že hustota vody klesá při zahřívání. Teplá voda díky této vlastnosti se rozkládá nahoru. V důsledku toho byla zahřátá kapalina v zařízení, pronikající přes průchod horní odbočnou trubkou.

Uvnitř chladiče byla voda ochlazena, hustota kapaliny se znovu zvýšila.To vedlo k tomu, že voda klesla ke dnu radiátoru, a odtud zpět do motoru pronikly skrz spodní trubku saka. Hlavní nevýhodou systémů s termosifonového efektem bylo, že nemohla poskytnout dostatečné chlazení na pozadí stále rostoucí síly spalovacího motoru. Takové systémy rychle nahradily řešení, která byla založena na použití odstředivého vodního čerpadla (čerpadla).

Radiátor v systému chlazení kapaliny

Hlavním cílem prvkem je odvod tepla z elektrárny do atmosféry chladicí kapalinu, který probíhá uvnitř kanálů. Aby byla zajištěna lepší odvod tepla Přístroj je instalován v místě, kde se označené nejlepší fouká v protisměru proudění vzduchu při jízdě. Typická místa instalace v motorovém prostoru je oblast za přední mřížkou vozu. Je třeba poznamenat, že i u automobilů se zadním motorem je chladič často instalován vpředu. Rozdíl je v položení delšího systému chlazení kmene k motoru.

Existují další místa pro instalaci chladicího zařízení, ale jsou méně časté. Automobily se zpětným pohonem mohou mít chladič, který je instalován podél boční stěny. Toto řešení lze nalézt na sportovních vozidlech, které mají dva chladicí radiátory, umístěné podél obou stěn motorového prostoru. Efektivní foukání vzduchu se provádí pomocí přívodů vzduchu. Tento přívod vzduchu se nachází na zadní straně stroje na bočních stěnách.

Sestava chladiče

a je zařízení; b – parní ventil je otevřený; c – vzduchový ventil je otevřený.

  • Radiátor má konstrukčně horní (1) a dolní (7) zásobník. Tyto nádrže jsou spojeny dohromady trubkami (5) vyrobenými z mosazi nebo hliníku. K těmto trubkám jsou pomocí pájecího zařízení připevněny desky (6), které zvyšují plochu povrchového chlazení prvku. Prostřednictvím tohoto povrchu se z chladicí kapaliny odstraňuje teplo a uvolňuje se do životního prostředí.
  • V horní nádrži je plnicí hrdlo pro doplňování s chladící kapalinou. Krk je zakryt zátkou (3). V této zástrčce jsou umístěny parní (11) a vzduchové (12) ventily.
  • Horní nádrž má také trysku (2) pro připojení chladiče s chladícím pláštěm motoru. Takové spojení je realizováno pomocí pryžové hadice. Kromě toho je umístěna parní trubka (4), stejně jako elektrický teploměr (13).
  • Dolní nádrž (7) má odbočné potrubí (8) pro připojení zařízení k čerpadlu (čerpadlo). K dispozici je také další kohoutek, který je schopen zajistit odtok chladicí kapaliny. Na rámu vozidla je radiátor upevněn speciálními spojovacími prvky (9).

Tzv. Jádra (radiátorové desky) jsou hlavními prvky výměny tepla. V závislosti na druhu jádra se rozlišují tyto typy radiátorů:

  1. trubkové;
  2. lamelární;
  3. tubusová páska atd.

Nádrže chladiče mohou být vyrobeny z plastu nebo kovu. Pokud se podíváte na zařízení podrobněji, pak hlavní částí jádra je ve skutečnosti sada bezešvých hliníkových nebo mosazných trubek. Trubky, které spojují horní a spodní větve, mají tloušťku stěny až 0,15 milimetrů. Kapalina, která prochází jádrem chladiče, se rozkládá do velkého počtu mikrotokopů.Každá taková trubka je pokryta unikátními žebry, které jsou tenkou vlnovitou měděnou nebo hliníkovou páskou.

Výrobky vyrobené z hliníku mají menší váhu než jiné materiály výroby, ale jsou náchylné k zrychlené destrukci. Faktem je, že v pokusu o svařování tohoto kovu vzniká řada významných obtíží a hliník nevydržuje mechanické poškození.

K tomu, aby se hliníkový výrobek přiblížil kvalitě chlazení k mosazné struktuře, musí být proveden velký rozměr a zvýšit tloušťku prvku. Na počátku éry automobilového průmyslu byly aktivně využívány mobilní radiátory. Takové zařízení bylo vyrobeno z malých kusů mosazných trubek, které měly pětiúhelníkový úsek. Kapalina uvnitř takových trubic nebyla silně cirkulována a celý proces chlazení byl prováděn kontaktováním kovových žeber s protiproudem vzduchu.

Vraťme se k zařízení moderního chladiče. Parní ventil znázorněný na obrázku je zatížen speciální pružinou (10). Pružina má pružnost 1250-2000 g.To umožňuje zvýšit tlak v chladicím chladiči a zvýšit bod varu chladicí kapaliny v kapalinovém chladicím systému na 110-119 ° C. Toto řešení poskytuje snížení množství chladiva v celém systému, což znamená paralelní snížení hmotnosti motoru. Zároveň zůstává potřebná intenzita chlazení pohonné jednotky. Další výhodou je snížení ztrát, kterým je třeba rozumět odpařování chladicí kapaliny.

Vzduchový ventil je také zatížen pružinou, ale slabší sílou působení. Pružnost takové pružiny je v rozmezí od 50 do 100 g. Účelem vzduchového ventilu je nechat vzduch do zařízení v případě, že došlo ke kondenzaci chladicí kapaliny po vaření a ochlazení.

Jinými slovy může dojít k přetlaku v systému kvůli fenoménu odpařování. Teplota varu chladicí kapaliny se odpovídajícím způsobem zvyšuje a neexistuje žádná závislost na atmosférickém tlaku, protože reliéfní tlak je nastaven ventilem v krytu. Tato vlastnost chladicího systému je nepostradatelná při jízdě v horském terénu.Díky snížení atmosférického tlaku v horách dochází k chladu chladicí kapaliny rychleji než za běžných podmínek. Toto řešení instalace vzduchového ventilu zabraňuje zničení chladiče. které lze jednoduše rozdrtit atmosférickým tlakem.

Zástrčka, vybavená ventily, zajišťuje otevření výfukového ventilu v případě, že chladicí kapalina vřítí uvnitř systému a dochází k přetlaku přibližně o 0,5 kg / cm2. Pára je odváděna do parní trubky. Vstupní ventil zajišťuje přístup vzduchu, pokud je vnitřní tlak nižší než atmosférický tlak (pod 1 kg / cm2), ke kterému dochází v zařízení, když chladicí kapalina ochladí.

Závitové zařízení tak zcela odděluje chladicí systém od vnější atmosféry. Z tohoto důvodu se popisovaný systém nazývá uzavřený chladicí systém.

V uzavřeném chladicím systému pro vypouštění chladicí kapaliny je nutné otevřít vypouštěcí kohouty a vyjmout zátku chladiče. Chcete-li vypustit vodu z vodního pláště motoru, je v dolní části zařízení dodáván příslušný odtokový ventil. K dispozici je také otevřený chladicí systém.V otevřeném systému je hrdlo chladicího zařízení uzavřeno zátkou bez ventilů. V takovém systému voda přirozeně varí při teplotě 100 ° C.

Nastavení teploty chladicí kapaliny

Udržování konstantní teploty v systému chlazení motoru je odpovědností termostatu. Tento prvek rozděluje pohyb chladicí kapaliny podél obrysů. Tyto obrysy se nazývají malý a velký kruh. Motorovou košili lze považovat za malý kruh, tok toku skrze radiátor je velký kruh. Tam je situace, kdy chlazení s vnějším vzduchem během pohybu chladicí kapaliny ve velkém kruhu za horkého počasí nebo za zatížení nestačí. Aby bylo zajištěno účinné odvedení ohřátého vzduchu a udržení konstantní teploty chladicí kapaliny, je navíc instalován jeden nebo více ventilátorů. Takové ventilátory mohou mít mechanický pohon (viskózní spojka) nebo elektrický pohon.

Regulace tepelného režimu "uzávěrem"

Systém kapalného chlazení spalovacího motoru může být vybaven duálním termickým řízením.Prvním regulátorem je termostat, o němž jsme již hovořili. Druhým termoregulačním prvkem je slepý závěs.

Zařízení s dvojitou regulací konstrukčně mají žaluzie instalované přímo před chladičem. Díky tomuto řešení při silných mrazu může být chladič zakryt, což snižuje intenzitu proudění vzduchu vnějším vzduchem. odvodu tepla kapky, a mohou být použity efektivněji teplo samo udržovat pracovní teplotu vnitřního spalovacího motoru a vytápění prostoru pro cestující intenzivní.

Žaluzie jsou kovové desky, které jsou spojeny pomocí závěsů. Tyto závěsy mohou mít před zařízením vertikální nebo horizontální uspořádání. Řízení tohoto řešení je prováděno rukojetí z interiéru vozidla a může být realizováno i automaticky v samostatných konstrukcích. Principem mechanického zařízení je to, že posuvem nebo vytažením rukojeti v kabině řidič otáčí desky. Změna mezer mezi žaluziemi a intenzita chlazení chladiče je regulována proudy vzduchu.Výsledkem je vliv na teplotu chladicí kapaliny.

Při extrémně nízkých teplotách je na kapotu a grilu chladiče připevněn speciální tepelný kryt. Toto pouzdro je vyrobeno z nepromokavé nehořlavé tkaniny. Tato opatření přispívají k udržení provozních teplotních podmínek motoru v požadovaných mezích.

Instalace přídavného chladiče

Vznik silných vysokorychlostních atmosférických a turbovrtulových motorů, které pracují v různých režimech zatížení, nastavil konstruktéry úlohu instalace dalších chladicích zařízení. Inženýři realizovali paralelní instalaci dalšího chladiče. Toto řešení má vlastní elektrický ventilátor. Nezaměňujte volitelný chladič s mezichladičem, který je instalován pro chlazení stlačeného vzduchu v systémech s turbodmychadlem.

Princip činnosti

Pro správnou funkci zohledňují moderní systémy chlazení kapaliny během provozu mnoho důležitých parametrů. Zvláštní snímače zaznamenávají teplotu motoru, teplotu chladicí kapaliny a motorový olej, teplotu přes palubu atd.

Pokud stručně popíšeme princip chladicího systému, je třeba jako referenční bod použít čerpací čerpadlo. Tento prvek způsobuje, že se chladivo stále pohybuje a cirkuluje v kruhu. V tomto případě průchod chladicím pláštěm motoru (malý kroužek) umožňuje, aby kapalina umyla horké stěny hlavy bloku a válců. Když teplota chladicí kapaliny stoupne, pak při určitých hodnotách funguje termostat a otevírá přístup k kapalině ve velkém kruhu (chladiči). Je tak možné vyhnout se přehřátí motoru a účinně přivádět přebytečné teplo z vyhřívaných částí motoru do kapaliny. Když horká kapalina vstupuje do chladicího zařízení, uvolňuje teplo do okolní atmosféry. Celý cyklus končí a chlazená tekutina se pohybuje podobným způsobem v novém cyklu.

Je zcela zřejmé, že chladič je druh výměníku tepla, který zajišťuje účinné chlazení nejen motoru, ale i chladicí kapaliny. Instalace přídavného ventilátoru nebo žaluzie umožňuje udržovat teplotu kapaliny v optimální úrovni pro provoz motoru jak v extrémně chladném, tak extrémním prostředí.

Diagnostika a opravy poruch radiátorů pomocí vlastních rukou

Hlavním diagnostickým postupem je pravidelné monitorování chladicího systému motoru pro úniky a snížení objemu chladicí kapaliny v expanzní nádrži. Řízení množství tekutiny může být vizuálně. Vzhledem k tomu, že kapalina se neustále ohřívá a ochlazuje, v průběhu času se částečně odpaří voda, která je součástí jakékoliv chladicí kapaliny, což vede k obecnému poklesu objemu.

Pokud mluvíme o poruchách radiátoru, hlavním důvodem je znečištění jeho plástů a kanálů a také jejich zničení. Znečištění vede k tomu, že cirkulace kapaliny uvnitř přístroje se zhoršuje, chladicí kapalina nemá čas ochladit při jízdě na velkém kruhu. Za takových podmínek přestává být výkon ventilátoru dostatečný, takže hrozí přehřátí motoru.

Chcete-li zahájit opravu chladiče chlazení motoru kontaminovanými plástmi, stojí za to začít s běžným praní jádra tekoucí vodou. Je nutné oddělit dolní odbočku a poté naplnit vodu krkem. Je velmi žádoucí proplachovat plást chladicího zařízení tlakovou vodou. V některých případech, když je radiátor silně ucpaný,lze ho odšroubovat a demontovat horní a dolní nádrže. Po demontáži je možné jádro mechanicky vyčistit.

Během provozu začíná proudit horní nebo spodní nádrž, stejně jako samotné plástové pláště. To je způsobeno použitím nízkého stupně chladicí kapaliny, mechanickým poškozením atd. Pokud je únik nevýznamný, můžete se pokusit usnout nebo nalit do chladiče roztok speciálně navržený pro dočasné odstranění těchto defektů z autoshopu. Metody "dědeček" zahrnují přidání velké části hořčičného prášku, který nasákne a utáhne trhlinu. Jak první, tak druhá metoda zařízení zcela neopravuje, ale umožňuje pouze eliminovat únik během jízdy na čerpací stanici a nastavit vozidlo pro opravy.

Nezapomeňte, že když je motor horký, otevření krytu chladiče je nebezpečné! Můžete dosáhnout silného hoření párou a horkou chladicí kapalinou. Než otevřete kork na krku, je nutné co nejvíce pokrýt korku a oblast kolem něj tkaninovým materiálem a pak ho vypnout.

Pokud jde o expanzní nádobu, musí být zástrčka s horkým motorem odšroubována s podobnou opatrností. Mírně posuňte zástrčku, ale ne až do konce. Budete slyšet charakteristický zvuk unikajícího vzduchu, který se podobá tomu, který se objeví při otevření víka na lahvičce soda. Po tomto odvzdušnění lze víko postupně zcela otevřít a ovládat nebo doplnit chladicí kapalinu.

Líbí se vám tento příspěvek? Sdělte prosím svým přátelům: