Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как и чем промыть радиатор охлаждения двигателя


Как и чем промыть радиатор охлаждения двигателя самостоятельно

Ни один двигатель внутреннего сгорания не может работать без нормального охлаждения. В моторе множество трущихся деталей. Если своевременно не отводить от них тепло, двигатель просто заклинит. Радиатор является ключевым элементом автомобильной системы охлаждения. Но и он нуждается в регулярной промывке. Разберёмся, как выполнить эту процедуру самостоятельно.

Почему радиатор загрязняется

Причина внешнего загрязнения радиатора очевидна: грязь попадает на него прямо с дороги. Устройство находится в подкапотном пространстве и не имеет специальной защиты. В лучшем случае под радиатором может быть установлен небольшой щиток, не позволяющий крупным камням и мусору попасть в рёбра устройства.

В процессе эксплуатации радиаторы автомобилей загрязняются как внутри, так и снаружи

А причин внутреннего загрязнения существует две:

  • грязь попадает в систему охлаждения извне. Если в радиаторных шлангах или в самом радиаторе есть трещины и герметичность системы нарушена, то её засорение является лишь вопросом времени;
  • радиатор загрязняется из-за плохого антифриза. Не секрет, что найти сегодня качественный антифриз не так-то просто. Рынок буквально наводнён подделками. Особенно часто подделывают антифризы известных брендов.

И в грязном, и в поддельном антифризе содержится множество посторонних примесей. Радиатор в процессе работы сильно нагревается. Иногда антифриз может даже закипеть, а содержащиеся в нём примеси образуют накипь, которая затрудняет циркуляцию охлаждающей жидкости. Что и приводит к перегреву мотора.

Когда следует промывать радиатор

Вот признаки того, что система охлаждения засорилась:

  • двигатель быстро перегревается даже в холодное время года, после чего появляются провалы мощности, которые особенно заметны при попытке разогнаться;
  • на приборной панели постоянно горит лапочка «охлаждающая жидкость», хотя антифриз есть. Это ещё один типичный признак засорившегося радиатора.

    Постоянное горение лампочки «охлаждающая жидкость» говорит о засорении радиатора

Чтобы избежать вышеперечисленных проблем, производители автомобилей рекомендуют промывать системы охлаждения как минимум раз в 2 года.

Различные способы промывки радиатора без его снятия

Промывать радиатор можно различными жидкостями. А из инструментов автовладельцу потребуется только рожковый ключ, чтобы открутить пробку сливного отверстия в системе охлаждения. Сама последовательность промывки отличается лишь типом используемой жидкости и состоит из следующих этапов:

  1. Двигатель автомобиля заводится, работает на холостом ходу 10 минут, затем его следует заглушить и дать остыть в течение 20 минут.
  2. Откручивается сливная пробка. Старый антифриз сливается. На его место заливается промывочная жидкость.
  3. Мотор вновь заводится и работает 10–15 минут.
  4. После остывания двигателя жидкость сливается. На её место заливается дистиллированная вода, чтобы удалить из радиатора остатки моющего средства.
  5. В систему заливается новый антифриз.

Промывка специальными средствами

В любом магазине автозапчастей можно найти специальные составы для промывки автомобильных систем охлаждения. Их много, но наибольшей популярностью у автолюбителей пользуются две жидкости: LAVR и «Моторесурс».

Составы LAVR и «Моторесурс» пользуются большим спросом из-за демократичной цены

Они отличаются оптимальным соотношением цены и качества. Последовательность промывки приведена выше.

Промывка лимонной кислотой

Кислота хорошо растворяет накипь. Для создания кислой среды в радиаторе водители успешно применяют раствор лимонной кислоты в воде.

Раствор лимонной кислоты хорошо растворяет накипь в радиаторе

Вот главные особенности процесса:

  • раствор готовится в пропорции 1 килограмм кислоты на 10-литровое ведро воды. Если радиатор засорился не слишком сильно, то содержание кислоты может быть снижено до 700 грамм;
  • промывка производится по схеме, приведённой выше, за исключением одного важного момента: горячий кислотный раствор сливается из системы не сразу, а примерно через час. Это позволяет добиться наилучшего эффекта.
Видео: промываем радиатор лимонной кислотой

О промывке дистиллированной водой

Дистиллированная вода очень редко используется в качестве самостоятельного моющего средства. Это делается лишь при небольших загрязнениях радиатора. Причина проста: вода не растворяет накипь. Она лишь вымывает скопившийся в радиаторе мусор и грязь. Именно по этой причине дистиллированную воду обычно используют только для промывки радиатора после основного моющего средства.

Промывка кока-колой

У кока-колы множество нестандартных применений. В их число входит и промывка радиатора.

Кока-кола давно используется автомобилистами для очищения радиатора от толстых слоёв накипи

Попав в систему охлаждения и разогревшись, напиток быстро растворяет даже очень толстый слой накипи. Но есть два важных момента:

  • время работы мотора при промывке должно быть не более 3 минут. Затем мотор глушится, а напиток сливается из системы только через полчаса;
  • промывать систему водой после кока-колы необходимо очень тщательно. В напитке содержится много сахара. И он может осесть на трубках радиатора.

Чем нельзя промывать радиатор

Вот что не рекомендуется заливать в радиатор:

  • воду из-под крана. В ней содержится множество примесей и неорганических солей. При закипании такой воды в радиаторе образуется ещё больше накипи;
  • раствор уксусной кислоты. Уксусная кислота неплохо подходит для промывки электрочайников, а вот в радиатор её лучше не заливать. Она не только растворит накипь, но и разъест радиаторные трубки.

Очистка внешних элементов радиатора

Оптимальный вариант — промывка радиатора водой под давлением. Сделать это можно как у себя в гараже (при наличии подходящего компрессора), так и на ближайшей автомойке.

Наилучший вариант внешней очистки радиатора — промывка водой под давлением

Такой способ очистки отлично удаляет даже самые мелкие загрязнения, вроде тополиного пуха, набившегося между рёбрами радиатора. Но нужно помнить следующее:

  • напор воды не должен быть слишком сильным, поскольку рёбра радиатора очень тонкие и легко деформируются;
  • в воде не должно быть никаких агрессивных химических добавок. К радиатору крепятся резиновые шланги с хомутами и прокладками. Агрессивные моющие средства могут всё это разъесть, и система охлаждения потеряет герметичность.

Как избежать загрязнения радиатора

Полностью изолировать радиатор от грязи не получится. Всё, что может сделать автолюбитель — сделать так, чтобы радиатор не засорялся как можно дольше. Добиться этого можно следующими способами:

  • использовать только качественный антифриз, рекомендованный производителем автомобиля. Марку и тип охлаждающей жидкости можно узнать в инструкции по эксплуатации машины. А приобретать такой антифриз можно в специализированных сервисных центрах, имеющих соответствующие сертификаты;
  • возить с собой запас дистиллированной воды. Когда водитель обнаруживает, что антифриза нет, он обычно заливает в радиатор всё, что попадётся под руку. Обычно это вода из реки или ручья. Количество накипи, образующееся в радиаторе после такой воды, огромно. Поэтому всегда следует иметь под рукой дистиллированную воду. Она позволит доехать до гаража и продлит срок службы радиатора.

    Запас дистиллированной воды в багажнике поможет избежать засорения радиатора

Итак, каждый, кто хочет, чтобы его машина работала нормально, обязан держать радиатор в чистоте. Для его промывки не требуется никаких специальных навыков. Всё, что необходимо — рожковый ключ и подходящее моющее средство.

Радиатор

(охлаждение двигателя) - Wikipedia

Типичный радиатор охлаждающей жидкости двигателя, используемый в автомобиле

Радиаторы - это теплообменники, используемые для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, в основном в автомобилях, а также в самолетах с поршневыми двигателями, железнодорожных локомотивах, мотоциклах, стационарных генераторных установках или при любом аналогичном использовании такого двигателя.

Двигатели внутреннего сгорания часто охлаждаются путем циркуляции жидкости, называемой , охлаждающей жидкости двигателя, через блок цилиндров, где он нагревается, затем через радиатор, где он теряет тепло в атмосферу и затем возвращается в двигатель.Охлаждающая жидкость двигателя обычно на водной основе, но также может быть маслом. Обычно для обеспечения циркуляции охлаждающей жидкости двигателя используется водяной насос, а также осевой вентилятор для нагнетания воздуха через радиатор.

Автомобили и мотоциклы [править]

Хладагент заливается в радиатор автомобиля

В автомобилях и мотоциклах с двигателем внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением радиатор соединен с каналами, проходящими через двигатель и головку цилиндров, через которые перекачивается жидкость (охлаждающая жидкость).Эта жидкость может быть водой (в климате, где вода вряд ли замерзнет), но чаще она представляет собой смесь воды и антифриза в пропорциях, соответствующих климату. Сам антифриз обычно представляет собой этиленгликоль или пропиленгликоль (с небольшим количеством ингибитора коррозии).

Типичная автомобильная система охлаждения включает в себя:

  • серия галерей, отлитых в блоке цилиндров и головке цилиндров, окружающих камеры сгорания циркулирующей жидкостью для отвода тепла;
  • радиатор, состоящий из множества маленьких трубок, снабженных сотами ребер для быстрого отвода тепла, который принимает и охлаждает горячую жидкость из двигателя;
  • - водяной насос, обычно центробежного типа, для циркуляции охлаждающей жидкости через систему;
  • термостат для контроля температуры путем изменения количества охлаждающей жидкости, поступающей в радиатор;
  • вентилятор для подачи прохладного воздуха через радиатор.

Радиатор передает тепло от жидкости внутри к воздуху снаружи, тем самым охлаждая жидкость, которая, в свою очередь, охлаждает двигатель. Радиаторы также часто используются для охлаждения жидкостей автоматической коробки передач, хладагента кондиционера, всасываемого воздуха, а иногда и для охлаждения моторного масла или жидкости гидроусилителя руля. Радиаторы обычно устанавливаются в положении, в котором они принимают поток воздуха от движения автомобиля вперед, например, за передней решеткой. Там, где двигатели устанавливаются в середине или сзади, обычно радиатор устанавливается за решеткой радиатора, чтобы обеспечить достаточный поток воздуха, даже если для этого требуются длинные трубки охлаждающей жидкости.В качестве альтернативы, радиатор может вытягивать воздух из потока через верх автомобиля или из боковой решетки. Для длинных транспортных средств, таких как автобусы, боковой воздушный поток наиболее распространен для охлаждения двигателя и коробки передач, а верхний воздушный поток наиболее распространен для охлаждения кондиционера.

Конструкция радиатора [править]

Автомобильные радиаторы состоят из пары металлических или пластиковых резервуаров-коллекторов, связанных сердечником с множеством узких проходов, что обеспечивает большую площадь поверхности относительно объема.Этот сердечник обычно состоит из сложенных слоев металлического листа, спрессованных для образования каналов и спаянных или спаянных вместе. В течение многих лет радиаторы изготавливались из медных или медных сердечников, припаянных к латунным коллекторам. Современные радиаторы имеют алюминиевые сердечники и часто экономят деньги и вес благодаря использованию пластиковых коллекторов с прокладками. Эта конструкция более подвержена поломкам и менее легко ремонтируется, чем традиционные материалы.

Более ранним методом строительства был сотовый радиатор. Круглые пробирки сжимали в шестиугольники на их концах, затем складывали вместе и паяли.Поскольку они только касались своих концов, это сформировало то, что в действительности стало твердым резервуаром для воды со многими воздушными трубками через него. [1]

В некоторых винтажных автомобилях используются радиаторные сердечники из спиральной трубы, что является менее эффективной, но более простой конструкцией.

Насос охлаждающей жидкости [править]

Термосифонная система охлаждения 1937 года, без циркуляционного насоса Радиаторы

сначала использовали вертикальный нисходящий поток, управляемый исключительно термосифонным эффектом. Охлаждающая жидкость нагревается в двигателе, становится менее плотной и поэтому поднимается.Когда радиатор охлаждает жидкость, охлаждающая жидкость становится плотнее и падает. Этот эффект достаточен для маломощных стационарных двигателей, но недостаточен для всех, кроме самых ранних автомобилей. Все автомобили в течение многих лет использовали центробежные насосы для циркуляции охлаждающей жидкости двигателя, потому что естественная циркуляция имеет очень низкие скорости потока.

Нагреватель [править]

Система клапанов или перегородок, или и того, и другого обычно включается для одновременной работы небольшого радиатора внутри автомобиля. Этот небольшой радиатор и связанный с ним воздуходувный вентилятор называют сердечником нагревателя и служат для обогрева салона.Как и радиатор, сердечник нагревателя действует путем отвода тепла от двигателя. По этой причине автомобильные техники часто советуют операторам включить на нагревателя и установить его на высокий уровень, если двигатель перегревается, чтобы помочь главному радиатору.

Контроль температуры [править]

Управление потоком воды [править]

Температура двигателя на современных автомобилях в первую очередь контролируется термостатом типа восковой гранулы, клапаном, который открывается, когда двигатель достигает своей оптимальной рабочей температуры.

Когда двигатель холодный, термостат закрыт, за исключением небольшого байпасного потока, так что термостат испытывает изменения температуры охлаждающей жидкости при прогреве двигателя. Охлаждающая жидкость двигателя направляется термостатом на вход циркуляционного насоса и возвращается непосредственно в двигатель, минуя радиатор. Направление воды для циркуляции только через двигатель позволяет двигателю максимально быстро достигать оптимальной рабочей температуры, избегая при этом локализованных «горячих точек».«Как только охлаждающая жидкость достигает температуры активации термостата, она открывается, позволяя воде протекать через радиатор, чтобы предотвратить повышение температуры.

После достижения оптимальной температуры термостат контролирует поток охлаждающей жидкости двигателя в радиатор, чтобы двигатель продолжал работать при оптимальной температуре. В условиях пиковой нагрузки, например, при медленном движении вверх по крутому склону, в то время как в жаркий день он сильно загружен, термостат будет приближаться к полностью открытому, потому что двигатель будет выдавать мощность, близкую к максимальной, при низкой скорости воздушного потока через радиатор.(Скорость воздушного потока через радиатор оказывает существенное влияние на его способность рассеивать тепло.) И наоборот, при движении по скоростному спуску по автомагистрали в холодную ночь на небольшом дросселе термостат будет практически закрыт, поскольку двигатель работает. малой мощности, и радиатор способен рассеивать гораздо больше тепла, чем вырабатывает двигатель. Слишком большой поток охлаждающей жидкости к радиатору приведет к переохлаждению двигателя и его работе при температуре ниже оптимальной, что приведет к снижению эффективности использования топлива и увеличению выбросов выхлопных газов.Кроме того, долговечность, надежность и долговечность двигателя иногда подвергаются риску, если какие-либо компоненты (например, подшипники коленчатого вала) спроектированы так, чтобы учитывать тепловое расширение, чтобы они соответствовали нужным зазорам. Другим побочным эффектом переохлаждения является снижение производительности обогревателя кабины, хотя в типичных случаях он все же обдувает воздух при значительно более высокой температуре, чем температура окружающей среды.

Таким образом, термостат постоянно перемещается по всему диапазону, реагируя на изменения рабочей нагрузки транспортного средства, скорости и внешней температуры, чтобы поддерживать оптимальную рабочую температуру двигателя.

На старинных автомобилях вы можете найти термостат сильфонного типа, который имеет гофрированный сильфон, содержащий летучую жидкость, такую ​​как спирт или ацетон. Эти типы термостатов не очень хорошо работают при давлениях в системе охлаждения выше 7 фунтов на квадратный дюйм. Современные автомобили обычно работают при давлении около 15 фунтов на квадратный дюйм, что исключает использование термостата сильфонного типа. На двигателях с непосредственным воздушным охлаждением это не относится к сильфонному термостату, который управляет запорным клапаном в воздушных каналах.

Управление воздушным потоком [править]

Другие факторы влияют на температуру двигателя, включая размер радиатора и тип вентилятора радиатора.Размер радиатора (и, следовательно, его охлаждающая способность) выбирается таким образом, чтобы он мог поддерживать двигатель при проектной температуре в самых экстремальных условиях, с которыми может столкнуться транспортное средство (например, при подъеме на гору, когда он полностью загружен в жаркий день). ,

Скорость воздушного потока через радиатор оказывает существенное влияние на тепло, которое он рассеивает. Скорость транспортного средства влияет на это в грубой пропорции с усилием двигателя, таким образом давая грубую обратную связь саморегулирования. Если двигатель управляет дополнительным охлаждающим вентилятором, он также отслеживает частоту вращения двигателя.

Вентиляторы с приводом от двигателя часто регулируются муфтой вентилятора от приводного ремня, которая скользит и снижает скорость вращения вентилятора при низких температурах. Это улучшает топливную экономичность, не тратя энергию на управление вентилятором без необходимости. На современных автомобилях дальнейшее регулирование скорости охлаждения обеспечивается либо вентиляторами с регулируемой скоростью, либо вентиляторами радиатора. Электрические вентиляторы управляются термостатическим выключателем или блоком управления двигателем. Электрические вентиляторы также имеют то преимущество, что они обеспечивают хороший воздушный поток и охлаждение при низких оборотах двигателя или в неподвижном состоянии, например, при медленном движении.

До разработки вентиляторов с вязким приводом и электрических вентиляторов двигатели были оснащены простыми фиксированными вентиляторами, которые постоянно пропускали воздух через радиатор. Транспортные средства, конструкция которых требовала установки большого радиатора, чтобы справляться с тяжелыми работами при высоких температурах, такие как коммерческие транспортные средства и тракторы, часто охлаждались в холодную погоду при небольших нагрузках, даже при наличии термостата, в качестве большого радиатора и фиксированных Вентилятор вызвал быстрое и значительное падение температуры охлаждающей жидкости, как только термостат открылся.Эта проблема может быть решена путем установки жалюзи радиатора (или кожуха радиатора ) на радиатор, который можно отрегулировать так, чтобы он частично или полностью перекрывал воздушный поток через радиатор. Самым простым жалюзи является рулон материала, такого как холст или резина, который развернут по всей длине радиатора, чтобы покрыть желаемую часть. Некоторые старые машины, такие как однодвигательные истребители эпохи Первой мировой войны S.E.5 и SPAD S.XIII, имеют серию жалюзи, которые можно регулировать с места водителя или пилота для обеспечения определенной степени контроля.Некоторые современные автомобили имеют серию шторок, которые автоматически открываются и закрываются блоком управления двигателем для обеспечения баланса охлаждения и аэродинамики по мере необходимости. [2]

Вентилятор охлаждения радиатора для первичного двигателя локомотива VIA Rail Эти автобусы AEC Regent III RT оснащены жалюзи радиатора, которые видны здесь и покрывают нижнюю половину радиаторов.

Давление охлаждающей жидкости [править]

Поскольку тепловой КПД двигателей внутреннего сгорания увеличивается с ростом внутренней температуры, охлаждающая жидкость поддерживается при давлении, превышающем атмосферное, чтобы повысить температуру кипения.Калиброванный предохранительный клапан обычно встроен в крышку заливной горловины радиатора. Это давление варьируется между моделями, но обычно колеблется от 4 до 30 фунтов на квадратный дюйм (от 30 до 200 кПа). [3]

Когда давление в системе охлаждения увеличивается с ростом температуры, оно достигнет точки, в которой предохранительный клапан позволяет сбросить избыточное давление. Это остановится, когда температура системы перестанет расти. В случае переполненного радиатора (или резервуара коллектора) давление сбрасывается, позволяя небольшому количеству жидкости вытечь.Это может просто стечь на землю или быть собранным в вентилируемый контейнер, который остается при атмосферном давлении. Когда двигатель выключен, система охлаждения охлаждается и уровень жидкости падает. В некоторых случаях, когда избыточная жидкость была собрана в бутылке, она может быть «засосана» обратно в главный контур охлаждающей жидкости. В других случаях это не так.

Охлаждающая жидкость двигателя [править]

До Второй мировой войны охлаждающей жидкостью двигателя обычно была обычная вода. Антифриз использовался исключительно для контроля замерзания, и это часто делалось только в холодную погоду.

Для разработки высокоэффективных авиационных двигателей потребовались улучшенные охлаждающие жидкости с более высокой температурой кипения, что привело к внедрению гликолевых или водно-гликолевых смесей. Это привело к принятию гликолей за их антифризные свойства.

Начиная с разработки алюминиевых или смешанных металлических двигателей, ингибирование коррозии стало даже более важным, чем антифриз, и во всех регионах и сезонах.

Кипячение или перегрев [править]

Перепускной бак, работающий всухую, может привести к испарению охлаждающей жидкости, что может вызвать локальный или общий перегрев двигателя.Это может привести к серьезным повреждениям, таким как надутые головные уборы, деформированные или потрескавшиеся головки цилиндров или блоки цилиндров. Иногда не будет никакого предупреждения, потому что датчик температуры, который предоставляет данные для датчика температуры (механического или электрического), подвергается воздействию водяного пара, а не жидкого хладагента, что дает опасное неверное показание.

Открытие горячего радиатора снижает давление в системе, что может привести к его кипению и выбросу горячей горячей жидкости и пара. Поэтому крышки радиатора часто содержат механизм, который пытается сбросить внутреннее давление до того, как крышка может быть полностью открыта.

История [править]

Изобретение автомобильного водяного радиатора приписывается Карлу Бенцу. Вильгельм Майбах разработал первый сотовый радиатор для Mercedes мощностью 35 л.с. [4]

Дополнительные радиаторы [править]

Иногда необходимо, чтобы автомобиль был оснащен вторым или вспомогательным радиатором для увеличения охлаждающей способности, когда размер исходного радиатора не может быть увеличен. Второй радиатор подключен последовательно с основным радиатором в цепи.Это был тот случай, когда Audi 100 была впервые с турбонаддувом, создавая 200. Это не следует путать с интеркулерами.

Некоторые двигатели имеют масляный радиатор, отдельный маленький радиатор для охлаждения моторного масла. Автомобили с автоматической коробкой передач часто имеют дополнительные соединения с радиатором, что позволяет трансмиссионной жидкости передавать свое тепло охлаждающей жидкости в радиаторе. Это могут быть масляно-воздушные радиаторы, как для уменьшенной версии основного радиатора. Проще говоря, это могут быть масляно-водяные охладители, где внутри водяного радиатора установлена ​​масляная труба.Хотя вода более горячая, чем окружающий воздух, ее более высокая теплопроводность обеспечивает сопоставимое охлаждение (в определенных пределах) от менее сложного и, следовательно, более дешевого и более надежного охладителя масла [, требуется ] . Реже жидкость для гидроусилителя руля, тормозная жидкость и другие гидравлические жидкости могут охлаждаться вспомогательным радиатором на транспортном средстве.

Двигатели с турбонаддувом или наддувом могут иметь промежуточный охладитель, который представляет собой радиатор типа «воздух-воздух» или «воздух-вода», используемый для охлаждения заряда поступающего воздуха, а не для охлаждения двигателя.

Самолеты [править]

Самолеты с поршневыми двигателями с жидкостным охлаждением (обычно рядные, а не радиальные) также требуют радиаторов. Поскольку воздушная скорость выше, чем у автомобилей, они эффективно охлаждаются в полете и поэтому не требуют больших площадей или охлаждающих вентиляторов. Однако многие высокопроизводительные самолеты испытывают серьезные проблемы с перегревом на холостом ходу - всего 7 минут для Spitfire. [5] Это похоже на современные автомобили Формулы 1, когда они останавливаются на решетке с работающими двигателями, им требуется воздуховод, направляемый в их радиаторные отсеки для предотвращения перегрева.

Поверхностные радиаторы [править]

Снижение лобового сопротивления является основной целью при проектировании самолетов, включая разработку систем охлаждения. На раннем этапе предполагалось использовать обильный воздушный поток самолета для замены сотовой сердцевины (много поверхностей, с высоким отношением поверхности к объему) радиатором поверхностного монтажа. При этом используется единственная поверхность, смешанная с фюзеляжем или обшивкой крыла, при этом охлаждающая жидкость течет по трубам в задней части этой поверхности. Такие конструкции были замечены в основном на самолетах Первой мировой войны.

Поскольку они сильно зависят от воздушной скорости, поверхностные радиаторы еще более подвержены перегреву при движении по земле. Гоночные самолеты, такие как Supermarine S.6B, гоночный гидросамолет с радиаторами, встроенными в верхние поверхности его поплавков, были описаны как «летающие на датчике температуры» в качестве основного ограничения их характеристик. [6]

Поверхностные радиаторы также использовались несколькими высокоскоростными гоночными автомобилями, такими как «Синяя птица» Малкольма Кэмпбелла 1928 года.

Системы охлаждения под давлением [править]

Крышки радиатора для автомобильных систем охлаждения под давлением.Из двух клапанов один предотвращает создание вакуума, другой ограничивает давление.

Как правило, большинство систем охлаждения не допускают кипения охлаждающей жидкости, поскольку необходимость подачи газа в поток значительно усложняет конструкцию. Для системы с водяным охлаждением это означает, что максимальный объем теплопередачи ограничен удельной теплоемкостью воды и разницей температур между температурой окружающей среды и 100 ° C. Это обеспечивает более эффективное охлаждение зимой или на больших высотах, где температура низкая.

Еще один эффект, который особенно важен при охлаждении самолета, заключается в том, что удельная теплоемкость изменяется с давлением, и это давление изменяется с высотой быстрее, чем падение температуры. Таким образом, как правило, системы жидкостного охлаждения теряют свою мощность при взлете самолета. Это было основным ограничением производительности в 1930-х годах, когда внедрение турбонагнетателей впервые позволило удобно перемещаться на высотах свыше 15 000 футов, а конструкция охлаждения стала основной областью исследований.

Наиболее очевидным и распространенным решением этой проблемы было использование всей системы охлаждения под давлением. Это поддерживало постоянную удельную теплоемкость, в то время как температура наружного воздуха продолжала падать. Таким образом, такие системы улучшали охлаждающую способность при подъеме. Для большинства применений это решило проблему охлаждения высокопроизводительных поршневых двигателей, и почти все авиадвигатели с жидкостным охлаждением периода Второй мировой войны использовали это решение.

Однако системы под давлением были также более сложными и гораздо более восприимчивыми к повреждениям - поскольку охлаждающая жидкость находилась под давлением, даже незначительные повреждения в системе охлаждения, такие как одно пулевое отверстие винтовочного калибра, могли бы вызвать быстрое распыление жидкости. дыры.Отказы систем охлаждения были, безусловно, основной причиной отказов двигателей.

Испарительное охлаждение [править]

Хотя построить радиатор самолета, способный выдерживать пар, труднее, это отнюдь не невозможно. Ключевым требованием является создание системы, которая конденсирует пар обратно в жидкость, прежде чем передать его обратно в насосы и завершить контур охлаждения. Такая система может использовать преимущества удельной теплоты испарения, которая в случае воды в пять раз превышает удельную теплоемкость в жидкой форме.Дополнительные выгоды могут быть достигнуты, позволяя пару перегреваться. Такие системы, известные как испарительные охладители, были темой значительных исследований в 1930-х годах.

Рассмотрим две аналогичные системы охлаждения, работающие при температуре окружающего воздуха 20 ° C. Жидкостная конструкция может работать при температуре от 30 ° C до 90 ° C, обеспечивая разность температур 60 ° C для отвода тепла. Система испарительного охлаждения может работать при температуре от 80 ° C до 110 ° C, что, на первый взгляд, значительно меньше разницы температур, но этот анализ не учитывает огромное количество тепловой энергии, поглощаемой при генерации пара, что эквивалентно 500 ° C. ,В действительности, испарительная версия работает при температуре от 80 до 560 ° C, с разницей эффективной температуры в 480 ° C. Такая система может быть эффективной даже при гораздо меньшем количестве воды.

Недостатком испарительной системы охлаждения является зона конденсаторов, необходимая для охлаждения пара ниже точки кипения. Поскольку пар гораздо менее плотный, чем вода, требуется соответственно большая площадь поверхности, чтобы обеспечить достаточный поток воздуха для охлаждения пара вниз. В конструкции Rolls-Royce Goshawk 1933 года использовались обычные радиаторные конденсаторы, и эта конструкция оказалась серьезной проблемой для сопротивления.В Германии братья Гюнтер разработали альтернативную конструкцию, сочетающую испарительное охлаждение и поверхностные радиаторы, распределенные по крыльям самолета, фюзеляжу и даже рулю направления. Несколько самолетов были построены с использованием их конструкции и установили многочисленные рекорды производительности, в частности, Heinkel He 119 и Heinkel He 100. Однако для этих систем требовалось множество насосов для возврата жидкости из разложенных радиаторов, и оказалось, что крайне трудно поддерживать правильную работу и были гораздо более восприимчивы к боевым повреждениям.Усилия по разработке этой системы, как правило, были прекращены к 1940 году. Потребность в испарительном охлаждении вскоре была сведена на нет широко распространенной доступностью охлаждающих жидкостей на основе этиленгликоля, которые имели более низкую удельную теплоемкость, но гораздо более высокую температуру кипения, чем вода.

Тяга радиатора [править]

Авиационный радиатор, содержащийся в воздуховоде, нагревает проходящий воздух, заставляя воздух расширяться и набирать скорость. Это называется эффектом Мередита, и высокоэффективные поршневые самолеты с хорошо спроектированными радиаторами с низким сопротивлением (особенно P-51 Mustang) получают тягу от него.Тяга была достаточно значительной, чтобы компенсировать сопротивление воздуховода, в котором находился радиатор, и позволяло самолету достигать нулевого сопротивления охлаждения. В какой-то момент были даже планы оборудовать Spitfire форсажной камерой, впрыскивая топливо в выхлопную трубу после радиатора и поджигая его [ цитирование необходимо ] . Дожигание достигается путем впрыскивания дополнительного топлива в двигатель после основного цикла сгорания.

стационарный завод [править]

Двигатели для стационарных установок обычно охлаждаются радиаторами так же, как автомобильные двигатели.Однако в некоторых случаях испарительное охлаждение используется через градирню. [7]

См. Также [править]

Список литературы [править]

источников [править]

Внешние ссылки [редактировать]

Wikimedia Commons имеет СМИ, связанные с радиаторами .
,

Как работает система охлаждения двигателя

А автомобильный двигатель выделяет много тепла во время работы и должен постоянно охлаждаться, чтобы избежать двигатель повреждение.

Обычно это делается путем циркуляции охлаждающая жидкость жидкость обычно вода смешивается с антифриз решение через специальные охлаждающие проходы. Некоторые двигатели охлаждаются воздухом, проходящим через ребра цилиндр кожухи.

Как циркулирует охлаждающая жидкость

Типичная система водяного охлаждения с вентилятором с двигателем: обратите внимание на перепускной шланг, отводящий горячую охлаждающую жидкость для нагревателя.Крышка давления на расширительном баке имеет подпружиненный клапан, который открывается при превышении определенного давления.

Система охлаждения с водяным охлаждением

A с водяным охлаждением блокировка двигателя и крышка цилиндра связаны между собой каналы охлаждающей жидкости, проходящие через них. В верхней части головки цилиндров все каналы сходятся к одному выходу.

А насос , ведомый шкивом и ремнем от коленчатый вал , подает горячую охлаждающую жидкость из двигателя на радиатор , которая является формой теплообменник ,

Нежелательное тепло передается от радиатора в воздушный поток, а затем охлажденная жидкость возвращается во впускное отверстие в нижней части блока и снова возвращается в каналы.

Обычно насос подает охлаждающую жидкость вверх через двигатель и вниз через радиатор, используя тот факт, что горячая вода расширяется, становится легче и поднимается над холодной водой при нагревании. Его естественная тенденция - течь вверх, а насос способствует циркуляции.

Радиатор связан с двигателем резиной шланги и имеет верхний и нижний резервуар, соединенный сердечником, с множеством мелких трубок.

Трубки проходят через отверстия в пачке тонких ребер из листового металла, так что сердечник имеет очень большую площадь поверхности и может быстро отводить тепло к проходящему через него воздуху охладителя.

На старых автомобилях трубы движутся вертикально, но на современных автомобилях с низким фасадом установлены радиаторы с поперечным потоком и трубки, идущие из стороны в сторону.

В двигателе с обычной рабочей температурой охлаждающая жидкость находится чуть ниже нормальной температуры кипения.

Риск кипения можно избежать, увеличив давление в системе, которая повышает температуру кипения.

Дополнительное давление ограничено крышкой радиатора, которая имеет давление клапан в этом. Избыточное давление открывает клапан, и охлаждающая жидкость вытекает через переливную трубу.

В система охлаждения этого типа происходит постоянная небольшая потеря охлаждающей жидкости, если двигатель работает очень сильно. Систему нужно пополнять время от времени.

Более поздние автомобили имеют герметичную систему, в которой любой перелив переходит в расширительный бак , из которого он всасывается обратно в двигатель, когда остальная жидкость остывает.

Как помогает вентилятор

Радиатору необходим постоянный поток воздуха через его сердечник для адекватного охлаждения. Когда машина движется, это происходит в любом случае; но когда он неподвижен поклонник используется, чтобы помочь потоку воздуха.

Вентилятор может приводиться в движение двигателем, но если двигатель не работает усердно, он не всегда необходим во время движения автомобиля, поэтому энергия используется в вождении отходов топливо ,

Чтобы преодолеть это, некоторые автомобили имеют вязкая муфта жидкость сцепление работает с помощью чувствительного к температуре клапана, который отсоединяет вентилятор до тех пор, пока температура охлаждающей жидкости не достигнет заданного значения.

У других автомобилей есть электрический вентилятор, также включаемый и выключаемый по температуре датчик ,

Для быстрого прогрева двигателя радиатор закрывается термостат Обычно располагается над насосом. Термостат имеет клапан, работающий от камеры, заполненной воском.

Когда двигатель прогревается, воск плавится, расширяется и толкает клапан в открытое положение, позволяя охлаждающей жидкости протекать через радиатор.

Когда двигатель останавливается и охлаждается, клапан снова закрывается.

Вода расширяется, когда она замерзает, и если вода в двигателе замерзает, она может взорвать блок или радиатор.Так антифриз обычно этиленгликоль добавляется в воду, чтобы понизить его Точка замерзания до безопасного уровня.

Антифриз не следует сливать каждое лето; обычно его можно оставить на два или три года.

Системы охлаждения двигателя с воздушным охлаждением

В с воздушным охлаждением Двигатель, блок и головка цилиндра выполнены с глубокими ребрами снаружи.

Ребра на цилиндре с воздушным охлаждением шире в верхней части, где выделяется наибольшее количество тепла. Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к ребрам. Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к ребрам.

Воздушное охлаждение через ребра

Ребра на цилиндре с воздушным охлаждением шире в верхней части, где выделяется наибольшее количество тепла. Горизонтальные двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие каналы к ребрам. Ребра на цилиндре с воздушным охлаждением шире в верхней части, где выделяется наибольшее количество тепла.

Водоклапанная система отопления

В нагревателе, работающем от водяного клапана, весь воздух проходит через матрицу. Температура матрицы контролируется путем регулирования количества горячей воды, проходящей через нее.

Часто воздуховод проходит вокруг ребер, а вентилятор с приводом от двигателя продувает воздух через воздуховод, чтобы отвести тепло от ребер.

Чувствительный к температуре клапан контролирует количество воздуха, подаваемого вентилятором, и поддерживает постоянную температуру даже в холодные дни.

Охлаждение масла

,

Симптомы плохого или неисправного охлаждения / Вентилятор двигателя радиатора

Практически все автомобили последних моделей и подавляющее большинство дорожных транспортных средств используют радиаторные вентиляторы охлаждения с электрическими двигателями для охлаждения двигателя. Вентиляторы охлаждения установлены на радиаторе и предназначены для подачи воздуха через вентиляторы радиатора, чтобы поддерживать охлаждение двигателя, особенно на холостых и низких скоростях, когда поток воздуха через радиатор значительно меньше, чем на дорожных скоростях. Когда двигатель работает, температура охлаждающей жидкости будет продолжать расти, и если через радиатор не будет проходить воздух для его охлаждения, он начнет перегреваться.Задача вентиляторов охлаждения - обеспечить поток воздуха, и они делают это с помощью электродвигателей.

Электродвигатели, установленные на многих охлаждающих вентиляторах, мало чем отличаются от обычных электродвигателей промышленного применения и часто являются исправным или заменяемым компонентом узла охлаждающего вентилятора. Поскольку они являются компонентом, который вращает лопасти вентилятора и создает воздушный поток, любые проблемы, которые в конечном итоге возникают с двигателями вентилятора, могут быстро перерасти в другие проблемы. Обычно неисправный или неисправный двигатель охлаждающего вентилятора будет отображать несколько симптомов, которые могут предупредить водителя о потенциальной проблеме, которую следует устранить.

1. Вентиляторы охлаждения не приходят на

Наиболее распространенным признаком неисправного двигателя вентилятора охлаждения являются не включенные вентиляторы охлаждения. Если двигатели охлаждающего вентилятора перегорают или выходят из строя, охлаждающие вентиляторы будут отключены. Двигатели охлаждающего вентилятора работают вместе с лопастями охлаждающего вентилятора, чтобы пропустить воздух через радиатор. В случае отказа двигателя лопасти не смогут вращаться или генерировать воздушный поток.

2. Перегрев автомобиля

Другим признаком возможной проблемы с двигателями вентилятора охлаждения или радиатора является перегрев автомобиля.Вентиляторы охлаждения являются термостатическими и рассчитаны на включение при достижении определенной температуры или при соблюдении определенных условий. Если двигатели вентилятора охлаждения выйдут из строя и отключат вентиляторы, температура двигателя будет продолжать расти, пока двигатель не перегреется. Однако перегрев двигателя также может быть вызван целым рядом других проблем, поэтому настоятельно рекомендуется правильно диагностировать автомобиль.

3. Перегорел предохранитель

Перегоревший предохранитель цепи вентилятора охлаждения - это еще один признак потенциальной проблемы с двигателями вентилятора охлаждения.Если двигатели выйдут из строя или произойдут скачки напряжения, они могут вызвать перегорание предохранителя, чтобы защитить остальную часть системы от любых повреждений, вызванных скачками напряжения. Предохранитель должен быть заменен для восстановления возможной функциональности вентиляторов.

Двигатели охлаждающего вентилятора являются важным компонентом любого узла охлаждающего вентилятора и играют ключевую роль в поддержании в автомобиле безопасных температур во время холостого хода и низких скоростей. По этой причине, если вы подозреваете, что могут возникнуть проблемы с двигателями охлаждающего вентилятора, обратитесь к специалисту, например, компании YourMechanic, для осмотра автомобиля.Они смогут осмотреть ваш автомобиль и заменить мотор вентилятора охлаждения.

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.