Охладителна система

Охладителна система

Системата за охлаждане е проектирана да охлажда частите на двигателя, които се загряват в резултат на нейната работа. На съвременните автомобили охладителната система, освен основната функция, изпълнява и редица други функции, включително: отопление на въздуха в отоплителната, вентилационната и климатичната система; охлаждане на маслото в системата за смазване;
охлаждане на отработените газове в системата за рециркулация на отработените газове; въздушно охлаждане в турбокомпресорната система; охлаждаща течност в автоматична трансмисия. В зависимост от метода на охлаждане се разграничават следните видове охладителни системи: течност (затворен тип), въздух (отворен тип) и комбиниран. В система за охлаждане с течност, топлината от нагрятите части на двигателя се отстранява от потока на течноста. Системата за въздушно охлаждане използва въздушен поток. Комбинираната система комбинира течни и въздушни системи. На автомобили, най-широко използваната система за течно охлаждане. Тази система осигурява равномерно и ефективно охлаждане и също така има по-ниско ниво на шума. Следователно, устройството и принципът на работа на охладителната система се разглеждат на примера на система за течно охлаждане. Дизайнът на охладителната система на бензиновите и дизеловите двигатели е подобен. Системата за охлаждане на двигателя включва много елементи, включително радиатора на охладителната течност, масления охладител, нагревателния топлообменник, вентилатора на радиатора, центробежната помпа, както и разширителния резервоар и термостат. Охладителната система включва кожух за охлаждане на двигателя. За регулиране на работата на системата се използват контролите. Радиаторът е предназначен да охлажда нагрятата охладителна течност с въздушен поток. За увеличаване на топлообменния радиатор има специално тръбно устройство. Наред с основния радиатор, в радиатора може да се монтира радиатор за масло и система за рециркулация на отработените газове. Масленият охладител служи за охлаждане на маслото в системата за смазване. Радиаторът на системата за рециркулация на отработените газове охлажда изгорелите газове, като по този начин намалява температурата на изгаряне на гориво-въздушната смес и образуването на азотни оксиди. Работата на изпускателния радиатор се осигурява от допълнителна циркулационна помпа за охлаждаща течност, включена в охладителната система. Топлообменникът на нагревателя изпълнява функцията, противоположна на радиатора на охладителната система. Топлообменникът загрява въздуха, преминаващ през него. За ефективна работа, топлообменникът на нагревателя се монтира директно на изхода на нагрятата охладителна течност от двигателя. За компенсиране на промените в обема на охлаждащата течност, дължаща се на температурата в системата, е монтиран разширителен съд. Системата се пълни с охлаждаща течност през разширителния съд. Циркулацията на охлаждащата течност в системата се осигурява от центробежна помпа. В ежедневието центробежната помпа се нарича помпа. Центробежната помпа може да има различно задвижване: зъбно колело, колан и др. При някои двигатели, оборудвани с турбокомпресор, за охлаждане на зарядения въздух и турбокомпресора, се монтира допълнителна циркулационна помпа за охлаждане, свързана с блока за управление на двигателя. Термостатът е предназначен да регулира количеството на охлаждащата течност, минаваща през радиатора, което осигурява оптимални температурни условия в системата. Термостатът е монтиран в тръбата между радиатора и „охлаждащия кожух“ на двигателя. При мощни двигатели е монтиран електрически нагреваем термостат, който осигурява двустепенен контрол на температурата на охлаждащата течност. За тази цел конструкцията на термостата има три работни положения: затворени, частично отворени и напълно отворени. При пълно натоварване на двигателя, използвайки електрическия термостат за отопление е неговото пълно отваряне. В същото време температурата на охлаждащата течност се намалява до 90°C, а тенденцията на двигателя да избива намалява. В други случаи температурата на охлаждащото средство се поддържа в рамките на 105°С. Вентилаторът на радиатора се използва за увеличаване на интензивността на охлаждащата течност в радиатора. Вентилаторът може да има различно устройство: механичен (постоянна връзка с коляновия вал на двигателя); електрически (контролиран електрически мотор); хидравличен (хидравличен съединител).
Най-широко използваното електрическо задвижване на вентилатора, осигуряващо големи възможности за регулиране. Типичните контроли за охладителната система са сензор за температура на охлаждащата течност, електронен контролен блок и различни изпълнителни механизми. Сензорът за температурата на охлаждащата течност улавя стойността на контролирания параметър и я преобразува в електрически сигнал. За да се разширят функциите на охладителната система (охлаждане на отработените газове в системата за рециркулация на отработените газове, управление на вентилатора и др.), На изхода на радиатора се инсталира допълнителен сензор за температура на охлаждащата течност. Сигналите от датчика получават електронен контролен блок и ги превръща в управляващи действия върху задвижващи механизми. Управлението на двигателя обикновено се използва с инсталиран подходящ софтуер. При работата на системата за управление могат да се използват следните задвижващи механизми: нагревател на термостата, реле на допълнителна помпа за охлаждане, блок за управление на вентилатора на радиатора, реле за охлаждане на двигателя след спиране. Принципът на работа на охладителната система. Работата на охладителната система осигурява системата за управление на двигателя. В съвременните двигатели алгоритъмът на работа се реализира на базата на математически модел, който отчита различни параметри (температура на охлаждащата течност, температура на маслото, външна температура и др.) И определя оптимални условия на превключване и време на работа на конструктивните елементи. Охлаждащата течност в системата има принудителна циркулация, която осигурява центробежна помпа. Движението на флуида се извършва чрез „охлаждащата риза“ на двигателя. Когато това се случи, двигателят се охлажда и охлаждащата течност се загрява. Посоката на движение на флуида в охлаждащия кожух може да бъде надлъжен (от първия цилиндър до последния) или напречен (от изпускателния колектор към всмукателния колектор). В зависимост от температурата течността циркулира в малък или голям кръг. Когато стартирате двигателя, самият двигател и охлаждащата течност в него са студени. За да се ускори загряването на двигателя охлаждащата течност се движи в малък кръг, заобикаляйки радиатора. Термостатът е затворен. Тъй като охлаждащата течност се загрява, термостатът се отваря и охлаждащата течност се движи в голям кръг – през радиатора. Нагряваният флуид преминава през радиатора, където се охлажда с противоток. Ако е необходимо, течността се охлажда от въздушния поток от вентилатора. След охлаждане течността отново влиза в „охлаждащия кожух“ на двигателя. По време на работата на двигателя цикълът на движение на охлаждащата течност се повтаря многократно. При превозни средства с турбокомпресор може да се използва двуконтурна охладителна система, в която една верига е отговорна за охлаждане на двигателя, а другата за охлаждане на зарядния въздух.