ระบบทำความเย็นเครื่องยนต์ อุปกรณ์ และหลักการทำงาน

กลไกใด ๆ ที่สร้างความร้อนบางส่วนระหว่างการทำงาน สิ่งนี้เห็นได้ชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE) ซึ่งห่างไกลจากหลักการในอุดมคติ ดังนั้นพลังงานส่วนสำคัญของการเผาไหม้เชื้อเพลิงจึงต้องถูกทิ้งสู่ชั้นบรรยากาศอย่างรวดเร็ว เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ความร้อนสูงเกินไป แต่ส่วนประกอบอื่นๆ ของรถก็ต้องการแผ่นระบายความร้อนด้วย ซึ่งบ่อยครั้งทั้งหมดนี้ทำหน้าที่เป็นวงจรเดียวที่มีระบบจ่ายน้ำหล่อเย็น ปัญหาเพิ่มเติมเกิดจากความจำเป็นในการรักษาอุณหภูมิในการทำงานให้อยู่ในช่วงแคบ ซึ่งระบบทั้งหมดสามารถทำงานได้ในโหมดปกติที่เหมาะสมที่สุด

วิธีการทำความเย็นหน่วยต่างๆ

ในที่สุดพลังงานความร้อนจะเข้าสู่สิ่งแวดล้อมนั่นคือสู่ชั้นบรรยากาศ แต่ด้วยวิธีนี้ การปรากฏตัวของตัวพาความร้อนระดับกลางจึงเป็นไปได้ ซึ่งทำให้สะดวกในการจัดระเบียบกระบวนการ ดังนั้นจึงมีโครงสร้างที่เป็นไปได้สามแบบของระบบทำความเย็น

1. เป็นไปได้ที่จะเป่าชิ้นส่วนที่ร้อนด้วยอากาศภายนอก ในการทำเช่นนี้ ครีบจะถูกสร้างขึ้นบนชิ้นส่วนที่รับความร้อนของเครื่องยนต์ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มพื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อน และมอเตอร์ทั้งหมดจะถูกเป่าอย่างเป็นธรรมชาติด้วยแรงดันความเร็วสูงในการเคลื่อนที่ หรือโดยแรง พัดลมที่ทรงพลัง สายพานขับจากรอกเพลาข้อเหวี่ยง วิธีการนี้ไม่ใช่วิธีที่ดีที่สุด เนื่องจากชิ้นส่วนสกปรก เต้าเสียบเสื่อมสภาพ และการบำรุงรักษาอุณหภูมิที่แม่นยำจึงทำได้ยากมาก โดยปกติการระบายความร้อนด้วยอากาศจะรวมกับการระบายความร้อนด้วยน้ำมันซึ่งมีหม้อน้ำที่เหมาะสม
2. สมบูรณ์แบบยิ่งขึ้นคือวิธีการใช้สารหล่อเย็นเพิ่มเติมซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นสารละลายเอทิลีนไกลคอลในน้ำ - สารป้องกันการแข็งตัว น้ำหล่อเย็น (น้ำหล่อเย็น) จะหมุนเวียนอย่างต่อเนื่องระหว่างพื้นผิวทำความเย็นและหม้อน้ำภายนอก ซึ่งจัดหาโดยปั๊มน้ำ (ปั๊ม) การเคลื่อนไหวตามธรรมชาติก็เป็นไปได้เช่นกัน แต่สิ่งนี้ล้าสมัยและไม่ได้ใช้
3. ในกรณีที่เหมาะสม ทั้งสองวิธีถูกนำมาใช้ เราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับการระบายความร้อนแบบไฮบริดได้ สิ่งนี้ไม่สมเหตุสมผลเสมอไปเพราะหากมีปริมาณเทอร์โมสแตติกก็ควรใช้ ตัวอย่างเช่น น้ำมันในเหวี่ยงจะถูกสูบผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งจะถ่ายเทพลังงานส่วนเกินลงในวงจรหลักด้วยสารป้องกันการแข็งตัว แม้ว่าในมอเตอร์ที่รับน้ำหนักไม่มาก แต่ครีบบนข้อเหวี่ยงอัลลอยด์เบาก็เพียงพอแล้ว

ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวที่ใช้กันมากที่สุดจะถูกปิดผนึกนั่นคือปิด สิ่งนี้มีประโยชน์ในแง่ของการเพิ่มอุณหภูมิของสารหล่อเย็นเหนือจุดเดือด ซึ่งเพิ่มขึ้นตามแรงดันที่เพิ่มขึ้นและทำให้การถ่ายเทความร้อนรุนแรงขึ้น

องค์ประกอบและหน้าที่ของระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวทั่วไป

อุปกรณ์ทั้งหมดประกอบด้วยหน่วยการทำงานหลักและชิ้นส่วน:

• ฟันผุและช่องทำจากโลหะของส่วนหัวและบล็อกทรงกระบอกเป็นเสื้อระบายความร้อน
• หม้อน้ำหลักซึ่งการไหลของอากาศถูกส่งจากภายนอกและสารป้องกันการแข็งตัวถูกสูบจากด้านใน
• ปั๊มน้ำที่ให้การไหลเวียนในปริมาณที่กำหนด
• เทอร์โมสตัทที่ทำงานเพื่อรักษาอุณหภูมิของเครื่องยนต์ให้อยู่ในระดับที่คำนวณได้ กระจายของเหลวใหม่ระหว่างวงจรขนาดเล็ก จากเอาต์พุตของปั๊มไปยังทางเข้าผ่านเสื้อ และขนาดใหญ่ รวมถึงหม้อน้ำหลัก
• พัดลมสำหรับกระแสลมบังคับของหม้อน้ำซึ่งจะเปิดขึ้นเมื่อความเข้มของกระแสไฟที่ไหลเข้ามาไม่เพียงพอหรือขาดหายไป
• ส่วนประกอบเพิ่มเติม ถังขยาย หม้อน้ำฮีทเตอร์ภายใน เซ็นเซอร์ วาล์ว และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ในขณะที่เครื่องยนต์อุ่นขึ้นจนถึงอุณหภูมิในการทำงาน การไหลเวียนจะผ่านวงจรเล็กๆ หลังจากนั้นวาล์วเทอร์โมสตัทจะเปิดขึ้นเล็กน้อย และของเหลวบางส่วนเข้าสู่หม้อน้ำ ทำให้อุณหภูมิส่วนเกินลดลง ภายใต้ภาระหนัก เมื่อความร้อนไหลสูงสุด ปริมาณสารป้องกันการแข็งตัวทั้งหมดจะถูกสูบผ่านหม้อน้ำ

หากอุณหภูมิยังคงเพิ่มขึ้นในโหมดนี้ กระแสลมที่บังคับของเซลล์หม้อน้ำพร้อมพัดลมเพิ่มเติมจะเชื่อมต่ออยู่ เขาสามารถทำงานด้วยความเข้มข้นที่แตกต่างกันจนถึงกำลังสูงสุด และหากสิ่งนี้ไม่ช่วย ความดันในระบบถึงค่าวิกฤต วาล์วปล่อยฉุกเฉินจะเปิดขึ้นในปลั๊กหม้อน้ำหรือถังขยาย สารป้องกันการแข็งตัวจะเดือดทันทีและถูกโยนออกไป ในขั้นตอนนี้ มีเพียงผู้ขับขี่เท่านั้นที่สามารถช่วยประหยัดเครื่องยนต์ได้โดยการดับเครื่องยนต์และเริ่มต้นการซ่อมแซมอย่างรวดเร็ว มิฉะนั้น เครื่องยนต์จะร้อนจัด บิดเบี้ยว หรือเสียรูปอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้ ระบบจะติดตั้งตัวบ่งชี้อุณหภูมิน้ำหล่อเย็น ลูกศร ไฟสีแดงแบบดิจิตอลหรือแบบธรรมดา ผู้ขับขี่ต้องให้ความสนใจกับพารามิเตอร์นี้อย่างเพียงพอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาวะที่หนักหน่วง ในความร้อนหรือที่โหลดสูงสุด

การออกแบบหม้อน้ำและถังขยาย

เพื่อการแลกเปลี่ยนความร้อนกับอากาศอย่างมีประสิทธิภาพ แกนหม้อน้ำทำในลักษณะของท่อกลมบางหรือท่ออื่นๆ ที่เชื่อมต่อด้วยซี่โครงเพิ่มเติมที่ทำจากโลหะที่มีค่าการนำความร้อนที่ดี ทองแดงหรืออลูมิเนียม ทั้งหมดนี้เป็นโครงสร้างแบบรังผึ้ง ซึ่งถูกจำกัดโดยถังสองถัง ซึ่งสารป้องกันการแข็งตัวจะถูกปล่อยและจ่ายให้กับรังผึ้ง

บางครั้งหม้อน้ำระบายความร้อนหลักจะรวมกับคอนเดนเซอร์น้ำมันหรือระบบสภาพอากาศ ในกรณีหลังมักจะติดตั้งพัดลมอีกตัวหนึ่งซึ่งเปิดอยู่ตลอดเวลาในโหมดทำความเย็นภายใน

เมื่อสารป้องกันการแข็งตัวถูกทำให้ร้อน ปริมาตรของมันจะเพิ่มขึ้น จะมีการเรียกถังขยายเพื่อชดเชยสิ่งนี้ เป็นโปร่งแสงสำหรับการควบคุมการมองเห็นของระดับของเหลว ซึ่งการรั่วไหลนั้นไม่เป็นที่ยอมรับ ปลั๊กอุดมีวาล์วระบายแรงดันฉุกเฉินที่กล่าวถึงข้างต้น ข้อมูลการสอบเทียบสปริงวาล์วเป็นข้อมูลเฉพาะสำหรับมอเตอร์แต่ละตัว เช่นเดียวกับอุณหภูมิในการทำงาน

ปั๊มและเทอร์โมสตัท

การรักษาอุณหภูมิและความสม่ำเสมอของการอุ่นเครื่องเครื่องยนต์ขึ้นอยู่กับสภาพของอุปกรณ์เหล่านี้ ของเหลวจะต้องเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงและมีความร้อนสูง ดังนั้นใบพัดปั๊มน้ำจึงคำนวณและติดตั้งอย่างระมัดระวังในตัวเรือนโดยมีช่องว่างที่แม่นยำ ค่าของมันถูกรองรับโดยแบริ่งที่เพลาใบพัดหมุน, ฟันเฟืองในนั้นไม่สามารถยอมรับได้

ลักษณะที่ปรากฏของการเล่นทำให้ซีลปั๊มทำงานผิดปกติ สภาพชีวิตของเขาไม่ง่าย เขาถือของเหลวร้อนและของเหลวภายใต้ความกดดันสูง การสึกหรอของกล่องบรรจุหรือการเคลื่อนไหวที่ผิดปกติของขอบการทำงานทำให้เกิดการรั่ว แรงดันตก และสารป้องกันการแข็งตัวที่ส่วนขับเคลื่อนของเครื่อง

เทอร์โมสตัทประกอบด้วยสองวาล์วควบคุมโดยกระบอกลูกฟูกที่มีสารพิเศษอยู่ภายใน มันขยายตัวอย่างมากเมื่อถูกความร้อน ขยับก้านวาล์ว เมื่ออันใดอันหนึ่งเปิดโครงร่างขนาดใหญ่ อันที่สองจะทับซ้อนอันเล็ก ๆ และในทางกลับกัน เป็นการควบคุมอุณหภูมิของเครื่องยนต์

การควบคุมพัดลมถูกควบคุมโดยเซ็นเซอร์อุณหภูมิ สำหรับมอเตอร์รุ่นเก่า หนึ่งในนั้นได้รับการติดตั้งในถังหม้อน้ำ และเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น มอเตอร์จะจ่ายพลังงานผ่านรีเลย์ไปยังรีเลย์ของมอเตอร์ไฟฟ้าของใบพัด เครื่องยนต์สมัยใหม่มีชุดควบคุมทั่วไปที่มีเซ็นเซอร์ตัวเดียวอยู่ที่ส่วนหัวของตัวเครื่อง หลังจากเกินเกณฑ์ที่กำหนด หน่วยจะส่งคำสั่งไปยังรีเลย์พัดลม หากวงจรของเซ็นเซอร์อะนาล็อกนี้เปิดอยู่ พัดลมจะทำงานอย่างต่อเนื่องและข้อผิดพลาดในการควบคุมจะปรากฏขึ้นบนแผงควบคุม

การบำรุงรักษาและการซ่อมแซมระบบ

งานตามแผนประกอบด้วยการเปลี่ยนสารป้องกันการแข็งตัวตามกำหนดเวลา ประกอบด้วยสารป้องกันการกัดกร่อน ป้องกันการเกิดฟอง สารหล่อลื่น และสารเติมแต่งอื่นๆ มากมายที่พัฒนาขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป การกัดกร่อนภายในระบบไม่สามารถยอมรับได้ ดังนั้นต้องเปลี่ยนของเหลวเป็นประจำ สารป้องกันการแข็งตัวที่ง่ายที่สุดมีอายุการใช้งานประมาณสองปี สารป้องกันการแข็งตัวที่ทันสมัยกว่า - มากถึงห้า การไม่ระบุวันที่เปลี่ยนจะทำให้การถ่ายเทความร้อนภายในแจ็คเก็ตเครื่องยนต์เสื่อมสภาพอย่างกลับไม่ได้

ความผิดปกติมักเกี่ยวข้องกับการรั่วไหลและการลดลงของระดับของเหลวในถัง สิ่งนี้ต้องมีการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง หากตรวจพบการรั่วไหลของของเหลว ระบบจะต้องได้รับแรงดัน กล่าวคือ ใช้แรงดันส่วนเกินกับระบบและระบุตำแหน่งของการรั่วไหลด้วยสายตา แรงดันต้องต่ำเพื่อไม่ให้โครงสร้างที่ดีของหม้อน้ำเสียรูป

การใช้น้ำแทนสารป้องกันการแข็งตัวเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ การกัดกร่อนของชิ้นส่วนที่ทำจากโลหะที่เป็นเหล็กและอโลหะจะเริ่มต้นทันที หลังจากนั้นเครื่องยนต์จะไม่สามารถทำงานได้ตามปกติอีกต่อไป ในกรณีร้ายแรง คุณสามารถเติมน้ำกลั่นเล็กน้อยชั่วคราว จากนั้นทำการซ่อมแซม ล้างระบบ และเติมสารป้องกันการแข็งตัวใหม่ด้วยค่าความเผื่อที่แนะนำสำหรับเครื่องยนต์นี้โดยเฉพาะ การออกแบบที่แตกต่างกันบ่งบอกถึงองค์ประกอบของสารเติมแต่งที่แตกต่างกันในองค์ประกอบของสารหล่อเย็น