Деталі двигуна внутрішнього згоряння в процесі роботи піддаються впливу дуже високих температур, і без відведення зайвого тепла його функціонування неможливо. Основним призначенням системи охолодження двигуна є охолодження деталей працюючого двигуна. Наступною за важливістю функцією системи охолодження є нагрівання повітря в салоні. У двигунах з турбонаддувом система охолодження знижує температуру повітря, що нагнітається в циліндри повітря, в автомобілях з АКПП охолоджує робочу рідину в коробці передач . У деяких моделях автомобілів для додаткового охолодження масла в системі змащення двигуна встановлюється масляний радіатор.
Системи охолодження двигуна внутрішнього згоряння підрозділяються на два основних типи:
- рідинну;
- повітряну.
Кожна з цих систем має свої переваги і недоліки.
Повітряна система охолодження має такі переваги: простота конструкції і обслуговування, меншу вагу двигуна, знижені вимоги до температурних коливань навколишнього середовища. Недоліками двигунів з повітряним охолодженням є велика втрата потужності на приводі вентилятора, що охолоджує, галаслива робота, надмірна теплове навантаження на окремі вузли, відсутність конструктивної можливості організації циліндрів за блоковим принципом, складності з подальшим використанням відведеного тепла, зокрема - для обігріву салону.
У сучасних двигунах автомобілів система повітряного охолодження зустрічається досить рідко, і основне поширення набула система рідинного охолодження закритого типу.
Пристрій і схема рідинної (водяний) системи охолодження двигуна
Система рідинного охолодження дозволяє рівномірно забирати тепло у всіх вузлів двигуна, незалежно від теплових навантажень. Двигун водяного охолодження є менш гучним щодо двигуна з повітряним охолодженням, менш схильний до детонації, швидше розігрівається при запуску.
Основними елементами системи рідинного охолодження двигуна як бензинового, так і дизельного є:
- «Водяна сорочка» двигуна;
- радіатор системи охолодження;
- вентилятор;
- відцентровий насос (помпа);
- термостат;
- розширювальний бачок;
- радіатор опалення;
- елементи управління.
- «Водяна сорочка» являє собою сполучені порожнини між подвійними стінками двигуна в місцях, звідки необхідний відведення надлишкового тепла за допомогою циркуляції охолоджуючої рідини.
- Радіатор системи охолодження служить для віддачі тепла в навколишнє середовище. Радіатор виконується з великої кількості вигнутих (в даний час найчастіше алюмінієвих) трубок, що мають додаткові ребра для підвищення тепловіддачі.
- Вентилятор призначений для посилення потоку повітря, що набігає на радіатор системи охолодження (працює в сторону двигуна) і включається за допомогою електромагнітної (іноді - гідравлічної) муфти від сигналу датчика при перевищенні порогового значення температури охолоджуючої рідини. Вентилятори охолодження з постійним приводом від двигуна зустрічаються в даний час досить рідко.
- Відцентровий насос (помпа) служить для забезпечення безперебійної циркуляції охолоджуючої рідини в системі охолодження працюючого двигуна . Привід помпи від двигуна здійснюється механічним шляхом: ременем, рідше - шестернями. Деякі двигуни, такі як: двигуни з турбонаддувом, безпосереднім уприскуванням палива, можуть оснащуватися двухконтурной системою охолодження - додаткової помпою для зазначених агрегатів, яка підключається по команді з електронного блоку управління двигуном при досягненні порогового значення температур.
- Термостат - прилад, який представляє собою біметалічний, рідше - електронний клапан, встановлений між «сорочкою» двигуна і вхідним патрубком радіатора охолодження. Призначення термостата - забезпечення оптимальної температури охолоджуючої рідини в системі. При холодному двигуні термостат закритий, і циркуляція охолоджуючої рідини відбувається «по малому колу» - всередині двигуна, минаючи радіатор. При збільшенні температури рідини до робочого значення термостат відкривається, і система починає працювати в режимі максимальної ефективності.
- Системи охолодження двигунів внутрішнього згоряння в більшості своїй є системи закритого типу, а тому в їх склад включається розширювальний бачок, що компенсує зміна обсягу рідини в системі при зміні температури. Через розширювальний бачок зазвичай і заливається охолоджуюча рідина в систему.
- Радіатор опалення - це, по суті, радіатор системи охолодження, зменшений в розмірах і встановлений в салоні автомобіля. Якщо радіатор системи охолодження віддає тепло в навколишнє середовище, то радіатор опалення - безпосередньо в салон. Для досягнення максимальної ефективності обігрівача паркан робочої рідини для нього з системи здійснюється в самому «гарячому» місці - безпосередньо на виході з «сорочки» двигуна.
- Основним елементом в ланцюгу пристроїв управління системою охолодження є температурний датчик. Сигнали з нього надходять на контрольний прилад в салоні автомобіля, електронний блок управління (ЕБУ) з налаштованим відповідним чином програмним забезпеченням і, через нього - на інші виконавчі пристрої. Список цих виконавчих пристроїв, що розширюють стандартні можливості типової системи рідинного охолодження досить широкий: від управління вентилятором, до реле додаткової помпи в двигунах з турбонаддувом або безпосереднім уприскуванням палива, режимом роботи вентилятора двигуна після зупинки, і так далі.
Принцип роботи системи охолодження
Тут дана тільки загальна, спрощена схема роботи системи охолодження двигуна внутрішнього згоряння. Сучасні системи управління двигуном насправді враховують безліч параметрів, як то: температуру робочої рідини в системі охолодження, температуру масла, температуру за бортом і інше, і вже на основі зібраних даних реалізують оптимальний алгоритм включення в роботу тих чи інших пристроїв.
РЕКОМЕНДУЄМО ТАКОЖ ПРОЧИТАТИ: