Напишите назначение и устройство радиатора системы охлаждения: Жидкостная система охлаждения двигателя.

Жидкостная система охлаждения двигателя.

Жидкостная система охлаждения



Виды жидкостных систем охлаждения

Жидкостная система охлаждения может быть термосифонной и принудительной, открытой и закрытой.
Большинство современных автомобильных двигателей оснащены принудительной системой охлаждения закрытого типа из-за ряда существенных преимуществ.

При термосифонной системе охлаждения жидкость циркулирует по рубашке охлаждения и соединенному с ней радиатору благодаря разнице плотности горячей и холодной жидкости в верхней и нижней части системы (горячая жидкость поднимается, а холодная опускается самотеком, без применения перекачивающих устройств). Такая система проста, но малоэффективна и требует радиатор увеличенной емкости.
Поэтому термосифонная система жидкостного охлаждения распространения на автомобильных двигателях не получила; обычно применяется принудительная система охлаждения, в которой циркуляция охлаждающей жидкости обеспечивается жидкостным насосом.

Открытая система сообщается с окружающей средой (атмосферой) непосредственно, т. е. в такую систему постоянно может поступать воздух, а из системы выпускаться пар.
Закрытая система сообщается с окружающей средой посредством специальных клапанов, размещенных в пробке радиатора или крышке расширительного бачка. Такая система сообщается с атмосферой лишь в случае значительного превышения давления в ней, выпуская пар и горячий воздух через клапана. Это позволяют поднять давление и температуру кипения охлаждающей жидкости, благодаря чему можно уменьшить габаритные размеры радиатора.

Закипевшая охлаждающая жидкость резко снижает эффективность системы охлаждения, так как в этом случае в жидкости образуются пузырьки пара, препятствующие циркуляции жидкости и теплообменным процессам. Поэтому современные автомобильные двигатели оснащаются закрытой системой охлаждения, позволяющей использовать более высокий нагрев жидкости без закипания.

***

Устройство и работа жидкостной системы охлаждения

В классическом исполнении жидкостная система охлаждения двигателя состоит из жидкостного и воздушного трактов. Жидкостный тракт системы включает в себя (см. рис. 1): рубашку 6 охлаждения, термостат, радиатор 1, жидкостный насос 5, расширительный бачок 4 и трубопроводы.

Воздушный тракт системы состоит из радиатора 1, вентилятора 9 и направляющих элементов тракта (диффузора).

Принцип действия системы охлаждения заключается в следующем: жидкостный насос 5, приводимый от коленчатого вала двигателя, засасывает охлаждающую жидкость из нижней части радиатора и нагнетает ее в рубашку охлаждения 6. Проходя по каналам и полостям рубашки, жидкость забирает избыток теплоты у цилиндров и головки блока цилиндров, охлаждая детали.
Затем охлаждающая жидкость через систему патрубков и термостат поступает в верхний бачок

12 (рис. 1,б) радиатора, откуда по множеству трубок, составляющих сердцевину радиатора, скатывается в нижний бачок, отдавая по пути теплоту и охлаждаясь.
Далее охлаждающая жидкость опять засасывается насосом и циркуляция повторяется.
Описанный путь охлаждающей жидкости называют циркуляцией по большому кругу (рис. 2,б).



На пути охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения в верхнем патрубке устанавливается специальный прибор — термостат, представляющий собой температурный клапан, который автоматически, в зависимости от степени нагрева, изменяет направление движения охлаждающей жидкости.
Если жидкость холодная, т. е. еще не прогрелась до рабочей температуры, клапан термостата перекрывает проход жидкости в радиатор и направляет ее сразу в насос, откуда она вновь поступает к рубашке охлаждения двигателя.
Такой путь жидкости, когда она перемещается, минуя радиатор, называется циркуляцией по малому кругу (рис. 2,а).

По малому кругу жидкость циркулирует при пуске холодного двигателя, обеспечивая его быстрый прогрев до рабочих температур. Когда двигатель прогревается, термостат обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости по большому кругу, через радиатор.

Клапан термостата начинает открываться, пропуская охлаждающую жидкость в радиатор при температуре 70…87 ˚С.

***

Интенсивному охлаждению жидкости в радиаторе способствует поток воздуха, создаваемый вентилятором 9. Скорость потока охлаждающего воздуха зависит от скорости движения автомобиля. Изменить скорость воздушного потока можно с помощью жалюзи 2 (рис. 2,а), установленных перед радиатором.
На современных автомобилях изменение интенсивности обдува радиатора воздухом осуществляется автоматическими устройствами, например, вентиляторами с приводом от управляемого термодатчиком электродвигателя, гидромуфтами различных конструкций и т. п.

Охлаждающая жидкость может подводиться к рубашке охлаждения двигателя через нижний пояс цилиндров, верхний пояс и головку блока цилиндров. Подвод охлаждающей жидкости через нижний пояс цилиндров характерен для дизелей, которые допускают повышение температуры головки блока цилиндров, способствующее лучшему воспламенению рабочей смеси от сжатия.

В двигателях с принудительным воспламенением, склонных к детонации при наличии в камере сгорания перегретых зон, охлаждающая жидкость подводится через верхние пояса (рис. 1,б) или даже через головку блока цилиндров (рис. 1,в). В последнем случае нагретые участки головки блока цилиндров охлаждаются наиболее интенсивно.

Для подвода охлаждающей жидкости в рубашку охлаждения иногда применяют водораспределительные трубы

14 (рис. 1,в), имеющие окна против каждого цилиндра. Благодаря этому достигается параллельный подвод охлаждающей жидкости одинаковой температуры ко всем цилиндрам и улучшается равномерность их охлаждения.

Контроль над работой системы охлаждения осуществляется с помощью датчиков и указателя температуры, а также сигнализатора аварийной температуры охлаждающей жидкости.

Датчики устанавливаются в системе охлаждения двигателя, а указатель и сигнализатор – на приборной доске (щитке приборов) в кабине водителя.

Теплота, отводимая жидкостью от деталей двигателя, используется для подогрева впускного трубопровода, улучшения смесеобразования, а также для отопления кабины или салона автомобиля в холодную погоду.

***

Назначение и устройство радиатора



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Интерактивная схема системы охлаждения двигателя

1 — Пробка расширительного бачка. 2 — Расширительный бачок. 3 — Подводящий шланг радиатора. 4 — Шланг от радиатора к расширительному бачку. 5 — Отводящий шланг радиатора. 6 — Левый бачок радиатора. 7 — Алюминиевые трубки радиатора. 8 — Датчик включения электровентилятора. 9 — Правый бачок радиатора. 10 — Сливная пробка. 11 — Сердцевина радиатора. 12 — Кожух электровентилятора. 13 — Крыльчатка электровентилятора. 14 — Электродвигатель. 15 — Зубчатый шкив насоса. 16 — Крыльчатка насоса. 17 — Зубчатый ремень привода распределительного вала. 18 — Отводящий патрубок радиатора отопителя. 19 — Подводящая трубка насоса. 20 — Шланг подвода жидкости к пусковому устройству карбюратора.

21 — Блок подогрева карбюратора. 22 — Выпускной патрубок. 23 — Подводящий патрубок отопителя. 24 — Шланг отвода жидкости от блока подогрева карбюратора. 25 — Термостат. 26 — Шланг от расширительного бачка к термостату.

Зачем нужна система охлаждения двигателя уже можно догадаться из названия – работая, двигатель нагревается и охлаждается через радиатор. Это вкратце. На самом деле, задача системы охлаждения двигателя поддерживать его температуру в определенном диапазоне (85-100 градусов), называемом рабочей температурой. При рабочей температуре мотор работает максимально эффективно и безопасно.

Большой и малый круг системы охлаждения двигателя

После запуска, двигатель должен как можно быстрее достичь рабочей температуры. Для этого система охлаждения поделена на две части – малый круг и большой круг обращения. По малому кругу охлаждающая жидкость циркулирует максимально близко к цилиндрам и, соответственно максимально быстро нагревается. Как только она прогревается до наивысшей рабочей температуры, открывается клапан и жидкость уходит на большой круг, где не дает двигателю перегреться. Задача малого круга сохранить рабочую температуру, а большого — отвести лишнее тепло.

Печка как часть системы охлаждения двигателя

Приятно, когда салон быстро прогревается, а ведь это происходит потому, что печка это часть малого круга обращения. Через шланги жидкость уходит на радиатор печки и возвращается обратно. Что это значит? Чтобы печка начала дуть теплый воздух быстрее, ее надо включать тогда, когда согреется двигатель.

Термостат и помпа

Помпа и термостат системы охлаждения

Итак, мы выяснили, что двигатель не перегревается благодаря циркуляции ОЖ. Но что заставляет жидкость двигаться? Ответ – помпа. Это такой специальный насос, который приводится в движение двигателем через ремень, но бывают помпы и с электромотором. Основные неисправности помпы связанные с течью сквозь дренажное отверстие и износом подшипника (сопровождается писком). Также бывают помпы с пластиковой крыльчаткой, которая разъедается от некачественного антифриза.

Термостат, этот самый клапан, который открывается при нагреве ОЖ и пускает ее по большому кругу. Состоит из цилиндра с веществом, которые расширяется при нагреве; достигнув определенной температуры, оно выдавливает шток и открывает клапан. Остыв, шток втягивается, а клапан закрывается.

Радиатор и расширительный бачок системы охлаждения двигателя

Радиатор является частью большого круга и устанавливается впереди автомобиля. В нем циркулирует жидкость, которая охлаждается встречным воздухом и вентилятором.

Вентилятор работает на всасывание, чтобы не препятствовать встречному потоку воздуха.

Крышка радиатора поддерживает давление в системе охлаждения. В ней есть клапан, который открывается, когда давление превышает рабочее, и стравливает лишнюю жидкость по шлангу в расширительный бачок.

Расширительный бачок нужен, чтобы сохранить жидкость, нужную для охлаждения. Когда антифриз в расширительном бачке охладится, он вернется по шлангу обратно в радиатор, исключая попадание воздуха. Есть совмещенные бачки с клапанной крышкой.

Вот как устроена система охлаждения двигателя. Среди основных проблем связанных с этой системой стоит выделить:

• течь – может появиться везде, от каналов блока до расширительного бачка;

Основная причина – избыточное давление из-за неисправной крышки радиатора/расш. бачка

• перегрев – возникает неожиданно, но паниковать не стоит. Лучше включить печку на полную, врубив высшую скорость, прекратить движение накатом и заглушить двигатель.

Не производить никаких действий пока система не остыла.

Основные причины – вытекла вся ОЖ в системе, отказал вентилятор, забит радиатор, вышел из строя термостат или помпа.

Основные причины – отсутствие антифриза, сломался термостат в открытом положении.

Автор: Иван Матиешин

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Устройство автомобильного радиатора. Как промыть радиатор

Устройство и работа радиатора

Ни один двигатель внутреннего сгорания не обходится без системы охлаждения. Она не позволяет перегреть мотор во время эксплуатации автомобиля. На современных автомобилях наибольшее распространение получила жидкостная система охлаждения. Среди ее преимуществ – эффективное и равномерное охлаждение двигателя, уменьшение шумности работы.

Автомобильный радиатор

Одним из важнейших элементов данной конструкции является радиатор. Его задача – эффективно охлаждать жидкость, отводя при этом тепло в окружающую среду. Некое подобие современного радиатора устанавливалось даже на самых ранних автомобилях с ДВС.

Радиатор охлаждения двигателя, как правило, состоит из верхнего и нижнего бачков, сердцевины, где происходит непосредственно охлаждение жидкости, и деталей крепления. Жидкость, поступающая в радиатор из водяной рубашки двигателя, охлаждается в нем до требуемой температуры, после чего снова возвращается к двигателю. Корпус бачков и сердцевина радиатора изготавливаются из легких металлов, таких как латунь или алюминий. Благодаря их хорошей теплопроводности обеспечивается эффективное охлаждение жидкости.

Сердцевину радиатора составляют плоские металлические пластины, которые вертикально пронизывают полые трубки, соединяющие верхний и нижний бачки. Таким образом, жидкость через сердцевину проходит множеством потоков, в результате чего увеличивается площадь и интенсивность охлаждения.

Схема радиатора

Патрубки радиатора соединяют бачки с водяной рубашкой двигателя. В нижнем бачке имеется краник, который предназначен для слива жидкости. Такой же краник установлен и на двигателе. Жидкость в систему охлаждения заливается через горловину, расположенную на верхнем бачке радиатора.

В системах охлаждения, которые имеют современные автомобили, учитывается множество параметров, таких как температура двигателя, масла, охлаждающей жидкости, окружающей среды и т. д.

Действие жидкостной системы охлаждения состоит в следующем. Насос постоянно и непрерывно обеспечивает циркуляцию жидкости. Благодаря этому омываются стенки цилиндров и головки блока, от них отводится тепло. Нагретая жидкость направляется по патрубкам в радиатор, где обеспечивается отвод теплоты в окружающую среду. После этого охлажденная жидкость возвращается в рубашку охлаждения двигателя и цикл повторяется.

Чтобы повысить эффективность работы всей системы охлаждения, дополнительно перед двигателем устанавливается вентилятор, который нагнетает воздух на поверхность радиатора. В результате процесс теплообмена сильно ускоряется.

В подавляющем большинстве на автомобили устанавливается вентилятор радиатора с электроприводом, который запускается автоматически благодаря управляющему датчику, когда температура охлаждающей жидкости становится слишком высокой. Вентилятор вместе с радиатором охлаждения устанавливаются перед двигателем.

Последствия перегрева двигателя

• Слабый перегрев – двигатель 5-10 минут работает при повышенной температуре. Такое может случиться из-за поломки вентилятора или водяного насоса, однако водитель своевременно замечает перегрев и останавливает двигатель. Последствия такого перегрева минимальны – могут слегка подплавиться поршни, а многие современные двигатели и вовсе этого не заметят.
• Средний перегрев – работа двигателя при повышенной температуре более 20 минут. Причиной такого перегрева может стать одна из вышеперечисленных или любая другая. Чаще всего при средней степени перегрева начинает «вести» головку блока цилиндров (искривляются посадочные поверхности, образуются трещины), пробивает прокладку головки блока, сальники начинают пропускать масло, могут разрушаться поршни.
• Сильный перегрев – крайняя степень перегрева, чреватая самыми тяжелыми последствиями, вплоть до заклинивания и разрушения двигателя. При сильном перегреве начинают плавиться поршни, алюминий прилипает к стенкам цилиндров, двигатель начинает подклинивать. Головка блока начинает деформироваться, вылетают клапанные седла, появляется звонкий стук в верхней части двигателя. Моторное масло при таких температурах теряет свои свойства, смазка трущихся поверхностей фактически прекращается, шатунные вкладыши проворачиваются и в результате двигатель заклинивает.

Одно из последствий перегрева двигателя — прогар поршня

Для предотвращения перегрева двигателя необходимо следить за показаниями датчика температуры, а также поддерживать систему охлаждения в чистоте и исправном состоянии.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Радиатор охлаждения, демонтаж, снятие с авто…

Очистка и промывка радиатора автомобиля

Для промывки радиатора необходимо полностью слить охлаждающую жидкость. После этого система охлаждения заполняется чистой водой (желательно дистиллированной). При промывке радиатора воду следует лить в заливную горловину радиатора.

Чем промыть радиатор автомобиля? Очень часто в воду при промывке добавляют каустическую соду для более эффективной очистки внутренних поверхностей. Пропорция, в которой необходимо приготавливать смесь – 50 грамм соды на 1 литр чистой воды.

Теперь нужно запустить двигатель, дать ему поработать на холостом ходу порядка 10-15 минут.

Средство для промывки радиатора

Существуют также специальные химические средства для очистки радиаторов, например,  всем известный «Hi-Gear». Они также добавляются в воду, которой промывается радиатор. Благодаря своей высокой концентрации они позволяют значительно ускорить весь процесс. С их помощью радиатор промывается всего около 7 минут, однако при использовании подобных химикатов нужно четко следовать инструкции, иначе можно повредить внутренние поверхности системы охлаждения.

Для того чтобы слить воду из системы, на нижнем бачке радиатора и блоке цилиндров есть специальные краники. При сливе жидкости заливную горловину следует держать открытой. После того, как жидкость слита, заливается новая порция, и процесс промывки продолжается до тех пор, пока из радиатора не будет сливаться чистая вода.

После окончания промывки вся вода сливается, и система промывается обычной чистой водой 4-5 раз.

Зачастую причиной перегрева двигателя автомобиля являются загрязнения наружной поверхности радиатора. Это может быть пыль, гряз, пух, останки различных насекомых и т. д.

Чтобы очистить радиатор снаружи, его продувают или промывают. Чистка радиатора сжатым воздухом может осуществляться непосредственно на автомобиле, однако такой способ малоэффективен. Промывают радиатор снаружи чаще всего водой под давлением с помощью обычных мини-моек, например,  всем известный «Керхер». Однако здесь будьте аккуратны с давлением – слишком сильный напор способен повредить мягкие соты радиатора.

Водные процедуры для радиатора никогда не повредят

По завершении промывки радиатора система охлаждения заполняется свежей жидкостью. Для того чтобы избавиться от завоздушивания системы, следует открыть пробку радиатора, завести двигатель и дать ему поработать несколько минут. Лишний воздух выйдет, а вам лишь останется долить необходимое количество охлаждающей жидкости.

Устройство приборов системы охлаждения | Системы охлаждения автомобиля

Радиатор состоит из верхнего 1 и нижнего 4 бачков, трубок 2, пластин 3, сливного крана 5, верхнего 7 и нижнего 6 патрубков, заливной горловины 9, пароотводной трубки и пробки 10.

Верхний и нижний бачки радиатора чаще всего делаются из латуни и соединяются между собой латунными трубками, концы которых впаиваются в бачки. К этим трубкам, чтобы увеличить поверхность охлаждения, припаиваются тонкие горизонтальные охлаждающие пластины. Верхний и нижний бачки радиатора снабжены патрубками для соединения с рубашкой охлаждения двигателя.

В верхнем бачке радиатора имеется горловина, через которую заливают жидкость в систему охлаждения.

Охлаждающая жидкость поступает в радиатор через верхний (входной) патрубок и возвращается к двигателю через нижний (выходной) патрубок.

Рис. Радиатор: 1 — верхний бачок; 2 — трубки; 3 — пластины; 4 — нижний бачок; 5 — кран; 6 — нижний патрубок; 7 — верхний патрубок; 8 — прокладки; 9 — заливная горловина; 10 — пробка

В заливную горловину впаян один конец пароотводной трубки, а другой конец ее выведен вниз под радиатор. Через пароотводную трубку удаляется избыток жидкости при расширении ее от нагревания и паров, образующихся в верхнем бачке радиатора. Горловина закрывается пробкой, имеющей крышку 3, паровой клапан 2 с уплотнительной шайбой 1 и пружиной 5 и воздушный клапан 4 с пружиной 6. Вследствие такого устройства пробки внутренняя полость системы охлаждения отъединяется от пароотводной трубки и, следовательно, от окружающей атмосферы.

Внутреннее давление в системе охлаждения, таким образом, ограничивается паровым и воздушным клапанами и при работе двигателя поддерживается несколько выше атмосферного, в результате чего температура кипения воды в замкнутой системе охлаждения становится выше 100° С.

Рис. Пробка заливной горловины радиатора: 1 — уплотнительная шайба; 2 — паровой клапан; 3 — крышка; 4 — воздушный клапан; 5 — пружина парового клапана; 6 — пружина воздушного клапана

Паровой клапан при избыточном давлении в пределах 0,1-0,3 кг/см2 открывается, что предотвращает вздутие и разрыв бачков и трубок радиатора. При этом паровой клапан 2, преодолевая сопротивление пружины 5, приподнимается, пар проходит внутрь корпуса пробки, а затем через отверстия в корпусе и пароотводную трубку в атмосферу.

Воздушный клапан 4 открывается, отгибая пружину 6 при падении давления в системе охлаждения ниже атмосферного. При этом атмосферный воздух через пароотводную, трубку, отверстие в корпусе пробки и воздушный клапан поступает во внутреннюю полость системы охлаждения, устраняя в ней разрежение.

Таким образом, воздушный клапан предотвращает сплющивание бачков и трубок радиатора атмосферным давлением, когда давление в системе охлаждения падает из-за остывания двигателя и превращения водяных паров в жидкость.

Для большей прочности радиатора к обоим его краям припаяны боковины. Радиатор вставлен в рамку, при помощи которой он крепится впереди двигателя. Чтобы обеспечить небольшое смещение, которое необходимо при возможных перекосах рамы (несущего кузова) автомобиля, под болты, крепящие радиатор, устанавливаются резиновые подушки или пружины.

Патрубки бачков радиатора соединяются с патрубками двигателя гибкими резино-тканевыми шлангами, которые закрепляются на патрубках стяжными хомутами. Вследствие этого радиатор и двигатель могут несколько смещаться один относительно другого без нарушения соединения.

Рис. Водяной насос: а — в сборе; б — детали насоса; 1 — самоуплотняющийся сальник; 2 — крыльчатка; 3 — вал; 4 — корпус

Жалюзи 6 устанавливаются впереди радиатора и служат для изменения интенсивности охлаждения радиатора потоком воздуха.

Жалюзи представляют собой пластины, укрепленные вверху и внизу шарнирно, управляют ими при помощи рукоятки из кабины водителя. Если рукоятка вдвинута, то жалюзи открыты и не препятствуют прохождению воздуха через радиатор. Если вытянуть рукоятку на себя, то жалюзи закрываются и резко ограничивают поток воздуха, просасываемый вентилятором через радиатор.

Водяной насос центробежного типа служит для принудительной циркуляции жидкости в системе охлаждения. Он устанавливается на переднем торце или сбоку блока цилиндров двигателя.

Основные части насоса: корпус 4, вал 3 с крыльчаткой 2 и самоуплотняющийся сальник 1.

При вращении крыльчатки охлаждающая жидкость, отбрасываемая центробежной силой от центра крыльчатки к стенкам корпуса насоса, через выходное отверстие направляется в рубашку охлаждения двигателя. В корпус насоса жидкость засасывается из нижнего бачка радиатора.

Попадание воды через зазор между валом 3 и корпусом 4 предотвращается самоуплотняющимся сальником 1, установленным в выточке переднего торца крыльчатки.

У большинства двигателей водяной насос вместе с вентилятором приводится в действие клиновидным ремнем от шкива коленчатого вала.

Вентилятор служит для усиления потока воздуха, охлаждающего радиатор.

Вентилятор имеет четыре—шесть лопастей. Лопасти крепятся на ступице под некоторым углом к плоскости вращения, что обеспечивает тягу потока воздуха во время работы вентилятора. Ступица вентилятора монтируется на конце валика водяного насоса или на валу, вращающемся в специальном кронштейне на передней стенке блока. Вентилятор приводится во вращение клиновидным ремнем от шкива коленчатого вала.

Термостат помещается в выходном патрубке головки блока цилиндров. Он служит для ускорения прогрева охлаждающей жидкости после запуска двигателя и автоматической регулировки интенсивности циркуляции жидкости в зависимости от ее температуры.

Рис. Устройство и работа термостата: а — циркуляция охлаждающей жидкости при закрытом клапане термостата; б — циркуляция охлаждающей жидкости при открытом клапане; 1 — гофрированный баллон; 2 — запорный клапан

Термостат представляет собой закрытый тонкостенный гофрированный баллон 1, одно дно которого закреплено неподвижно, а другое соединено со штоком запорного клапана 2. Гофрированный баллон наполнен легкоиспаряющейся жидкостью, пары которой при нагревании расширяются и, преодолевая упругость стенок, удлиняют баллон и перемещают клапан.

При температуре охлаждающей жидкости, выходящей из головки блока цилиндров, ниже 65—68° С клапан термостата закрыт и охлаждающая жидкость через радиатор не циркулирует. В этом случае жидкость циркулирует по малому кругу: насос — рубашка охлаждения — термостат — насос (рис. а).

По мере нагревания жидкости клапан термостата начинает открываться и жидкость, продолжая циркулировать по малому кругу, одновременно поступает в радиатор. При полном открытии клапана, что происходит при температуре жидкости около 80—85° С, отверстия в стенках корпуса термостата перекрываются и жидкость циркулирует по большому кругу: насос — рубашка охлаждения — радиатор — насос (рис. б).

 

Что такое радиатор и какие функции он выполняет?

Современный автомобиль представляет собой сложную систему, от качества работы которой зависит безопасность и надежность машины. Чтобы иметь представление о ее устройстве, необходимо понимать принцип работы двигателя, системы охлаждения и множества других элементов.

Чтобы машина работала долго, без сбоев и поломок, ей необходимо регулярное техобслуживание. Радиатор также требует должного отношения. От его правильной работы зависит срок эксплуатации двигателя и всего автомобиля. Что такое радиатор, какими функциями он обладает, необходимо знать каждому автомобилисту.

Назначение радиатора

Изучая, что такое радиатор, необходимо вникнуть в суть устройства двигателя автомобиля. Мотор представляет собой систему, внутри которой благодаря электрической искре происходит возгорание топливной смеси. При этом в цилиндрах наблюдается образование тепловой энергии, которая впоследствии преобразовывается в механическую движущую силу машины. Она действует в момент старта автомобиля.

Имея такое устройство, двигатель быстро нагревается. Уровень поднятия температуры требует постоянного контроля. Если нагрев превысит допустимое значение, мотор перегреется и перестанет работать. Чтобы избежать подобного исхода, применяется система охлаждения. Ее частью и является радиатор.

Это оборудование отводит тепло от жидкости системы охлаждения. В зимний период радиатор печки нагревается от тепла двигателя. Жидкость перед тем, как вернуться в систему охлаждения, воздействует на нее. Так нагревается салон. Поэтому замена радиатора печки также периодически требуется при эксплуатации автомобиля.

Устройство радиатора

Радиатор состоит из металлических многослойных пластин и трубочек. Благодаря такому устройству у прибора увеличивается площадь соприкосновения с атмосферным воздухом. Сам же прибор расположен чаще всего в передней части машины под капотом. Во время движения автомобиля радиатор способен пропускать через себя много воздуха.

Радиатор имеет несколько основных элементов. В первую очередь — это сердцевина. Она составляет охлаждающий отсек. Также у конструкции есть бачки (коробочки) с патрубками. Есть у них вид верхний и нижний. Радиаторы имеют в сердцевине овальные трубки из латуни. Они расположены в шахматном порядке. Трубки соединены с ребрами.

Верхняя коробка имеет горловину, а нижняя – кран. Он сливает жидкость для охлаждения. Она проходит через весь двигатель, забирая излишнее тепло и вынося его в радиатор. Здесь антифриз снова охлаждается.

Обслуживание радиатора

Рассматривая, что такое радиатор, нужно сказать о принципах его обслуживания. В некоторых моделях автомобилей почистить радиатор будет просто. В некоторых марках машин этот процесс потребует больших финансовых затрат. Поэтому проще купить сразу новый радиатор.

В летний период система охлаждения автомобиля требует особого внимания. Именно в этот отрезок времени велика вероятность его загрязнения пылью, пухом и т. д. Помимо внешних факторов, радиатор может накапливать масляную пленку. Именно она приводит к снижению циркуляции воздуха, а также снижению охлаждающих способностей системы.

Зная особенности радиатора своей машины, можно будет принять правильное решение в процессе его техобслуживания. Со временем любая система охлаждения потребует ремонта. Чтобы этого не произошло как можно дольше, необходимо правильно настраивать систему охлаждения в летний период, беречь ее от загрязнений.

Ремонт радиатора

Ремонт системы охлаждения может потребоваться по разным причинам. Самыми частыми из них являются загрязнение внутренних полостей или течь хладагента. В любом случае причину точно может установить только специалист. Если удалось понять, чем вызвана неисправность, можно выполнить ремонт самостоятельно.

Сначала нужно узнать, как снять радиатор. Для этого сливается весь антифриз из системы. В некоторых моделях есть сливные отверстия в нижней части радиатора. Во всех остальных автомобилях этот процесс требует снять гибкий шланг с нижнего патрубка.

Очистку сердцевины лучше проводить при помощи специальных средств. Их применяют согласно инструкции производителя.

Устранение течи

Более сложной поломкой считается устранение течи антифриза. Если это явление определяется возле пластмассового патрубка, который входит в радиатор, решить проблему самостоятельно не получится. Если трещины появляются в трубках устройства, их можно устранить при помощи специального герметика.

При масштабных поломках (например после аварии) может потребоваться сварка. В некоторых случаях водителя может спасти от замены радиатора специальное вещество. Оно называется «холодной сваркой».

Определить качество ремонтных работ поможет только подключение радиатора. Антифриз заливают в систему и дают двигателю поработать около 30 мин. Только после этого станет ясно, удалось ли устранить течь.

Рассмотрев, что такое радиатор, какими функциями и особенностями он обладает, можно самостоятельно произвести обслуживание системы охлаждения. Не имея достаточного опыта, такую работу лучше доверить специалисту.

назначение, виды, описание, фото, устройство

Система охлаждения — это совокупность устройств, обеспечивающих принудительный отвод теплоты от нагревающихся деталей двигателя.

Потребность в системах охлаждения для современных двигателей вызвана тем, что естественное рассеивание теплоты наружными поверхностями двигателя и теплоотвод в циркулирующее моторное масло не обеспечивают оптимального температурного режима работы двигателя и некоторых его систем. Перегрев двигателя связан с ухудшением процесса наполнения цилиндров свежим зарядом, пригоранием масла, увеличением потерь на трение и даже заклиниванием поршня. На бензиновых двигателях возникает также опасность калильного зажигания (не от искры свечи, а вследствие высокой температуры камеры сгорания).

Система охлаждения должна обеспечивать автоматическое поддержание оптимального теплового режима двигателя на всех скоростных и нагрузочных режимах его работы при температуре окружающего воздуха -45…+45 °С, быстрый прогрев двигателя до рабочей температуры, минимальный расход мощности на приведение в действие агрегатов системы, малую массу и небольшие габаритные размеры, эксплуатационную надежность, определяемую сроком службы, простотой и удобством обслуживания и ремонта.

На современных колесных и гусеничных машинах применяются воздушная и жидкостная системы охлаждения.

При использовании воздушной системы охлаждения (рис. а) теплота от головки и блока цилиндров передается непосредственно обдувающему их воздуху. Через воздушную рубашку, образов ванную кожухом 3, охлаждающий воздух прогоняется с помощью вентилятора 2, приводимого в действие от коленчатого вала с использованием ременной передачи. Для улучшения теплоотвода цилиндры 5 и их головки снабжены ребрами 4. Интенсивность охлаждения регулируется специальными воздушными заслонками 6, управляемыми автоматически с помощью воздушных термостатов.

Большинство современных двигателей имеет жидкостную систему охлаждения (рис. б). В систему входят рубашки охлаждения 11 и 13 соответственно головки и блока цилиндров, радиатор 18, верхний 8 и нижний 16 соединительные патрубки со шлангами 7 и 15, жидкостный насос 14, распределительная труба 72, термостат 9, расширительный (компенсационный) бачок 10 и вентилятор 77. В рубашке охлаждения, радиаторе и патрубках находится охлаждающая жидкость (вода или антифриз — незамерзающая жидкость).

Рис. Схемы воздушной (а) и жидкостной (б) систем охлаждения двигателя: 1 — ременная передача; 2, 17 — вентиляторы; 3 — кожух; 4 — ребра цилиндра; 5 — цилиндр; 6 — воздушная заслонка; 7, 15 — шланги; 8, 16 — верхний и нижний соединительные патрубки; 9 — термостат; 10 — расширительный бачок; 77, — рубашки охлаждения головки и блока цилиндров; 12 — распределительная труба; 14 — жидкостный насос; 18 — радиатор

При работе двигателя приводимый в действие от коленчатого вала жидкостный насос создает в системе циркуляцию охлаждающей жидкости. По распределительной трубе 12 жидкость направляется сначала к наиболее нагретым деталям (цилиндры, головка блока), охлаждает их и по патрубку 8 поступает в радиатор 18. В радиаторе поток жидкости разветвляется по трубкам на тонкие струйки и охлаждается воздухом, продуваемым через радиатор. Охлажденная жидкость из нижнего бачка радиатора по патрубку 16 и шлангу 15 снова поступает в жидкостный насос. Поток воздуха через радиатор обычно создает вентилятор 77, приводимый в действие от коленчатого вала или специального электродвигателя. На некоторых гусеничных машинах для ,обеспечения потока воздуха применяется эжекционное устройство. Принцип действия этого устройства заключается в использовании энергии отработавших газов, вытекающих с большой скоростью из выпускной трубы и увлекающих за собой воздух.

Регулирует циркуляцию жидкости в радиаторе, поддерживая оптимальную температуру двигателя, термостат 9. Чем выше температура жидкости в рубашке, тем значительнее открыт клапан термостата и больше жидкости поступает в радиатор. При низкой температуре двигателя (например, непосредственно после его пуска) клапан термостата закрыт, и жидкость направляется не в радиатор (по большому кругу циркуляции), а сразу в приемную полость насоса (по малому кругу). Этим достигается быстрый прогрев двигателя после пуска. Интенсивность охлаждения регулируется также с помощью жалюзи, установленных на входе воздушного тракта или выходе из него. Чем больше степень закрытия жалюзи, тем меньше воздуха проходит через радиатор и хуже охлаждение жидкости.

В расширительном бачке 10, расположенном выше радиатора, имеется запас жидкости для компенсации ее убыли в контуре из-за испарения и утечек. В верхнюю полость расширительного бачка часто отводят образовавшийся в системе пар из верхнего коллектора радиатора и рубашки охлаждения.

Жидкостное охлаждение по сравнению с воздушным имеет следующие преимущества: более легкий пуск двигателя в условиях низкой температуры окружающего воздуха, более равномерное охлаждение двигателя, возможность применения блочных конструкций цилиндров, упрощение компоновки и возможность

изоляции воздушного тракта, меньший шум от двигателя и более низкие механические напряжения в его деталях. Вместе с тем жидкостная система охлаждения, имеет ряд недостатков, таких, как более сложная конструкция двигателя и системы, потребность в охлаждающей жидкости и более частой смене масла, опасность подтекания и замерзания жидкости, повышенный коррозионный износ, значительный расход топлива, более сложное обслуживание и ремонт, а также (в ряде случаев) повышенная чувствительность к изменению температуры окружающего воздуха.

Жидкостный насос 14 (см. рис. б) обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости в системе. Обычно применяются центробежные крыльчатые насосы, но иногда используются шестеренные и поршневые насосы. Термостат 9 может быть одно- и двухклапанным с жидкостным термосиловым элементом или элементом, содержащим твердый наполнитель (церезин). В любом случае материал для термосилового элемента должен иметь очень большой коэффициент объемного расширения, чтобы при нагреве стержень клапана термостата мог перемещаться на довольно большое расстояние.

Практически, все двигатели наземных ТС с жидкостным охлаждением снабжены так называемыми закрытыми системами охлаждения, которые не имеют постоянной связи с атмосферой. При этом в системе образуется избыточное давление, что приводит к повышению температуры кипения жидкости (до 105… 110°С), увеличению эффективности охлаждения и уменьшению потерь, а также снижению вероятности появления в потоке жидкости пузырьков воздуха и пара.

Поддержание необходимого избыточного давления в системе и обеспечение доступа в нее атмосферного воздуха при разрежении осуществляется с помощью двойного паровоздушного клапана, который устанавливается в самой высокой точке жидкостной системы (обычно в крышке наливной горловины расширительного бачка или радиатора). Паровой клапан открывается, позволяя избытку пара уйти в атмосферу, если давление в системе превышает атмосферное на 20… 60 кПа. Воздушный клапан открывается, когда давление в системе снижается на 1… 4 кПа по сравнению с атмосферным (после остановки двигателя охлаждающая жидкость остывает, и ее объем уменьшается). Перепады давления, при которых открываются клапаны, обеспечиваются подбором параметров клапанных пружин.

В жидкостной вентиляционной системе охлаждения радиатор омывается потоком воздуха, создаваемым вентилятором. В зависимости от взаимного расположения радиатора и вентилятора могут применяться следующие типы вентиляторов: осевые, центробежные и комбинированные, создающие как осевой, так и радиальный потоки воздуха. Осевые вентиляторы устанавливают перед радиатором или за ним в специальном воздухоподводящем канале. К центробежному вентилятору воздух подводится по оси его вращения, а отводится — по радиусу (или наоборот). При нахождении радиатора перед вентилятором (в области всасывания) поток воздуха в радиаторе более равномерный, а температура воздуха не повышена из-за его перемешивания вентилятором. При нахождении радиатора за вентилятором (в области нагнетания) поток воздуха в радиаторе турбулентный, что повышает интенсивность охлаждения.

На тяжелых колесных и гусеничных ТС приведение вентилятора в действие обычно осуществляется от коленчатого вала двигателя. Могут использоваться карданные, ременные и зубчатые (цилиндрические и конические) передачи. В целях снижения динамических нагрузок на вентилятор в его приводе от коленчатого вала часто применяются разгружающие и демпфирующие устройства в виде торсионных валиков, резиновых, фрикционных и вязкостных муфт, а также гидромуфт. Для привода вентилятора относительно маломощных двигателей широко используются специальные электродвигатели, питание которых осуществляется от бортовой электросистемы. Это, как правило, уменьшает массу силовой установки и упрощает ее компоновку. Кроме того, применение электродвигателя для привода вентилятора позволяет регулировать частоту его вращения, а следовательно, и интенсивность охлаждения. При низкой температуре охлаждающей жидкости возможно автоматическое отключение вентилятора.

Радиаторы связывают друг с другом воздушный и жидкостный тракты системы охлаждения. Назначение радиаторов — передача теплоты от охлаждающей жидкости атмосферному воздуху. Основные части радиатора — входной и выходной коллекторы, а также сердцевина (охлаждающая решетка). Сердцевина изготавливается из меди, латуни или алюминиевых сплавов. По типу сердцевины различают следующие виды радиаторов: трубчатые, трубчато-пластинчатые, трубчато-ленточные, пластинчатые и сотовые.

В системах охлаждения колесных и гусеничных машин наибольшее распространение получили трубчато-пластинчатые и трубчато-ленточные радиаторы. Они жестки, прочны, технологичны в производстве и обладают высокой тепловой эффективностью. Трубки таких радиаторов имеют, как правило, плоскоовальное сечение. Трубчато-пластинчатые радиаторы могут также состоять из трубок круглого или овального сечения. Иногда трубки плоскоовального сечения располагают под углом 10… 15° к воздушному потоку, что способствует турбулизации (завихрению) воздуха и повышает теплоотдачу радиатора. Пластины (ленты) могут быть гладкими или гофрированными, с пирамидальными выступами или отогнутыми просечками. Гофрирование пластин, нанесение просечек и выступов увеличивают охлаждающую поверхность и обеспечивают турбулентное течение потока воздуха между трубками.

Рис. Решетки трубчато-пластинчатого (а) и трубчато-ленточного (б) радиаторов

Виды систем охлаждения двигателя

Регулирование температуры автомобильного двигателя может осуществляться при помощи охлаждающей жидкости (антифриза, ОЖ) и посредством циркуляции воздуха. Исходя из этого различают три вида систем:

• Воздушная. Физически представляет собой обдув, благодаря которому происходит вытеснение горячего воздуха из подкапотного пространства в атмосферу. Воздушное охлаждение может быть естественным и принудительным (с использованием вентилятора). В силу низкой эффективности как самостоятельная система практически не применяется.
• Жидкостная. Представляет собой систему трубчатых контуров, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Жидкостное охлаждение может быть принудительным (перекачка насосом), термосифонным (за счет разности в плотности нагретой и охлажденной жидкостей) и комбинированным (охлаждение головки блока цилиндров осуществляется принудительно, а остальные узлы термосифонным принципом). Такая система более эффективна в сравнении с воздушной, но при определенных режимах работы (длительный простой с включенным двигателем, повышенные температуры окружающей среды) может быть недостаточной для качественного охлаждения.
• Комбинированная. Представляет собой использование и воздушного обдува, и жидкостных контуров.

Системы охлаждения на основе жидкости также разделяются на открытые и закрытые. Первые имеют сообщение с атмосферой при помощи пароотводной трубки, а во вторых жидкость полностью изолирована от окружающей среды. В закрытых системах давление антифриза больше, а следовательно, выше и температура кипения. Это позволяет использовать их при высоких температурах нагрева жидкости (до 120°C).

Устройство, конструкция, принцип работы

Жидкостная система охлаждения

Достоинством жидкостной системы охлаждения как раз и является возможность поддержания температуры в заданном диапазоне, поэтому она лучше воздушной. Но конструкция этой системы значительно сложнее.

В ее состав входит:

1. Рубашка охлаждения
2. Водяной насос
3. Термостат
4. Радиаторы
5. Соединяющие патрубки
6. Вентилятор

При этом основным рабочим элементом такой системы является специальная жидкость – антифриз, при помощи которой и осуществляется отвод тепла. Раньше вместо него использовалась обычная вода, но из-за низкого температурного порога замерзания и образования накипи от воды постепенно отказались.

1. Рубашка охлаждения

Рубашка охлаждения – специальная система каналов в блоке цилиндров и головке блока, по которой движется жидкость. Если рассматривать все по-простому, то выглядит это так: имеется блок, в который устанавливаются цилиндры, а также основные узлы и механизмы. Поверх этого блока сделана оболочка, а пространство между ними и используется как каналы для движения жидкости. Такая конструкция позволяет жидкости омывать цилиндры, проходить рядом с узлами, установленными в блоке и головке, что обеспечивает отвод тепла от них.

2. Помпа

Так выглядит водяная помпа

В рубашку охлаждения установлена водяная помпа. Она состоит из приводного зубчатого колеса (шкива) и крыльчатки, которая помещается внутрь рубашки, посаженных на одну ось. Привод ее осуществляется от коленчатого вала при помощи ремня.

Именно водяной насос и обеспечивает циркуляцию жидкости по системе. Получая вращение от коленчатого вала, крыльчатка заставляет двигаться жидкость по каналам рубашки.

Читайте также: Что такое помпа в автомобиле, принцип её работы и неисправности.

3. Радиатор

При этом антифриз циркулирует не только по рубашке. Если бы так и было, то жидкости некуда было бы отдавать тепло, то есть двигатель быстро бы перегревался. Чтобы этого не происходило, в конструкцию включен радиатор.

Представляет он собой конструкцию из двух бачков – в один подается жидкость из рубашки, а из второго она возвращается обратно. Эти бачки между собой соединены большим количеством трубок, по которым жидкость перемещается между ними. Чтобы обеспечить лучший теплообмен, радиатор изготавливают из металлов, обладающих высокой теплопроводностью (медь, алюминий, латунь). Также чтобы повысить теплообмен между трубками располагаются специальные ленты, уложенные определенным образом и имеющие большое количество мест контакта с трубками.

Жидкость, проходя через трубки, часть тепла отдает лентам. Проходящий сквозь радиатор  воздух отбирает тепло и отводит его в окружающую среду. Для обеспечения хорошего потока воздуха радиатор устанавливают в передней части авто. Радиатор с рубашкой охлаждения соединяется при помощи резиновых патрубков.

Отдельно отметим, что благодаря жидкостной системе удалось обеспечить и отопление салона. Для этого в систему охлаждения включили еще один радиатор, который поместили в салоне. Конструктивно он такой же, как и основной радиатор, но по габаритам меньше. Поток воздуха же для него создается при помощи электромотора с вентилятором.

4. Термостат

Система охлаждения должна обеспечивать максимально быстрый выход силовой установки на оптимальный температурный режим. И чтобы это обеспечить, в конструкцию включен термостат. Чтобы понять, для чего он нужен – немного теории.

Если бы конструкция системы состояла только из рубашки и насоса, то двигатель очень быстро бы перегревался, поскольку жидкость двигалась только по каналам в блоке и отвести тепло ей было бы некуда.

Устройство и принцип работы термостата

Чтобы избежать этого в конструкцию включили радиатор. Но из-за его наличия объем антифриза или тосола увеличивался, к тому же назначение радиатора – отвод тепла, поэтому двигатель очень долго будет выходить на нужную температуру, особенно в зимний период.

Для обеспечения быстрого выхода на необходимую температуру, систему охлаждения разделили на два кольца – малое (задействованы только рубашка охлаждения и насос) и большое (рубашка + насос + радиатор).

Разделением на кольца и занимается термостат. Представляет он собой клапан, который срабатывает от повышения температуры. На разных авто температура его срабатывания отличается, но в целом он работает в диапазоне – 85-95 град. С.

Корпус термостата располагается обычно на блоке цилиндров возле канала, ведущего на радиатор. Пока температура мотора низкая, термостат перекрывает этот канал и жидкость перемещается только по рубашке. По мере повышения температуры этот клапан начинает постепенно открываться, пуская жидкость уже по большому кольцу, с задействованием радиатора. При достижении определенного температурного значения он открывается полностью, и жидкость уже движется только по большому кольцу.

5. Вентилятор, датчики

Принцип работы вентилятора системы охлаждения

Бывает так, что потока воздуха недостаточно, чтобы обеспечить нормальный отвод тепла от радиатора. К примеру, такое случается в пробке, когда двигатель постоянно работает, а вот встречного потока воздуха нет, поскольку авто обездвижено.

Чтобы не дать жидкости перегреться, используется вентилятор, создающий принудительно поток воздуха. Размещается он за основным радиатором и приводится в движение электромотором. Включение же его в работу осуществляется за счет установленного в радиаторе температурного датчика.

Дополнительно в конструкцию входит также температурный датчик, который передает данные о температуре на приборную панель в салоне, поэтому водитель может постоянно контролировать температурный режим мотора и своевременно заметить появление неисправности, из-за чего температура мотора «пошла вверх».

Типичные поломки в системе охлаждения

Поломки СО не относятся к неисправностям, с которыми движение запрещено, однако, каждый разумный автовладелец весьма заинтересован в продлении срока службы своего железного коня, и его сердца – двигателя. И в первую очередь, это касается необходимости интенсивного отвода тепла.

К самым распространённым причинам поломок в СО относится:

• Течь;
• Не герметичность.

Это может произойти из-за резкой смены температуры окружающей среды. Ещё одна популярная поломка – закоксованность шлангов и патрубков системы. Они теряют эластичность под воздействием тех же высоких температур. ОЖ может протекать и ввиду повреждений радиатора от удара, или в результате химического воздействия составляющими тосола. Из строя может выйти и термостат. Он находится в контакте с жидкостью, и потому коррозирует, а потом может и заклинить. Серьёзная неприятность для системы – поломка помпы, или циркуляционного насоса из-за некачественной запчасти, или износа. Понять и уловить это можно по характерному свисту подшипника. Это означает, что пришло время замены циркуляционного насоса. Иногда СО банально засоряется из-за отложения солей в каналах. Циркуляция ОЖ нарушается, отвод тепла при этом ухудшается, что приводит к перегреву двигателя.

Ремонт системы охлаждения

Основные возможные дефекты деталей водяного насоса: сколы и трещины корпуса, срыв резьбы в отверстиях, износ посадочных мест под подшипники и упорную втулку; изгиб и износ посадочного места под крыльчатку на валике, под втулками, сальниками и шкивами вентиляторов; износ, трещины и коррозия поверхности лопаток крыльчатки; износы внутренней поверхности втулок и шпоночной канавки. Корпус насоса охлаждения изготавливают у ЗИЛ-130 из алюминиевого сплава АЛ4, корпус подшипников — из серого чугуна; у ЗМЗ-53 — из СЧ 18-36, у ЯМЗ КамАЗ — из СЧ 15-32. Основные дефекты корпуса подшипников водяного насоса двигателя ЗИЛ-130: износ торцевой поверхности под упорную шайбу; обломы торца гнезда и износ отверстия под задний подшипник; и износ отверстия под передний подшипник.

Трещины и обломы корпуса заваривают или заделывают синтетическими материалами. Сколы на фланце и трещины на корпусе устраняют сваркой. Деталь предварительно нагревают. Рекомендуется заварку производить ацетилено-кислородным нейтральным пламенем. Трещины можно заделывать эпоксидной смолой. Изношенные поверхности под подшипники при зазорах не более 0,25 мм следует восстанавливать герметиками «Унигерм-7» и «Унигерм-11». При зазоре более 0,25 мм для устранения дефекта требуется ставить тонкие (толщиной до 0,07 мм) стальные ленты.

Погнутый валик правят под прессом, а изношенный менее допустимого восстанавливают хромированием и последующим шлифованием до номинального размера. Изношенную шпоночную канавку на валу заваривают, а затем фрезеруют новую канавку под углом 90-180° к старой.

Крыльчатки можно изготавливать литьём из алюминиевого сплава или капрона. При этом ступица (втулка) должна быть стальной.

После восстановления корпус насоса охлаждения должен отвечать следующим техническим требованиям: торцевое биение поверхности корпуса подшипников под упорную шайбу крыльчатки относительно оси отверстий под подшипники не более 0,050 мм; биение торцевой поверхности бурта корпуса подшипников под корпус насоса относительно отверстий под подшипники не более 0,15 мм; шероховатость поверхности корпуса подшипников под упорную шайбу крыльчатки не более Rа=0,80 мкм, поверхностей отверстий под подшипники не более Rа=1,25 мкм.

Валики насосов охлаждения изготавливают у ЗИЛ и ЗМЗ из стали 45, HRC 50-60; у ЯМЗ — из стали 35, HB 241-286; у КамАЗ — из стали 45Х, HRC 24-30. Основные дефекты валика: износы поверхности под подшипники; износ шейки под крыльчатку; износ паза; повреждение резьбы.

Изношенные поверхности восстанавливают наплавкой в среде углекислого газа с последующим хромированием или железнением с последующим шлифованием на бесцентрово-шлифовальном станке. На уплотнительной шайбе допускаются риски и износ на глубину не более 0,5 мм. При большем износе шайбу заменяют. При установке валика следует заложить 100 г смазки «Литол-24» в межподшипниковую полость. Уплотняющую шайбу и торец опорной втулки перед установкой следует покрыть тонким слоем герметика или смазкой, состоящей по массе из 60%!дизельного масла и 40%!графита.

Изношенную или повреждённую резьбу в отверстиях восстанавливают нарезанием резьбы ремонтного размера или заваркой с последующим нарезанием резьбы номинального размера.

После сборки зазор между корпусом водяного насоса и лопастями крыльчатки должен быть 0,1…1,5 мм и валик легко вращаться. 

Водяные насосы обкатывают и испытывают на специальных стендах, например насосы двигателей ЯМЗ-240Б — на стенде ОР-8899, двигателей Д-50 и Д-240 — на КИ-1803, двигателя ЗМЗ-53 — на ОР-9822. Обкатку выполняют за 3 мин при температуре воды 85…90°С и испытывают по режиму.

Каждый отремонтированный насос проверяют на герметичность при давлении 0,12…0,15 МПа. Утечка воды через уплотнения и резьбу шпилек не допускается.

Возможные дефекты деталей вентиляторов следующие: износ посадочных мест в шкивах под наружные кольца подшипников качения, износ ручьев в шкивах под ремень, ослабление заклёпок на крестовине, изгиб крестовине и лопастей.

Изношенные посадочные места под подшипники восстанавливают железнением, хромированием. Изношенные ручьи шкивов (до 1мм) протачивают. Ослабленные заклёпки на крестовине лопастей подтягивают. Если отверстия под заклёпки изношены, их рассверливают и ставят заклёпки увеличенного диаметра. Передние кр

Как работает сливной бачок радиатора

Последнее обновление 2 декабря 2020 г.

Может показаться, что система охлаждения автомобиля работает нормально без какого-либо дополнительного оборудования, но это не спасет систему охлаждения вашего автомобиля от любого экологический ущерб, например ржавчина, из-за того, как работает охлаждающая жидкость и радиатор.

Ищете хорошее онлайн-руководство по ремонту? Щелкните здесь, чтобы увидеть 5 лучших вариантов.

Ржавчина может образовываться в системе охлаждения вашего автомобиля из-за попадания воздуха в радиатор после охлаждения двигателя.

Когда охлаждающая жидкость охлаждается после выключения двигателя, она сжимается в объеме, что приводит к падению температуры и давления внутри радиатора, позволяя воздуху попадать в радиатор через крышку радиатора.

Этот воздух приведет к образованию ржавчины в системе охлаждения при контакте с металлом в системе.

Когда внутри радиатора образовалась ржавчина, у вас не останется выбора, кроме как промыть систему и заменить антифриз.Однако переливной бачок охлаждающей жидкости радиатора может предотвратить эту проблему еще до ее запуска. Это сэкономит вам деньги на частую замену охлаждающей жидкости и, возможно, на дорогостоящую замену радиатора или других компонентов системы охлаждения.

См. Также: Потеря охлаждающей жидкости, но отсутствие утечек (что делать)

Как работает сливной бачок радиатора

Переливной бачок радиатора — довольно простое устройство, но оно может сэкономить вам много денег, предотвращая появление ржавчины. формируется в системе охлаждения вашего автомобиля.Когда двигатель работает с оптимальной производительностью, ему требуется охлаждающая жидкость, чтобы поддерживать его в пределах рабочих температур.

Охлаждающая жидкость двигателя поглощает тепло от двигателя. Когда эта охлаждающая жидкость нагревается в радиаторе, она начинает расширяться, вызывая повышение давления в системе охлаждения этого автомобиля.

Когда давление охлаждающей жидкости в радиаторе превышает расчетное давление крышки радиатора, антифриз проходит через уплотнение крышки радиатора и через переливную трубку течет в бачок перелива охлаждающей жидкости.

При выключении двигателя охлаждающая жидкость тоже начинает остывать. По мере остывания он также сокращается в объеме. Это уменьшение объема приведет к вакууму из-за падения давления.

Из-за этого вакуума открывается вакуумный клапан в крышке радиатора, позволяя охлаждающей жидкости, которая вылилась в переливной бачок радиатора, обратно в радиатор.

В старых автомобилях без переливного бачка охлаждающей жидкости в радиатор засасывается воздух вместо охлаждающей жидкости, что приводит к образованию ржавчины.Таким образом, установка сливного бачка в ваш автомобиль — это хороший способ не только поддерживать систему охлаждения вашего автомобиля, но и в долгосрочной перспективе сэкономить на ремонте и замене.

2. Карточки системы охлаждения — Cram.com

Нам не удалось определить язык звукового сопровождения на ваших карточках. Пожалуйста, выберите правильный язык ниже.

Фронт Китайский, PinyinChinese, SimplifiedChinese, TraditionalEnglishFrenchGermanItalianJapaneseJapanese, RomajiKoreanMath / SymbolsRussianSpanishAfrikaansAkanAkkadianAlbanianAmharicArabicArmenianAzerbaijaniBasqueBelarusianBengaliBihariBretonBulgarianBurmeseCatalanCebuanoChamorroChemistryCherokeeChinese, PinyinChinese, SimplifiedChinese, TraditionalChoctawCopticCorsicanCroatianCzechDanishDeneDhivehiDutchEnglishEsperantoEstonianFaroeseFilipinoFinnishFrenchFulaGaelicGalicianGeorgianGermanGreekGuaraniGujaratiHaidaHaitianHausaHawaiianHebrewHindiHungarianIcelandicIgboIndonesianInuktitutIrishItalianJapaneseJapanese, RomajiJavaneseKannadaKazakhKhmerKoreanKurdishKyrgyzLakotaLaoLatinLatvianLingalaLithuanianLuba-KasaiLuxembourgishMacedonianMalayMalayalamMalteseMaoriMarathiMarshalleseMath / SymbolsMongolianNepaliNorwegianOccitanOjibweOriyaOromoOther / UnknownPashtoPersianPolishPortuguesePunjabiPāliQuechuaRomanianRomanshRussianSanskritSerbianSindhiSinhaleseSlovakSlovenianSpanishSundaneseSwahiliSwedishTaga logТаджикскийТамильскийТатарскийТелугуТайскийТибетскийТигриньяTohono O’odhamТонгаТурецкийУйгурскийУкраинскийУрдуУзбекскийВьетнамский Валлийский Западно-фризскийИдишЙоруба

аудио еще не доступно для этого языка

Назад Китайский, PinyinChinese, SimplifiedChinese, TraditionalEnglishFrenchGermanItalianJapaneseJapanese, RomajiKoreanMath / SymbolsRussianSpanishAfrikaansAkanAkkadianAlbanianAmharicArabicArmenianAzerbaijaniBasqueBelarusianBengaliBihariBretonBulgarianBurmeseCatalanCebuanoChamorroChemistryCherokeeChinese, PinyinChinese, SimplifiedChinese, TraditionalChoctawCopticCorsicanCroatianCzechDanishDeneDhivehiDutchEnglishEsperantoEstonianFaroeseFilipinoFinnishFrenchFulaGaelicGalicianGeorgianGermanGreekGuaraniGujaratiHaidaHaitianHausaHawaiianHebrewHindiHungarianIcelandicIgboIndonesianInuktitutIrishItalianJapaneseJapanese, RomajiJavaneseKannadaKazakhKhmerKoreanKurdishKyrgyzLakotaLaoLatinLatvianLingalaLithuanianLuba-KasaiLuxembourgishMacedonianMalayMalayalamMalteseMaoriMarathiMarshalleseMath / SymbolsMongolianNepaliNorwegianOccitanOjibweOriyaOromoOther / UnknownPashtoPersianPolishPortuguesePunjabiPāliQuechuaRomanianRomanshRussianSanskritSerbianSindhiSinhaleseSlovakSlovenianSpanishSundaneseSwahiliSwedishTaga logТаджикскийТамильскийТатарскийТелугуТайскийТибетскийТигриньяTohono O’odhamТонгаТурецкийУйгурскийУкраинскийУрдуУзбекскийВьетнамский Валлийский Западно-фризскийИдишЙоруба

аудио еще не доступно для этого языка

Понимание того, что нужно для разработки эффективного решения для охлаждения ноутбука

Следующая статья предоставлена ​​Notebookcheck.

Прохладный как огурец. Проектирование и внедрение эффективной тепловой системы в портативном компьютере требует большого количества исследований и разработок и правильного выбора каждого отдельного компонента в системе, чтобы гарантировать, что все компоненты работают в полную силу. В этой базовой статье мы рассмотрим, что входит в каждый этап процесса теплового проектирования и как производители оборудования тестируют и создают прототипы своих тепловых схем для обеспечения максимальной эффективности. Мы возьмем в качестве примера флагманский ноутбук MSI GT76, который может беспрепятственно работать на частоте 5 ГГц на всех ядрах, чтобы лучше проиллюстрировать процесс.(спонсорская статья)

Тепловая конструкция должна позволять ноутбуку достигать максимальной производительности в течение более длительных периодов времени без троттлинга.

Введение

Итак, вы только что получили в руки абсолютное чудовище — ноутбук, тонкий, но мощный, теоретически способный дать вам все необходимые рамки для мирового господства в играх. После настройки вы запускаете игру в радости, надеясь остаться последним выжившим.Через тридцать минут игры вы обнаруживаете, что ваши кадры быстро падают, а ноутбук горячий, как доменная печь. В конце концов, похоже, что спецификации не совсем соответствовали реальной производительности. Только что произошло снижение скорости из-за недостаточного охлаждения.

Невозможно переоценить важность правильного охлаждения ноутбуков. Постоянные читатели Notebookcheck знают о многих статьях, в которых мы снова и снова подчеркиваем необходимость правильной оценки систем охлаждения ноутбуков, использующих флагманские компоненты, и связанных с этим подводных камней троттлинга.Неправильное охлаждение может привести к значительной потере производительности, и в конечном итоге вы можете заплатить больше за ноутбук, который на самом деле работает меньше.

При покупке ноутбука понимание того, как OEM-производитель реализует механизм охлаждения, является одним из способов сделать вывод о потенциале хорошей производительности. Доступный запас для охлаждения в ноутбуке намного меньше, чем в настольном ПК, поэтому OEM-производители придумали инновационные способы сохранить такие компоненты, как Intel Core i9-9980HK полного класса для настольных ПК и NVIDIA GeForce RTX 2080. большая икота.

В этой статье мы рассмотрим, что входит в разработку эффективного охлаждающего решения, включая выбор компонентов и прототипирование, которое входит в этот процесс, а также некоторые улучшения, которые OEM-производителям удалось внести в последнее время. Хотите узнать, что нужно для того, чтобы такой ноутбук, как MSI GT76, работал со всеми 8 ядрами на частоте 5 ГГц? Читать дальше.

Разработка эффективного теплового решения

Разработка хорошего теплового решения, которое может удовлетворить требования к рассеиванию тепла ключевых компонентов, таких как ЦП, графический процессор и VRM, — нетривиальная задача.Чтобы понять, сколько тепла выделяют чипы и насколько хорошо они вписываются в конкретный форм-фактор ноутбука, требуется множество факторов и тестов.

Процесс разработки решения для охлаждения ноутбука является очень важным аспектом процесса исследований и разработок, и обычно это происходит, как описано ниже. Обратите внимание, что хотя у каждого OEM-производителя будет свой собственный способ проектирования теплоотводов для обеспечения максимальной производительности, концепции, связанные с использованием термоблоков, тепловых трубок, теплораспределителей и вентиляторов, применимы практически ко всем производителям.

Система охлаждения в MSI GP75 Leopard 9SD.

«Фишка» от старого термоблока

Взгляните на устройство MSI GP75 Leopard, изображенное рядом. Это очень способный ноутбук для игр с разрешением 1080p и оснащен процессорами Intel Core i7-9750H и NVIDIA GeForce GTX 1660 Ti. На изображении мы видим несколько медных тепловых трубок, которые идут от процессора и графического процессора к вентиляторам. Если вы присмотритесь, вы увидите, что эти медные трубы на самом деле отходят от медного блока, который присутствует на обоих процессорах. Этот медный блок или термоблок, если хотите, контактирует с реальным процессором / графическим процессором через термопасту. Таким образом, передача тепла происходит следующим образом: CPU / GPU> Paste> Block> Heat Pipes. Идея состоит в том, чтобы как можно быстрее передать тепло от чипа к тепловому блоку для эффективного рассеивания. Почему это важно?

Apple MacBook Pro 2018 года с процессором Core i9-8950HK был печально известен из-за проблем с троттлингом из-за недостаточного охлаждения.(Источник: Дэйв Ли на YouTube)

Не вдаваясь в подробности, каждый чип рассчитан на рассеивание определенного количества тепла при работе с его номинальным TDP. Хотя производители микросхем не пришли к единому мнению относительно того, как рассчитывается TDP, OEM-производители проводят собственное тестирование, чтобы увидеть, насколько далеко этот TDP может быть увеличен в пределах данного размера шасси. Теперь, если тепло не отводится от чипа своевременно, увеличенная тепловая оболочка вокруг чипа вынуждает его работать на более низкой частоте, чтобы предотвратить повреждение, что влияет на производительность.Показательным примером является то, что Apple MacBook Pro 2018 с Core i9 изначально не мог даже достичь номинальной частоты разгона из-за плохой тепловой конструкции.

Кроме того, избыточное тепло означает, что чип будет работать с меньшей эффективностью в тактовом цикле, и, хотя может показаться, что он достигает требуемой частоты, общая производительность снижается. Также сильно затруднена возможность разгона.

Обычный медный блок , отполированный на станке с ЧПУ, используемый в MSI GT76. (Изображение предоставлено MSI)

Поэтому важно, чтобы тепло отводилось от кристалла с высокой эффективностью и в кратчайшие сроки. Медь является предпочтительным выбором для термоблоков из-за ее высокой проводимости. Медный блок в большинстве ноутбуков имеет шероховатую поверхность, которая на микроскопическом уровне не позволяет плотно контактировать со смазкой. Чтобы обойти эту проблему и обеспечить еще более эффективную проводимость, в более мощных игровых ноутбуках, таких как MSI GT76, используется полированный медный блок с ЧПУ для увеличения площади контакта с поверхностью, что способствует лучшему отводу тепла от процессора.

Хорошие термики — все еще мечта «тепловой трубы»

Принцип работы тепловых трубок. (Источник: Википедия)

Итак, теперь, когда мы эффективно отводили тепло от чипа, нам нужно отвести это тепло от сборки CPU / GPU с помощью тепловых трубок. Тепловая труба состоит из секции испарителя и секции конденсатора и технически называется двухфазной системой теплопередачи.В тепловой трубе жидкость (обычно вода) поглощает тепло от теплового блока и превращается в пар (секция испарителя), который перемещается по полости трубы в область с более низкой температурой (секция конденсатора). Здесь пар конденсируется в жидкость, которая повторно поглощается фитилем и течет обратно в исходное положение за счет капиллярного действия, в то время как тепло рассеивается снаружи.

Схема теплопередачи. (Источник: Calyos)

В качестве примера рассмотрим прилагаемую диаграмму.Мы видим, что жидкость в тепловой трубке нагревается до пара, перемещается в зону теплопередачи, передает тепло и конденсируется обратно в жидкую форму. Часть с надписью «Испарение» можно сравнить с тепловым блоком, который мы обсуждали выше, в то время как область «Теплообмен» похожа на ребра теплораспределителя, которые мы вскоре увидим. Таким образом тепло передается от термоблока и, в конечном итоге, к ребрам теплораспределителя, где тепло отводится через вентиляторы.

Поперечное сечение металлической спеченной тепловой трубки. (Источник: Frosty Tech)

Тепловые трубы обычно изготавливаются из меди или алюминия, а внутренняя структура фитиля представляет собой рифленую, проволочную сетку (обернутый экран), спеченную или волокнистую. Из них спеченные трубы являются самыми дорогими в производстве, но обеспечивают отличную теплопроводность от фитиля к стене и наоборот.

Хотя структура фитиля является ключевым критерием для выбора правильной тепловой трубы, существует несколько других факторов, которые необходимо в равной степени учитывать для эффективной работы тепловой трубы.Первый из них — это количество — чем больше количество тепловых трубок, тем лучше передача тепла от термоблока к трубе. Однако выбор количества труб зависит от общей тепловой мощности блока и доступной площади поверхности.

Длина и диаметр трубы напрямую влияют на скорость прохождения пара внутри полости. Чем больше диаметр, тем больший объем пара может быть передан. Длина трубы не должна быть слишком большой. Более короткие трубы могут передавать больше тепла, чем более длинные, а более короткие трубы также имеют более высокие пределы капиллярности — скорость, с которой жидкость возвращается из конденсатора в испаритель.

Отдельное распределение тепловых трубок для процессора и графического процессора в MSI GT76.

Во многих ноутбуках тепловые трубки часто проходят через центральный и графический процессор. Хотя это снижает затраты, часть трубы между ЦП и ГП относительно холоднее, что может привести к преждевременной конденсации жидкости, что снижает эффективность теплопередачи.Поэтому в высокопроизводительных игровых ноутбуках, таких как MSI GT76, ЦП и графический процессор имеют свои собственные соответствующие тепловые трубки и узлы вентиляторов для максимальной теплоотдачи.

Поскольку в ноутбуке недостаточно места для размещения цилиндрической тепловой трубки, трубу необходимо сплющить, прежде чем ее можно будет использовать в тепловой системе. Это добавляет еще один уровень сложности, поскольку неравномерное или чрезмерное сплющивание может препятствовать перемещению жидкости внутри фитиля. Плохие изгибы тоже вредны. Однако было показано, что до тех пор, пока радиус изгиба в 3 раза больше диаметра трубы, производительность не ухудшается.

Лучший воздушный поток обеспечивает охлаждение ноутбука

Схема, показывающая вход холодного воздуха (синий) и выход горячего воздуха (красный) в типичном ноутбуке. (Источник: Inyes.org)

Успешный отвод тепла от процессора — это только половина дела. Не менее сложно полностью отвести тепло от корпуса. Именно здесь на помощь приходят теплораспределители и вентиляторы. На самом базовом уровне теплораспределитель увеличивает площадь поверхности для тепла, исходящего от тепловой трубки, в то время как вентилятор отводит это тепло, втягивая холодный воздух снаружи.

Типичный блок вентилятора ноутбука с термоблоком, тепловыми трубками, и теплоотводом. (Источник: Any PC Part с правками)

Выбор типа вентилятора и теплораспределителя выходит за рамки простого выбора лучших деталей для работы. Рассматриваемый вентилятор должен обеспечивать баланс между количеством лопастей и расстоянием между ними — слишком много лопастей в небольшом пространстве означает, что не может быть вытолкнуто достаточно воздуха.В то же время эффективность падает, когда лопастей меньше и между ними много места. Так как же определить лучшую конструкцию вентилятора для оптимального охлаждения?

Теплораспределитель MSI GT76 имеет большую площадь поверхности ребер и дополнительные вентиляторы

Войдите в программу моделирования. Многие OEM-производители используют стандартное программное обеспечение для моделирования, которое может дать достоверную оценку того, каким будет воздушный поток для данного шасси.Идея использования программного обеспечения для моделирования состоит в том, чтобы выяснить, какой тип вентилятора лучше всего подходит для данных требований к охлаждению, а не просто установить самый быстрый (и, возможно, самый громкий) вентилятор на рынке. Программное обеспечение для моделирования учитывает многие характеристики, такие как направление воздушного потока внутрь и снаружи корпуса, доступное пространство внутри корпуса, объем воздуха, создаваемый конструкцией вентилятора (CFM), площадь поверхности пластин теплораспределителя и т. Д. Программное обеспечение может прогнозировать распределение температуры внутри корпуса при различных симуляциях нагрузки.Это помогает производителям оборудования лучше понять и усовершенствовать систему охлаждения для достижения максимальной эффективности.

В приведенном ниже видео с имитационным тестом мы можем получить представление о том, как имитация воздушного потока помогает понять вероятный результат реализации охлаждения. Здесь мы видим, что эта конкретная конструкция образца привела к засасыванию горячего воздуха во впускное отверстие, что привело к более высоким температурам.

После внесения необходимых изменений справа мы видим, что весь горячий воздух выталкивается вентиляторами, что приводит к гораздо более равномерному распределению температуры.Следовательно, с помощью такого моделирования можно внести изменения в конструкцию охлаждения на самом этапе прототипа. Это также помогает в обнаружении проблем, которые невозможно определить физически.

Теперь давайте рассмотрим, как все это работает, на практическом примере, таком как MSI GT76. GT76 нацелен на долгосрочную стабильную производительность на частоте 5 ГГц на всех ядрах Core i9-9900K. Как видно на картинке, система охлаждения GT76 включает не менее 11 тепловых трубок, два отполированных на станке с ЧПУ медных блоков, улучшенные теплоотводы и конструкцию с четырьмя вентиляторами.Теплораспределители охватывают всю длину ноутбука, а наличие четырех вентиляторов помогает рассеивать тепло по всей задней стороне, а не только по одному или двум углам.

GT76 может рассеивать тепло по всей длине корпуса.

MSI заявляет, что обширное моделирование помогло разработать новую систему воздушного потока, которая обеспечивает в 2,25 раза лучший воздушный поток по сравнению с конкурентами: вентиляторы GT76 проталкивают 96 куб. 6 CFM в остальных. Большая площадь поверхности ребер нового теплоотвода также играет свою роль в предотвращении дросселирования 9900K. Сторона процессора GT76 имеет площадь ребра 252 910 мм2 — ~ 2,3 раза больше, чем у GT75 Titan (110 045 мм2).

Вентиляторы GT76 могут выдувать на 125% больше воздуха по сравнению с конкурентами.

Площадь ребер GT76 на 130% на больше, чем у прошлогоднего GT75.

В нашем собственном обзоре GT76 мы обнаружили, что ноутбук совсем не дросселирует, даже когда подвергался 60-минутному стресс-тесту FurMark и Prime95, хотя мы заметили, что компоненты были горячее, чем обычно.Мы также заметили, что ноутбук может непрерывно работать на частоте 4,7 ГГц в цикле Cinebench R15, не беспокоясь.

Заключение

Как вы, возможно, уже поняли, разработка надлежащей системы охлаждения, которая позволяет компонентам работать в полную силу, является одной из важнейших целей исследований и разработок ноутбуков. Различные аспекты, начиная от представления о том, как должен происходить воздушный поток внутри шасси, до выбора правильных материалов и тестирования моделирования, играют решающую роль в обеспечении того, чтобы вы могли работать или играть, не жертвуя производительностью.

Несмотря на то, что мы углубились в некоторые аппаратные аспекты охлаждения, необходимо также провести множество программных оптимизаций, чтобы система могла определять тепловой диапазон и соответствующим образом регулировать его. Мы надеемся, что этот учебник по разработке решений для охлаждения ноутбуков сыграл свою роль в расширении ваших знаний об этом важном, но часто упускаемом из виду аспекте покупки ноутбуков.

MSI заявляет, что ноутбуки с лучшими решениями для охлаждения будут в центре внимания ее предстоящей программы возврата в школу, поэтому ожидайте увидеть улучшенные решения для охлаждения во всем портфеле.

Следите за новостями о ноутбуках 101, в том числе о том, что влияет на точность ЖК-панели, дизайн сенсорной панели, акустику и многое другое.