ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92
как устроена и нужно ли ее промывать? — журнал За рулем

Выясняем, какие могут быть характерные неисправности у системы охлаждения двигателя и как их избежать.

Содержание

Воздушка или водянка

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания предназначена для отвода излишнего тепла от деталей и узлов двигателя. На самом деле эта система вредна для вашего кармана. Приблизительно треть теплоты, полученной от сгорания драгоценного топлива, приходится рассеивать в окружающей среде. Но таково устройство современного ДВС. Идеальным был бы двигатель, который может работать без отвода теплоты в окружающую среду, а всю ее превращать в полезную работу. Но материалы, используемые в современном двигателестроении, таких температур не выдержат. Поэтому по крайней мере две основные, базовые детали двигателя — блок цилиндров и головку блока — приходится дополнительно охлаждать. На заре автомобилестроения появились и долго конкурировали две системы охлаждения: жидкостная и воздушная. Но воздушная система охлаждения постепенно сдавала свои позиции и сейчас применяется, в основном, на очень небольших двигателях мототранспорта и генераторных установках малой мощности. Поэтому рассмотрим подробнее систему жидкостного охлаждения.

Устройство системы охлаждения

Система охлаждения современного автомобильного двигателя включает в себя рубашку охлаждения двигателя, насос охлаждающей жидкости, термостат, соединительные шланги и радиатор с вентилятором. К системе охлаждения подсоединен теплообменник отопителя. У некоторых двигателей охлаждающая жидкость используется еще и для обогрева дроссельного узла. Также у моторов с системой наддува встречается подача охлаждающей жидкости в жидкостно-воздушные интеркулеры или в сам турбокомпрессор для снижения его температуры.

Работает система охлаждения довольно просто. После запуска холодного двигателя охлаждающая жидкость начинает с помощью насоса циркулировать по малому кругу. Она проходит по рубашке охлаждения блока и головки цилиндров двигателя и возвращается в насос через байпасные (обходные) патрубки. Параллельно (на подавляющем большинстве современных автомобилей) жидкость постоянно циркулирует через теплообменник отопителя. Как только температура достигнет заданной величины, обычно около 80–90 ˚С, начинает открываться термостат. Его основной клапан направляет поток в радиатор, где жидкость охлаждается встречным потоком воздуха. Если обдува воздухом недостаточно, то вступает в работу вентилятор системы охлаждения, в большинстве случаев имеющий электропривод. Движение жидкости во всех остальных узлах системы охлаждения продолжается. Зачастую исключением является байпасный канал, но он закрывается не на всех автомобилях.

Схемы систем охлаждения в последние годы стали очень похожи одна на другую. Но осталось два принципиальных различия. Первое — это расположение термостата до и после радиатора (по ходу движения жидкости). Второе различие — это использование циркуляционного расширительного бачка под давлением, либо бачка без давления, являющегося простым резервным объемом.

На примере трех схем систем охлаждения покажем разницу между этими вариантами.

Система охлаждения внедорожника Great Wall Hover (сейчас он известен на нашем рынке под именем Derways DW Hower h4). Термостат стоит перед радиатором на выходе из головки блока цилиндров. Расширительный бачок подсоединен после пробки радиатора и не подвержен действию высоких температур и давлений. 1 — расширительный бачок; 2 — атмосферный шланг расширительного бачка; 3 — подводящий шланг радиатора отопителя; 4 — отводящий шланг радиатора отопителя; 5 — радиатор отопителя; 6 — подводящая труба насоса охлаждающей жидкости; 7 — отводящий шланг от рубашки подогрева дроссельного узла; 8 — подводящий шланг к рубашке подогрева дроссельного узла; 9 — крышка термостата; 10 — подводящий шланг радиатора системы охлаждения; 11 — пробка заливной горловины радиатора системы охлаждения; 12 — радиатор системы охлаждения; 13 — кожух вентилятора; 14 — насос охлаждающей жидкости; 15 — отводящий шланг радиатора системы охлаждения; 16 — шланг, соединяющий радиатор системы охлаждения и расширительный бачок.

Система охлаждения внедорожника Great Wall Hover (сейчас он известен на нашем рынке под именем Derways DW Hower h4). Термостат стоит перед радиатором на выходе из головки блока цилиндров. Расширительный бачок подсоединен после пробки радиатора и не подвержен действию высоких температур и давлений. 1 — расширительный бачок; 2 — атмосферный шланг расширительного бачка; 3 — подводящий шланг радиатора отопителя; 4 — отводящий шланг радиатора отопителя; 5 — радиатор отопителя; 6 — подводящая труба насоса охлаждающей жидкости; 7 — отводящий шланг от рубашки подогрева дроссельного узла; 8 — подводящий шланг к рубашке подогрева дроссельного узла; 9 — крышка термостата; 10 — подводящий шланг радиатора системы охлаждения; 11 — пробка заливной горловины радиатора системы охлаждения; 12 — радиатор системы охлаждения; 13 — кожух вентилятора; 14 — насос охлаждающей жидкости; 15 — отводящий шланг радиатора системы охлаждения; 16 — шланг, соединяющий радиатор системы охлаждения и расширительный бачок.

Система охлаждения двигателя Hyundai Solaris первого поколения. Термостат стоит на выходе из радиатора, а расширительный бачок размещен прямо на радиаторе и выполнен по схеме «без давления». 1 — отводящий шланг радиатора; 2 — шкив насоса охлаждающей жидкости; 3 — крышка термостата; 4 — шланг, соединяющий расширительный бачок; 5 — пробка заливной горловины; 6 — подводящий шланг радиатора; 7 — радиатор; 8 — расширительный бачок.

Система охлаждения двигателя Hyundai Solaris первого поколения. Термостат стоит на выходе из радиатора, а расширительный бачок размещен прямо на радиаторе и выполнен по схеме «без давления». 1 — отводящий шланг радиатора; 2 — шкив насоса охлаждающей жидкости; 3 — крышка термостата; 4 — шланг, соединяющий расширительный бачок; 5 — пробка заливной горловины; 6 — подводящий шланг радиатора; 7 — радиатор; 8 — расширительный бачок.

Система охлаждения восьмиклапанного двигателя Лады Гранты. Термостат стоит перед радиатором. Расширительный бачок циркуляционного типа находится под давлением, имеет герметичную пробку. Через него постоянно проходит охлаждающая жидкость. 1 — расширительный бачок; 2 — пароотводящий шланг радиатора системы охлаждения; 3 — отводящий шланг радиатора системы охлаждения; 4 — датчик температуры охлаждающей жидкости; 5 — корпус термостата; 6 — вентилятор; 7 — головка блока цилиндров; 8 — радиатор системы охлаждения; 9 — подводящий шланг радиатора системы охлаждения; 10 — насос

Система охлаждения двигателя: описание и принцип работы

Помимо главной функции отвода тепла от основных узлов двигателя автомобиля, система охлаждения решает ряд дополнительных задач. Фактически она участвует в работе системы смазки, отопления салона, выхлопа и рециркуляции отработавших газов, турбонаддува и коробки передач. О том, как она устроена, а также в чем заключается принцип работы охлаждающей системы и пойдет речь далее.

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 и принцип работы системы охлаждения ДВС

Устройство комбинированной системы охлаждения ДВСУстройство комбинированной системы охлаждения ДВССистема охлаждения двигателя

Наиболее популярной в современных автомобилях является комбинированная система охлаждения двигателя с принудительной циркуляцией воздуха и жидкости. Она состоит из следующих элементов:

  • Радиатор системы охлаждения.
  • Вентилятор радиатора.
  • Малый и большой охлаждающие контуры.
  • Рубашка системы охлаждения (система каналов в блоке цилиндров).
  • Датчик температуры.
  • Термостат.
  • Расширительный бачок.
  • Насос (помпа).
  • Радиатор печки.
  • Масляный радиатор (опционально).
  • Радиатор системы рециркуляции отработавших газов (опционально).

В момент запуска двигателя насос начинает перекачку жидкости по малому контуру. Когда двигатель нагревается до рабочей температуры, срабатывает термостат и открывает второй (большой) контур охлаждения. Проходя через узлы мотора, охлаждающая жидкость нагревается и расширяется. При увеличении температуры часть жидкости поступает в расширительный бачок. Это позволяет компенсировать

Система охлаждения двигателя | Системы охлаждения автомобиля

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).

Схемы воздушной и жидкостной систем охлаждения двигателя

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.

Решетки трубчато-пластинчатого и трубчато-ленточного радиаторов

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

Видео-урок: Система охлаждения двигателя

Устройство системы охлаждения двигателя. Основные части

Система охлаждения двигателя состоит из следующих основных частей:

  • радиатора
  • расширительного бачка
  • насоса охлаждающей жидкости
  • вентилятора
  • термостата
  • подающих магистралей

Система охлаждения двигателя дает возможность быстрого прогрева двигателя и предохраняет его от перегрева, поддерживая оптимальную температуру. Радиатор соединен трубкой с расширительным бачком. Горловину радиатора закрывает пробка, оснащенная предохранительным клапаном, сбрасывающем излишек нагретой жидкости из радиатора в расширительный бачок, а также впускной клапан, дающий возможность возврата жидкости в радиатор в случае снижения температуры двигателя.

У пробки в положении «закрыто» выступы должны прилегать к бачку. Уровень жидкости проверяется на расширительном бачке. В случае снижения уровня жидкости ниже метки «LOW», необходимо ее долить столько, чтобы уровень поднялся до отметки «FULL».

Насос охлаждающей жидкости, установленный в передней части корпуса двигателя, приводится в движение зубчатым ремнем механизма газораспределения.

Составные части системы охлаждения

Рис. Составные части системы охлаждения в машине (радиатор, расширительный бачок, вентилятор): 1 — радиатор, 2 — пробка радиатора, 3,4,5 — элементы крепления, 6 — кожух вентилятора, 7 — крыльчатка вентилятора, 8 — двигатель вентилятора, 9 — расширительный бачок, 10 — трубка, соединяющая радиатор с расширительным бачком

Составные части системы охлаждения

Рис. Составные части системы охлаждения (магистрали подачи жидкости): 1 — крышка термостата, 2 — прокладка крышки, 3 — термостат, 4 — подводящий шланг радиатора, 5 — отводящий шланг радиатора, 6 — подводящий шланг двигателя, 7 — приемный патрубок двигателя, 8 — прокладка, 9 — подводящий шланг радиатора обогревающего устройства, 10 — отводящий подводящий шланг радиатора обогревающего устройства.

Основные элементы жидкостной системы охлаждения и их назначение

Составные части системы охлаждения

В жидкостных системах охлаждения поршневых двигателей охлаждающая жидкость циркулирует по замкнутому контуру, а тепло рассеивается в окружающую среду с помощью обдуваемого воздухом радиатора.

Основные части жидкостной системы охлаждения:

  • Рубашка охлаждения (1) представляет собой полость, огибающую части двигателя, требующие охлаждения. Циркулирующая по рубашке охлаждения жидкость отбирает у них тепло и переносит его к радиатору.
  • Насос охлаждающей жидкости, или помпа (5) — обеспечивает циркуляцию жидкости по контуру охлаждения. В некоторых двигателях, например мини-тракторов, может применяться термосифонная система охлаждения — то есть система с естественной циркуляцией охлаждающей жидкости, в которой этот насос отсутствует. Может приводиться в движение либо через ременную передачу от вала двигателя, либо от отдельного электродвигателя.
  • Термостат (2) — предназначен для поддержания рабочей температуры двигателя. Термостат перенаправляет охлаждающую жидкость по малому кругу — в обход радиатора, если температура не достигла рабочей.
  • Радиатор системы охлаждения (3) обычно имеет пластинчатую структуру, которая обдувается снаружи потоком воздуха. Обычно для изготовления радиатора используют алюминий, но могут применить и другие материалы хорошо проводящие тепло. К примеру, для изготовления масляных радиаторов не редко применяют медь.
  • Вентилятор (4) необходим для нагнетания дополнительного воздуха для обдува радиатора, в том числе во время остановок и при движении на малой скорости. В старых моделях автомобилей вентилятор приводили в движение от вала двигателя с помощью ременной передачи, но в современных автомобилях, за исключением крупных грузовиков, он работает от электродвигателя.
  • Расширительный бак содержит запас охлаждающей жидкости. С атмосферой расширительный бак сообщается через клапан, поддерживающий избыточное давление охлаждающей жидкости при работе, что позволяет двигателю работать при большей температуре, не допуская кипения охлаждающей жидкости. В старых моделях автомобилей часто расширительные бачки отсутствовали и запас охлаждающей жидкости находился в верхнем бачке радиатора. С распространением антифризов на основе этиленгликоля использование расширительного бака стало обязательным, т.к. при нагреве специальная жидкость имеет свойство расширяться.

Видео: Система охлаждения

Система охлаждения двигателя автомобиля | Системы охлаждения автомобиля

Назначение системы охлаждения

Большая часть серьёзных неисправностей автомобиля связана с перегревом двигателя. Температура газов в цилиндре достигает 2000 гр. При сгорании топлива в цилиндре образуется большое количество тепла, которое необходимо отвести и тем самым не допустить перегрева деталей двигателя.

Принципы построения систем охлаждения

Снижение эффективности работы системы охлаждения приводит к увеличению температуры поршней, уменьшению зазоров между поршнем и цилиндром. Тепловые зазоры уменьшаются до нуля. Поршень задевает за стенки цилиндра, образуются задиры, перегретое масло теряет смазочные свойства и масляная плёнка разрывается. Такой режим работы может привести к заклиниванию двигателя. Перегрев сопровождается неравномерным расширением головки блока, болтов крепления, блока двигателя и пр. В дальнейшем разрушение двигателя неизбежно: трещины в головке блока, деформация плоскостей стыка головки и самого блока цилиндров, образуются трещины сёдел клапанов и т.п. — неприятно даже перечислял, всё это, поэтому лучше до этого не доводить!

Система охлаждения двигателя и масла призвана не допустить подобного развития событий, но для того, чтобы система справилась с поставленными задачами, необходимо использовать качественную охлаждающую жидкость (ОЖ). Низкозамерзающие ОЖ называют антифризами — от английского слова «antifreeze». Ранее ОЖ приготовляли на основе водных растворов одноатомных спиртов, гликолей, глицерина и неорганических солей. В настоящее время предпочтение отдано моноэтиленгликолю — бесцветной сиропообразной жидкости с плотностью примерно 1,112 г\см2 и температурой кипения 198 гр. Задача ОЖ не только охлаждать двигатель, но и не кипеть во всём диапазоне температур работы двигателя и его компонентов, иметь высокую теплоёмкость и теплопроводность, не пениться, не оказывать вредного воздействия на патрубки и уплотнения, обладать смазывающими и антикоррозийными свойствами.

В 70 х годах выпускался антифриз на основе водного раствора моноэтиленгликоля с температурой начала кристаллизации — 40 гр. Он не требовал разбавление водой при добавлении в систему охлаждения. Этот препарат получил название ТОСОЛ — по названию лаборатории «Технология Органического Синтеза». Т.к. название не запатентовано, то ТОСОЛом называют готовый к применению продукт, а «антифризом» — концентрированный раствор (хотя ТОСОЛ тоже антифриз).

Готовые антифризы окрашивают для безопасности и выбирают броские цвета: синий, зелёный, красный. В процессе эксплуатации антифриз теряет полезные свойства — снижаются антикоррозийные свойства, возрастает склонность к пенообразованию. Срок службы отечественных ОЖ от 2 до 5 лет, импортных 5-7 лет.

На рисунке, приведённом ниже, изображена схема системы охлаждения автомобиля. Ничего особенного или сложного в системе охлаждения нет и тем не менее…

Система охлаждения

Рис. 1 — двигатель, 2 — радиатор, 3 — отопитель, 4 — термостат, 5 — расширительный бачок, 6 — пробка радиатора, 7 — верхний патрубок, 8 — нижний патрубок, 9 — вентилятор радиатора, 10 — датчик включения вентилятора, 11 — датчик температуры, 12 — помпа.

При пуске двигателя начинает вращаться помпа (водяной насос). Привод помпы может иметь свой шкивок, приводимый во вращение ремнем вспомогательного оборудования или приводиться вращением ремня ГРМ. В системе охлаждения находится крыльчатка, которая вращаясь, приводит в движение охлаждающую жидкость. Для быстрого прогрева двигателя система «закорочена», т.е. термостат закрыт и не пропускает жидкость в радиатор охлаждения. По мере роста температуры охлаждающей жидкости открывается термостат, переводя систему в другое состояние, когда охлаждающая жидкость проходит по длинному пути — через радиатор системы охлаждения (короткий путь перекрыт термостатом). Термостаты имеют различные характеристики открытия. Обычно на кромке нанесена температура открытия. Наверное не стоит объяснять устройство радиатора. В нижней части радиатора установлен датчик включения вентилятора. Если температура охлаждающей жидкости достигнет определённой величины — датчик замкнётся, а т.к. электрически он соединён на разрыв цепи питания электровентилятора, то при замыкании — должен включиться вентилятор системы охлаждения. По мере остывания охлаждающей жидкости — вентилятор выключается, а термостат перекрывает длинный путь на короткий. Всё просто, но не очень…

Такая схема является основой, но жизнь не стоит на месте и различные производители усовершенствуют системы охлаждения. На некоторых автомобилях Вы не найдёте датчика включения вентилятора системы охлаждения, т.к. вентилятор включается от ЭБУ двигателем в зависимости от показаний датчика температуры охлаждающей жидкости. Стоит обратить внимание на ситуацию, при которой при вклинении зажигания — сразу включается вентилятор системы охлаждения. Или неисправен датчик температуры, или повреждены его цепи, или неисправен сам ЭБУ двигателем — он «не видит» температуру двигателя и на всякий случай включает сразу вентилятор.

На некоторых а\м на пути к отопителю установлены специальные электроклапана, разрешающие или перекрывающие путь охлаждающей жидкости (БМВ, МЕРСЕДЕС). Такие клапана иногда «помогают» системе охлаждения выйти из строя.

Поиск и устранение неисправностей в системе охлаждения

Специалистами фирмы «АБ-Инжиниринг» под руководством Хрулева А.Э. разработала таблица причин и последствий перегрева двигателя. Сам перегрев двигателя — это температурный режим его работы, характеризуемый закипанием охлаждающей жидкости. Но не только перегрев является неисправностью. Работа двигателя при постоянно пониженной температуре тоже считаем неисправностью, т.к. при этом двигатель работает при несвойственном ему температурном режиме. Выход из строя термостата, электровентилятора или вязкостной муфты, термовыключателей и пр. приведет к нештатной работе системы охлаждения. Если водитель вовремя обнаружит признаки нарушения теплового режима работы двигателя и не допустит необратимых процессов, то ремонт системы охлаждения не будет дорогим и долгим. Поэтому настоятельно рекомендуем обратить Ваше (и Ваших клиентов) внимание на температурные режимы двигателя.

Поиск неисправности рекомендуем проводить с «холодного» двигателя до установления рабочего режима.

А. Первым делом необходимо проверить схему соединения патрубков системы охлаждения, если автомобиль не новый или поступил в ремонт после ремонта на другом сервисе.

Кому-то такое предложение покажется смешным, но жизнь показала обратное, примеры:

  • собранный после капремонта автомобиль имел соединение патрубка системы вентиляции картера с расширительным бачком системы охлаждения;
  • установленный нештатный вентилятор с лопастями, направляющими воздушный поток не в ту сторону;
  • лопасти электровентилятора свободно вращаются на валу выключенного двигателя;
  • разъёмы электровентилятора разболтаны или оборваны и т.п.

Осмотреть радиатор на предмет внешнего засорения. Осмотреть зоны и пути естественного охлаждения двигателя. Отрицательным примером может служить мощная защита нижней части двигателя, которая преграждает путь воздушному потоку, охлаждающему двигатель снизу. Иногда поломка бампера, нижняя часть которого имеет направляющие воздушного потока на двигатель, приводит к перегреву (VW «Пассат» Б3).

Б. После осмотра необходимо проверить уровень охлаждающей жидкости в системе, наличие и исправность клапанов крышек радиатора и расширительного бачка, целостность патрубков и шлангов. Уточнить, какой антифриз или просто вода залиты в систему, т.к. температура кипения у каждой жидкости своя.

Если первые два пункта (А или Б) выявили какие-то неисправности, их необходимо устранить или принять к сведению при вынесении «приговора». При добавлении охлаждающей жидкости необходимо помнить, что не все автомобили спроектированы по принципу «просто добавь воды». К примеру на автомобиле БМВ (М20, Е34) при добавлении охлаждающей жидкости необходимо включить зажигание и установить регуляторы температуры печки в режим «максимально тепло», чтобы включились клапана печки и открылись для движения охлаждающей жидкости по системе, к тому же необходимо поднять радиатор вверх, т.к. расширительный бачок, встроенный в радиатор «чудо-проектировщиками» Германии, расположен ниже уровня печки салона и она часто завоздушивается.

Если есть подозрение на то, что двигатель завоздушен (в системе находится воздух, который препятствует движению жидкости), необходимо выкрутить специальные заглушки системы охлаждения для выпуска воздуха. Расположены они обычно в верхней части системы охлаждения двигателя. Запустить двигатель, включить отопители салона, включит вентилятор. Наблюдать за прогревом двигателя, узлов и агрегатов. Если в системе есть расширительный бачок, то проверить циркуляцию жидкости, т.е. её движение по системе. При добавлении оборотов двигателя до 2 500 — 3 000 в бачок должна поступать мощная струя охлаждающей жидкости. Из выкрученных (не полностью!) заглушек может некоторое время выходить воздух и как только польётся жидкость — заглушки необходимо закрутить. По мере прогрева двигателя из отопителя салона должен идти прогревающийся воздух. Если двигатель прогревается, а воздух из отопителя холодный, то это является первым признаком «завоздушивания» системы охлаждения. Необходимо заглушить двигатель и принять меры по поиску и устранению этой неисправности.

При исправном термостате (температура открытия может быть разной от 80 до 95 градусов) после прогрева нижний патрубок радиатора должен иметь примерно такую же температуру, как и верхний. Если это не так, значит плохая прокачка охлаждающей жидкости через радиатор.

При исправном термостате через некоторое время после его открытия должен включиться вентилятор системы охлаждения. Если в системе установлен не электровентилятор, то необходимо проверить датчик включения цепи электромагнитной муфты или работу вязкостной муфты. При неисправности вязкостной муфты вентилятор системы охлаждения на разогретом двигателе можно остановить и удерживать рукой (при остановке соблюдать осторожность — останавливать мягким предметом, чтобы не повредить крыльчатку вентилятора или руку). Необходимо проверить напор воздуха и его температуру — горячий воздух должен быть направлен на двигатель.

Давление в системе охлаждения должно медленно возрастать по мере прогрева двигателя и медленно опускаться после выключения двигателя. Если верхний патрубок, идущий к радиатору раздувается при повышении оборотов двигателя, необходимо проверить, не попадают ли в систему охлаждения часть отработанных газов. Обычно это заметно по масляной плёнке в расширительном бачке или пузырению охлаждающей жидкости. При этом из глушителя обычно интенсивно идёт белый дым от разогретой и испаряющейся охлаждающей жидкости, попадающей в цилиндры двигателя. В таком случае необходимо проверить маслозаливную горловину двигателя и сели на ней белая эмульсия, то охлаждающая жидкость не только в цилиндрах двигателя, но и в системе смазки (необходимо прекратить движение). Приведём несколько примеров из практики различных сервисов, которые «говорят» о том, что диагностика Двигателя неотделима от диагностики всех систем автомобиля, в том числе и системы охлаждения.

А\м МАЗДА 626 — хозяин жалуется на неравномерность оборотов двигателя или повышенные обороты холостого хода. Проверка системы управления (и самодиагностика) не выявили неисправности. Обратили внимание на повышенное напряжение на температурном датчике охлаждающей жидкости.

Система управления добавляет количество топлива, т.к. реагирует на высокое напряжение на датчике (двигатель холодный). Оказалось, что в системе охлаждения мало жидкости, датчик «оголён». Просто добавлен до нормального уровень охлаждающей жидкости и обороты нормализуются.

А\м ФОРД — охлаждающая жидкость попадала в масло нетрадиционным путём — через систему охлаждения масла, расположенную вокруг масляного фильтра.

А\м ФОРД — после прогрева двигателя переставал работать один цилиндр. Замена свечи и другие работы приводили к положительному результату (к определению неисправности это не имело отношения, просто за время проведения работ двигатель остывал) — цилиндр начинал работать и клиент уезжал. На следующий день он снова у нас. Оказалось — трещина в головке блока в районе выпускного клапана неработающего цилиндра. Пока двигатель холодный — всё в норме. При прогреве — трещина увеличивалась и начинала пропускать охлаждающую жидкость в цилиндр. Смесь обеднялась и начинались перебои в работе, а затем полностью отключался цилиндр.

Таких примеров можно приводить много, они есть в практике каждого авторемонтника. Главный вывод должен сделать себе каждый, кто серьёзно занят авторемонтом — замечать и анализировать всё значительное и незначительное, т.к. эти позиции могут резко поменяться местами.

Система охлаждения двигателя - устройство, принцип работы, конструкция

Назначение и характеристика

Системой охлаждения называется совокупность устройств, осуществляющих принудительный регулируемый отвод и передачу теплоты от деталей двигателя в окружающую среду.

Система охлаждения предназначена для поддержания оптимального температурного режима, обеспечивающего получение максимальной мощности, высокой экономичности и длительного срока службы двигателя.

При сгорании рабочей смеси температура в цилиндрах двигателя повышается до 2500 °С и в среднем при работе двигателя составляет 800...900°С. Поэтому детали двигателя сильно нагреваются, и если их не охлаждать, то будут снижаться мощность двигателя, его экономичность, увеличиваться изнашивание деталей и может произойти поломка двигателя.

При чрезмерном охлаждении двигатель также теряет мощность, ухудшается его экономичность и возрастает изнашивание.

Для принудительного и регулируемого отвода теплоты в двигателях автомобилей применяют два типа системы охлаждения (рисунок 1). Тип системы охлаждения определяется теплоносителем (рабочим веществом), используемым для охлаждения двигателя.

Рисунок 1 – Типы систем охлаждения

Применение в двигателях различных систем охлаждения зависит от типа и назначения двигателя, его мощности и класса автомобиля.

Жидкостная система охлаждения

В жидкостной системе охлаждения используются специальные охлаждающие жидкости -- антифризы различных марок, имеющие температуру загустевания - 40 °С и ниже. Антифризы содержат антикоррозионные и антивспенивающие присадки, исключающие образование накипи. Они очень ядовиты и требуют осторожного обращения. По сравнению с водой антифризы имеют меньшую теплоемкость и поэтому отводят теплоту от стенок цилиндров двигателя менее интенсивно.

Так, при охлаждении антифризом температура стенок цилиндров на 15...20°С выше, чем при охлаждении водой. Это ускоряет прогрев двигателя и уменьшает изнашивание цилиндров, но в летнее время может привести к перегреву двигателя.

Оптимальным температурным режимом двигателя при жидкостной системе охлаждения считается такой, при котором температура охлаждающей жидкости в двигателе составляет 80 ...100 °С на всех режимах работы двигателя.

Это возможно при условии, что с охлаждающей жидкостью уносится в окружающую среду 25...35 % теплоты, выделяющейся при сгорании топлива в цилиндрах двигателя. При этом в бензиновых двигателях величина отводимой теплоты больше, чем в дизелях.

На рисунке 2 приведена диаграмма распределения теплоты, выделяющейся при сгорании топлива в цилиндрах двигателей автомобилей при жидкостной системе охлаждения.

Рисунок 2 – Диаграмма распределения теплоты

Из диаграммы следует, что в механическую работу преобразуется 20...35% теплоты, уносится с отработавшими газами 35...40%, теряется на трение 5 % и уносится с охлаждающей жидкостью 25...35 % теплоты.

По сравнению с воздушной жидкостная система охлаждения более эффективная, менее шумная, обеспечивает меньшую среднюю температуру деталей двигателя, улучшение наполнения цилиндров горючей смесью и более легкий пуск двигателя при низких температ

Их типы, виды и разновидности

Системы охлаждения компьютера бывают разных типов и разной эффективности. Вне зависимости от этого, у них у всех одна и та же цель: остудить устройства внутри системного блока, чем предохранить их от сгорания и повысить эффективность работы. Разные системы предназначены для охлаждения разных устройств и делают они это при помощи разных способов. Это, конечно, не самая захватывающая тема, но меньше важной она от этого не становится. Сегодня мы подробно разберемся какие системы охлаждения нужны нашему компьютеру, и как добиться максимальной эффективности их работы.

Для начала предлагаю быстренько пробежаться по системам охлаждения вообще, дабы к изучению компьютерных их разновидностей мы подошли максимально подготовленными. Надеюсь, что это сэкономит наше время и упростит понимание. Итак. Системы охлаждения бывают…

Воздушные системы охлаждения

Сегодня это наиболее распространенный тип систем охлаждения. Принцип его действия очень прост. Тепло от нагревающего компонента передается на радиатор с помощью теплопроводящих материалов (может быть прослойка воздуха или специальная теплопроводящая паста). Радиатор получает тепло и отдает его в окружающее пространство, которое при этом либо просто рассеивается (пассивный радиатор), либо сдувается вентилятором (активный радиатор или кулер). Такие системы охлаждения устанавливаются непосредственно в системный блок и практически на все греющиеся компьютерные компоненты. Эффективность охлаждения зависит от размеров эффективной площади радиатора, металла из которого он сделан (медь, аллюминий), скорости проходящего потока воздуха (от мощности и размеров вентилятора) и его температуры. Пассивные радиаторы устанавливаются на те компоненты компьютерной системы, которые не очень сильно греются в процессе работы, и возле которых постоянно циркулируют естественные воздушные потоки. Активные системы охлаждения или кулеры разработаны в основном для процессора, видеоадаптера и прочих постоянно и напряженно работающих внутренних компонентов. Для них иногда могут устанавливаться и пассивные радиаторы, но обязательно с более эффективным чем обычно отводом тепла при низкой скорости воздушных потоков. Это дороже стоит и применяется в специальных бесшумных компьютерах.

vozdushnaya-sistema-ohlazhdeniya-deepcool-frostwin-v2-0

Жидкостные системы охлаждения

Чудо-диво-изобретение последней десятилетки, используется в основном для серверов, но в связи с бурным развитием техники, со временем имеет все шансы перебраться и в домашние системы. Дорого и немного страшно, если представить, но достаточно эффективно, поскольку вода проводит тепло в 30 (или около того) раз быстрее воздуха. Такой системой можно практически без шума одновременно охлаждать несколько внутренних компонентов. Над процессором помещается специальная металлическая пластинка (теплосъемник), которая собирает тепло с процессора. Поверх теплосъемника периодически прокачивается дистиллированная вода. Собирая с него тепло, вода попадает в радиатор охлажденный воздухом, остывает и начинает свой второй круг с металлической пластины над процессором. Радиатор при этом рассеивает собранное тепло в окружающую среду, охлаждается и ждет новую порцию нагретой жидкости. Вода в таких системах может быть специальная, например, с бактерицидным либо антигальваническим эффектом. Вместо такой воды может использоваться антифриз, масла, жидкие металлы или еще какая-нибудь жидкость, обладающая высокой теплопроводностью и высокой удельной теплоемкостью, дабы обеспечить максимальную эффективность охлаждения при наименьшей скорости циркуляции жидкости. Конечно, такие системы более дорогие и сложные. Они состоят из помпы, теплосъемника (ватерблок или головка охлаждения), прикрепленного к процессору, радиатора (может быть как активным, так и пассивным), обычно прикрепленного к задней части корпуса компьютера, резервуара для рабочей жидкости, шлангов и датчикв потока, разнообразных измерителей, фильтров, сливных кранов и пр. (перечисленные компоненты, начиная от датчиков, опциональны). Кстати, замена такой системы — занятие не для слабонервных. Это вам не вентилятор с радиатором поменять.

0110

Фреоновая установка

Маленький холодильник, устанавливаемый прямо на нагревающийся компонент. Они эффективны, но в компьютерах применяются в основном, исключительно для разгона. Знающие люди говорят, что у него больше недостатков, чем достоинств. Во-первых, конденсат, который появляется на детальках, более холодных, чем окружающая среда. Как вам перспектива появления жидкости внутри святая святых? Повышенное энергопотребление, сложность и немалая цена – меньшие недостатки, но от этого достоинствами тоже не становятся.

8a6f278aaa60

 

Системы открытого охлаждения

В них используется сухой лед, жидкий азот либо гелий в специальном резервуаре (стакане), установленном прямо на охлаждаемом компоненте. Используется Кулибиными для самого экстремального разгона или оверклокинга, по нашему. Недостатки те же – дороговизна, сложность и пр. + 1 очень существенный. Стакан надо постоянно наполнять и периодически бегать в магазин за его содержимым.

cool-extreme

Системы каскадного охлаждения

Две и более последовательно подключенные системы охлаждения (например, радиатор + фреон). Это самые сложные в реализации системы охлаждения, которые в состоянии работать без перерывов, в отличие от всех остальных.

Комбинированные системы охлаждения

Такие сочетают в себе элементы охлаждения систем различных типов. В пример комбинированных можно привести Ватерчпперы. Ватерчипперы = жидкость + фреон. Антифриз циркулирует в системе жидкостного охлаждения и кроме нее охлаждается еще и фреоновой установкой в теплообменнике. Еще более сложно и дорого. Сложность в том, что теплоизоляция понадобится и всей этой системе, зато этот агрегат можно применять для одновременного эффективного охлаждения сразу нескольких компонентов, что довольно сложно реализуется в других случаях.

Системы с элементами Пельтелье

Они никогда не используются самостоятельно и кроме этого, имеют наименьшую эффективность. Их принцип работы описал Чебурашка, когда предложил Гене понести чемоданы (“Давай я понесу чемоданы, а ты понесешь меня”). Элемент Пельтелье устанавливают на нагревающий компонент, а другую сторону элемента охлаждают другой, обычно воздушной или жидкостной системой охлаждения. Поскольку возможно охлаждение до температуры ниже окружающей среды, то проблема конденсата актуальна и в этом случае. Элементы Пельтелье менее эффективны, чем фреоновое охлаждение, но при этом тише и не создают вибраций, как холодильники (фреон).

Если вы никогда не замечали, то внутри вашего системного блока постоянно кипит бурнейшая деятельность: ток бегает туда-сюда, процессор считает, память запоминает, программы работают, жесткий диск вертится. Компьютер работает, одним словом. Из школьного курса физики мы знаем, что проходящий ток нагревает устройство, а если устройство греется, то это – нехорошо. В худшем случае оно просто перегорит, а в лучшем будет просто туго работать. (Это действительно частая причина не слабо тормозящей системы). Именно во избежание таких вот неприятностей внутри вашего системного блока предусмотрено несколько видов разнообразных систем охлаждения. По крайней мере, для самых важных компонентов.

Охлаждение системного блока

Как производится охлаждение? В основном – воздухом. Когда вы включаете компьютер, он начинает гудеть – включается вентилятор (очень часто их несколько), потом он затихает. Через несколько минут работы, когда ваша система достигла определенного порогового температурного значения, вентилятор включается вновь. И так все время работы. Самый большой и самый заметный вентилятор внутри системного блока просто выдувает из коробки нагревшийся воздух, чем и охлаждает все вместе взятое, включая компоненты, на которые трудно установить собственную систему охлаждения, например, жесткий диск. По законам той самой физики, на место нагретого воздуха через специальные вентиляционные отверстия в передней части системного блока, поступает охлажденный воздух. Точнее тот, который еще просто не успел нагреться. Охлаждая собой внутренние части компьютера, он нагревается сам и выходит через отверстия в боковой и/ или задней панели системного блока.

Охлаждение процессора

У процессора, как у очень важного и постоянно загруженного компонента вашего железного друга есть личная система охлаждения. Она состоит аж из двух компонентов – радиатора и вентилятора, конечно же меньших размеров, чем тот о котором мы только что говорили. Радиатор иногда называют теплосъемником, в соответствии с его основной функциональной деятельностью – он рассеивает тепло от процессора (пассивное охлаждение), а маленький вертилятор сверху сдувает тепло с радиатора (активное охлаждение). Кроме этого, процессор смазывается специальной термопастой, способствующей максимальной передаче тепла от процессора к радиатору. Дело в том, что поверхности и процессора, и радиатора даже после полировки имеют зазубрины около 5 мкм. В результате таких зазубрин между ними остается тончайший воздушный слой с очень низкой теплопроводимостью. Именно эти промежутки и замазываются пастой из вещества с высоким коэффициентом теплопроводности. У пасты ограниченный срок действия, соответственно, ее нужно менять. Это удобно делать одновременно с чисткой системного блока, о которой мы поговорим чуть ниже, тем более, что старая паста вообще может давать обратный эффект.

Охлаждение видеокарты

Современная видеокарта – это компьютер внутри компьютера. Система охлаждения крайне необходима и ей. У простеньких и дешевых видеокарт системы охлаждения может и не быть, а вот современные видеоадаптеры для игровых монстров в обязательном порядке нуждаются в освежающей прохладе, пожалуй, даже больше чем вы в сорокаградусную жару.

Загрязнение пылью

Вместе с воздухом из комнаты внутрь вашего системного блока поступает пыль. Причем, даже в регулярно убираемом и проветриваемом помещении, пыли, на диво, достаточно, чтобы за несколько месяцев ежедневной работы  опутать вашу новенькую крутилку неизвестно откуда взявшимися длинными, малоприятными для глаз шерстяными лохмами. Это дает обратный эффект – забиваются вентиляционные отверстия, а “лохмы” (кроме того, что они физически не позволяют крутиться вентилятору) не хуже норковой шубы согреют ваш компьютер до самого процессора, причем не только в тропический зной, но и в полярную вьюгу. Человек, насколько я знаю, болеет от переохлаждения, компьютер же вполне может заболеть от перегрева. Лечим бедолагу приблизительно раз в пол года не антибиотиками и горячим чаем с малиной, а пылесосом. Желательно приобретенном в специальном магазине компьютерной техники. Привычный, в очень крайнем случае, сойдет, но следует быть предельно осторожным со статическим электричеством. Его очень не любят внутренние компоненты.

Чистка системы охлаждения

Первый признак плохо работающей или не работающей совсем системы – “не гудит” вентилятор и греется системный блок. Кстати, это частая причина самовыключения компьютера или слишком медленной работы системы, а диагноз настолько прост, что может банально не прийти в голову. И начинается: обновление драйверов, сканирование антивирусом, аппаратное обновление системы, покупка дополнительных модулей оперативной памяти и прочие невеселые телодвижения. Смешно? Скорее печально. Срочно вскрываем пациента и смотрим, что у него внутри. Желательно перед этим поискать точный алгоритм проведения процедуры в технической документации у производителей материнки.

В принципе, в чистке системного блока нет ничего сложного. Нужно выключить компьютер, не забыв вытянуть шнур из розетки, разобрать системный блок и аккуратно очистить все внутренности от пыли. В магазинах продаются специальные пылесосы, которыми это делать лучше всего. Больше всего пыли скапливается на радиаторе с вентилятором и возле вентиляционных отверстий на системном блоке. Аккуратно удаляем с них пылевые накопления и смазываем при необходимости (у вентилятора нужно снять наклейку и капнуть несколько капель на ось вентилятора). Неплохо подойдет масло для швейных машинок. Кроме этого, необходимо очистить процессор от старой термопасты и намазать на него новую. Аналогичные действия повторяем с видеокартой и вентилятором системного блока. Осталось собрать компьютер и пользоваться им еще несколько месяцев перед проведением повторной чистки системного блока. Ноутбуки чистить тоже нужно, причем судя по моему опыту – несколько чаще, чем стационарные (малые расстояния между компонентами внутри ноута и потребление печенюшек и бутербродов рядом с ним любимым делают свое черное дело). Многие пользователи легко справляются с этой процедурой без помощи компьютерных специалистов, но лучше не спешить, особенно с ноутбуками, если вы не чувствуете себя достаточно уверенно. Риски: статическое электричество может вывести из строя материнку, процессор или что-нибудь еще, а также вы сами, в силу неопытности, запросто можете повредить что-нибудь важное. Шутки-шутками, но делать это действительно нужно, иначе проблем может появиться просто немерянное количество.

Если же вы почистили компьютер, но заметного облегчения это не принесло, возможно вам придется установить более сильную систему охлаждения. В самом легком случае может помочь дополнительный вентилятор. Чтобы узнать степень нагрева системных компонентов, можно заглянуть на сайт производителя материнской платы. Вполне возможно, что там вы найдете специальное программное обеспечение, которое поможет это определить. Усредненные показатели для процессора это 30-50 градусов, а в режиме нагрузки до 70-ти. Винчестер не должен греться более чем на 40 градусов. Более точные показатели следует проверить в технической документации.

В завершение описанного, хочу сказать, что в 90 (если не больше) процентах случаев вполне подойдет стандартная штатная система охлаждения. Метаться между качеством и ценой, а также внедрять систему охлаждения в свой компьютер (иногда это довольно рискованно и совсем не просто) действительно нужно владельцам серверов, мощных игровых компьютеров и любителям экспериментов с разгоном. Если же вы покупаете компьютер для дома или офиса, вам нужно просто поинтересоваться, что у него внутри, дабы возможная экономия производителя не вылезла для вас боком.

 

Помогла ли вам статья? cool-extremeДа cool-extremeНет Стоп Спасибо! Ваш голос учтен.

Система охлаждения | инжиниринг | Britannica

Система охлаждения , устройство, используемое для поддержания температуры конструкции или устройства от превышения пределов, обусловленных потребностями безопасности и эффективности. При перегреве масло в механической коробке передач теряет свою смазочную способность, в то время как жидкость в гидравлической муфте или преобразователе протекает под созданным давлением. В электродвигателе перегрев вызывает ухудшение изоляции. Поршни в перегретом двигателе внутреннего сгорания могут заедать (прилипать) в цилиндрах.Системы охлаждения используются в автомобилях, промышленном оборудовании, ядерных реакторах и многих других типах машин. (Об обработке систем охлаждения, используемых в зданиях, см. . Кондиционирование воздуха.)

Подробнее на эту тему

строительство: отопление и охлаждение

Системы контроля атмосферы в малоэтажных жилых зданиях используют природный газ, мазут или электрические катушки сопротивления в качестве центральных источников тепла ;...

Обычно используемые охлаждающие агенты представляют собой воздух и жидкость (обычно воду или раствор воды и антифриза), по отдельности или в комбинации. В некоторых случаях может быть достаточно прямого контакта с окружающим воздухом (свободная конвекция); в других случаях может потребоваться принудительная конвекция воздуха, создаваемая либо вентилятором, либо естественным движением горячего тела. Жидкость обычно перемещается через непрерывный контур в системе охлаждения с помощью насоса.

В коробке передач, если площадь поверхности корпуса (контейнера) достаточно велика по сравнению с потерянной мощностью, или если коробка передач находится в движущемся транспортном средстве, обычно имеется достаточная свободная конвекция и нет необходимости в искусственном охлаждении.Для усиления эффекта охлаждения за счет увеличения площади поверхности корпус может быть снабжен тонкими металлическими ребрами. На некоторых стационарных механических трансмиссиях может потребоваться циркуляция смазочного масла по трубам, окруженным холодной водой, или использование вентилятора для продувки воздуха по трубам, окруженным маслом в резервуаре. На многих электродвигателях вентилятор прикреплен к вращающемуся элементу для создания потока охлаждающего воздуха через корпус.

В автомобиле движение транспортного средства обеспечивает достаточное охлаждение с принудительной конвекцией для трансмиссии и зубчатых колес задней оси; однако в двигателе выделяется столько энергии, что, за исключением некоторых ранних моделей и некоторых небольших автомобилей с маломощными двигателями, воздушного охлаждения недостаточно, и требуется система водяного охлаждения (радиатор).

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Типичная автомобильная система охлаждения содержит (1) ряд каналов, отлитых в блоке цилиндров и головке цилиндров, окружающих камеры сгорания циркулирующей жидкостью для отвода тепла; (2) радиатор, состоящий из множества маленьких трубок, снабженных сотами ребер для быстрой передачи тепла, который принимает и охлаждает горячую жидкость из двигателя; (3) водяной насос, обычно центробежного типа, для циркуляции жидкости через систему; (4) термостат для контроля температуры путем изменения количества жидкости, поступающей в радиатор; и (5) вентилятор для подачи свежего воздуха через радиатор.

Для предотвращения замерзания раствор антифриза либо добавляется, либо заменяется водой. Чтобы повысить температуру кипения раствора, в системе охлаждения обычно создается герметичная крышка с радиатором с клапанами, которые открываются наружу при заданном давлении и внутри, чтобы предотвратить разрежение при охлаждении системы.

Принцип работы систем охлаждения менее чем за 5 минут

Узнайте, как работает система охлаждения двигателя внутреннего сгорания

Система охлаждения необходима, чтобы помочь двигателю вашего автомобиля поддерживать его работу температура без перегрева. Эта система использует охлаждающую жидкость, чтобы помочь передать тепло двигателя радиатор, где тепло охлаждающей жидкости отводится, а затем рециркулирует обратно в двигатель через водяной насос. К системе охлаждения двигателя прикреплен пассажирский салон обогреватель, который обеспечивает тепло в салоне пассажиров.Каждый компонент системы охлаждения соединен с использованием шлангов охлаждающей жидкости и нагревателя. шланги. Пока двигатель холодный, термостат системы охлаждения используется для блокировки потока охлаждающей жидкости до двигатель прогрелся до рабочей температуры.

Что не так?

Система охлаждения подвержена вибрации и нагреву двигателя. Со временем это может привести к усталости и выходу из строя компонентов, шлангов, прокладок и уплотнений вызывая течет система охлаждения. Эти утечки являются распространенной автомобильной проблемой и могут быть предотвращается проверкой системы всякий раз, когда осуществляется автосервис.

СПОНСОРНЫЕ ССЫЛКИ

Что делает систему охлаждения?

Большинство автомобилей (включая гибриды) будут иметь следующие компоненты, включенные в их система охлаждения двигателя.

1. Охлаждающая жидкость двигателя

Хладагент или антифриз (то же самое) используется для передачи тепла от двигатель к радиатор и должен быть добавлен и обслуживаться регулярно промывать охлаждающую жидкость, чтобы предотвратить коррозию и Избегать перегрева двигателя.

2. Шланги радиатора

СПОНСОРНЫЕ ССЫЛКИ

Шланги охлаждающей жидкости или радиатора используются для подачи охлаждающей жидкости к каждому компоненту и являются удерживается с помощью хомутов. Эти шланги изготавливаются индивидуально для каждого автомобиля и каждое применение и представляют собой предварительно отлитые из нейлона двойные стенки, способные выдерживать температуру двигателя и вибрации. Верхний и нижний шланги радиатора больше по размеру, чем нагреватель и обойти шланги и нести больший объем охлаждающей жидкости.Проверить кондиционер подождите, пока двигатель не остынет, и сожмите шланг. Если шланг хрупкий или очень мягкий Шланги радиатора следует заменить.

3. Водяной насос

Насос для воды или охлаждающей жидкости используется для циркуляции охлаждающей жидкости двигателя по всей системе, чтобы помочь сохранить двигатель остыл во время работы. Этот насос может приводиться в движение двигателем змеевик ремень, ремень ГРМ или цепь ГРМ.На гибридных автомобилях и внедорожниках это насос может приводиться в действие электродвигателем внутри самого насоса. Эти насосы может потерпеть неудачу из-за старения и утечки или издаст скрипучий или ворчащий звук, в котором дело Водяной насос должен быть заменен.

СПОНСОРНЫЕ ССЫЛКИ

4. Радиатор

Радиатор используется для отвода тепла от охлаждающей жидкости двигателя и передачи его наружу. Атмосфера через ребра радиатора.Когда воздух проходит через эти плавники либо с помощью охлаждающего вентилятора или впереди автомобилей При движении он понижает температуру охлаждающей жидкости, которая затем возвращается в двигатель. В приведенном ниже примере ребра радиатора заблокированы с грязью и мусором, который будет заставить двигатель нагреваться. Если в верхнем или нижнем пластиковом резервуаре или алюминиевом сердечнике появляется утечка радиатор необходимо заменить.

5.Крышка радиатора

Крышка радиатора предназначена для поддержания давления в системе охлаждения, которое будет увеличить температуру кипения охлаждающей жидкости двигателя. Эта подпружиненная крышка имеет верхнее и нижнее уплотнение и могут быть расположены либо на бачке с охлаждающей жидкостью, либо на бачок радиатора.

СПОНСОРНЫЕ ССЫЛКИ

6. Резервуар охлаждающей жидкости

резервуар с охлаждающей жидкостью используется в качестве расширительного бачка для жидкости а также охлаждающая жидкость, которая выталкивается из системы охлаждения, когда двигатель нагревается.Как только двигатель остынет, дополнительная жидкость будет засосать обратно в радиатор, чтобы предотвратить попадание пузырьков воздуха в система.

7. Термостат двигателя

термостат двигателя - чувствительное к температуре устройство, которое предназначено для открытия и охлаждающая жидкость поступает в радиатор при работающем двигателе температура около 200 °. Это устройство находится в корпусе термостата на двигателе, который может быть расположен либо в верхней или нижнее соединение шланга радиатора на двигателе.Общий сбой термостата заключается в придерживаться закрыт, вызывая двигатель закипит в течение 15 минут езды. Также термостат может зависнуть, в результате чего двигатель остынет, что повлияет на компьютер и обогреватель автомобиля. В любом случае термостат должен быть заменен.

8. Вентиляторы радиатора

Вентилятор охлаждения радиатора может быть электронным или управляемым вручную. Вентилятор с приводом от двигателя называется вентилятор сцепления и может заблокироваться, вызывая рев, когда двигатель ускоряется, в котором чехол сцепления Вентилятор должен быть заменен.Эти вентиляторы расположены за радиатором и вытягивают воздух через охлаждающие ребра, чтобы снизить температуру охлаждающей жидкости двигателя. Электродвигатель, который приводит в действие охлаждающий вентилятор в автомобилях с передним приводом и некоторые заднеприводные автомобили могут выйти из строя из-за использования. Если этот сбой происходит, радиатор Двигатель вентилятора должен быть заменен во избежание повреждения двигателя.

СПОНСОРНЫЕ ССЫЛКИ

9. Нагреватель Core

Сердцевина нагревателя системы охлаждения предназначена для обеспечения нагретый воздух до пассажиры машины.Сердечник нагревателя обеспечивает небольшое количество охлаждающее действие, которое поможет радиатору и находится внутри HVAC система, которая используется в режимах кондиционирования и размораживания. Подключен к системе охлаждения с помощью шланги отопителя когда обогреватель Утечки в сердечнике позволят охлаждающей жидкости двигателя попасть в салон может быть обнаружен на боковой доске пассажира.

10. Масляный радиатор

Охладитель моторного масла предназначен для уменьшения нагрева двигателя через моторное масло.Моторное масло проходит через кулер который погружен в охлаждающую жидкость. Не все автомобили имеют такие кулеры, которые будут различаться по размеру и расположение. Из-за конструкции этого конкретного кулера, когда они выходят из строя, это позволит масло для входа в систему охлаждения, а также охлаждающая жидкость для входа в моторное масло.

СПОНСОРНЫЕ ССЫЛКИ

Есть вопросы?

Если у вас есть вопросы о Система охлаждения двигателя, пожалуйста, посетите наш форум.Если тебе надо Совет по ремонту автомобиля, пожалуйста, попросите наше сообщество механиков с радостью помочь вам, и это всегда на 100% бесплатно.

Статья опубликована 2018-06-29

,

Как работает система охлаждения двигателя

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

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

Как циркулирует охлаждающая жидкость

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

Система охлаждения с водяным охлаждением

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как помогает вентилятор

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

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

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

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

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

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

Когда двигатель останавливается и охлаждается, клапан снова закрывается.

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

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

Системы охлаждения двигателя с воздушным охлаждением

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

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

Воздушное охлаждение через ребра

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

Водоклапанная система отопления

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

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

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

Охлаждение масла

,

Системы охлаждения | IPIECA

Последняя проверка темы: 1 февраля 2014

Отрасли: нисходящий, средний поток, восходящий поток

Система охлаждения используется для отвода тепла от процесса или установки. Существует много типов систем охлаждения, которые используются в нефтяной и газовой промышленности. Чтобы наилучшим образом оптимизировать эффективность системы охлаждения, следует использовать «системный подход» для определения потенциальной экономии и повышения производительности. При таком подходе рассматривается вся система охлаждения, включая насосы, двигатели, вентиляторы, форсунки, наполнение, потери при дрейфе, потери при испарении, продувка, скорость подпитки, химикаты, скорости потока, температуры, перепад давления, а также методы эксплуатации и технического обслуживания. ,Сосредоточив внимание на всей системе, а не на отдельных компонентах, система может быть настроена таким образом, чтобы избежать неэффективности и потерь энергии. Системы охлаждения не работают при одном условии все время, а нагрузка на систему меняется в зависимости от циклических требований, условий окружающей среды и изменений технологических требований.

Чтобы определить, можно ли добиться повышения эффективности в системе охлаждения, необходимо понять типы систем, их сильные стороны и недостатки.Системы охлаждения доступны во многих типах конструкции и конструкции, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки. В общем, все системы охлаждения будут использовать комбинацию нескольких из этих конструктивных особенностей. Основные принципы системы охлаждения:

Открытая или закрытая система, указывает, разрешено ли охлаждающей жидкости контактировать с окружающей средой или нет.

Открытые системы - рабочая среда находится в контакте с окружающей средой. Применяется только для мокрой системы, но может быть сквозной или рециркуляционной.

  • Градирни с принудительной и естественной тягой, градирни (вода / воздух)
  • Охлаждающие пруды используют испарение для отвода тепла перед повторным использованием в процессе.
  • Некоторые системы, такие как воздухоохладитель с мокрой поверхностью, сочетают открытую и закрытую конструкцию.

Закрытые системы - рабочая среда находится внутри труб или теплообменника и не контактирует с окружающей средой. Может быть мокрой или сухой системой и может быть сквозной или рециркуляционной конструкцией 1 .

  • Теплообменники типа корпус / труба или пластина и рама
  • Трубчатый вентилятор-охладитель - жидкость в трубах, обдувающая трубки для охлаждения

Проходной или рециркуляционный дизайн. Указывает, будет ли первичная охлаждающая жидкость возвращена в исходный источник или возвращена процессу для повторного использования. Система прямого охлаждения может содержать одну из этих конструктивных особенностей, тогда как система косвенного охлаждения может содержать и то, и другое.

Один раз через - охлаждающая жидкость проходит через теплообменник один раз, прежде чем возвращается к его источнику.

  • Река / озеро / океан / море для обработки и возврата к источнику.
  • Это самая простая и эффективная система в использовании, хотя высокие температуры нагнетания должны находиться в допустимых пределах.
  • Чувствителен к загрязнениям, окалине, коррозии и потреблению рыбы. Использует большое количество воды и рискует добавить добавки в источник воды.

Рециркуляция - первичная охлаждающая жидкость используется повторно, в результате чего тепло поглощается в одном теплообменнике, а затем передается во вторую охлаждающую жидкость во вторичном теплообменнике.

  • Устраняет экологическое воздействие на водоснабжение

Прямые или косвенные системы, также известные как первичные и вторичные системы. Этот термин указывает, где основная технологическая среда отдает тепло непосредственно в окружающую среду или вторичную среду.

Direct - система с одним теплообменником или градирней, и только технологическая среда и охлаждающая жидкость.

Косвенный - имеется как минимум два теплообменника и закрытая вторичная охлаждающая жидкость между рабочей средой и первичной охлаждающей жидкостью.Системы косвенного охлаждения применяются там, где необходимо строго избегать утечки технологических веществ в окружающую среду. 2 .

  • КПД не такой высокий, как прямой из-за дополнительной ступени теплообменника
  • Распространен на атомных станциях или с опасными химическими веществами

Влажная или сухая система охлаждения относится к тому, используется ли охлаждающая вода или окружающий воздух в качестве первичной охлаждающей среды.

Dry - использует нагнетаемый воздух над трубой с текучей технологической средой

  • Только для закрытых систем
  • Типично для областей без источника охлаждающей воды.
  • Фанкойлы с трубчатыми ребрами / вентиляторы - жидкость в трубах, воздух, обдувающий трубки для охлаждения

Wet - подразумевает либо использование технологической жидкости, охлаждаемой воздухом в открытой градирне, либо охлаждение водой в закрытом теплообменнике.

  • Градирни - испарительный теплообмен. Включите градирни поперечного потока, гиперболические башни. Охлаждаемая жидкость находится в контакте с потоком охлаждающего воздуха, и возникают некоторые потери при испарении.
  • Кожухотрубные или пластинчато-рамочные теплообменники

Выбранный тип системы охлаждения может также уменьшить или устранить воздействие на окружающую среду. Воздушно-водяная градирня может использоваться вместо однократной системы охлаждения, чтобы минимизировать потребление воды или загрязнение термальной воды.Или кулер с плавниковым вентилятором может снизить потребление воды, особенно в сухих местах. В разрешениях на воздух и воду обычно указываются определенные конструктивные особенности, такие как тип системы охлаждения, максимально допустимый объем отвода и температура нагнетания для однопроходных систем, скорость дрейфа градирни, а в других разрешениях может указываться потребление воды, температура нагнетания охлаждающей воды, уровень шума и т. д.

При выборе системы охлаждения необходимо выполнить оценку наилучших доступных технологий (BAT) (это также называется наилучшими доступными методами) 3.Оценка НДТ включает в себя комплексное исследование тепловых потоков внутри установки, поскольку повышение эффективности установки и снижение требований по отводу тепла напрямую снижает требования к системе охлаждения.

Применение технологии

Повышение эффективности доступно с каждой конструкцией системы охлаждения. Новые системы имеют наибольший потенциал для оптимизации с использованием новейших технологий, хотя существующие системы также имеют потенциал, но, как правило, будут ограничены проблемами компоновки и конструкции.Выбранный тип системы охлаждения требует тщательной оценки на этапе проектирования проекта с использованием многих входных данных, включая затраты, планировку и размер, доступность воды, энергопотребление, энергоэффективность, условия окружающей среды, времена года и погоду и многие другие в зависимости от проекта. , Ежегодные колебания местных температур воды и воздуха оказывают наибольшее влияние на эффективность системы охлаждения. Эффективность системы является функцией затрат энергии и ресурсов, необходимых для работы системы, в зависимости от достигнутого охлаждения.Электричество используется для работы вентиляторов и насосов, и другие понесенные расходы включают в себя расходы на воду, а также нормативные расходы и штрафы.

Градирни - Влажные испарительные системы ограничены температурой воздуха влажной колбы, а сухие системы - температурой воздуха сухой колбы, которые колеблются в течение года. Эти ограничения могут привести к тому, что установка будет работать с меньшей мощностью или с более низкой эффективностью охлаждения. Охлаждающая способность может быть увеличена путем добавления дополнительных охлаждающих ячеек или исправления ошибок в размерах конструкции.

Вентиляторы и насосы - Вентиляторы, воздуходувки и насосы могут работать на холостом ходу или замедляться во время благоприятных погодных условий или низкой нагрузки установки для снижения энергопотребления. Обычно используются приводы с регулируемой частотой вращения (VSD; также называемые приводами с регулируемой скоростью или ASD). на двигателях вентиляторов, нагнетателей и насосов, поскольку они значительно повышают энергоэффективность системы охлаждения при частичных нагрузках по сравнению с непрерывной работой. Простое обращение с использованием законов сродства предполагает, что уменьшение скорости насоса или вентилятора вдвое уменьшит его потребность в энергии на 7/8.Системы с однократным прохождением - эти системы могут быть оштрафованы из-за нарушений предела отвода тепла. В качестве альтернативы они могут испытывать пониженную охлаждающую способность из-за низкого уровня воды или из-за отсутствия штрафов за температуру нагнетания, что приводит к снижению эффективности и производительности установки.

Automation - современные системы управления предлагают способы повышения эффективности за счет постоянного мониторинга основных параметров системы с автоматической настройкой насосов и вентиляторов.

Температура охлаждающей среды - Эффективность систем охлаждения зависит от температуры среды, в которую отводится тепло.Более холодные среды легче переносят тепло, поэтому необходим меньший поток охлаждающей среды, что снижает потребность в энергии накачки / выдувания. Во многих случаях температура источников воды ниже температуры окружающего воздуха, поэтому использование систем охлаждения на водной основе может быть более энергоэффективным.

Температура подвода теплообменника - Разница температур между охлаждаемой рабочей жидкостью (когда она выходит из охладителя) и входящей охлаждающей средой называется температурой подвода4.Для проектировщиков важно не указывать температуры захода на посадку, меньшие, чем требуется, поскольку меньшие температуры захода на посадку требуют большей охлаждающей способности (например, большее охлаждающее оборудование, более высокие скорости потока). Системы с водяным охлаждением, как правило, имеют меньшую температуру сближения, чем системы с воздушным охлаждением, потому что легче отводить тепло в воду, чем воздух. Следовательно, системы с водяным охлаждением могут быть предпочтительнее в ситуациях, когда требуются небольшие температуры, как с точки зрения стоимости, так и с точки зрения энергоэффективности.

Оффшорные системы охлаждения - Системы охлаждения на морских объектах часто используют морскую воду в качестве охлаждающей среды, учитывая ее многочисленную доступность и низкую устойчивую температуру. Такие системы, однако, должны противостоять коррозии от этой соленой воды.

Технология зрелости

Коммерчески доступно ?: Да
Морская жизнеспособность: Да
Модернизация Brownfield ?: Да
Лет опыта работы в отрасли: 21+

Ключевые показатели

Область применения: Вверх и вниз по течению, сжатие СПГ, закачка газа, газлифт, охлаждение углеводородного газа и смазочного масла, добыча, переработка нефти, электростанции и транспортировка
Эффективность: Эффективность можно измерить по потребляемой мощности насосов и вентиляторов, а также по подпитке водой и показателям химической обработки.Температура возвращаемой технологической жидкости диктует эффективность
Ориентировочные капитальные затраты: Теплообменники, градирни, элементы управления, соединения, элементы управления, впускной и выпускной трубопроводы, фильтры на входе, приборы, клапаны, вентиляторы, насосы, баки, химикаты, резервирование, а также расходы на установку, запуск и ввод в эксплуатацию. Широкий диапазон затрат от 50 000 до 1 млн. Долларов США.
Ориентировочные эксплуатационные расходы: Включает плановое техническое обслуживание, такое как очистка труб и пластин, устранение утечек, восстановление насосов, замена заполнения градирен.Дополнительные расходы или упущенная выгода связаны со временем простоя станции, когда оборудование находится в автономном режиме. Эксплуатационные расходы включают электроэнергию для насосов, вентиляторов и органов управления, а также химикаты для очистки воды
Потенциал снижения выбросов ПГ: Повышение эффективности систем охлаждения уменьшает количество потребляемой энергии, что приводит к снижению выбросов парниковых газов
Время на проектирование и монтаж: 1-24 месяца
Типичный объем работ:
Системы охлаждения используются в самых разных областях применения.Типичный проект будет учитывать использование систем охлаждения при первоначальном планировании проекта, определять рабочие условия и оценивать условия площадки, окружающую среду, планировку, доступную воду, энергопотребление, эксплуатацию, применимые нормативы, в дополнение к энергоэффективности, прежде чем выбрать тип охлаждения система. Существующие системы с изношенным или устаревшим оборудованием могут быть улучшены, если взглянуть на новую технологию, которая работает более эффективно после выполнения полной оценки системы.
Технический: Сначала оптимизация первичного процесса, повторное использование тепла
Диапазон работы системы, потоки и температуры
Наличие воды для охлаждения
Температура воды, температура сухой и влажной колбы на воздухе
Разрешение, связанное с водой, землей, выбросами
Наличие земельного пространства, местоположение на площадке , ориентация
Мощность, вода, шум и химическое потребление
Оперативный: Сложность системы
Уровень автоматизации
Надежность
Потребность в обслуживании
Коммерческий: Паразитные потребности в энергии
Стоимость земли
Стоимость оборудования
Окружающая среда: Водные ресурсы и доступность
Защита водных организмов при заборе воды
Температуры сброса '
Химические вещества в воду
Утечка и биологические риски
Может потребоваться изучение воздействия рыбы
Снижение шлейфа
Дноуглубительные работы, связанные с установкой отводящих трубопроводов
Требования к разрешениям
Требования к шуму

Альтернативные технологии

Оптимизация конструкции основного процесса и модификации управления позволят сэкономить энергию на внешнем интерфейсе и могут избежать или уменьшить потребность в системах охлаждения.Уменьшая количество невосстанавливаемого тепла, отводимого в окружающую среду, установка может снизить потребность в системах охлаждения и повысить общую эффективность установки. Добавление вентиляторов и насосов с переменным расходом позволит масштабировать работу и повысить эффективность системы охлаждения.

Операционные проблемы / риски

Системы охлаждения требуют регулярной очистки, обслуживания и плановых ремонтов для работы с высокой эффективностью. Это может варьироваться от простых мероприятий по профилактическому обслуживанию (т.е.е. промывка) для ремонта, который требует снятия пучка труб с корпуса теплообменника для очистки или даже замены целых градирен. Это время простоя также следует учитывать при выборе размеров теплообменников.

Если потребность в охлаждении увеличивается или была недооценена при установке, система охлаждения должна быть снижена или добавлена ​​дополнительная мощность за счет увеличения площади поверхности теплопередачи и производительности насоса.
Различные системы охлаждения могут работать при высоких давлениях и температурах или с опасными жидкостями, поэтому необходимо соблюдать надлежащие рабочие процедуры, чтобы избежать рисков для персонала и перебоев в работе системы.

Некоторые системы охлаждения, такие как градирни, имеют узкий диапазон рабочих BEP и могут работать менее эффективно при более высоких и более низких расходах по сравнению с номинальными расходами.

Возможности / бизнес-кейс

Доступно множество конструкций систем охлаждения. Некоторые из них могут быть настроены для конкретных приложений, а также для стандартных конструкций, которые доступны с минимальным временем выполнения заказа при меньших затратах. Ниже перечислены несколько причин для обновления или добавления систем охлаждения:

  • Модернизация существующего оборудования до более новых, более эффективных конструкций
  • Правильное определение размеров оборудования из-за начального перепроизводства или недостатка в конструкции
  • Новые системы, необходимые из-за нормативных изменений, использования воды и температуры стоков
  • Сокращение потребления энергии, подпитки, выбросов парниковых газов и выбросов
  • Замена существующего оборудования из-за износа и снижения эффективности
  • Дополнительная холодопроизводительность за счет увеличения производительности установки

Промышленные кейсы

Автоматический дисковый фильтр обеспечивает чистоту охлаждающей воды университета

В этом исследовании рассматривается применение автоматической системы фильтрации в градирне с поперечным потоком для удаления твердых частиц и контроля уровня загрязнения.Большинство градирен должны иметь какую-либо систему очистки воды, чтобы добавлять ингибиторы коррозии, регулировать рН и противообрастающую обработку в охлаждающую воду, а также систему продувки водой. Но, несмотря на эти меры, градирни улавливают частицы из воздуха, которые попадают в бассейн градирни, что приводит к проблемам с коррозией, снижению эффективности охлаждения и времени простоя. Накопление частиц создает возможность для роста водорослей и другого биологического происхождения.

В систему был добавлен ряд дисковых фильтров для удаления воды из бассейнов градирни, фильтрации и возврата ее в систему.Система оснащена функцией автоматической обратной промывки, которая поддерживает фильтры в чистоте и сокращает объем технического обслуживания. Система фильтров снижает потребление воды растениями из-за продувки бассейна и уменьшает использование химикатов для очистки воды. Этот тип градирни очень распространен в системах охлаждения электростанций и многих других применениях. А фильтрация воды в бассейне часто упускается из виду при проектировании систем охлаждения. Хотя дополнительное оборудование добавляет некоторые новые затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, система фильтров снижает риск снижения пропускной способности теплопередачи, повышает эффективность установки и увеличивает общие затраты на эксплуатацию и охлаждение системы охлаждения.

Источник: http://www.millerleaman.com/files/products/documents/tdgeorgiacollegecoolingtowercasestudy.pdf


Рекомендации:

  1. HydroThrift Corp., Замкнутые системы охлаждения 101, 2002. (Получено 3 февраля 2014 г.)
  2. Термопедия, Теплообменники. (Получено 3 февраля 2014 г.)
  3. Справочный документ
  4. по применению наилучших доступных технологий для промышленных систем охлаждения, комплексного предотвращения и контроля загрязнения (IPPC), Европейская комиссия.
  5. Thulukkanam, K, Руководство по проектированию теплообменников, 2013 г. (Получено 3 февраля 2014 г.)
.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о