Značajke uređaja
Zatvoreni rashladni sustav pod tlakom. U čepu ekspanzijskog spremnika nalazi se sigurnosni ventil. Sustav hlađenja motora uključuje radijator grijanja putničkog prostora koji se nalazi ispod ploče s instrumentima.
Volumen punjenja rashladnog sustava motora:
- K4M i K7M (u kompletu sa klimom) - 5,45 l;
- K4M i K7M (oprema bez klime) - 4,5 l.
Temperatura pri kojoj se ventil termostata počinje otvarati je 89°C.
Temperatura punog otvaranja termostatskog ventila - 99±2°S.
Kalibracijska vrijednost ventila u čepu ekspanzijske posude je 1,4 bara.
Motor 1.6 (16V)
Motor 1.6 (8v)
Slika 13-1 - Shema sustava hlađenja motora: 1 - motor; 2 - pumpa za vodu; 3 - termostat; 4 - armatura za uklanjanje zraka; 5 - radijator grijača; 6 - radijator sustava hlađenja motora; 7 - ekspanzijski spremnik
Svrha i princip rada rashladnog sustava
Učinkovitost rashladnog sustava ovisi o njegovoj izvedbi i radnim uvjetima. Dizajn rashladnog sustava određen je snagom motora, veličinom hladnjaka za hlađenje, vrstom korištene rashladne tekućine i snagom vodene pumpe (cirkulacijska pumpa rashladne tekućine), vrsta ventilatora, termostat i tlak u sustavu. Nažalost, sustav hlađenja obično se zanemaruje dok se ne pojave problemi. Ispravno redovito održavanje može spriječiti pojavu ovih problema.
Sustav hlađenja mora omogućiti da se motor što brže zagrije na potrebnu radnu temperaturu i potom održava tu temperaturu. Mora učinkovito raditi u rasponu temperature okoline od -30°F (-35°C) do 110°F (45°S).
Maksimalna temperatura izgaranja u motoru povremeno raste do razina u rasponu od 4000°F do 6000°F (od 2200°S do 3000°S). Prosječna temperatura komore za izgaranje kreće se od 1200°F do 1700°F (od 650°S do 925°S). Dugotrajno zagrijavanje na tako visoke temperature uzrokovalo bi smanjenje čvrstoće dijelova motora, pa je potrebno odvoditi toplinu iz motora. Sustav hlađenja održava temperaturu stijenki komore za izgaranje u temperaturnom rasponu koji osigurava maksimalnu učinkovitost motora (riža. 7.1).
Riža. 7.1. Tipična temperatura izgaranja smjese i tipična temperatura ispušnih plinova na ispušnom otvoru
Problemi s motorom pri niskim radnim temperaturama
Da bi motor normalno radio, njegova radna temperatura mora biti iznad određene minimalne dopuštene razine. Ako je radna temperatura preniska, tada nema dovoljno topline za normalno isparavanje goriva potrebnog za dobivanje željenog sastava smjese goriva i zraka. Kao rezultat toga, potrebno je povećati potrošnju goriva kako bi se stvorila koncentracija njegovih para koja osigurava zapaljivost radne smjese. Teže, manje hlapljive komponente benzina ne isparavaju i ostaju kao neizgorena tekuća goriva. Osim toga, dio radne smjese se u dodiru s hladnim stijenkama motora hladi, što dovodi do nepotpunog izgaranja goriva i stvaranja čađe.
Izgaranje benzina je silovit oksidativni proces, koji je kemijska reakcija spoja ugljikovodičnih goriva s kisikom sadržanim u zraku. Ova reakcija se odvija uz oslobađanje topline. Pri izgaranju pet litara goriva nastaje jedna litra vode u obliku pare. Dio te vlage kondenzira se i ulazi u korito ulja zajedno s neizgorjelim gorivom i čađom, što rezultira talogom mulja. Kondenzirana vlaga reagira s neizgorenim ugljikovodicima i dodacima, što rezultira stvaranjem kiselina: ugljične, sumporne, dušične, bromovodične i klorovodične. Te su kiseline odgovorne za trošenje motora uzrokovano unutarnjom korozijom i hrđanjem. Kada temperatura rashladnog sredstva padne ispod 130°F (55°S), hrđa se pojavljuje odmah. Ispod 110°F (45°S) voda nastala izgaranjem goriva nakuplja se u ulju. Kada je temperatura rashladnog sredstva ispod 165°F (65°S) brzo trošenje stijenki cilindra.
Kako bi se ublažili negativni procesi u motoru povezani s niskim temperaturama i olakšalo pokretanje motora po hladnom vremenu, većina proizvođača nudi grijače blokova cilindra kao dodatnu opremu motora. Ovi grijači su spojeni na konvencionalnu električnu mrežu (110 V AC mreža) a grijaći element zagrijava rashladnu tekućinu (riža. 7.2).
Riža. 7.2. Da bi se uklonio grijaći element, potrebno je odvrnuti vijak kojim je pričvršćen u tehnološkom otvoru u stijenci bloka cilindra (A). Grijaći element se uklanja iz bloka cilindra. Rashladno sredstvo, zagrijano grijaćim elementom uronjenim u njega, širi se i, dižući se, istiskuje hladno rashladno sredstvo. Zbog konvektivnog prijenosa topline, rashladna tekućina se zagrijava u cijelom motoru (b)
Problemi s motorom pri visokim radnim temperaturama
Kako bi zaštitili motor od pregrijavanja, njegova radna temperatura ne smije prelaziti najveću dopuštenu temperaturu. Visoke temperature uzrokuju oksidaciju ulja. Pod njihovim djelovanjem dolazi do disocijacije ulja uz stvaranje koksa i ulja za sušenje. Uz dugotrajno pregrijavanje, koks se taloži na klipnim prstenovima, začepljujući ih. Naslage laka uzrokuju zaglavljivanje klipova podizača hidrauličkog ventila. Zagrijavanje na visokoj temperaturi neizbježno dovodi do smanjenja viskoznosti ulja i smanjenja debljine sloja maziva. Ako sloj maziva postane pretanak, dolazi do suhog kontakta između površina pokretnih dijelova. Istodobno se povećava koeficijent trenja, što uzrokuje smanjenje snage motora i ubrzano trošenje njegovih dijelova.
Pregrijavanje motora je skupo
Kvar rashladnog sustava glavni je uzrok kvara motora. Automehaničare često muče noćne more - sanjaju kako u servisu motor koji su upravo popravili stavljaju u automobil čiji je hladnjak začepljen. Nakon pregrade ili popravka motora, u pravilu se vrši obvezna zamjena vodene pumpe i svih crijeva. Svaki popravak ili zamjena motora također treba provjeriti radijator radi curenja i začepljenja. Pregrijavanje je najčešći uzrok kvara motora.
Dizajn rashladnog sustava
Rashladna tekućina teče kroz motor, apsorbirajući toplinu koja se stvara u njemu. Zatim teče u hladnjak, koji raspršuje toplinu u okolinu. Rashladna tekućina kontinuirano cirkulira kroz rashladni sustav kao što je prikazano na sl. 7.3 i 7.4. Dok rashladna tekućina prolazi kroz motor, zagrijava se za čak 15°F (8°C). Prolazeći zatim kroz radijator, hladi se. Brzina pumpanja rashladne tekućine može doseći 4 litre u minuti po jednoj konjskoj snazi koju stvara motor.
Riža. 7.3. Shema protoka rashladne tekućine kroz motor
Riža. 7.4. Fotografija ovog bloka cilindra, s kojeg je izrezana ploča, prikazuje kanale rashladnog sustava koji okružuju cilindre. Obratite pažnju na to da rashladna tekućina ispire cilindre sa svih strana i prolazi i kroz međuprostore
Temperatura motora i toksičnost ispušnih plinova
U mnogim područjima postoji kontrola toksičnosti ispušnih plinova vozila. Emisije ugljikovodika (NS) To je samo neizgorjelo gorivo. Kako biste smanjili emisije neizgorenih ugljikovodika i prošli testove emisija, osigurajte da je motor zagrijan na normalnu radnu temperaturu prije prolaska testova. Proizvođači automobila definiraju postignuća "normalna radna temperatura" po sljedećim osnovama:
- 1. Gornje crijevo hladnjaka postaje vruće i pod pritiskom.
- 2. Električni ventilator se uključuje i isključuje dva puta (navijača) sustavi hlađenja.
Osigurajte da se motor zagrijao na normalnu radnu temperaturu prije podvrgavanja ispitivanju emisije. Najbolje voziti 20 milja (32 km), - tada će se katalizator, ulje i rashladna tekućina sigurno zagrijati na normalnu radnu temperaturu. Posebno je važno voditi računa o tome po hladnom vremenu. Većina vozača vjeruje da je za zagrijavanje motora dovoljno pustiti ga da radi u praznom hodu dok topli zrak ne izađe iz grijača putničkog prostora. Unutarnji grijač izvlači toplinu iz rashladne tekućine. Proizvođači automobila preporučuju da motor ne radi u praznom hodu dulje od 5 minuta, a da bi se motor zagrijao, pustite ga da radi u praznom hodu jednu do dvije minute, nakon čega je za daljnje zagrijavanje potrebno voziti automobil polako kako bi se povećao tlak ulja u sustavu podmazivanja.
Vruća rashladna tekućina teče kroz ventil termostata na najvišoj točki motora u hladnjak. Izlazna cijev rashladnog sustava spojena je na gornju ulaznu cijev hladnjaka pomoću crijeva, koje je pričvršćeno stezaljkama. Rashladno sredstvo se hladi u radijatoru strujanjem zraka koji ga puše. Kako se hladi, tone niz hladnjak i kroz donju izlaznu cijev ulazi u pumpu za vodu, koja osigurava prisilnu cirkulaciju rashladne tekućine u motoru.
Bilješka
Neki noviji modeli motora imaju termostat instaliran na ulazu pumpe za vodu. Kada rashladno sredstvo uđe u termostat, on se zatvara i ostaje zatvoren dok temperatura rashladnog sredstva ne dosegne temperaturu otvaranja. Dakle, postavljanje termostata na ulaz pumpe za vodu smanjuje raspon temperaturnih fluktuacija u rashladnoj tekućini, ublažavajući nagle promjene temperature koje bi mogle uzrokovati toplinska opterećenja u motoru, posebno kod motora s aluminijskom glavom cilindra i blokom od lijevanog željeza.
Učinkovitost uklanjanja topline rashladnim sustavom određena je uglavnom učinkovitošću radijatora. Dizajni radijatora dizajnirani su za maksimalnu učinkovitost prijenosa topline uz minimalne dimenzije. Protok zraka radijatora pojačan je ventilatorom za hlađenje s remenskim ili električnim pogonom.