أنواع نظام التبريد في محرك السيارة: - المكونات والوظائف : - لا يحافظ نظام تبريد محرك السيارة على برودة محرك السيارة فحسب ، بل يعمل أيضًا على استقرار درجة حرارته لتلبية متطلبات تشغيل المحرك . تحتوي مكونات نظام التبريد على مشعاع لإذابة الحرارة. يتم ضمان تدفق الهواء لتبريد الرادياتير بواسطة مروحة أو مراوح.
يتم الوصول إلى درجة حرارة التشغيل المطلوبة بمساعدة مضخة الماء (أو مضخة المبرد). تتدفق المبردات إلى المحرك والأنابيب والمكونات الأخرى. بعد ذلك يتم فتح صمام ترموستات. تستخدم السيارات القصوى الآن خزان تمدد يمكّن سائل التبريد من التمدد والخروج (عند تسخين دائرة التبريد) والعكس (عند إيقاف تشغيل السيارة ويبرد المحرك).
ما هو نظام التبريد؟
نظام التبريد عبارة عن سيارة رباعية الأسطوانات تكمل رحلتها منتجة 4000 انفجار في الدقيقة داخل المحرك ، عندما تنفجر شمعات الإشعال في كل أسطوانة لتحريك السيارة. تنتج هذه الانفجارات قدرًا كبيرًا من الحرارة التي يجب التحكم فيها. إذا لم يتم السيطرة عليهم فسوف يدمرون السيارة. التحكم في درجات الحرارة هذه هو في المقام الأول وظيفة نظام التبريد. تعد أنظمة التبريد الحديثة أكثر كفاءة وموثوقية من أنظمة التبريد في العشرينات.
كيف يعمل نظام التبريد؟
يتدفق المبرد من مضخة الماء ، عبر الطرق الموجودة داخل كتلة المحرك . في طريقها ، تجمع الحرارة التي تنتجها الاسطوانات. بعد ذلك ، ترتفع إلى رأس الأسطوانة (أو رؤوس المحرك من النوع V ) حيث تجمع الحرارة المتبقية من غرف الاحتراق . ثم يشق المبرد طريقه إلى منظم الحرارة في حالة فتح منظم الحرارة للسماح للسائل بالمرور. من هناك يمر المبرد عبر الأنابيب الرفيعة المسطحة التي تشكل قلب المبرد .
في الداخل ، يتم تبريد المبرد عن طريق تدفق الهواء عبر المبرد . من هنا يتدفق من المبرد بواسطة خرطوم المبرد السفلي. ثم يعود إلى مضخة المياه. بعد هذه المرحلة تنخفض درجة حرارة المبرد ويمكن أن يجمع حرارة أكثر من المحرك . تعتمد قدرة نظام التبريد على المحرك. سيحتاج نظام التبريد لمحرك أكبر وأقوى في مركبة ثقيلة إلى سعة عالية مقارنة بالسيارات المدمجة ذات المحرك الأصغر نسبيًا. في السيارة الأكبر حجمًا ، يكون المبرد أكبر مع العديد من الأنابيب لتدفق سائل التبريد من خلالها.
أنواع أنظمة التبريد
هناك نوعان رئيسيان من نظام تبريد محرك السيارة : نظام
تبريد الهواء.
● نظام تبريد الماء.
1. نظام تبريد الهواء : (أنواع أنظمة التبريد)
توجد في الغالب في السيارات والدراجات النارية القديمة ، وهو نظام تبريد بالهواء حيث يتم تغطية كتلة المحرك بزعانف ألمنيوم تنقل الحرارة بعيدًا عن الأسطوانة. تعمل مروحة قوية على دفع الهواء فوق هذه الزعانف ، مما يؤدي إلى تبريد المحرك عن طريق نقل الحرارة إلى الهواء.
تعتمد كمية الحرارة التي يتم تقليلها بواسطة تبريد الهواء على عوامل مثل المساحة الإجمالية لأسطح الزعانف ، وسرعة / كمية هواء التبريد وكذلك درجة حرارة الزعانف ودرجة حرارة هواء التبريد.
يستخدم تبريد الهواء في الغالب في عدد أقل من المحركات ذات القدرة الحصانية مثل الدراجات النارية والدراجات البخارية والسيارات الصغيرة ومحركات السيارات الهوائية الصغيرة حيث تعطي الحركة الأمامية للآلة سرعة جيدة لتبريد المحرك. يتم تقديم تبريد الهواء أيضًا في المحركات الصناعية المدمجة.
مزايا نظام تبريد الهواء
- فهي أرخص في التصنيع ، وتحتاج إلى رعاية وصيانة أقل.
- تصميم محرك تبريد الهواء بسيط.
- وهي أخف وزناً من المحركات المبردة بالسائل بسبب عدم وجود أغطية مياه ، ومشعات ، ومضخات دائرية ، ووزن مياه التبريد.
- يعتبر نظام التبريد هذا مفيدًا بشكل خاص حيث توجد ظروف مناخية قاسية في القطب الشمالي أو حيث يكون عامل تبخر السوائل في الصحاري المرتفعة. أيضًا ، لا يوجد خطر حدوث تلف من الصقيع ، مثل تكسير السترات الأسطوانية أو أنابيب مياه الرادياتير.
عيوب نظام تبريد الهواء
- بالمقارنة مع الآخرين ، فهي أقل كفاءة.
- عند استخدام هذه المحركات في السيارات أو الدراجات النارية أو غيرها من المركبات. يتعرضون للهواء مباشرة.
2. نظام التبريد بالماء : (أنواع أنظمة التبريد)
في أنظمة التبريد المائي ، توجد سترات يتم توفيرها على طول الأسطوانات ورؤوس الأسطوانات والصمامات والمقاعد. عندما يدور الماء ، تمتص السترات حرارة الاحتراق. بعد ذلك ، سوف يقوم الماء الساخن بتبريد المبرد بمساعدة مروحة لتحريك السيارة. سوف يدور الماء المبرد مرة أخرى من خلال السترات.
مزايا نظام التبريد المائي
- التبريد المستمر للأسطوانات ورؤوس الأسطوانات والصمامات .
- الاستهلاك الخاص للوقود من خلال المحرك.
- المحرك أقل ضوضاء مقارنة بنظام تبريد الهواء.
عيوب نظام التبريد المائي
- يعتمد كليا على إمدادات المياه.
- تمتص مضخة الماء أثناء الدوران كمية كبيرة من الماء.
- إنه مكلف للغاية بسبب عدد الأجزاء. وبالتالي ، فهي تتطلب مزيدًا من الصيانة والعناية بالأجزاء.
مكونات نظام التبريد في المحرك
يتم شرح الأجزاء الرئيسية لنظام التبريد أدناه
• مضخة المياه.
• المبرد .
• منظم الحراره.
• مستشعر درجة حرارة سائل التبريد (CTS).
• المبرد (مانع التجمد + الماء).
• مراوح تبريد الرادياتير.
• جوهر سخان.
• الخراطيم
• جوانات الرأس والحشيات المتعددة.
• سدادات التجميد.
1. مضخة مياه
تتمثل الوظيفة الأساسية لمضخة المياه في ضمان حركة المبرد أثناء تشغيل المحرك. تدور مضخة الماء في اتجاه المحرك أينما كان يعمل. يوجد جزء يسمى حزام المروحة وتتمثل وظيفته في تشغيل مضخة الماء وكذلك المولد .
2. المبرد
يتكون قلب قلب المبرد من أنابيب ألومنيوم مسطحة. هناك أيضًا شرائح ألمنيوم متعرجة محصورة بين الأنابيب. وظيفة هذه الزعانف هي نقل الحرارة في الأنابيب إلى تيار الهواء. يتم نقل هذه الحرارة في النهاية بعيدًا عن السيارة. يوجد خزان بلاستيكي على طرفي قلب الرادياتير. يغطي هذا الخزان نهايات المبرد.
يتم وضع الأنابيب أفقيًا مع الخزانات على كلا الجانبين في أحدث تصميمات الرادياتير. في الأيام الخوالي ، كان قلب الرادياتير مصنوعًا من النحاس وكانت الخزانات مصنوعة من النحاس. يحظى نظام الألمنيوم والبلاستيك الرخيص والسهل التصنيع بشعبية كبيرة هذه الأيام. إنه أكثر كفاءة أيضًا.
3. ترموستات
الثرموستات هو جهاز (صمام) يستخدم لتحديد درجة حرارة المبرد. إذا كان المبرد ساخنًا بدرجة كافية ، يفتح منظم الحرارة للسماح لسائل التبريد بالتدفق عبر المبرد. عندما لا تكون درجة حرارة المبرد عالية ، يتم تقييد التدفق إلى المبرد. في مثل هذه الحالة ، هناك شرط من نظام الالتفافية. يذهب السائل إلى نظام المجازة ويعود إلى المحرك.
هذا النظام مهم لأنه يحافظ على التدفق المستمر والمستمر لسائل التبريد في جميع أنحاء المحرك. يحافظ هذا التدفق المستمر على درجة الحرارة ويمنع تكون النقاط الساخنة. عندما يتم اختناق التدفق إلى المبرد ، يتم تحقيق درجة حرارة التشغيل المثلى للمحرك في وقت أقرب. سيساعد ذلك في يوم بارد من خلال السماح للسخان بالبدء في تزويد الهواء بدرجة حرارة عالية إلى الداخل بسرعة كبيرة.
4. مستشعر درجة حرارة سائل التبريد (CTS)
يعمل مستشعر درجة حرارة سائل التبريد للتحقق من درجة حرارة المحرك. تستخدم وحدة التحكم الإلكترونية هذه المعلومات لتنظيم حقن الوقود ووقت الاشتعال . هناك أنواع عديدة من المحركات . تحتوي بعض المحركات على العديد من مستشعرات درجة حرارة سائل التبريد بينما يحتوي بعضها على مستشعر واحد فقط. تُستخدم المعلومات أيضًا للتحكم في مروحة الرادياتير وتحديث مقياس درجة حرارة وحدة التحكم.
معظم مستشعرات درجة حرارة سائل التبريد هي نوع معامل درجة حرارة سالب ، مما يعني أنه كلما زادت درجة الحرارة ، ستنخفض المقاومة. يمكن أن تحتوي CTS على نوع ثنائي أو ثلاثي ، اعتمادًا على طراز السيارة.
5. المبرد (ماء مضاد للتجمد)
المبرد في سيارات اليوم هو خليط من جلايكول الإيثيلين (مضاد للتجمد) والماء. النسبة الموصى بها هي fi y-fi y. بكلمات بسيطة ، جزء واحد مضاد للتجمد وجزء ماء. هذا هو الحد الأدنى من التوصيات المستخدمة في محركات السيارات . تقليل التجمد ويجب أن تكون درجة الغليان منخفضة جدًا. لدرجات حرارة أقل من 0 درجة - مطلوب 75٪ مضاد للتجمد و 25٪ ماء بشكل مثالي. لا ينبغي استخدام مضاد التجمد النقي لأنه لن يكون فعالاً كثيرًا.
كيف يتم صنع خليط مضاد التجمد
لا ينبغي استنزاف التجمد كل صيف ؛ يمكن السماح لها بالدخول لمدة عامين أو ثلاثة أعوام. يتمدد الماء عندما يتجمد ، وإذا تجمد الماء في المحرك يمكن أن ينفجر الكتلة أو المبرد . يتم خلط الإيثيلين جلايكول بالماء لتقليل نقطة التجمد إلى المستويات المرغوبة. الميزة الرئيسية لاستخدام مانع التجمد هي الحفاظ على كتل الأسطوانات والأنابيب والرادياتير من الشقوق غير المرغوب فيها التي ينتجها الجليد.
عندما تنخفض درجات الحرارة إلى أقل من 0 درجة ، يتحول الماء إلى جليد. يحتوي هذا الجليد على حجم أكبر مقارنةً بالمياه وبالتالي يتمدد. هذا التمدد هو السبب الوحيد للشقوق وبالتالي يضاف مضاد التجمد إلى الماء حتى لا يتجمد الماء.
التعليمات الأساسية لاستخدام مضاد التجمد
يجب أن يكون لمحلول مضاد التجمد الجيد الخصائص التالية:
1) يجب أن يمتزج مع الماء بسهولة.
2) لا ينبغي أن تتبخر بسهولة.
3) لا ينبغي أن يؤدي إلى تسوية المواد غير المرغوب فيها في نظام التبريد.
4) يجب أن تكون آمنة تمامًا لنظام تبريد السيارة.
5) أن تكون رخيصة ومتاحة بسهولة.
6) يجب ألا يؤدي إلى تآكل النظام.
بشكل عام ، من النادر جدًا أن يلبي مانع التجمد الفردي جميع المتطلبات. تستخدم مضادات التجمد التالية على أساس عام -
1) كحول الميثيل والإيثيل والأيزوبروبيل.
2) خليط من الكحول والماء
3) إيثيلين جلايكول
4) خليط من الماء والإيثيلين جلايكول
5) خليط الجلسرين مع الماء
6. مروحة تبريد المبرد
يوجد واحد أو أكثر من مروحة كهربائية واحدة داخل الرادياتير والتي توجد في الجانب الخلفي للرادياتير على الجانب الأقرب للمحرك. يوجد غلاف على هذه المروحة لأغراض السلامة ولتنظيم تدفق الهواء. تتمثل الوظيفة الأساسية لمروحة تبريد الرادياتير في الحفاظ على تدفق الهواء الذي يمر عبر الرادياتير عندما تنخفض سرعة السيارة أو تتوقف السيارة. عندما تتوقف السيارة أثناء تشغيل المحرك ، تعمل هذه المراوح على تقليل درجة حرارة المحرك.
7. سخان الأساسية
وظيفة أخرى للمبرد الساخن هي توفير الحرارة لداخل السيارة عند الحاجة. تتكون هذه الآلية من قلب سخان متصل بنظام التبريد بخراطيم مطاطية. يقوم خرطوم واحد بجلب المبرد الساخن من مضخة المياه إلى قلب السخان. الخرطوم الثاني يعيد المبرد إلى أعلى المحرك.
8. خراطيم
يتم استخدام العديد من الخراطيم المطاطية لتوصيل الأجزاء المختلفة من نظام التبريد. تُعرف الخراطيم الرئيسية باسم خراطيم المبرد العلوية والسفلية على التوالي. يبلغ قطر الخراطيم حوالي 2 بوصة.
9. حشية الرأس وحشية المنوع
يتكون محرك IC من كتلة محرك ورأس أو 2 أسطوانة. يتم جعل الأسطح حيث يلتقي الكتلة والرأس مسطحة من أجل ملاءمة محكمة الإغلاق. ومع ذلك ، لا يمكن منع تسرب الماء تمامًا لمنع غازات الاحتراق من التدفق. لإغلاق الكتل في الرؤوس ، يتم استخدام حشية الرأس .
10. سدادات التجميد
عندما يتم تصنيع كتلة المحرك ، يتم تشكيل رمال خاصة على شكل ممرات سائل التبريد في كتلة المحرك. يقع هذا الشكل الرملي داخل قالب. في هذا القالب ، يُسكب الحديد أو الألومنيوم السائل (المنصهر) لتشكيل كتلة المحرك. يتراخى الرمل بعد تبريد الصب. ثم تتم إزالة الصب من خلال الفتحات الموجودة في كتلة المحرك. ثم يتدفق المبرد عبر هذه الثقوب. يتم بعد ذلك سد هذه الثقوب بحيث لا يتم تصريف سائل التبريد.
