Automotorkoelsysteem: apparaat en werkingsprincipe

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-02-19 18:13

Het motorkoelsysteem in de auto is ontworpen om de werkende unit te beschermen tegen oververhitting en regelt daardoor de prestaties van het gehele motorblok. Koeling is de belangrijkste functie bij de werking van een verbrandingsmotor.

De gevolgen van een storing in de koeling van de verbrandingsmotor kunnen fataal zijn voor de unit zelf, tot aan het volledig uitvallen van het cilinderblok. Beschadigde knooppunten mogen niet langer worden gerestaureerd, hun onderhoudbaarheid zal gelijk zijn aan nul. Het is noodzakelijk om de operatie met alle zorg en verantwoordelijkheid te behandelen en het koelsysteem van de motor regelmatig door te spoelen.

Door het koelsysteem te regelen, zorgt de autobezitter direct voor de "gezondheid van het hart" van zijn ijzeren "paard".

Benoeming van het koelsysteem

De temperatuur in het cilinderblok wanneer de unit draait kan oplopen tot 1900 ℃. Van deze hoeveelheid warmte is slechts een deel nuttig en wordt gebruikt in de gewenste bedrijfsmodi. De rest wordt afgevoerd door het koelsysteem.motorruimte. Het verhogen van het temperatuurregime boven de norm gaat gepaard met negatieve gevolgen die leiden tot doorbranden van smeermiddelen, schending van technische spelingen tussen bepaalde onderdelen, vooral in de zuigergroep, wat zal leiden tot een verkorting van hun levensduur. Oververhitting van de motor, als gevolg van een storing in het motorkoelsysteem, is een van de redenen voor de ontploffing van het brandbare mengsel dat aan de verbrandingskamer wordt toegevoerd.

Overkoeling van de motor is ook ongewenst. In een "koude" eenheid is er vermogensverlies, neemt de oliedichtheid toe, waardoor de wrijving van niet-gesmeerde componenten toeneemt. Het werkende brandbare mengsel condenseert gedeeltelijk, waardoor de wanden van de cilinder van smering worden beroofd. Het oppervlak van de cilinderwand ondergaat echter een corrosieproces door de vorming van zwavelafzettingen.

Het motorkoelsysteem is ontworpen om de thermische omstandigheden te stabiliseren die nodig zijn voor de normale werking van de motor van het voertuig.

Soorten koelsysteem

Het motorkoelsysteem is geclassificeerd volgens de methode van warmteafvoer:

• koelen met vloeistoffen in een gesloten type;
• open type luchtgekoeld;
• gecombineerd (hybride) warmteafvoersysteem.

Momenteel is luchtkoeling in auto's uiterst zeldzaam. Vloeistof kan van het open type zijn. Bij dergelijke systemen wordt warmte via de stoomleiding afgevoerd naar de omgeving. Het gesloten systeem is van buitenaf geïsoleerdatmosfeer. Daarom is de druk in het koelsysteem van dit type motor veel hoger. Bij hoge druk neemt de kookdrempel van het koelelement toe. De koelmiddeltemperatuur in een gesloten systeem kan 120℃ bereiken.

Luchtkoeling

Natuurlijke geforceerde luchtkoeling is de eenvoudigste manier om warmte af te voeren. Motoren met dit type koeling geven warmte af aan de omgeving met behulp van radiatorvinnen op het oppervlak van de unit. Zo'n systeem heeft een enorm gebrek aan functionaliteit. Het feit is dat deze methode direct afhankelijk is van de kleine soortelijke warmte van lucht. Bovendien zijn er problemen met de uniformiteit van de warmteafvoer van de motor.

Dergelijke nuances verhinderen tegelijkertijd de installatie van een efficiënte en compacte unit. In het motorkoelsysteem wordt de lucht ongelijk aan alle onderdelen toegevoerd, en dan moet de mogelijkheid van plaatselijke oververhitting worden vermeden. In navolging van de ontwerpkenmerken worden de koelribben gemonteerd op die plaatsen van de motor waar de luchtmassa's het minst actief zijn vanwege aerodynamische eigenschappen. Die delen van de motor die het meest gevoelig zijn voor warmte, worden naar de luchtmassa's toe geplaatst, terwijl de "koudere" delen aan de achterkant worden geplaatst.

Geforceerde luchtkoeling

Motoren met dit type warmteafvoer zijn uitgerust met een ventilator en koelribben. Met zo'n set structurele eenheden kunt u kunstmatig lucht in het motorkoelsysteem persen voor:koelribben. Boven de ventilator en de vinnen is een beschermende behuizing geïnstalleerd, die in de richting van de luchtmassa's voor koeling deelneemt en voorkomt dat warmte van buitenaf binnendringt.

De positieve aspecten van dit type koeling zijn de eenvoud van ontwerpkenmerken, het lage gewicht, de afwezigheid van koelmiddeltoevoer en circulatie-units. De nadelen zijn het hoge geluidsniveau van het systeem en de omvang van het apparaat. Ook bij geforceerde luchtkoeling is het probleem met lokale oververhitting van de unit en diffuse luchtstroom niet opgelost, ondanks de geïnstalleerde behuizingen.

Dit type waarschuwing voor oververhitting van de motor werd actief gebruikt tot de jaren '70. De werking van het motorkoelsysteem met geforceerde lucht is populair bij kleine voertuigen.

Koelen met vloeistoffen

Het vloeistofkoelsysteem is verreweg het meest populair en wijdverbreid. Het proces van warmteafvoer vindt plaats met behulp van een vloeibaar koelmiddel dat door speciale gesloten leidingen door de hoofdelementen van de motor circuleert. Het hybride systeem combineert elementen van luchtkoeling tegelijk met vloeistof. De vloeistof wordt gekoeld in een radiator met lamellen en een ventilator met omkasting. Ook wordt een dergelijke radiator gekoeld door toevoerluchtmassa's wanneer het voertuig in beweging is.

Het vloeistofkoelsysteem van de motor produceert een minimaal geluidsniveau tijdens bedrijf. Dit type verzamelt overal warmte en voert deze met hogeefficiëntie.

Volgens de methode van verplaatsing van vloeibaar koelmiddel, worden systemen geclassificeerd:

• geforceerde circulatie - vloeistofbeweging vindt plaats met behulp van een pomp die deel uitmaakt van de motor en het koelsysteem zelf;
• thermosiphon-circulatie - de beweging wordt uitgevoerd vanwege het verschil in de dichtheid van het verwarmde en gekoelde koelmiddel;
• gecombineerde methode - vloeistofcirculatie werkt gelijktijdig op de eerste twee manieren.

Motor koelsysteem apparaat

Het ontwerp van de vloeistofkoeling heeft dezelfde structuur en elementen voor zowel benzine- als dieselmotoren. Het systeem bestaat uit:

• radiatorblok;
• oliekoeler;
• ventilator, lijkwade geïnstalleerd;
• pompen (pomp met middelpuntvliedende kracht);
• tank voor expansie van verwarmde vloeistof en niveauregeling;
• Koelmiddelcirculatiethermostaat.

Bij het doorspoelen van het motorkoelsysteem worden al deze knooppunten (behalve de ventilator) beïnvloed voor efficiënter verder werk.

Koelvloeistof circuleert door leidingen in het blok. Het geheel van dergelijke doorgangen wordt de "koelmantel" genoemd. Het bedekt de meest hittegevoelige delen van de motor. Het koelmiddel, dat er langs beweegt, absorbeert warmte en voert het naar het radiatorblok. Terwijl hij afkoelt, herha alt hij de cirkel.

Systeembediening

Een van de belangrijkste elementen in het apparaat van het koelsysteemmotor wordt beschouwd als een radiator. Zijn taak is het koelmiddel te koelen. Het bestaat uit een radiatorkrat, waarbinnen buizen zijn gelegd voor de beweging van vloeistof. Het koelmiddel komt de radiator binnen via de onderste pijp en verlaat de radiator via de bovenste, die in de bovenste tank is gemonteerd. Bovenop de tank zit een hals, afgesloten met een deksel met een speciaal ventiel. Wanneer de druk in het motorkoelsysteem toeneemt, gaat de klep iets open en komt de vloeistof in het expansievat, dat apart in de motorruimte is bevestigd.

Op de radiator bevindt zich ook een temperatuursensor die de bestuurder signaleert over de maximale verwarming van de vloeistof via een apparaat dat in de cabine op het informatiepaneel is geïnstalleerd. In de meeste gevallen wordt een ventilator (soms twee) met een behuizing aan de radiator bevestigd. De ventilator wordt automatisch geactiveerd wanneer de kritische temperatuur van de koelvloeistof is bereikt, of hij werkt geforceerd vanuit de omvormer met een pomp.

De pomp zorgt voor een constante circulatie van koelvloeistof door het systeem. De pomp krijgt rotatie-energie door middel van een riemaandrijving van de krukaspoelie.

De thermostaat regelt de grote en kleine cirkel van koelmiddelcirculatie. Wanneer de motor voor de eerste keer wordt gestart, circuleert de thermostaat vloeistof in een kleine cirkel, zodat de motoreenheid sneller op bedrijfstemperatuur komt. Daarna opent de thermostaat een grote cirkel van het motorkoelsysteem.

Antivries of water

Water of antivries wordt gebruikt als koelvloeistof. Moderne autobezitters worden steeds meerpas dat laatste toe. Water bevriest bij temperaturen onder het vriespunt en is een katalysator in corrosieprocessen, wat een negatief effect heeft op het systeem. Het enige voordeel is de hoge warmteafvoer en, misschien, de beschikbaarheid.

Antivries bevriest niet als het koud is, voorkomt corrosie, voorkomt zwavelafzetting in het motorkoelsysteem. Maar het heeft een lagere warmteoverdracht, wat een negatief effect heeft op het hete seizoen.

Fouten

De gevolgen van een storing in de koeling zijn oververhitting of onderkoeling van de motor. Oververhitting kan worden veroorzaakt door onvoldoende vloeistof in het systeem, onstabiele pomp- of ventilatorwerking. Ook werkt de thermostaat niet goed wanneer deze een grote koelcirkel zou moeten openen.

Defecten in het motorkoelsysteem kunnen worden veroorzaakt door ernstige vervuiling van de radiateur, slakken van leidingen, slechte prestaties van de radiateurdop, het expansievat of antivries van lage kwaliteit.