Записи с меткой ‘Помпа’

Как устроена система охлаждения современного ДВС

Если Вы вспомните, что внутри обычного шестицилиндрового двигателя каждую минуту происходит около 6 000 маленьких взрывов при движении автомобиля с обычной скоростью, то просто удивительно, как двигатель выдерживает подобные нагрузки и не разваливается. Когда температура в цилиндрах находится в пределах тысячи градусов ясно, что необходимо что-то предпринять, чтобы управляться с невыносимой жарой и избежать плавления металлических частей – и все это для того, чтобы добираться до дома или работы не пешком, а на автомобиле.

Куда же девается это тепло? Приблизительно половина его удаляется через выхлопную систему. Остальное тепло уходит в двигатель: поглощается поршнями, головками цилиндров, клапанами и другими дорогостоящими частями. Но ни одна деталь двигателя не в состоянии безгранично подвергаться нагреванию. Возникает необходимость эти детали постоянно охлаждать, иначе они потеряют свою твердость и быстро выйдут из строя. А это будет катастрофа. Итак, насколько быстро от тепла при сгорании топлива нагреваются детали двигателя, то настолько же быстро система охлаждения должна его поглощать и отводить куда-нибудь в другое место.

Жидкий холод
На заре автомобилестроения двигатели охлаждались с помощью набегающего воздушного потока, который забирал тепло. И это работало до тех пор, пока двигатели не стали набирать мощность и, соответственно, стали больше нагреваться. Еще хуже то, что исходя из соображений аэродинамики, современные мощные двигатели плотно упакованы внутри автомобиля, куда просто нет доступа воздуха снаружи. И решение проблемы здесь состоит в использовании водяной системы охлаждения. Если постоянно перекачивать относительно прохладную жидкость из радиатора к разогретому двигателю, а затем обратно в радиатор, то тепло от двигателя будет уноситься тем потоком воздуха, который обдувает радиатор.

Можно довольно просто описать все детали данной системы охлаждения. Радиатор изготавливается такого размера, чтобы он смог поглотить максимальное количество тепла, которое будет вырабатываться двигателем с учетом самой жаркой погоды. Радиатор подсоединен к двигателю с помощью различных патрубков и шлангов. Двигатель приводит в действие водяной насос, который заставляет воду(жидкость) циркулировать в системе, когда двигатель работает. Вода является хорошим проводником тепла, поэтому даже небольшое ее количество, которое циркулирует в системе, в состоянии забрать изрядную часть тепла. И если разместить каналы, по которым циркулирует вода, в наиболее нагреваемых частях двигателя - вокруг камер сгорания топлива, то его важные детали будут поддерживаться в пределах той температуры, которая не будет представлять опасности для двигателя.

Чрезвычайные меры
При понижении температуры система охлаждения автоматически отключается, что позволяет ускорить разогрев двигателя. В охлаждающей цепи установлен термостат, и он может отвести часть охлаждающей жидкости обратно в двигатель, минуя радиатор. Таким образом в случае, если Вы запускаете двигатель в холодном состоянии, он может быстро достичь рабочей температуры, а охлаждающей эффект радиатора не будет задействован. По мере того, как температура в двигателе будет приближаться к рабочей отметке, термостат постепенно открывается, и поток охлаждающей жидкости начнет поступать и в радиатор, оптимально охлаждая двигатель.

Для того, чтобы помочь воздуху, который охлаждает радиатор, активнее проходить через радиатор в то время, когда автомобиль движется на медленной скорости, движению воздуха помогает вентилятор, который приводится в действие электромотором или от двигателя автомобиля. Вся система охлаждения запирается сверху специальной крышкой, которая помогает поддерживать давление в системе охлаждения по мере нагревания жидкости. Температура кипения жидкости выше, когда она находится под давлением. В случае, если охлаждающая жидкость ДЕЙСТВИТЕЛЬНО достигает точки кипения, избыток ее сливается в накопительную емкость (расширительный бачок), где эта жидкость будет терпеливо дожидаться того момента, пока двигатель не охладится в достаточной степени для того, чтобы снова перекачать ее обратно в систему охлаждения.

Система охлаждения выполняет также и другую функцию: она помогает подавать тепло в салон автомобиля в холодную погоду. Эту функцию выполняет небольшой радиатор, соединенный с системой охлаждения и расположенный внутри системы управления микроклиматом в автомобиле. Итак, вместо того, чтобы удалять тепло в атмосферу, как это делает основной радиатор, с помощью данного радиатора подогревается воздух, который подается внутрь автомобиля. Вы можете регулировать по вашему желанию температуру воздуха в салоне, смешивая горячий воздух, идущий от радиатора, с непрогретым воздухом. И согласитесь, что температура в 25 градусов гораздо приятнее для Вас, нежели та, которую в данный момент испытывают поршни Вашего автомобиля, где температура в камере сгорания достигает 1,000 градусов. Но нет нужды беспокоиться: система охлаждения позаботится о том, чтобы с ними было все в порядке.

Насос охлаждающей жидкости

Насос охлаждающей жидкости обеспечивает принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости в системе охлаждения. В некоторых источниках информации насос охлаждающей жидкости называют водяным насосом, что по своей сути неверно. Вода в качестве охлаждающей жидкости уже давно не используется.

Насос устанавливается, как правило, в передней части двигателя и может иметь два вида привода: механический и электрический. Механический привод производится от коленчатого или распределительного вала двигателя с помощью ременной передачи. Электрический привод предполагает установку электродвигателя с системой управления.

В качестве насоса охлаждающей жидкости используются насосы центробежного типа. В зависимости от марки двигателя насосы могут значительно отличиться, вместе с тем можно выделить следующее общее устройство насоса охлаждающей жидкости:

  • корпус;
  • рабочее колесо;
  • вал со шкивом.

Корпус насоса изготавливается из чугуна или литого алюминия. В корпусе выполнены каналы для подвода и отвода охлаждающей жидкости к рабочему колесу. Между корпусом насоса и блоком цилиндров двигателя устанавливается уплотнительная прокладка, предохраняющая от утечки охлаждающей жидкости из насоса.

Рабочее колесо (обиходное название – крыльчатка) непосредственно обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости. Оно выполнено в виде лопастей специальной формы. Рабочее колесо монтируется на приводном валу. Вал расположен в корпусе на подшипниках. С противоположной стороны вала установлен приводной шкив.

Работа насоса охлаждающей жидкости осуществляется следующим образом. При вращении рабочего колеса на входе насоса создается разряжение, за счет которого охлаждающая жидкость из радиатора поступает в насос. Жидкость подается в центральную часть насоса, перемещается по лопастям и выбрасывается центробежной силой на выход из насоса и далее в рубашку охлаждения блока цилиндров.

В системе охлаждения может устанавливаться два насоса охлаждающей жидкости – основной и дополнительный. В зависимости от конструкции двигателя дополнительный насосвыполняет одну из функций:

  • дополнительное охлаждение двигателя (эксплуатация в странах с жарким климатом);
  • обеспечение работы автономного отопителя, включенного в систему охлаждения двигателя;
  • охлаждение отработавших газов в системе рециркуляции отработавших газов;
  • охлаждение турбонагнетателя на двигателях с турбонаддувом;
  • прокачка охлаждающей жидкости после выключения двигателя (для предотвращения перегрева двигателя после остановки).

Дополнительный насос охлаждающей жидкости имеет, как правило, электрический привод. Насос включен в систему управления двигателем и при необходимости включается (выключается) по сигналу электронного блока.

На некоторых двигателях концерна Volkswagen устанавливается отключаемый насос охлаждающей жидкости. Отключаемый насос обеспечивает быстрый прогрев двигателя при запуске за счет отключения подачи охлаждающей жидкости до достижения температуры 30°С. При этом охлаждающая жидкость постоянно находится в двигателе и прогревается значительно быстрее. Помимо прогрева, применение отключаемого насоса приводит к снижению расхода топлива.

Схема отключаемого насоса охлаждающей жидкости

Прекращение подачи охлаждающей жидкости производится с помощью кольцевой диафрагмы (заслонки), которая перекрывает путь жидкости, крыльчатка при этом продолжает вращаться. Диафрагма рычагами соединена смембраной, которая перемещается под действием разряжения. Полость перед диафрагмой соединена магистралью с источником разряжения - впускным коллектором.

Вакуумный канал перекрывает регулировочный клапан, включенный в систему управления двигателем. При его открытии мембрана под действием разряжения перемещается, дезактивируется рабочее колесо насоса. При закрытии клапана мембрана под действием пружины возвращается на место, а диафрагма освобождает крыльчатку. Насос начинает работать.