تکنولوژی

موتور ماشین چگونه خنک می شود؟



مهمترین ویژگی موتور احتراق داخلی، احتراق سوخت و تولید گرما و انرژی از آن است. فرآیند احتراق به طور مداوم گرما تولید می کند که بخشی از آن از طریق سیستم اگزوز خارج می شود، اما قسمت دیگر در محفظه موتور باقی می ماند. به همین دلیل همیشه سیستم خنک کننده موتور خودرو برای جلوگیری از گرمای بیش از حد خودروهای درون سوز وجود داشته است. در این مقاله نگاهی به این سیستم می اندازیم و با اجزای مختلف آن آشنا می شویم. با ما بمان. بهترین دمای موتور طبق تحقیقات، بهترین دمای متوسط ​​برای موتورهای احتراق داخلی 200 درجه فارنهایت یا 93 درجه سانتیگراد است. در این دما، محفظه احتراق آنقدر داغ است که سوخت موجود در آن تبخیر می شود. در نتیجه این تبخیر، احتراق بهتر پیش می رود و انتشار گازهای گلخانه ای نیز کاهش می یابد.کارکرد موتور در این دما مزایای دیگری نیز دارد. روغن موتور ویسکوزیته کمتری دارد و در این دما نازک تر است. به همین دلیل قطعات در موتور آزادتر حرکت می کنند و افت قدرت موتور کاهش می یابد. بنابراین سیستم خنک کننده موتور خودرو باید به گونه ای عمل کند که دمای موتور در اکثر مواقع در محدوده 90 درجه سانتیگراد باشد تا قطعات بهتر حرکت کنند و میزان سایش کاهش یابد.انواع سیستم خنک کننده موتور خودرو به طور کلی دو نوع سیستم خنک کننده در موتورها وجود دارد که مشاهده می شود احتراق داخلی شامل سیستم خنک کننده آب و سیستم خنک کننده هوا می باشد. در زیر به طور خلاصه به معرفی این دو سیستم می پردازیم. سیستم خنک کننده آب یا مایع خنک کننده: سیستم آب خنک کننده از مجموعه ای از لوله ها تشکیل شده است که دور موتور خودرو پیچیده شده اند. این لوله ها با مایع خنک کننده یا آب پر می شوند. سیال با عبور از این لوله ها گرما را جذب کرده و در نتیجه محفظه موتور خنک می شود و پس از اینکه سیال گرمای محفظه موتور را جذب کرد به رادیاتور یا مبدل حرارتی منتقل می شود. در آنجا با استفاده از هوای ورودی به موتور و فن های خنک کننده دمای این سیال کاهش می یابد تا بتواند گرمای محفظه موتور را دوباره جذب کند.سیستم خنک کننده هوا: برخی از خودروهای قدیمی و برخی خودروهای مدرن از سیستم خنک کننده با هوا، آنها انجام می دهند. در این سیستم دور موتور با پره های آلومینیومی پوشانده می شود که باز و بسته می شوند و گرما را از موتور می گیرند. علاوه بر این، یک فن قدرتمند در کنار موتور قرار می گیرد که با وزش باد به سرعت محفظه موتور را خنک می کند بررسی اجزای سیستم خنک کننده موتور خودرو سیستم خنک کننده موتور خودرو یک سیستم مکانیکی- هیدرولیک پیچیده است که دارای اجزای زیادی است. برای اینکه درک درستی از عملکرد خودرو داشته باشید، لازم است به قسمت های مختلف این سیستم نگاهی بیندازید. از آنجایی که اکثر خودروهای احتراق داخلی مجهز به سیستم آب خنک کننده هستند، ما در اینجا فقط به این سیستم خواهیم پرداخت. پمپ خنک کننده یا پمپ آب، ضدیخ یا آب را از طریق شیلنگ ها به محفظه موتور می رساند. مایع خنک کننده از طریق کانال های اختصاصی وارد سیلندرها می شود و سپس از سرسیلندر خارج می شود.ترموستات یا ترموستات در جایی قرار دارد که مایع خنک کننده از موتور خارج می شود. اگر سطح دمای موتور کمتر از حد معینی باشد، ترموستات مسیر گردش مایع خنک کننده را باز می کند تا به پمپ بازگردد و به داخل موتور جریان یابد. در غیر این صورت ترموستات مسیر جلو را می بندد و مایع خنک کننده را برای کاهش دما به رادیاتور می فرستد.روش توضیح داده شده مربوط به خودروهای دنده دار است. خودروهای دنده ای به طور جداگانه مسیر مشابهی برای خنک کننده روغن گیربکس اتوماتیک دارند. روغن دنده از طریق یک مبدل حرارتی ثانویه به داخل رادیاتور پمپ می شود تا دمای آن کاهش یابد. خنک کننده های خودرو در دماهای مختلفی کار می کنند، از دمای زیر صفر تا حدود 40 درجه بالای انجماد. بنابراین، آنها باید مجهز به خنک کننده ای باشند که نقطه انجماد بسیار پایین، نقطه جوش بالا و ظرفیت ذخیره حرارت بالا را فراهم کند. مایعی که در اکثر خودروها به عنوان ضد یخ استفاده می شود مخلوطی از آب و اتیلن گلیکول با فرمول C2H6O2 است و با نام تجاری ضد یخ شناخته می شود. افزودن اتیلن گلیکول به آب باعث بهبود قابل توجه نقطه جوش و نقطه انجماد آن مایع می شود.علاوه بر ترکیبات شیمیایی، سیستم خنک کننده موتور خودرو نیز به مایع فشار وارد می کند تا نقطه جوش آن دوباره بالا رود. دمای مایع خنک کننده حتی با اتیلن گلیکول می تواند به 121-135 درجه سانتیگراد برسد. در این دما اتیلن گلیکول می جوشد و به همین دلیل با افزایش 15 پوند فشار بر اینچ مربع (psi) باید نقطه جوش مایع خنک کننده را 25 درجه دیگر افزایش داد. پمپ آب، قسمت دیگری از خنک کننده آن است. تولید کننده موتور خودرو است. پمپ آب یک پمپ گریز از مرکز ساده است که توسط یک تسمه به میل لنگ موتور متصل می شود. هر بار که موتور خودرو روشن می شود، پمپ آب نیز می چرخد، پمپ آب با استفاده از نیروی گریز از مرکز، مایع خنک کننده را از رادیاتور به موتور می فرستد. ورودی پمپ در نزدیکی مرکز قرار دارد تا سیال برگشتی از رادیاتور به پره های پمپ برخورد کند. پره های پمپ، مایع خنک کننده را از بیرون پمپ خارج می کنند تا وارد محفظه موتور شوند. مایع خنک کننده از بلوک موتور و سرسیلندر عبور می کند و در نهایت به رادیاتور و پمپ آب می رسد رادیاتور در این اثر بارها به کلمه رادیاتور اشاره شده است. حتی بسیاری از رانندگان کل سیستم خنک کننده موتور خودرو را با نام رادیاتور می شناسند. رادیاتور نوعی مبدل حرارتی است که ضد یخ یا آب گرم شده را از طریق یک فن و هوای دمیده شده در آن خنک می کند. اکثر خودروهای مدرن از رادیاتورهای آلومینیومی استفاده می کنند که از تعداد زیادی باله تشکیل شده است. مایع خنک کننده از طریق این سوراخ ها جریان می یابد و توسط جریان هوای ورودی خنک می شود. رادیاتورها معمولا دو مخزن دارند. مایع خنک کننده روی تمام سطوح رادیاتور حرکت می کند، بنابراین دمای تمام قطعات یکسان است، رادیاتور ممکن است شبیه یک قطعه پلاستیکی ساده باشد، اما این قسمت یکی از مهم ترین اجزای سیستم خنک کننده موتور خودرو است. این قسمت که به درپوش فشار معروف است نقطه جوش مایع خنک کننده را حدود 25 درجه سانتیگراد افزایش می دهد در واقع درپوش فشار مانند زودپز عمل می کند. این در یک شیر تسکین دهنده است که فشار داخل رادیاتور را روی 15 psi نگه می دارد. هنگامی که آب تحت فشار بیشتری قرار می گیرد، نقطه جوش آن بالا می رود، اگر درپوش فشار رادیاتور خودرو (در نسخه های کلاسیک مانند پژو 405 و سمند) را به دقت بررسی کنید، متوجه وجود فنر روی آن خواهید شد. اگر فشار رادیاتور از 15 psi بیشتر شود، این فنر جمع می شود و مقداری از مایع خنک کننده را تخلیه می کند. مایع خنک کننده با سرریز به کف مخزن می رسد و هوای جمع شده در داخل رادیاتور نیز خارج می شود ترموستات وظیفه اصلی ترموستات گرم کردن سریع موتور و ثابت نگه داشتن دمای آن است. ترموستات میزان آب ورودی به محفظه موتور را تنظیم می کند. بنابراین ترموستات موتور را از گرم شدن بیش از حد محافظت می کند. ترموستات قطعه ساده ای است که علاوه بر سیستم خنک کننده موتور خودرو در بسیاری از سیستم های گرمایشی دیگر نیز استفاده می شود و زمانی که موتور سرد است ترموستات کاملا بسته می شود و آب داخل محفظه موتور در داخل آن به گردش در می آید. هنگامی که دمای مایع خنک کننده به محدوده بین 180 تا 195 فارنهایت (82 و 91 درجه سانتیگراد) می رسد، ترموستات به آرامی باز می شود و به آب محفظه موتور اجازه می دهد تا با رادیاتور ارتباط برقرار کند. هنگامی که دمای مایع خنک کننده به 200 تا 218 درجه فارنهایت (93 تا 103 درجه سانتیگراد) رسید، ترموستات به طور کامل باز می شود. فن خنک کننده فن خنک کننده به عنوان یک ترموستات عمل می کند، زیرا باید دمای مایع خنک کننده را در محدوده ثابتی حفظ کند. اکثر خودروهای موجود در بازار داخلی دارای دو فن خنک کننده هستند که به صورت متوالی روشن می شوند، خودروهای دیفرانسیل جلو نیز مانند اکثر خودروهای موجود در بازار ایران مجهز به فن خنک کننده برقی هستند. فن ها توسط یک کلید ترموستاتیک یا کامپیوتر ماشین کنترل می شوند و نقش اضافی در سیستم خنک کننده موتور خودرو دارند. هنگامی که دمای مایع خنک کننده از حد معینی فراتر رود، فن ها روشن می شوند و تا زمانی که دما به حد معینی کاهش یابد، فعال می مانند.نکته کلیدی در مورد فن های خنک کننده توجه به نحوه عملکرد صحیح آنهاست. فن های برقی با سیم های متعدد به شبکه برق خودرو متصل می شوند. این سیم ها معمولاً نزدیک موتور کار می کنند و در اثر حرارت به مرور زمان آسیب می بینند. به همین دلیل لازم است به صورت دوره ای وضعیت این سیم ها بررسی شود.نکته دیگر زمان کارکرد فن است. اگر ماشین خود را پارک کرده اید و فن خنک کننده روشن است، اجازه دهید فن کار کند و دمای مایع خنک کننده کاهش یابد. خاموش شدن ناگهانی خودرو و قطع شدن فن خنک کننده باعث بروز مشکلات جدی در سیستم خنک کننده موتور خودرو می شود. نتیجه گیری در این مقاله با قسمت های مختلف سیستم خنک کننده موتور خودرو آشنا شده و عملکرد کلی این سیستم را بررسی کرده ایم. ذکر این نکته ضروری است که جزئیات سیستم خنک کننده در هر خودرو با توجه به تکنولوژی تولید متفاوت است. برای مثال خودروهای دیفرانسیل عقب به جای فن برقی دارای فن مکانیکی هستند. برخی خودروها یک مخزن رادیاتور اضافی نیز دارند که در صورت نشتی رادیاتور از روشن شدن ناگهانی موتور جلوگیری می کند. این تفاوت ها حتی در بین خودروهای داخلی نیز دیده می شود. برای مثال رادیاتور موتور TU5 ساختار متفاوتی نسبت به رادیاتور موتور XU7 دارد. به همین دلیل به عنوان یک راننده لازم است قسمت های مختلف خودرو و سیستم های فنی مختلف آن را به خوبی بشناسید تا از بروز مشکلات ناخواسته جلوگیری کنید چرا موتور خودرو به خنک شدن نیاز دارد؟ سیستم خنک کننده موتور در خودروهای احتراق داخلی برای جلوگیری از گرمای بیش از حد نصب می شود. فرآیند سوزاندن سوخت به طور مداوم گرما تولید می کند که باید به روش های مختلف مانند اگزوز و سیستم خنک کننده خودرو از زیر کاپوت خارج شود. انواع سیستم های خنک کننده موتور خودرو چیست؟ به طور کلی دو نوع سیستم خنک کننده در موتورهای احتراق داخلی دیده می شود که شامل سیستم خنک کننده آبی و سیستم خنک کننده هوا می باشد. سیستم خنک کننده موتور خودرو از چه اجزایی تشکیل شده است؟ شیلنگ های خنک کننده، خنک کننده، پمپ آب، رادیاتور، درب رادیاتور، ترموستات، فن خنک کننده، هر کدام به تفصیل در این مطلب توضیح داده شده است.

Leave a Reply

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.