Радіатори водяного охолодження двигуна для легкових автомобілів

Система охолодження призначена для охолодження деталей двигуна, що нагріваються в результаті його роботи. На сучасних автомобілях система охолодження, крім основної функції, виконує ряд інших функцій, в тому числі:

• нагрів повітря в системі опалення, вентиляції і кондиціонування;
• охолодження масла в системі змащення;
• охолодження відпрацьованих газів у системі рециркуляції відпрацьованих газів;
• охолодження повітря в системі турбонаддува;
• охолодження робочої рідини в автоматичній коробці передач.

Залежно від способу охолодження розрізняють наступні види систем охолодження: рідинна (закритого типу), повітряна (відкритого типу) і комбінована. В системі рідинного охолоджування тепло від нагрітих частин двигуна відводиться потоком рідини. Повітряна система охолодження використовує потік повітря. Комбінована система об'єднує рідинну і повітряну системи.

На автомобілях найбільше поширення отримали система рідинного охолодження. Дана система забезпечує рівномірне і ефективне охолодження, а також має менший рівень шуму. Тому, пристрій і принцип дії системи охолодження розглянуті на прикладі системи рідинного охолодження.

Конструкція системи охолодження бензинового і дизельного двигунів подібні. Система охолодження двигуна включає безліч елементів, серед яких охолоджуючої рідини радіатор масляний радіатор, теплообмінник опалення, вентилятор радіатора, відцентровий насос, а також розширювальний бачок і термостат. В схему системи охолодження включена «сорочка охолодження двигуна. Для регулювання роботи системи використовуються елементи управління.

Радіатор призначений для охолодження нагрітої охолоджуючої рідини потоком повітря. Для збільшення тепловіддачі радіатор має спеціальне трубчастий пристрій.

Поряд з основним радіатором системи охолодження можуть встановлюватися масляний радіатор і радіатор системи рециркуляції відпрацьованих газів. Масляний радіатор служить для охолодження масла в системі змащення.

Радіатор системи рециркуляції відпрацьованих газів охолоджує відпрацьовані гази, чим досягається зниження температури згоряння паливно-повітряної суміші та утворення оксидів азоту. Роботу радіатора відпрацьованих газів забезпечує додатковий насос циркуляції охолоджуючої рідини, включений в систему охолодження.

Теплообмінник опалення виконує функцію, протилежну радіатора системи охолодження. Теплообмінник нагріває, що проходить через нього повітря. Для ефективної роботи теплообмінник опалення встановлюється безпосередньо біля виходу нагрітої охолоджуючої рідини двигуна.

Для компенсації зміни об'єму охолодної рідини внаслідок температури в системі встановлюється розширювальний бачок. Заповнення системи охолоджувальною рідиною зазвичай здійснюється через розширювальний бачок.

Циркуляція охолодної рідини в системі забезпечується відцентровим насосом. У побуті відцентровий насос називають помпою. Відцентровий насос може мати різний привід: шестерневий, пасової та ін. На деяких двигунах, обладнаних турбонаддувом, для охолодження наддувочного повітря і турбокомпресора встановлюється додатковий насос циркуляції охолоджуючої рідини, що підключається блоком управління двигуном.

Термостат призначений для регулювання кількості охолодної рідини, що проходить через радіатор, чим забезпечується оптимальний температурний режим в системі. Термостат встановлюється в патрубку між радіатором і «сорочкою охолодження двигуна.

На потужних двигунах встановлюється термостат з електричним підігрівом, який забезпечує двоступеневе регулювання температури охолоджуючої рідини. Для цього в конструкції термостата передбачено три робочих положення: закрите, частково відкрите і повністю відкрите. При повному навантаженні на двигун з допомогою електричного підігріву термостата проводиться його повне відкриття. При цьому температура охолоджуючої рідини знижується до 90°С, зменшується схильність двигуна до детонації. В інших випадках температура охолоджуючої рідини підтримується в межах 105°С.

Вентилятор радіатора використовується для підвищення інтенсивності охолодження рідини в радіаторі. Вентилятор може мати різний привід:

• механічний (постійне з'єднання з колінчастим валом двигуна);
• електричний (керований електродвигун);
• гідравлічний (гідромуфта).

Найбільше поширення отримав електричний привід вентилятора, що забезпечує широкі можливості для регулювання.

Типовими елементами управління системи охолодження є датчик температури охолоджуючої рідини, електронний блок управління і різні виконавчі пристрої.

Датчик температури охолоджуючої рідини фіксує значення контрольованого параметра і перетворить його в електричний сигнал. Для розширення функцій системи охолодження (охолодження відпрацьованих газів у системі рециркуляції відпрацьованих газів, регулювання роботи вентилятора та ін) на виході радіатора встановлюється додатковий датчик температури охолоджуючої рідини.

Сигнали від датчика приймає електронний блок управління і перетворює їх в керуючі впливи на виконавчі пристрої. Використовується, як правило, блок управління двигуномз устанавленним відповідним програмним забезпеченням.

В роботі системи керування можуть використовуватися наступні виконавчі пристрої: нагрівач термостата, реле додаткового насоса охолоджуючої рідини, блок управління вентилятором радіатора, реле охолодження двигуна після зупинки.