Sistema de refrigeració del motor del cotxe: dispositiu i principi de funcionament

2024 Autora: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificació: 2024-02-19 12:57

El sistema de refrigeració del motor del cotxe està dissenyat per protegir la unitat de treball del sobreescalfament i, per tant, controla el rendiment de tot el bloc del motor. La refrigeració és la funció més important en el funcionament d'un motor de combustió interna.

Les conseqüències d'un mal funcionament en la refrigeració del motor de combustió interna poden ser fatals per a la pròpia unitat, fins a la fallada completa del bloc de cilindres. És possible que els nodes danyats ja no estiguin subjectes a treballs de restauració, el seu manteniment serà igual a zero. Cal tractar l'operació amb tota cura i responsabilitat i realitzar un rentat periòdic del sistema de refrigeració del motor.

En controlar el sistema de refrigeració, el propietari del cotxe té cura directament de la "salut del cor" del seu "cavall" de ferro.

Nomenament del sistema de refrigeració

La temperatura del bloc de cilindres quan la unitat està en marxa pot pujar fins a 1900 ℃. D'aquest volum de calor, només una part és útil i s'utilitza en els modes de funcionament requerits. La resta la treu el sistema de refrigeració.compartiment del motor. L'augment del règim de temperatura per sobre de la norma està ple de conseqüències negatives que condueixen a l'esgotament dels lubricants, la violació de les separacions tècniques entre determinades peces, especialment al grup de pistons, que provocarà una disminució de la seva vida útil. El sobreescalfament del motor, com a conseqüència d'un mal funcionament del sistema de refrigeració del motor, és un dels motius de la detonació de la mescla combustible subministrada a la cambra de combustió.

Un refredament excessiu del motor també és indesitjable. En una unitat "freda", hi ha una pèrdua de potència, augmenta la densitat de l'oli, la qual cosa augmenta la fricció dels components no lubricats. La mescla combustible de treball es condensa parcialment, privant així les parets del cilindre de la lubricació. Tanmateix, la superfície de la paret del cilindre pateix un procés de corrosió a causa de la formació de dipòsits de sofre.

El sistema de refrigeració del motor està dissenyat per estabilitzar les condicions tèrmiques necessàries per al funcionament normal del motor del vehicle.

Tipus de sistemes de refrigeració

El sistema de refrigeració del motor es classifica segons el mètode de dissipació de calor:

• refrigeració amb líquids de tipus tancat;
• tip obert refrigerat per aire;
• sistema combinat (híbrid) de dissipació de calor.

Actualment, la refrigeració per aire als cotxes és extremadament rara. El líquid pot ser de tipus obert. En aquests sistemes, la calor s'elimina a través de la canonada de vapor al medi ambient. El sistema tancat està aïllat de l'exterioratmosfera. Per tant, la pressió en el sistema de refrigeració d'aquest tipus de motor és molt superior. A alta pressió, augmenta el llindar d'ebullició de l'element de refrigeració. La temperatura del refrigerant en un sistema tancat pot arribar als 120 ℃.

Refrigeració per aire

La refrigeració per aire forçat natural és la manera més senzilla d'eliminar la calor. Els motors amb aquest tipus de refrigeració emeten calor a l'ambient mitjançant aletes del radiador situades a la superfície de la unitat. Aquest sistema té una gran manca de funcionalitat. El fet és que aquest mètode depèn directament de la petita calor específica de l'aire. A més, hi ha problemes amb la uniformitat de l'eliminació de calor del motor.

Aquests matisos impedeixen la instal·lació d'una unitat eficient i compacta alhora. Al sistema de refrigeració del motor, l'aire es subministra de manera desigual a totes les parts i, a continuació, s'ha d'evitar la possibilitat de sobreescalfament local. Seguint les característiques del disseny, les aletes de refrigeració es munten en aquells llocs del motor on les masses d'aire són menys actives, a causa de les propietats aerodinàmiques. Les parts del motor més susceptibles a la calor es col·loquen cap a les masses d'aire, mentre que les seccions "més fredes" es col·loquen a la part posterior.

Refrigeració per aire forçat

Els motors amb aquest tipus de dissipació de calor estan equipats amb un ventilador i aletes de refrigeració. Aquest conjunt d'unitats estructurals us permet forçar artificialment l'aire al sistema de refrigeració del motoraletes de refrigeració. Damunt del ventilador i les aletes s'instal·la una carcassa protectora, que participa en la direcció de les masses d'aire per a la refrigeració i evita que la calor entri des de l'exterior.

Els aspectes positius d'aquest tipus de refrigeració són la simplicitat de les característiques del disseny, el baix pes, l'absència de subministrament de refrigerant i unitats de circulació. Els desavantatges són l' alt nivell de soroll del sistema i el volum del dispositiu. A més, en la refrigeració per aire forçat, el problema amb el sobreescalfament local de la unitat i el flux d'aire difús no s'ha resolt, malgrat les carcasses instal·lades.

Aquest tipus d'avís de sobreescalfament del motor es va utilitzar activament fins als anys 70. El funcionament del sistema de refrigeració del motor d'aire forçat ha estat popular en vehicles petits.

Refrigeració amb líquids

El sistema de refrigeració líquida és, amb diferència, el més popular i estès. El procés d'eliminació de calor té lloc amb l'ajuda d'un refrigerant líquid que circula pels elements principals del motor a través de línies tancades especials. El sistema híbrid combina elements de refrigeració per aire alhora que líquid. El líquid es refreda en un radiador amb aletes i un ventilador amb carcassa. A més, aquest radiador es refreda per les masses d'aire de subministrament quan el vehicle està en moviment.

El sistema de refrigeració líquida del motor produeix un nivell mínim de soroll durant el funcionament. Aquest tipus recull calor a tot arreu i l'elimina del motor amb forçaeficiència.

Segons el mètode de moviment del refrigerant líquid, els sistemes es classifiquen:

• circulació forçada: el moviment del fluid es produeix amb l'ajuda d'una bomba que forma part del motor i del propi sistema de refrigeració;
• circulació de termosifó: el moviment es realitza a causa de la diferència de densitat del refrigerant escalfat i refrigerat;
• mètode combinat: la circulació de fluids actua simultàniament de les dues primeres maneres.

Dispositiu del sistema de refrigeració del motor

El disseny de refrigeració líquida té la mateixa estructura i elements per als motors de gasolina i dièsel. El sistema consta de:

• bloc del radiador;
• refrigerador d'oli;
• ventilador, coberta instal·lada;
• bombes (bomba amb força centrífuga);
• tanc per a l'expansió del fluid escalfat i el control del nivell;
• Terròstat de circulació de refrigerant.

Quan es renta el sistema de refrigeració del motor, tots aquests nodes (excepte el ventilador) es veuen afectats per a un treball posterior més eficient.

El refrigerant circula per les línies dins del bloc. La totalitat d'aquests passatges s'anomena "jaqueta de refrigeració". Cobreix les zones més propenses a la calor del motor. El refrigerant, movent-se al llarg d'ell, absorbeix la calor i la porta al bloc del radiador. Refredant-se, repeteix el cercle.

Operació del sistema

Un dels elements principals del dispositiu del sistema de refrigeracióel motor es considera un radiador. La seva tasca és refredar el refrigerant. Consisteix en una caixa del radiador, dins de la qual es col·loquen tubs per al moviment del fluid. El refrigerant entra al radiador per la canonada inferior i surt per la superior, que està muntada al dipòsit superior. A la part superior del dipòsit hi ha un coll, tancat amb una tapa amb una vàlvula especial. Quan augmenta la pressió al sistema de refrigeració del motor, la vàlvula s'obre lleugerament i el líquid entra al dipòsit d'expansió, connectat per separat al compartiment del motor.

També al radiador hi ha un sensor de temperatura que indica al conductor l'escalfament màxim del líquid mitjançant un dispositiu instal·lat a la cabina al panell informatiu. En la majoria dels casos, un ventilador (de vegades dos) amb una carcassa està connectat al radiador. El ventilador s'activa automàticament quan s'arriba a la temperatura crítica del refrigerant o funciona força des de l'accionament amb una bomba.

La bomba garanteix la circulació constant del refrigerant per tot el sistema. La bomba rep energia de rotació per mitjà d'una transmissió per corretja de la politja del cigonyal.

El termòstat controla el cercle gran i petit de circulació del refrigerant. Quan el motor s'engega per primera vegada, el termòstat fa circular el líquid en un petit cercle perquè la unitat del motor s'escalfi a la temperatura de funcionament més ràpidament. Després d'això, el termòstat obre un cercle gran del sistema de refrigeració del motor.

Anticogelant o aigua

S'utilitza aigua o anticongelant com a refrigerant. Els propietaris de cotxes moderns s'han convertit cada cop mésaplicar aquest últim. L'aigua es congela a temperatures sota zero i és un catalitzador en els processos de corrosió, que afecta negativament el sistema. L'únic avantatge és la seva gran dissipació de calor i, potser, la seva disponibilitat.

L'anticongelant no es congela en fred, prevé la corrosió, evita els dipòsits de sofre al sistema de refrigeració del motor. Però té una transferència de calor més baixa, la qual cosa afecta negativament la temporada de calor.

Fals

Les conseqüències d'una fallada de refrigeració són el sobreescalfament o la hipotèrmia del motor. El sobreescalfament pot ser causat per un líquid insuficient al sistema, una bomba inestable o un funcionament del ventilador. A més, el termòstat funciona malament quan hauria d'obrir un cercle de refrigeració gran.

Els errors en el sistema de refrigeració del motor poden ser causats per una contaminació severa del radiador, l'escòria de les línies, el mal rendiment de la tapa del radiador, el dipòsit d'expansió o un anticongelant de baixa qualitat.