Caracteristicile dispozitivului
Sistem de răcire cu circuit închis sub presiune. Există o supapă de siguranță în capacul vasului de expansiune. Sistemul de răcire a motorului include un radiator de încălzire pentru habitaclu, care este amplasat sub tabloul de bord.
Volumul de umplere al sistemului de răcire a motorului:
- K4M și K7M (complet cu aer condiționat) - 5,45 l;
- K4M și K7M (set complet fără aer condiționat) - 4,5 litri.
Temperatura la care robinetul termostatului începe să se deschidă este de 89°C.
Temperatura de deschidere completă a valvei termostatice este de 99 ± 2°C.
Valoarea de calibrare a supapei din capacul vasului de expansiune este de 1,4 bar.
Motor 1.6 (16V)
Motor 1.6 (8v)
Figura 13-1 - Schema sistemului de răcire a motorului: 1 - motor; 2 - pompă de apă; 3 - termostat; 4 - niplu de aerisire; 5 - radiator de încălzire; 6 - radiatorul sistemului de răcire a motorului; 7 - vas de expansiune
Scopul și principiul de funcționare al sistemului de răcire
Eficiența sistemului de răcire depinde de proiectarea și condițiile sale de funcționare. Proiectarea sistemului de răcire este determinată de puterea motorului, dimensiunea radiatorului de răcire, tipul de lichid de răcire utilizat și puterea pompei de apă (pompă de circulație a lichidului de răcire), tipul ventilatorului, termostatul și presiunea sistemului. Din păcate, sistemul de răcire este adesea trecut cu vederea până când apar probleme. O întreținere programată adecvată poate ajuta la prevenirea apariției unor astfel de probleme.
Sistemul de răcire trebuie să permită motorului să se încălzească cât mai repede posibil la temperatura de funcționare necesară și apoi să mențină această temperatură. Trebuie să funcționeze eficient într-un interval de temperatură ambiantă cuprins între -30°F (-35°C) și 110°F (45°C).
Temperatura maximă de ardere amestec de muncă în motor periodic înalță până la nivelul în limita de 4000°F până la 6000°F (de la 2200°C până la 3000°C). Temperatura medie în camera de ardere se află în limitele de la 1200°F până la 1700°F (de la 650°C până la 925°C). De lungă durată de încălzire la temperaturi ridicate a provocat o scădere a rezistenței piese de motor, astfel încât aveți nevoie pentru a lua de căldură de la motor. Sistemul de răcire menține temperatura pereților camerei de ardere într-un interval de temperatură care asigură o eficiență maximă a motorului (figura 7.1).
Figura 7.1. Temperatura tipică de ardere a amestecului de lucru și temperatura tipică a gazelor de eșapament la orificiul de ieșire
Probleme care apar la motor la temperaturi scăzute de funcționare
Pentru ca motorul să funcționeze normal, temperatura sa de funcționare trebuie să fie peste un anumit nivel minim acceptabil. Dacă temperatura de funcționare este prea scăzută, nu există suficientă căldură pentru evaporarea normală a combustibilului necesară pentru a obține compoziția dorită a amestecului combustibil-aer. Drept urmare, este necesară creșterea consumului de combustibil pentru a crea o concentrație a vaporilor acestuia care să asigure inflamabilitatea amestecului de lucru. Componentele mai grele și mai puțin volatile ale benzinei nu se evaporă și rămân sub formă de combustibil lichid nears. În plus, o parte din amestecul de lucru, în contact cu pereții reci ai motorului, se răcește, ceea ce duce la arderea incompletă a combustibilului și la formarea de depozite de carbon.
Arderea benzinei este un proces violent de oxidare, care reprezintă o reacție chimică a combinării combustibilului hidrocarburat cu oxigenul conținut în aer. Această reacție are loc odată cu eliberarea de căldură. Când se ard cinci litri de combustibil, se produce un litru de apă sub formă de vapori. O parte din această umiditate se condensează și ajunge în baia de ulei împreună cu combustibilul nears și funingine, provocând formarea depunerilor de nămol. Umiditatea condensată reacționează cu hidrocarburile și aditivii nearse, rezultând în formarea acizilor: carbonic, sulfuric, nitric, bromhidric și clorhidric. Acești acizi sunt responsabili de uzura motorului cauzată de coroziunea internă și rugină. Când temperatura lichidului de răcire scade sub 130°F (55°C), imediat apare rugina. La temperaturi mai mici de 110°F (45°C) de apă, formulare în procesul de combustie de combustibil, se acumulează în ulei. La o temperatură a lichidului de răcire mai mică de 165°F (65°C) se produce uzura prematură a pereților cilindrilor.
Pentru a reduce procesele negative din motor asociate cu temperaturile scăzute și pentru a facilita pornirea motorului pe vreme rece, majoritatea producătorilor oferă încălzitoare de bloc cilindri ca echipament suplimentar pentru motor. Aceste încălzitoare sunt conectate la o rețea electrică obișnuită (rețele de 110V CA) iar elementul de încălzire încălzește lichidul de răcire (figura 7.2).
Figura 7.2. Pentru a scoate elementul de încălzire, deșurubați șurubul care îl fixează în orificiul de proces din peretele blocului de cilindri (a). Elementul de încălzire este scos din blocul de cilindri. Lichidul de răcire, încălzit de elementul de încălzire imersat în el, se dilată și, ridicându-se în sus, înlocuiește lichidul de răcire rece. Datorită schimbului de căldură prin convecție, lichidul de răcire este încălzit în întregul motor (b)
Probleme care apar la motor la temperaturi ridicate de funcționare
Pentru a proteja motorul de supraîncălzire, temperatura sa de funcționare nu trebuie să depășească temperatura maximă admisă. Temperaturile ridicate provoacă oxidarea uleiului. Sub influența lor, petrolul se disociază, formând cocs și uleiuri siccative. Cu supraîncălzire prelungită, cocsul se depune pe segmenții pistonului, înfundându-i. Depunerile de carbon asemănătoare lacului provoacă blocarea pistonului supapelor hidraulice. Când este încălzit la temperaturi ridicate, vâscozitatea uleiului scade inevitabil, iar grosimea stratului de lubrifiant scade. Dacă stratul de lubrifiant devine prea subțire, are loc un contact uscat al suprafețelor pieselor în mișcare. În același timp, coeficientul de frecare crește, ceea ce determină o scădere a puterii motorului și o uzură accelerată a componentelor acestuia.
Supraîncălzirea motorului este costisitoare
Defectarea sistemului de răcire este principala cauză a defectării motorului. Mecanicii auto au adesea coșmaruri despre modul în care un service instalează un motor pe care tocmai l-au reparat într-o mașină al cărei radiator este înfundat. După revizia sau repararea motorului, de regulă, pompa de apă și toate furtunurile trebuie înlocuite. Ori de câte ori un motor este reparat sau înlocuit, trebuie verificat și radiatorul pentru a depista scurgeri și blocaje. Supraîncălzirea este cea mai frecventă cauză a defecțiunii motorului.
Proiectarea sistemului de răcire
Lichidul de răcire trece prin motor, absorbind căldura generată în interiorul acestuia. Apoi curge în radiator, care disipă căldura în mediul înconjurător. Lichidul de răcire circulă continuu prin sistemul de răcire, așa cum se arată în figură 7.3 și 7.4. Trece prin motor, lichidul de răcire se încălzește la fel de mult ca 15°F (8°C). Trecând apoi prin radiator, ea se raceste. Debitul lichidului de răcire poate ajunge la 4 litri pe minut per putere a motorului.
Figura 7.3. Diagramă schematică a fluxului de lichid de răcire prin motor
Figura 7.4 Această fotografie a unui bloc de cilindri cu placa decupată prezintă pasajele sistemului de răcire care înconjoară cilindrii. Rețineți că lichidul de răcire spală cilindrii din toate părțile și curge și prin golurile dintre ei
Temperatura motorului și toxicitatea gazelor de eșapament
Multe zone au sisteme de control al emisiilor de gaze de eșapament ale vehiculelor. Emisiile de hidrocarburi (HC) sunt pur și simplu combustibil nears. Pentru a reduce emisiile de hidrocarburi nearse și a trece testul de emisii, asigurați-vă că motorul este încălzit la temperatura normală de funcționare înainte de test. Producătorii de automobile definesc "temperatura normală de funcționare" ca fiind:
- 1. Furtunul superior al radiatorului se încălzește și se află sub presiune crescută.
- 2. Ventilatorul electric se pornește și se oprește de două ori (fani) sisteme de răcire.
Înainte de a efectua un test de emisii, asigurați-vă că motorul a atins temperatura normală de funcționare. Cel mai bine este de a conduce pe o masina de 20 de mile (32 km), — atunci, cu siguranță, convertor catalitic, ulei, și, de asemenea, lichidul de răcire vor cald la temperatura normală de exploatare. Este deosebit de important să aveți grijă de acest lucru pe vreme rece. Majoritatea șoferilor cred că pentru a încălzi motorul, este suficient să îl lași la ralanti până când iese aer cald din încălzitorul habitaclului. Încălzitorul interior preia căldură din lichidul de răcire. Producătorii de automobile recomandă să nu lăsați motorul la ralanti mai mult de 5 minute, iar pentru a-l încălzi, lăsați-l la ralanti timp de una până la două minute, după care, pentru a se încălzi și mai mult, trebuie să conduceți mașina încet pentru a crește presiunea uleiului din sistemul de ungere.
Lichidul de răcire fierbinte curge prin supapa termostatată, care este instalată în cel mai înalt punct al motorului, în radiator. Țeava de ieșire a sistemului de răcire este conectată la conducta de admisie superioară a radiatorului printr-un furtun, care este fixat cu cleme. Lichidul de răcire este răcit în radiator prin fluxul de aer care suflează peste acesta. Pe măsură ce se răcește, coboară pe radiator și prin conducta de ieșire inferioară intră în pompa de apă, care asigură circulația forțată a lichidului de răcire în motor.
Nota
La o serie de motoare noi, termostatul este instalat la admisia pompei de apă. Când lichidul răcit intră în termostat, acesta se închide și rămâne închis până când temperatura lichidului de răcire atinge temperatura de deschidere. Astfel, plasarea termostatului pe admisia pompei de apă reduce intervalul fluctuațiilor de temperatură ale lichidului de răcire, reducând schimbările bruște de temperatură care ar putea provoca stres termic în motor, în special la motoarele cu chiulase din aluminiu și blocuri din fontă.
Eficiența disipării căldurii de către sistemul de răcire este determinată în principal de eficiența radiatorului. Designul radiatoarelor este conceput pentru a asigura o eficiență maximă a schimbului de căldură cu dimensiuni minime. Fluxul de aer peste radiator este mărit de un ventilator de răcire cu acționare prin curea sau electrică.