وظیفه اصلی سیستم خنک کننده خودرو چیست؟
شاید عموماً وظیفه سیستم خنک کاری را جلوگیری از داغ کردن بیش از حد موتور بدانند که نظر درستی است اما در کنار آن اگر دمای کاری موتور کمتر از حد استاندارد (دمای ترمودینامیکی تعریف شده) باشد. علاوه بر کاهش راندمان حرارتی موتور سبب افزایش آلایندههای تولیدی در موتور خواهد شد بنابراین باید گفت ایجاد تعادل حرارتی مناسب در موتور وظیفه اصلی سیستم خنک کنند موتور است. شکل وظایف اصلی سیستم خنک کاری موتور را نشان میدهد.
شکل 1- وظایف اصلی سیستم خنککننده موتور
همانطور که در شکل 1 نیز اشاره شده است غیر از تعادل ترمودینامیکی موتور یکی از وظایف اصلی سیستم خنککننده موتور تأمین گرمای لازم برای سیستمهای جانبی خودرو است. معروفترین سیستم جانبی در این بخش حرارتی سیستم تهویه مطبوع یا به عبارت سادهتر بخاری خودرو است.
ارتباط بین سیستم خنک کاری موتور و بخاری خودرو آنقدر نزدیک است که در بیشتر معرفی اجزا این سیستم بخاری را نیز جزئی از مجموعه خنککننده موتور به شمار میبرند. غیر از بخاری گاهی تجهیزاتی روی موتور نصب میشود که نیاز به حرارت برای عملکرد مناسب دارند و از مدار خنک کاری برای گرم گردن آنها استفاده میشود. بهعنوانمثال گرمکردن مانیفولد هوا در زمان شروع به کار موتور یا گرمکردن رگولاتور گاز در خودروهای گازسوز در زمان شروع به کار یا عملکرد ساسات در برخی خودروهای قدیمی برای کنترل هوای ورودی به موتور را میتوان نام برد.
بررسی کامل اجزای سیستم خنک کاری موتور ماشین
سیستم خنک کارای دارای اجزا مختلفی است برخی از آنها بهصورت خاص فقط در برخی خودروها وجود دارند. بهصورت کلی اجزا سیستم خنک کاری موتور را میتوان به دودسته تقسیمبندی کرد. شکل 2 این روش دستهبندی را نشان میدهد.
شکل 2- دستهبندی اجزا سیستم خنککننده موتور
همانطور که ملاحظه میشود اجزا را میتواند به بخش مکانیکی و الکتریکی تقسیم کرد، بخش الکتریکی مدار شامل دسته سیم، کانکتورها، فنها، سنسور دمای مایع خنککننده و … است که بهصورت مجزا به آن پرداخته میشود. (برای بررسی الکتریکی مدار فن پژو 405 میتوانید به مقاله بررسی و تست رله فن رادیاتور مراجعه کنید). در این مقاله به اجزا مکانیکی این سیستم میپردازیم. شکل 3 اجزا عمومی سیستم خنککننده موتور را نشان میدهد.
1-رادیاتور 2- واتر پمپ 3- شیلنگ پایینی رادیاتور 4- (اتاق احتراق) 5- مجاری آب داخل بلوکه سیلندر
6-شیلنگهای رادیاتور بخاری 7-رادیاتور بخاری 8-شیر کنترل رادیاتور بخاری 9-ترموستات
10- شیلنگ بالایی رادیاتور 11- در رادیاتور 12- مخزن ذخیره
شکل 3- اجزا عمومی مدار سیستم خنککننده (مکانیکی)
مایع خنککننده موتور در داخل تمامی مدار وجود دارد
رادیاتور؛ منبع اصلی تبادل حرارت
وظیفه کاهش دمای مایع خنککننده موتور برعهده رادیاتور است. شکل 4 مجموعه رادیاتور را نشان میدهد.
شکل 4- دو نمونه رادیاتور
در شکل 4 ملاحظه میشود مکان لولههای ورودی و خروجی رادیاتور میتواند بهصورت جانبی و یا بالا و پایین باشد. اما در هر دو مدل شیلنگ ورود به رادیاتور در قسمت بالا و شیلنگ خروج از رادیاتور به موتور در قسمت پایینتر رادیاتور قرار میگیرد. مایع خنککننده از طریق شیلنگ بالایی به عبور مایع خنککننده از لولههای داخل رادیاتور و عبور هوا از بین پرههای آن سبب میشود دمای مایع خنککننده موتور کاهشیافته و از مجرای خروجی رادیاتور وارد شیلنگ پایینی میشود. شکل 5 برش خورده رادیاتور از نوع عمودی را نشان میدهد.
1-مجاری آب 2- پرههای خنک تبادل حرارت
شکل 5- برش خورده رادیاتور از نوع عمودی
شیلنگهای رابط و مسیرهای انتقال سیال
اجزا مختلف مدار خنککننده موتور توسط شیلنگها یا لولههای به یکدیگر متصل میشوند. بخشهایی از مدار توسط لولههای فلزی متصل میشوند اما به دلیل احتمال ایجاد حالت اکسید شدن (زنگزدگی) در اتصالات فلزی، تاحدامکان از شیلنگ لاستیکی برای این اتصالات استفاده میشود. برخی شیلنگهای مدار خنککننده در بازار با نام جنت نیز شناخته میشوند. شکل 6 انواع متداول شیلنگهای مدار خنککننده را نشان میدهد.
A: ساده B: با انعطافپذیری بالا
شکل 6- دو نمونه از شیلنگ مدار خنککننده موتور
در محل اتصال شیلنگها به بخشهای مختلف توسط بستها محکم میشوند. بستهای متداول را میتوانید در شکل 7 مشاهده کنید.
شکل 7-بستهای متداول برای شیلنگهای مدار خنککننده موتور
خودروهای امروزی غیر از اتصال از نوع بست از روش دیگری برای اتصال شیلنگها و لولهها استفاده میکنند که با نام کلی کوییک کانکتور (quick connector) شناخته میشوند. شکل 8 نمونهای از این اتصالات سریع را نشان میدهد.
شکل 8- نمونهای از کوییک کانکتور اتصالات مدار خنککننده موتور
از مزایای بزرگ استفاده از کوییک کانکتورها اطمینان بیشتر از آببندی بودن اتصالات است. درحالیکه در زمان استفاده از بستها ها ممکن است محل قرارگرفتن بست روی شیلنگ صحیح نباشد و همین مورد سبب نشتی در مدار شود که به این موارد در بحث عیبیابی بیشتر پرداخته خواهد شد .
واتر پمپ یا پمپ آب؛ عامل گردش جریان
پمپ آب یا همان واتر پمپ عضو مهم دیگری در مدار سیستم خنککننده موتور به شمار میرود. وجود مایع خنککننده در موتور بهتنهایی کافی نیست باید قطعهای وجود داشته باشد تا این مایع را بین موتور (جایی که گرم میشود) و رادیاتور (جایی که دمای آن کاهش مییابد) جابهجا کند. واتر پمپها معمولاً فشاری ایجاد نمیکند بهعبارتدیگر فقط جابهجایی مایع خنککننده را انجام میدهند. اگر به هر دلیلی مسیر خروجی آن مسدود شد نیز باعث افزایش ملموس فشار نخواهد شد. به این نوع پمپها، پمپهای دبی نیز میگویند. شکل 9 نمونهای از واتر پمپ را نشان میدهد.
شکل 9- نمونه واتر پمپ
واتر پمپها در بیشتر خودروها به روش مکانیکی به گردش در میآیند. در موتورهای قدیمیتر با کمک تسمه تجهیزات جانبی (تسمه دینام) و در خودروهای امروزی توسط تسمه تایم به حرکت در میآیند. شکل 10 مسیر گردش مایع خنککننده را در نوعی رادیاتور نشان میدهد.
1- ورود از رادیاتور 2- خروج به موتور (سرسیلندر یا بلوکه سیلندر) 3- پره
شکل 10 – مسیر حرکت مایع خنککننده در واتر پمپ
در برخی خودروهای امروزی از واتر پمپهای الکتریکی استفاده شده است.
شکل 11 – نوعی ترموستات
شکل 12- عملکرد ترموستات مکانیکی
شکل 13- در رادیاتور
شکل 14- مخزن ذخیره (انبساطی) و محل نصب آن
با سلام و تشکر از مطالب
در مقالات که گاهاً دیدیم که گفته شده دمای کاری یا نرمال موتور ؛ آیا میشه گفت دمای کاری یا نرمال موتور همان دمای فعال شدن دور کند فن هست؟؟
سلام یه کم پایین تر. در واقع دمای باز شدن ترموستات هست.
عالی بود.
سلام و سپاس از همراهی شما
درود جناب نصيرى . آيا باتوجه به گرماى هوا در ايران نسبت به اروپا . به كار بردن ترموستات ٨٣ درجه به جاى ٨٩ درجه در ٢٠٦ تيپ ٦ كار درستى است ؟ و آيا در اين حالت لازم است كه زمان راه افتادن فن دور كند و تند توى ايسيو باز تعريف و ريمپ شود؟
سلام اگه سیستم خنک کاری موتور درست و سالم باشه نیاز به تغییر درجه ترموستات و دستکاری برنامه ایسیو نیست.