หน้าที่ของระบบระบายความร้อนคือการทำให้เครื่องยนต์อยู่ในช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมในทุกสภาวะการทำงาน ระบบระบายความร้อนไม่เพียงแต่ป้องกันไม่ให้เครื่องยนต์ร้อนจัด แต่ยังป้องกันไม่ให้เครื่องยนต์เย็นเกินไปในฤดูหนาวอีกด้วย หลังจากสตาร์ทเครื่องยนต์ขณะเครื่องยนต์เย็น ระบบระบายความร้อนจะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องยนต์ร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วและถึงอุณหภูมิการทำงานปกติโดยเร็วที่สุด
อันตรายจากเครื่องยนต์ร้อนจัด
(1) ลดประสิทธิภาพการพองตัวและลดกำลังเครื่องยนต์
(2) แนวโน้มของการยุบตัวเพิ่มขึ้นทำให้ชิ้นส่วนเสียหายก่อนกำหนดเนื่องจากแรงกระแทกเพิ่มเติม
(3) การกวาดล้างปกติของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวถูกทำลาย การเคลื่อนไหวถูกปิดกั้น การสึกหรอรุนแรงขึ้น และแม้กระทั่งได้รับความเสียหาย
(4) สภาพการหล่อลื่นเสื่อมลง ซึ่งเพิ่มแรงเสียดทานและการสึกหรอของชิ้นส่วน
(5) คุณสมบัติทางกลของชิ้นส่วนลดลง ส่งผลให้เสียรูปทรงหรือเสียหาย
รูปภาพ
อันตรายจากการโอเวอร์คล็อกของเครื่องยนต์
(1) อุณหภูมิของก๊าซผสม (หรืออากาศ) ที่เข้าสู่กระบอกสูบต่ำเกินไป และคุณภาพของก๊าซผสมที่ติดไฟได้ไม่ดี ซึ่งทำให้การจุดระเบิดยากหรือการเผาไหม้ช้าลง ส่งผลให้กำลังเครื่องยนต์ลดลงและเพิ่ม การบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิง;
(2) ไอน้ำในผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้นั้นง่ายต่อการควบแน่นเป็นน้ำและก่อตัวเป็นกรดด้วยแก๊สกรด ซึ่งจะทำให้ผลการกัดกร่อนต่อร่างกายและชิ้นส่วนแย่ลง
(3) เชื้อเพลิงที่ไม่ระเหยจะชะล้างและเจือจางฟิล์มน้ำมันบนพื้นผิวของชิ้นส่วน (ผนังกระบอกสูบ ลูกสูบ แหวนลูกสูบ ฯลฯ) ซึ่งทำให้การสึกหรอของชิ้นส่วนรุนแรงขึ้น
รูปภาพ
เครื่องยนต์ระบายความร้อนอย่างไร
ขึ้นอยู่กับตัวกลางในการระบายความร้อน มีวิธีระบายความร้อนสองวิธีสำหรับเครื่องยนต์: ระบายความร้อนด้วยอากาศและระบายความร้อนด้วยน้ำ
ปัจจุบันเครื่องยนต์ส่วนใหญ่ระบายความร้อนด้วยน้ำ และระบายความร้อนด้วยอากาศใช้ในยานพาหนะพิเศษบางประเภท เครื่องจักรก่อสร้าง และรถจักรยานยนต์บางรุ่นเท่านั้น ดังนั้นวันนี้ผมจะพูดถึงระบบระบายความร้อนด้วยน้ำเท่านั้น
ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำของเครื่องยนต์รถยนต์เป็นระบบระบายความร้อนด้วยน้ำแบบหมุนเวียน นั่นคือ ปั๊มน้ำใช้เพื่อเพิ่มแรงดันของสารหล่อเย็น และสารหล่อเย็นถูกบังคับให้หมุนเวียนในเครื่องยนต์ ระบบดังกล่าวประกอบด้วยปั๊มน้ำ หม้อน้ำ พัดลมระบายความร้อน เทอร์โมสตัท ถังชดเชย เสื้อสูบน้ำในเสื้อสูบและฝาสูบ และส่วนเสริมอื่นๆ
ระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ทำงานอย่างไร
รูปภาพ
ระบบหมุนเวียนน้ำหล่อเย็นใช้ปั๊มน้ำเพื่อดันน้ำหล่อเย็นในระบบให้ไหลในเสื้อสูบน้ำ น้ำหล่อเย็นจะดูดซับความร้อนจากผนังกระบอกสูบ อุณหภูมิจะสูงขึ้น น้ำร้อนจะไหลขึ้นไปบนฝาสูบ และ แล้วไหลออกจากฝาสูบไปหม้อน้ำ เนื่องจากการดูดที่รุนแรงของพัดลม อากาศจะไหลผ่านหม้อน้ำจากด้านหน้าไปด้านหลังด้วยความเร็วสูง ระบายความร้อนของน้ำที่ไหลผ่านหม้อน้ำอย่างต่อเนื่อง
น้ำหล่อเย็นจะถูกปั๊มซ้ำจากด้านล่างของหม้อน้ำเข้าสู่เสื้อสูบน้ำโดยปั๊มน้ำ น้ำไหลเวียนในระบบหล่อเย็นอย่างต่อเนื่อง เพื่อควบคุมอุณหภูมิของน้ำหล่อเย็น ระบบหล่อเย็นจะติดตั้งอุปกรณ์ปรับความเข้มของการหล่อเย็น เช่น บานเกล็ด เทอร์โมสตัท และคลัตช์พัดลม
แผ่นระบายความร้อน
รูปภาพ
หม้อน้ำคือสิ่งที่เรามักเรียกว่าถังเก็บน้ำซึ่งแบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือประเภทการไหลในแนวดิ่งและประเภทการไหลข้าม รถยนต์ใหม่ส่วนใหญ่มีหม้อน้ำแบบไหลข้าม ซึ่งช่วยให้มีรูปทรงฝากระโปรงที่ต่ำลง ซึ่งช่วยปรับปรุงแอโรไดนามิกที่ส่วนหน้า
ฝาครอบหม้อน้ำติดตั้งอยู่ที่ช่องเติมน้ำและมีวาล์วอากาศไอน้ำเพื่อให้ความดันของระบบทำความเย็นสูงกว่าความดันบรรยากาศและจุดเดือดของน้ำหล่อเย็นจะเพิ่มขึ้น
โดยทั่วไปวาล์วไอน้ำจะเปิดเมื่อความดันภายในหม้อน้ำสูงถึง 126kPa~137kPa และไอน้ำส่วนหนึ่งจะถูกระบายออกสู่บรรยากาศผ่านทางท่อระบายอากาศเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อหม้อน้ำ
เมื่อแรงดันอากาศในหม้อน้ำลดลงถึง 99kPa~87kPa วาล์วอากาศจะเปิดขึ้น และหม้อน้ำจะสื่อสารกับบรรยากาศเพื่อป้องกันไม่ให้แกนหม้อน้ำได้รับความเสียหายจากบรรยากาศ
การขยายตัวถัง
รูปภาพ
ถังขยายตัวส่วนใหญ่ทำจากวัสดุโปร่งแสง (เช่น พลาสติก) ส่วนบนของถังขยายเชื่อมต่อกับท่อเติมน้ำของถังเก็บน้ำด้วยท่อที่บางกว่า และด้านล่างเชื่อมต่อกับด้านน้ำเข้าของปั๊มน้ำผ่านท่อน้ำ ซึ่งมักจะสูงกว่าหม้อน้ำเล็กน้อย
เปลี่ยนระบบทำความเย็นให้เป็นระบบปิดถาวร หลีกเลี่ยงอากาศเข้า แยกน้ำและไอน้ำออกจากระบบหล่อเย็น รักษาแรงดันในระบบให้คงที่ และเพิ่มความสามารถในการสูบน้ำของปั๊มน้ำ
สารหล่อเย็นเสริม: มีเส้นสลักสองเส้นบนถังขยาย ควรเติมสารหล่อเย็นที่เส้นสลักด้านบน (FULL) และเมื่อระดับของเหลวลดลงถึงเส้นสลักด้านล่าง (LOW) ควรเติมให้ทันเวลา
ปั๊มน้ำ
รูปภาพ
หน้าที่ของปั๊มน้ำคือสร้างแรงดันให้น้ำหล่อเย็นไหลเวียนในระบบหล่อเย็น ปั๊มน้ำหอยโข่งใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องยนต์รถยนต์ในขณะนี้
พัดลม
รูปภาพ
หน้าที่ของพัดลมคือการดูดอากาศให้ผ่านหม้อน้ำเมื่อพัดลมหมุน เพื่อเพิ่มความสามารถในการระบายความร้อนของหม้อน้ำและเร่งความเร็วในการระบายความร้อนของสารหล่อเย็น .
ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำของเครื่องยนต์รถยนต์จำนวนมากใช้พัดลมไฟฟ้า ดังนั้นความเร็วของพัดลมจึงไม่มีผลกับความเร็วของเครื่องยนต์ ในระบบควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์บางระบบ พัดลมไฟฟ้าจะถูกควบคุมโดยคอมพิวเตอร์ เมื่อดับเครื่องยนต์ พัดลมไฟฟ้าจะยังคงหมุนต่อไปอีกระยะหนึ่งเนื่องจากอุณหภูมิของน้ำที่สูง เพื่อให้ความร้อนของเครื่องยนต์กระจายตัวได้ดีขึ้น
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องยนต์ทำงานในอุณหภูมิที่เหมาะสมโดยไม่ร้อนเกินไปหรือเย็นเกินไป จำเป็นต้องปรับความเข้มของการทำความเย็นเครื่องยนต์โดยอัตโนมัติตามการเปลี่ยนแปลงของสภาพการทำงาน
วิธีการปรับความเข้มของการทำความเย็น: หนึ่งคือการเปลี่ยนการไหลของอากาศและความเร็วที่ไหลผ่านหม้อน้ำ อีกวิธีหนึ่งคือการเปลี่ยนเส้นทางการไหลและการไหลเวียนของของเหลวหล่อเย็น
เทอร์โม
รูปภาพ
การทำงานของเทอร์โมสตัทคือการเปลี่ยนอัตราการไหลและเส้นทางการไหลเวียนของสารหล่อเย็นโดยอัตโนมัติตามภาระของเครื่องยนต์และอุณหภูมิของน้ำ เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องยนต์ทำงานในอุณหภูมิที่เหมาะสม และลดการใช้เชื้อเพลิงและการสึกหรอของชิ้นส่วนต่างๆ
ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำหมุนเวียนขนาดใหญ่
รูปภาพ
น้ำหล่อเย็นจะไหลผ่านปั๊มน้ำ-เสื้อสูบน้ำ-เทอร์โมสตัท-หม้อน้ำ จากนั้นปั๊มน้ำจะถูกกดเข้าไปในเสื้อสูบน้ำ เส้นทางการไหลของน้ำมีความยาวและความเข้มของการกระจายความร้อนสูง ซึ่งเรียกว่าการไหลเวียนขนาดใหญ่ของระบบระบายความร้อนด้วยน้ำ
ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำหมุนเวียนขนาดเล็ก
รูปภาพ
น้ำหล่อเย็นจะผ่านปั๊มน้ำ-เสื้อพักน้ำ-เทอร์โมสตัท และไม่ผ่านหม้อน้ำ แต่ปั๊มน้ำจะกดเข้าไปในเสื้อพักน้ำโดยตรง เส้นทางการไหลของน้ำสั้นและความเข้มของการกระจายความร้อนมีขนาดเล็ก ซึ่งเรียกว่าการไหลเวียนขนาดเล็กของระบบระบายความร้อนด้วยน้ำ
