یکی از سیستم های بسیار حیاتی و مهم که در هر وسیله نقلیه نقش بسیار مهمی را ایفا می کند سیستم خنک کننده موتور خودرو است. قیمت برج خنک کننده بستگی به نوع و مشخصات آن دارد و می‌تواند در بازار متفاوت باشد . این سیستم شرایطی را فراهم می کند تا موتور اتومبیل در دمای استاندارد تعریف شده خود کار کند و اجازه بالاتر رفتن و یا پایین تر آمدن دما را از دمای استاندارد تعریف شده برای آن نمی دهد.
همه چیز درباره سیستم خنک کننده موتور خودرو
همانطور که می دانید موتور احتراق داخلی اتومبیل به دلیل وجود احتراق های پی در پی به سرعت دچار افزایش دما می شوند این افزایش دما باید تا مقدار معینی ادامه پیدا کند و سپس موتور در همین دما به عملکرد خود ادامه دهد. این دما معمولا با توجه به آلیاژ به کار رفته در ساخت بلوک بالایی و پایینی موتور و همچنین دمای مورد نیاز برای اینکه بیشتر سوخت پاشش شده به طور کامل احتراق یافته و همچنین برای جلوگیری از احتراق ناقص تعیین و تعریف می شود.
کار سیستم خنک کاری خودرو چیست؟
وظيفه پکینگ برج خنک کننده نرمال نگه داشتن دماي كار موتور است. دماي كاري نرمال موتور، دمائي است كه موتور بهترين راندمان كاري خود را دارد. بر خلاف تصور عامه كه سرد كار كردن موتور را امري مطلوب مي‌دانند، سرد كار كردن موجب افزايش مصرف سوخت، سايش قطعات موتور و راندمان پائينتر موتور شده و امري مطلوب نيست. با گرم‌تر شدن موتور، روغن خاصيت روان‌كاري بيشتري يافته و احتراق‌ها بهتر صورت مي‌گيرد. موتور نرمتر كار كرده و راندمان آن بالاتر مي‌رود. از طرف ديگر دماي كاري موتور نبايد بيش از حد بالا رود بالا رفتن دما موجب آسيب ديدن قطعات موتور مانند واشر سرسيلندر و سوپاپ‌ها مي‌شود و مشكلات ديگري را نيز بوجود مي‌آورد. دماي كاري نرمال موتور در موتورهاي مختلف تفاوت دارد. دماي مايع خنك‌كننده موتور در حالت نرمال در موتورهاي مختلف متفاوت است ومحدوده‌اي بين ۸۵تا ۹۵درجه سانتي‌گراد دارد. نگه‌داشتن دماي موتور در اين محدوده وظيفه سيستم خنك‌كاري است. به طور کلی سیستم خنک کاری در موتور ماشین دو وظیفه اصلی دارد:
- نگه داشتن دمای اجزای موتور در دمایی که روغنکاری مؤثر در آن ممکن باشد.
- نگه داشتن دمای اجزای مختلف موتور در یک محدوده خاص به طوری که به سلامت قطعات موتور صدمه نزند.
انواع سیستم خنک کننده موتور
انواع سیستم های خنک کننده موتور ها در خودرو ها به دو صورت مستقیم با هوا (هوا خنک) و با مایع خنک کننده(آب خنک) می باشند:
1- سیستم خنک کننده موتور با هوا در اين سيستم كه بيشتر در موتورسيكلت‌ها و موتورهاي با تعداد سيلندر كم مورد استفاده قرار مي‌گيرد، بر روي بدنه موتور و سرسيلندر پره‌هائي براي انتقال حرارت وجود دارد كه با جريان هواي محيط اطراف موتور، حرارت موتور از طريق پره‌ها به هواي محيط منتقل مي‌شود جريان هوا در اطراف موتور ممكن است به صورت طبيعي يا توسط فن انجام گيرد. سیستم خنک کننده موتور با هوا امروزه در موتورسیکلت های با حجم موتور پایین استفاده می گردد. باوجود ارزان بودن موتور های هوا خنک و نیاز کمتر به سرویس و نگهداری های دوره ای، از مهمترین دلایل عدم استفاده از سیستم های هوا خنک در خودروها، مسائل محیط زیستی در زمینه آلودگی هوا و آلودگی صوتی می باشد.
2- سیستم خنک کننده موتور با آب در اين سيستم با گردش مايع خنك‌كننده در قسمت‌هاي مختلف موتور، حرارت موتور توسط مايع خنك‌كننده جذب شده و با گردش درون رادياتور به هواي محيط منتقل مي‌شود. اين سيستم رايج‌ترين نوع سيستم خنك‌کننده خودرو های بنزيني و ديزل محسوب مي‌شود. منظور ما از سيستم خنك‌كاري، سيستم خنك‌كاري آب خنك مي‌باشد. سیستم خنک کاری موتور خودرو با آب خودروهای قدیمی از کاربراتور برای خنک سازی و خودروهای جدید از سیستم رادیاتور بهره می‌برند.
سیستم خنک کننده خودرو چگونه کار میکند؟
طرز عملکرد سیستم خنک کننده موتور خودرو را در ویدئوی زیر به طور کامل می توانید مشاهده کنید! گردش مايع خنك‌كننده بين رادياتور و موتور آب رادیاتور در مدار گردش مایع خنک‌کننده ابتدا وارد بلوک اصلی موتور می‌شود و حرارت دیواره‌ی سیلندرها را به خود جذب میکند. سپس، به‌سمت سرسیلندر می‌رود و در آنجا نیز حرارت محفظه‌ی احتراق را جذب میکند. اگر ترموستات باز باشد، مایع خنک‌کننده وارد بخش بالایی رادیاتور می‌شود.
طرز کار سیستم خنک کننده موتور خودرو
به‌دلیل وجود فن در پشت رادیاتور و تبادل حرارت زیاد این بخش با هوا، وقتی آب رادیاتور از بالا تا پایین رادیاتور حرکت میکند، کاملا حرارتش را ازدست می‌دهد و خنک می‌شود. پس از خروج از رادیاتور، مایع خنک‌کننده دوباره به واترپمپ می‌رود تا این چرخه تکرار شود. حجم مایع خنک‌کننده در موتورها به اندازه و حجم و نوع موتور ربط دارد. موتور هشت‌سیلندر به سیستم خنک‌کننده‌ی بزرگ‌تری درمقایسه‌با موتور چهارسیلندر کوچک نیاز دارد. در موتورهای حجیم، ابعاد رادیاتور نیز بسیار بزرگ‌‌تر است تا سطح تماس بیشتری با هوا ایجاد کند. سیستم خنک کننده موتور ماشین چگونه کار میکند؟
اجزای سیستم خنک کننده موتور خودرو
اجزای اصلی این سیستم به صورت خلاصه شامل موارد زیر است:
- فن خنک کننده: وظیفه به جریان انداختن هوا به منظور خنک کردن آب درون رادیاتور را دارد.
- موتور فن: وظیفه به حرکت درآوردن فن را دارد.
- رادیاتور: آبی که در درون موتور می‌چرخد و گرمای آن را می‌گیرد، به درون رادیاتور وارد می‌شود و مجددا خنک می‌شود.
- پمپ آب: وظیفه ان ایجاد فشار در سیستم و حرکت آب در مسیر است.
- ترموستات: با توجه به حرارت، مسیر آب را در خودروها باز و بسته میکند.
- لوله‌های آب: مسیری برای عبور آب از قسمت‌های مختلف درون موتور و جذب گرمای ناشی از کارکرد آن.
اجزای تشکیل دهنده سیستم خنک کننده موتور ماشین
واترپمپ قلب سیستم خنک کننده موتور خودرو هست که وظیفه پمپاژ مایع خنک کننده را در کل سیستم به عهده دارد. پروانه، اورینگ (واشر)، فلنج قرقره اجزای پمپ آب هستند. خرید پکینگ رندوم اسپلش می‌تواند به شما کمک کند تا بازاریابی محصولات خود را با تمرکز بر روی ظاهر و جذابیت ارتقا دهید . پمپ آب، نیروی مورد نیاز برای به جریان انداختن مایع خنک کننده را از طریق تسمه از موتور خودرو دریافت می کند. علاوه بر پمپ آب، و پمپ فرمان هیدرولیک و کمپرسور تهویه مطبوع نیز نیروی خود را از طریق تسمه از میل لنگ دریافت می کنند. برخی از خودروهای با فناوری جدید از واترپمپ های برقی برای به جریان انداختن مایع خنک کننده استفاده می کنند.
رادیاتور اجزای سیستم خنک کاری ماشین
رادیاتور از مجموعه‌ای از لوله‌های مارپیچی تشکیل شده که اطراف آن به وسیله پره‌های موسوم به فین به صورت عمودی و افقی پوشانده شده است. علت وجود این صفحات افقی و عمودی این است که با وجود این صفحات مساحت موجود برای انتقال و تبادل حرارت افزایش یافته و عملیات خنک‌سازی بهتر انجام می‌شود. در اکثر رادیاتور‌ها یک مخزن اضافی برای کنترل میزان سطح مایع خنک کننده رادیاتور تعبیه شده است که در صورت افزایش بی‌رویه دمای موتور و بالا رفتن فشار در رادیاتور، آب اضافی به داخل این مخزن پس زده می‌شود و با کاهش سطح مایع خنک کننده داخل رادیاتور آب مورد نیاز از طریق این مخزن تامین می‌شود. (پایین رفتن آب در رادیاتور مانند پیستون یک سرنگ عمل میکند و با ایجاد مکش کمبود آب را از طریق مخزن جبران میکند.)
ترموستات سیستم خنک کننده ماشین
ترموستات نقش یک شیر اتوماتیک را بازی میکند که معمولا بر روی سر سیلندر موتور اتومبیل نصب می‌شود. عملکرد ترموستات بدین شکل است که تا زمانی که دمای آب به مقدار معینی نرسیده دریچه ترموستات بسته بوده و اجازه خروج آب از بلوک موتور به سمت رادیاتو را نمی‌دهد. زمانی که دمای آب به مقدار معین رسید جیوه موجود در ترموستات منبسط شده و باعث باز شدن دریچه ترموستات و جاری شدن آب به سمت رادیاتور می‌شود و زمانی که دمای مایع خنک کننده (آب و ضد یخ) از مقدار معین پایین‌تر رفت جیوه منقبض شده و به کمک فنر موجود دریچه ترموستات بسته می شود.
فن خنک کننده خودور
امروزه در اکثر خودروهای سواری از فن‌های برقی به جای پروانه‌های مکانیکی قدیمی استفاده می‌شود. این فن‌ها در مقابل رادیاتور نصب می‌شوند و زمانی که دمای آب از مقدار معین بالاتر رفت و باز شدن ترموستات اجازه گردش آب در مدار را داد، با دمیدن هوای پر سرعت به بدنه و صفحات خنک کننده رادیاتور موجب کاهش دمای مایع خنک کننده تا میزان تعیین شده می‌شوند. بخاری خودرو، بخشی از سیستم خنک کننده موتور خودرو می باشد. سیستم بخاری شامل هسته بخاری، شیلنگ ورودی، شیلنگ خروجی، و شیر کنترل بخاری (در برخی خودروها وجود ندارد) است. هسته بخاری به عنوان یک رادیاتور، گرمای مایع خنک کننده گرم را با استفاده از دمنده به داخل کابین خودرو منتقل می‌نماید.
مایع خنک کننده خودرو
ضدیخ همان مایع خنک‌کننده نامیده می‌شود. مخلوط‌کردن ضدیخ با آب نه‌تنها باعث می‌شود آب یخ نزند؛ بلکه از بخارشدن آب در دمای زیاد نیز جلوگیری میکند. محلول‌های ضدیخ همچنین افزودنی‌هایی دارند تا از جرم‌گیری سیستم خنک‌کننده جلوگیری کنند. اکثر ضدیخ‌های امروزی مخلوطی از اتیلن ژلیکول و آب هستند. در حالت عادی، بهتر است از نیمی ضدیخ و نیمی آب استفاده کنید؛ اما اگر دمای هوا زیر صفر باشد، می‌توان این نسبت را به ۷۵درصد ضدیخ و ۲۵درصد آب نیز تغییر داد. ضدیخ ماده‌ای بسیار سمّی است و باید آن را از دسترس کودکان و حیوانات دور نگه داشت؛ به‌ویژه نباید دردسترس گربه‌ها و سگ‌ها قرار گیرد که به مزه‌های شیرین علاقه دارند. اگر اتیلن ژلیکول وارد بدن شود، ممکن است با تشکیل کریستال‌های اگزالات درون کلیه‌ها سبب مرگ شود.
عیب یابی سیستم خنک کننده ماشین
علائم و عوامل خرابی سیستم خنک کننده خودرو وظیفه خنک کردن موتور و قطعات متحرک پیشرانه را دارد که خرابی آن باعث آسیب‌های جدی به خودرو می‌شود. زمانی که درجه آب افزایش اتومبیل را نشان می‌دهد.باید موارد زیر را به ترتیب در سیستم خنک کاری خودرو چک کنید: پایین بودن سطح مایع خنک کننده در این شرایط اولین اقدام کنترل کردن سطح مایع خنک کننده در مخزن مخصوصی است که در کنار رادیاتور تعبیه شده، توجه داشته باشید که در هنگام گرم بودن موتور از باز کردن درب رادیاتور خودداری کنید. این مشکل می‌تواند با سوراخ بودن رادیاتور یا شلنگ‌ها و یا خرابی درب رادیاتور ایجاد شود.