Электронная система охлаждения
222 |
Service. |
Программа самообучения 222 |
Система охлаждения двигателя с |
электронным регулированием |
Устройство и принцип действия |
Система охлаждения двигателя с электронным регулированием
200_045
222_004
В бензиновом 4-цилиндровом рядном двигателе APF рабочим объемом 1,6 л с мощностью 74 кВт/101 л.с. впервые применена
система охлаждения с электронным регулированием.
В дальнейшем эта система будет использована и в других двигателях.
Особенностями новой системы являются поддержание в двигателе оптимальной температуры охлаждающей жидкости в зависимости от нагрузки двигателя, термостатическое регулирование температуры охлаждающей жидкости, управление включением вентилятора радиатора.
Благодаря обеспечению оптимальной температуры охлаждающей жидкости в зависимости от постоянно меняющейся нагрузки двигателя новая система имеет следующие преимущества:
–уменьшение расхода топлива при частичной нагрузке двигателя;
–уменьшение содержания окиси углерода и несгоревших углеводородов в отработавших газах.
Далее изложены конструктивные особенности и действие этой новой системы охлаждения двигателя.
НОВИНКА
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Программа | Указания по проведению контрольных, |
|
|
| |
самообучения не | регулировочных и ремонтных работ |
|
|
| |
|
|
| |||
является руководством | приведены в соответствующей |
|
|
| |
по ремонту! | технической литературе по ремонту. |
|
|
| |
2 |
|
|
|
|
|
Внимание
Указание
Содержание |
|
Общие положения ……………………………………………. | 4 |
Жидкостное охлаждение двигателя |
|
Температура охлаждающей жидкости |
|
Система охлаждения двигателя с электронным регулированием |
|
Основные устройства системы …………………………….. | 8 |
Распределительная коробка охлаждающей жидкости |
|
Регуляторный модуль (термостат нового поколения) |
|
Циркуляция охлаждающей жидкости . | 10 |
Малый круг циркуляции |
|
Большой круг циркуляции |
|
Электрические и электронные устройства……………. | 14 |
Перечень устройств |
|
Блок управления двигателем Simos 3.3 |
|
Датчик температуры охлаждающей жидкости |
|
Термостат F265 |
|
Управление электровентиляторами радиатора |
|
Самодиагностика ……………………………………………. | 24 |
Вопросы для самопроверки………………………………. | 25 |
| 3 |
………………..Общие положения
Жидкостное охлаждение двигателя
– Для чего необходимо регулировать охлаждение двигателя?
Взгляд в прошлое
При сгорании топлива существенно возрастает температура (до 20000C), что смертельно для двигателя.
Поэтому двигатель должен быть охлажден до “рабочей” температуры.
На заре автомобилизации охлаждение осуществляли при помощи термосифонного метода. Более легкая горячая вода подымалась по водосборной трубе в верхнюю часть радиатора, опускалась в нем книзу и опять поступала в двигатель. И пока двигатель работал, вода совершала свой круг. Охлаждение воды обеспечивалось
вентилятором, регулирование температуры было невозможно. Позднее движение воды по кругу было ускорено водяным насосом.
Слабые места такой системы:
–длительность прогрева двигателя;
–низкая температура двигателя при зимней эксплуатации.
Позднее в систему охлаждения был введен регулятор температуры охлаждающей жидкости – термостат. Прохождение охлаждающей жидкости через радиатор теперь определялось ее температурой.
В 1922 году это нововведение характеризовалось следующим образом:
“Новое устройство имеет целью быстрый прогрев двигателя и предотвращение его переохлаждения”.
Теперь мы называем такую систему “регулированием посредством термостата”, что обеспечивает:
–быстрый прогрев двигателя;
–постоянную рабочую температуру.
Водосборная труба
Термосифонное охлаждение | 222_010 |
самотеком |
|
1910
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Движение охлаждающей | 222_032 | ||||
|
|
|
| ||||||
|
|
|
| ||||||
|
|
|
| ||||||
жидкости ускорено водяным насосом
около 1922
к радиатору
от двигателя
к водяному |
|
насосу | 222_031 |
|
Термостат (сильфонного типа) ускоряет прогрев двигателя
4
Вследствие наличия термостата стало возможным движение охлаждающей жидкости по малому кругу.
Пока желаемая температура двигателя не достигнута, охлаждающая жидкость не проходит через радиатор, а циркулирует внутри двигателя. Такое регулирование применяется на всех современных двигателях.
Зависимость мощности двигателя и расхода топлива от температуры двигателя показано на соседнем графике.
Температура двигателя определяет не только его мощность и расход топлива, но и токсичность отработавших газов.
Улучшению работы двигателя способствует также то обстоятельство, что находящаяся под небольшим давлением охлаждающая жидкость кипит не при температуре 1000C, а уже при 115…1300C.
Всистеме охлаждения давление составляет 1,0…1,5 бар. Здесь речь идет о “закрытой” системе охлаждения.
Всистему входит также расширительный бачок, наполненный лишь наполовину.
Термостат сифонного типа заменен на термостат с твердым наполнителем.
В качестве рабочего тела система охлаждения используется теперь не вода, а смесь воды и низкотемпературного концентрата.
Речь идет о такой охлаждающей жидкости, которая обладает морозостойкостью, повышенной температурой кипения и защищает легкосплавные детали двигателя от коррозии.
Pe
be
|
|
|
|
|
|
30 | 50 | 70 | 90 C | ||
T
222_012
Pe = Мощность двигателя be = Расход топлива
T= Температура двигателя
Современная
система
охлаждения
222_014
Закрытая система охлаждения с термостатом с твердым наполнителем и расширительным бачком, заполненная охлаждающей жидкостью
5
Общие положения
Оптимальная температура охлаждающей жидкости
Нагрузка двигателя
Диапазон температуры
охлаждающей жидкости
при полной нагрузке Диапазон температуры охлаждающей жидкости двигателя 85.
..950C при частичной нагрузке двигателя 95…1100C
Частота вращения двигателя [n]
Оптимальная температура охлаждающей | 222_013 | |
жидкости в зависимости от нагрузки | ||
| ||
двигателя |
|
Хорошая работа двигателя определяется, среди прочего, оптимальной температурой охлаждающей жидкости.
При системе охлаждения с электронным регулированием температура охлаждающей жидкости изменяется при частичной нагрузке двигателя в пределах от 95 до 1100C и при полной нагрузке – от 85 до 950C.
Всегда существует жесткая зависимость между нагрузкой двигателя и оптимальной температурой охлаждающей жидкости.
–Повышенная температура охлаждающей жидкости при частичной нагрузке обеспечивает благоприятные условия для работы двигателя, что положительно влияет на расход топлива и токсичность отработавших газов.
–Благодаря пониженной температуре охлаждающей жидкости при полной нагрузке увеличивается мощность двигателя.
Всасываемый воздух несколько охлаждается, что ведет к росту мощности двигателя.
6
Система охлаждения двигателя с электронным регулированием
Распределитель
охлаждающей
жидкости
Термостат системы охлаждения с электронным регулированием
Прямая ветвь
Обратная ветвь
222_034
Схема системы охлаждения двигателя с электронным регулированием
Преимущества
Создание системы охлаждения двигателя с электронным регулированием имело целью оптимизировать температуру охлаждающей жидкости в соответствии с нагрузкой двигателя.
В соответствии с программой оптимизации, заложенной в память блока управления двигателем, посредством действия термостата и вентиляторов достигается требуемая рабочая температура двигателя.
Таким образом, температура охлаждающей жидкости приведена в соответствие с нагрузкой двигателя.
При оптимизации температуры охлаждающей жидкости в соответствии с текущей нагрузкой двигателя достигается:
–уменьшение расхода топлива при частичной нагрузке двигателя;
–уменьшение содержания окиси углерода и несгоревших углеводородов в отработавших газах.
Необходимые конструктивные изменения современных систем охлаждения:
–размеры изменений минимальны;
–распределитель и термостат представляют собой единый конструктивный узел;
–отпадает необходимость нахождения термостата в блоке цилиндров;
–в блок управления двигателем дополнительно закладывается программа оптимизации температуры охлаждающей жидкости.
7
Основные устройства системы |
|
| |||
Распределитель охлаждающей жидкости |
|
| |||
Датчик температуры |
| Верхний уровень с |
| ||
охлаждающей жидкости G62 |
| ||||
подводом охлаждающей | |||||
|
| ||||
|
| жидкости от двигателя | |||
к радиатору |
|
|
|
| |
Верхний уровень |
|
|
| к теплообменнику | |
|
|
|
| ||
|
|
|
| системы отопления | |
Нижний уровень |
|
|
|
| |
Обратная ветвь |
|
|
|
| |
от радиатора |
|
|
|
| |
|
| к масляному ра- | Канал от верхнего к | ||
|
| диатору коробки | нижнему уровню | ||
|
| передач |
|
| |
штекерное гнездо для |
|
|
|
| |
термостата системы |
|
|
| 222_036 | |
отопления |
|
|
| ||
к насосу |
| Обратная ветвь |
|
| |
охлаждающей |
| от теплообменника | |||
жидкости | Термостат нового | масляного | системы отопления | ||
| радиатора |
|
| ||
| поколения |
|
| ||
|
|
|
| ||
Распределитель размещен вместо |
| Вертикальный канал связывает нижний и | |||
подсоединительных штуцеров у головки | верхний уровни. | ||||
блока цилиндров. |
| малой клапанной тарелки открывает и | |||
В нем существует два уровня. |
| закрывает вертикальный канал. |
| ||
| Таким образом, распределитель |
| |||
|
|
| |||
Через верхний уровень охлаждающая | представляет собой устройство для | ||||
жидкость поступает в отдельные устройства | направления потока охлаждающей жидкости | ||||
системы охлаждения. Исключение составляет | в малый или большой круг. |
| |||
подвод жидкости к насосу системы |
|
|
|
| |
охлаждения. |
|
|
|
| |
На нижнем уровне происходит поступление |
|
|
| ||
охлаждающей жидкости от отдельных |
|
|
| ||
устройств. |
|
|
|
| |
8 |
|
|
|
| |
Термостат посредством
Регуляторный модуль |
|
|
(термостат нового |
|
|
поколения) |
|
|
| Штифт |
|
Нагревательное |
|
|
сопротивление | Термостат с твердым |
|
Большая клапанная | наполнителем |
|
|
| |
тарелка для запирания |
|
|
большого круга |
|
|
циркуляции охлаждающей |
|
|
жидкости |
|
|
| Малая клапанная тарелка | |
| для запирания малого круга | |
| циркуляции охлаждающей | |
| жидкости |
|
| Пружина |
|
Штекерное соединение подогрева термостата | 222_035 | |
Основные конструктивные элементы |
|
|
– Термостат с твердым наполнителем | Посредством охлаждающей жидкости |
|
– Нагревательное сопротивление в твердом | наполнитель разжижается и расширяется, что | |
наполнителе | ведет к подъему штифта. |
|
– Пружина для механического запирания | Когда к нагревательному сопротивлению |
|
каналов охлаждающей жидкости |
| |
– одна большая и одна малая клапанные | не поступает ток, термостат действует |
|
тарелки | обычным способом, однако температура его | |
| срабатывания в соответствии с новой системой | |
Действие | регулирования составляет 1100C (температура | |
Охлаждающая жидкость постоянно обтекает | охлаждающей жидкости на выходе из |
|
двигателя). |
| |
термостат с твердым наполнителем в |
|
|
распределителе. | В наполнитель встроено нагревательное |
|
В ненагретом состоянии наполнитель ведет | сопротивление. Когда на него подается ток, | |
оно нагревает наполнитель, и штифт теперь | ||
себя, как обычно, однако он настроен на | перемещается не только под действием |
|
другую температуру. | нагретой охлаждающей жидкости, но и |
|
| под действием нагревания сопротивления, | |
| а степень его нагревания определяет блок |
|
| управления двигателем в соответствии с |
|
| заложенной в него программой оптимизации | |
| температуры охлаждающей жидкости. |
|
|
| 9 |
Циркуляция охлаждающей жидкости
Малый круг циркуляции
Теплообменник системы отопления
Клапан отключения теплообменника
Расширительный бачок
Распределитель
Масляный радиатор |
коробки передач |
Насос охлаждающей жидкости
Радиатор
Масляный радиатор (в контуре системы охлаждения двигателя)
222_002
Двигатель — холодный пуск и частичная | Температурный диапазон в |
нагрузка | малом круге для прогрева |
| и для различной степени |
Малый круг служит для быстрого прогрева | частичной нагрузки от 95 до |
двигателя. | 1100C. |
Система оптимизации температуры охлаждающей жидкости еще не вступает в действие.
Термостат в распределительной коробке препятствует выходу охлаждающей жидкости из двигателя и открывает кратчайший путь к насосу. Радиатор не включен в круг циркуляции охлаждающей жидкости.
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
02.02.201580.98 Кб2экономника.docx
- #
02.02.20151.25 Mб11Экструзия статья .docx
- #
02.02.2015859.71 Кб57Электромашины конспект.pdf
- #
19.11.20183.92 Mб6ЭЛЕКТРОНИКА p-n 29.11.2010.doc
- #
15.07.201920.12 Mб3ЭЛЕКТРОНИКА.rtf
- #
02.02.20151.55 Mб45Электронная система охлаждения.pdf
- #
01.02.20153.19 Mб256Элементарная биометрия.doc
- #
02.02.20151.41 Mб13Эльманович — НЛП.
rtf - #
02.02.201546.99 Кб7эмм ргз.docx
- #
01.02.201528.67 Кб11эмсс.doc
- #
02.02.201573.91 Кб29Энерготехнология.docx
rtfУстройство системы охлаждения двигателя
Система охлаждения предназначена для поддержания оптимального теплового режима двигателя, чтобы он не перегревался и не переохлаждался.
|
|
Требования к системе охлаждения:
• автоматическое поддержание оптимального теплового режима в двигателе, независимого от режима работы и внешних условий;
• быстрый прогрев двигателя до рабочей температуры;
• длительное сохранение теплоты после остановки двигателя;
• малые энергетические затраты, связанные с приводом агрегатов системы охлаждения.
Сгорание горючей смеси сопровождается выделением значительного количества теплоты. Если двигатель не охлаждать или охлаждать недостаточно, го его детали могут нагреться до высокой температуры, а это уменьшает их прочность и наполнение цилиндров, ухудшает условия работы смазочной системы вследствие снижения вязкости перегретого масла, ускоряет срабатывание присадок к маслам и увеличивает количество отложений и нагара на деталях.
«Большинство автомобильных двигателей имеют жидкостные системы охлаждения закрытого типа» .
Жидкостная система охлажденияЖиддкостная система охлаждения более инерционна, двигатель медленно прогревается, но и медленно остывает. Кроме того, большая теплоемкость охлаждающей жидкости обеспечивают интенсивный и равномерный теплоотвод и меньшую температуру деталей.
Теплота, отводимая от двигателей, используется для подогрева впускного трубопровода и улучшения смесеобразования, а также для отопления кабины или салона автомобиля в холодную погоду.
радиатора 3, вентилятора 1, жидкостного насоса 8, рубашки охлаждения блока цилиндров, рубашки охлаждения головки блока цилиндров, термостата 10, патрубков 6,17 шлангов 9, расширительного бачка, приборов контроля температуры жидкости 13, сливных краников 18, 19.
Работа системы охлажденияЦиркуляцию жидкости в системе охлаждения осуществляют по двум кругам: малому и большому.
По малому кругу жидкость циркулирует при пуске холодною двигателя, обеспечивая его быстрый прогрев в такой последовательности: жидкостной насос — распределительные трубы — рубашка охлаждения блока цилиндров — рубашка охлаждения головки блока цилиндров — верхний патрубок термостата (клапан закрыт) — перепускной шланг приемная полость жидкостного насоса.
По большому кругу жидкость циркулирует при прогретом двигателе: жидкостной насос (как и по малому кругу) — термостат (клапан открыт) — резиновый шланг — патрубок радиатора — верхний бачок радиатора — сердцевина радиатора — нижний бачок радиатора — патрубок — шланги — приемная полость жидкостного насоса.
|
Ремонт водяного насоса
|
|
Неисправности водяного насоса
|
Переохлаждение двигателя сопровождается ростом механических потерь из-за повышения вязкости масла, ухудшением процессов смесеобразования и сгорания, следствием чего является повышенный расход топлива. Конденсация паров воды в картерной полости холодного двигателя и на стенках цилиндров приводит к коррозии. В отрабатавших газах повышается содержание углеводородов не сгоревшего топлива и высокотоксичных альдегидных соединений.
Принудительный отвод теплоты от деталей двигателя осуществляется с помощью жидкости или воздуха, в связи с чем различают двигатели жидкостного и воздушного охлаждения.
Радиатор является теплообменником системы охлаждения, где поступающая из двигателя жидкость передаст теплоту потоку воздуха.
Радиатор состоит из верхнего и нижнего бачков, соединенных между собой трубками, образующими его охлаждающую решетку (сердцевину радиатора). Верхний бачок радиатора имеет наливную горловину с пробкой, а нижний — сливной кран. В наливную горловину впаяна пароотводная трубка, соединенная с расширительным бачком. Пароотводная трубка заглублена в радиатор, где отводимые пары конденсируются. К верхнему и нижнему бачкам припаяны боковые стойки. Стойки и пластина образуют каркас радиатора. Сердцевина радиатора состоит из нескольких рядов трубок, впаянных в верхний и нижний бачки. К трубкам крепятся гонкие охлаждающие пластины или гофрированные ленты, изготовленные из латуки, алюминия или красной меди.
|
Обслуживание системы охлаждения
|
Пробка заливной горловины в закрытых системах жидкостного охлаждения имеет два предохранительных клапана с уплотнительными резиновыми прокладками и пружинами. Паровой клапан регулируют на избыточное давление (0,145—0,160 МПа), воздушный клапан открывается при падении давленияв системе против атмосферного не более чем на 0,01 МПа.
При нормальном функционировании клапанов система охлаждения только кратковременно может сообщаться с окружающей средой или полостью расширительного бачка.
Жалюзи устанавливаются перед радиатором, с их помощью регулируется количество воздуха, проходящего через сердцевину радиатора.
Жалюзи изготовляются в виде набора вертикальных иди горизонтальных пластин — створок из оцинкованного железа, которые объединены общей рамкой и снабжены шарнирным устройством, обеспечивающим одновременный или групповой поворот их вокруг своей оси. Жалюзи прикрепляют к каркасу радиатора или к его наружной облицовке. Управление створками осуществляется вручную или с помощью устройства с термостатом.
Жидкостной насос создаст в системе охлаждения принудительную циркуляцию жидкости. Применяют одноступенчатые жидкостные насосы центробежного типа. Привод насоса, как правило, работает от шкива коленчатого вала посредством клиноременной передачи.
Жидкостной насос состоит из корпуса, вала привода с крыльчаткой, ступицы для крепления шкива привода, самоподжимной уплотняющей манжеты, двух латунных обойм, резиновой манжеты» уплотняющей шайбы ипружинного кольца. Вал насоса вращается на двух шарикоподшипниках.
Центробежные насосы одноступенчатого типа, рассчитанные на давление и 0,04 —0,1 МПа, отличаются компактностью и обеспечивают достаточную подачу жидкости при сравнительно больших зазорах между крыльчаткой и стенками корпуса.
Вентилятор служит для создания воздушного потока, проходящего через сердцевину радиатора, для охлаждения жидкости, протекающей по трубкам.
|
Почему перегревается двигатель автомобиля?
|
Обслуживание системы охлаждения гарантия нормальной работы вашего двигателя.
Системы охлаждения электромобилей
Какая система охлаждения лучше всего работает в электромобилях?
Системы управления температурным режимом аккумуляторов по-прежнему являются предметом тщательного изучения, и то, что мы знаем о них, будет меняться и развиваться в ближайшие годы, поскольку инженеры продолжают переосмысливать принципы работы наших автомобильных двигателей.
Существует несколько вариантов охлаждения аккумулятора электромобиля — с помощью материала с фазовым переходом, ребер, воздуха или жидкого хладагента.
Материал с фазовым переходом поглощает тепловую энергию, переходя из твердого состояния в жидкое. При изменении фазы материал может поглощать большое количество тепла при небольшом изменении температуры. Системы охлаждения материалов с фазовым переходом могут удовлетворить требования к охлаждению аккумуляторной батареи, однако изменение объема, происходящее во время фазового перехода, ограничивает их применение. Кроме того, материал с фазовым переходом может только поглощать выделяемое тепло, а не отводить его, а это означает, что он не сможет снизить общую температуру, как другие системы. Хотя материалы с фазовым переходом не подходят для использования в транспортных средствах, они могут быть полезны для улучшения тепловых характеристик зданий за счет уменьшения колебаний внутренней температуры и снижения пиковых нагрузок на охлаждение.
Охлаждающие ребра увеличивают площадь поверхности для увеличения скорости теплопередачи. Тепло передается от аккумуляторной батареи к оребрению за счет теплопроводности, а от оребрения к воздуху за счет конвекции.
Плавники обладают высокой теплопроводностью и могут использоваться для охлаждения, но они увеличивают вес рюкзака. Использование ребер нашло большой успех в электронике, и традиционно они использовались в качестве дополнительной системы охлаждения на транспортных средствах с двигателем внутреннего сгорания. Использование ребер для охлаждения аккумулятора электромобиля потеряло популярность, поскольку дополнительный вес ребер перевешивает преимущества охлаждения.Воздушное охлаждение использует принцип конвекции для отвода тепла от аккумуляторной батареи. Когда воздух проходит по поверхности, он уносит тепло, выделяемое пакетом. Воздушное охлаждение простое и легкое, но не очень эффективное и относительно грубое по сравнению с жидкостным охлаждением. Воздушное охлаждение используется в более ранних версиях электромобилей, таких как Nissan Leaf. Поскольку электромобили в настоящее время используются все чаще, возникают проблемы с безопасностью аккумуляторных батарей с чисто воздушным охлаждением, особенно в жарком климате.
Другие производители автомобилей, такие как Tesla, настаивают на том, что жидкостное охлаждение является самым безопасным методом.Жидкие теплоносители обладают более высокой теплопроводностью и теплоемкостью (способностью накапливать тепло в виде энергии в своих связях), чем воздух, и поэтому работают очень эффективно и имеют собственные преимущества, такие как компактная структура и простота компоновки. Из этих вариантов жидкие охлаждающие жидкости обеспечат наилучшие характеристики для поддержания аккумуляторной батареи в правильном диапазоне температур и однородности. Системы жидкостного охлаждения имеют свою долю проблем безопасности, связанных с утечкой и утилизацией, поскольку гликоль может быть опасен для окружающей среды при неправильном обращении. Эти системы в настоящее время используются Tesla, Jaguar и BMW, и это лишь некоторые из них.
Плавники обладают высокой теплопроводностью и могут использоваться для охлаждения, но они увеличивают вес рюкзака. Использование ребер нашло большой успех в электронике, и традиционно они использовались в качестве дополнительной системы охлаждения на транспортных средствах с двигателем внутреннего сгорания. Использование ребер для охлаждения аккумулятора электромобиля потеряло популярность, поскольку дополнительный вес ребер перевешивает преимущества охлаждения.
Другие производители автомобилей, такие как Tesla, настаивают на том, что жидкостное охлаждение является самым безопасным методом. Исследовательская группа из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (США) и Национального исследовательского центра технологий активных распределительных сетей (Китай) сравнила четыре различных метода охлаждения литий-ионных аккумуляторов: воздушное, непрямое жидкостное, прямое жидкостное и ребристое охлаждение.
. Результаты показывают, что система воздушного охлаждения требует в 2-3 раза больше энергии, чем другие методы, чтобы поддерживать ту же среднюю температуру; непрямая система жидкостного охлаждения имеет наименьшее максимальное повышение температуры; а система охлаждения с ребрами добавляет около 40% дополнительного веса элемента, который весит больше всего, когда четыре метода охлаждения имеют одинаковый объем. Непрямое жидкостное охлаждение является более практичной формой, чем прямое жидкостное охлаждение, хотя его эффективность охлаждения несколько ниже. ( Сравнение различных методов охлаждения элементов литий-ионных аккумуляторов )
Определяющими характеристиками системы охлаждения аккумулятора электромобиля являются температурный диапазон и однородность, энергоэффективность, размер, вес и простота использования (т. е. реализация, обслуживание ).
Каждая из предложенных систем может быть спроектирована таким образом, чтобы обеспечить правильный температурный диапазон и однородность.
Энергоэффективности достичь труднее, так как охлаждающий эффект должен быть больше, чем тепло, выделяемое при питании системы охлаждения. Кроме того, система со слишком большим дополнительным весом будет отнимать энергию у автомобиля, когда он выдает мощность.
Материал с фазовым переходом, вентиляторное охлаждение и воздушное охлаждение не соответствуют требованиям по энергоэффективности, размеру и весу, хотя они могут быть столь же просты в реализации и обслуживании, как и жидкостное охлаждение. Жидкостное охлаждение — единственный оставшийся вариант, который не потребляет слишком много паразитной энергии, обеспечивает необходимое охлаждение и компактно и легко помещается в аккумулятор. Литий-ионные батареи Tesla, BMW i-3 и i-8, Chevy Volt, Ford Focus, Jaguar i-Pace и LG Chem используют какую-либо систему жидкостного охлаждения. Поскольку электромобили все еще являются относительно новой технологией, существуют проблемы с поддержанием температурного диапазона и однородности при экстремальных температурах даже при использовании системы жидкостного охлаждения.
Скорее всего, это связано с производственными проблемами, и по мере того, как компании приобретают опыт разработки этих систем, проблемы управления температурным режимом должны быть решены.
В системах жидкостного охлаждения существует еще одно разделение на прямое и непрямое охлаждение — независимо от того, погружены ли элементы в жидкость или жидкость перекачивается по трубам.
В системах прямого охлаждения элементы аккумуляторной батареи находятся в прямом контакте с охлаждающей жидкостью. Эти схемы управления температурным режимом в настоящее время находятся на стадии исследований и разработок, и на рынке нет автомобилей, использующих эту систему. Прямого охлаждения добиться труднее из-за того, что требуется новый тип охлаждающей жидкости. Поскольку аккумулятор находится в контакте с жидкостью, охлаждающая жидкость должна иметь проводимость от низкой до нулевой.
Системы непрямого охлаждения аналогичны системам охлаждения ДВС тем, что в обеих системах жидкий хладагент циркулирует по ряду металлических труб.
Однако в электромобилях конструкция системы охлаждения будет выглядеть совсем иначе. Структура системы охлаждения, которая обеспечивает максимальную однородность температуры, зависит от формы аккумуляторной батареи и будет выглядеть по-разному для каждого производителя автомобилей.
Однако в электромобилях конструкция системы охлаждения будет выглядеть совсем иначе. Структура системы охлаждения, которая обеспечивает максимальную однородность температуры, зависит от формы аккумуляторной батареи и будет выглядеть по-разному для каждого производителя автомобилей.принцип работы и основные компоненты
Перейти к содержимомуПредыдущий Следующий
- Посмотреть увеличенное изображение
Двигатель вашего автомобиля лучше всего работает при высокой температуре. Когда двигатель холодный, компоненты легко изнашиваются, выбрасывается больше загрязняющих веществ, и двигатель становится менее эффективным. Таким образом, еще одной важной задачей системы охлаждения является дать возможность двигателю прогреться как можно быстрее , а затем поддерживать постоянную температуру двигателя. Основной функцией системы охлаждения является поддержание оптимальной рабочей температуры двигателя. Если система охлаждения или какая-либо ее часть выйдет из строя, двигатель перегреется, что может привести ко многим серьезным проблемам.
Вы когда-нибудь представляли себе, что произойдет, если система охлаждения вашего двигателя не будет работать должным образом? Перегрев может привести к взрыву прокладок головки блока цилиндров и даже к растрескиванию блоков цилиндров, если проблема достаточно серьезная. И со всей этой жарой надо бороться. Если тепло не отводится от двигателя, поршни буквально привариваются к внутренней части цилиндров. Тогда вам просто необходимо выбросить двигатель и купить новый. Итак, вам следует позаботиться о системе охлаждения двигателя и узнать, как она работает.
Компоненты системы охлаждения
Радиатор
Радиатор служит теплообменником для двигателя . Обычно изготавливается из алюминия и имеет множество трубок малого диаметра с прикрепленными к ним ребрами. Кроме того, он обменивает тепло горячей воды, поступающей от двигателя, с окружающим воздухом. Он также имеет сливную пробку, впускное отверстие, герметичную крышку и выпускное отверстие.
Водяной насос
Когда охлаждающая жидкость остывает после попадания в радиатор, водяной насос направляет жидкость обратно в блок цилиндров , радиатор отопителя и головку блока цилиндров. В конце концов, жидкость снова попадает в радиатор, где снова остывает.
Подробнее о водяных насосах читайте здесь .
Термостат
Это термостат, который действует как клапан для охлаждающей жидкости и пропускает ее через радиатор только при превышении определенной температуры. Термостат содержит парафин, который расширяется при определенной температуре и открывается при этой температуре. В системе охлаждения используется термостат на регулируют нормальную рабочую температуру двигателя внутреннего сгорания. При достижении двигателем нормальной рабочей температуры срабатывает термостат. Тогда охлаждающая жидкость может попасть в радиатор.
Подробнее о термостатах читайте здесь.
Другие компоненты
Заглушки: На самом деле это стальные заглушки, предназначенные для герметизации отверстий в блоке цилиндров и головках цилиндров, образовавшихся в процессе литья. В морозную погоду они могут выскочить, если нет защиты от мороза.
Прокладка головки/крышки ГРМ: Уплотняет основные детали двигателя. Предотвращает смешивание масла, антифриза и давления в цилиндре.
Переливной бачок радиатора: Это пластиковый бачок, который обычно устанавливается рядом с радиатором и имеет впускное отверстие, соединенное с радиатором, и одно переливное отверстие. Это тот самый бак, в который вы заливаете воду перед поездкой.
Шланги: Набор резиновых шлангов соединяет радиатор с двигателем, по которым течет охлаждающая жидкость. Эти шланги также могут начать протекать после нескольких лет использования.
Подробнее: Значение автомобильного термостата в системе охлаждения автомобиля
Как работает система охлаждения двигателя
Чтобы объяснить, как работает система охлаждения, вы должны сначала объяснить, что она делает.
Все очень просто – система охлаждения автомобиля охлаждает двигатель. Но охлаждение этого двигателя может показаться гигантской задачей, особенно если учесть сколько тепла вырабатывает двигатель автомобиля. Подумай об этом. Двигатель небольшого автомобиля, движущегося по шоссе со скоростью 50 миль в час, производит примерно 4000 взрывов в минуту.
Наряду со всем трением от движущихся частей это большое количество тепла, которое необходимо сконцентрировать в одном месте. Без эффективной системы охлаждения двигатель нагреется и перестанет работать в течение нескольких минут. Современная система охлаждения должна обеспечивать прохладу автомобиля при температуре окружающего воздуха 115 градусов , а также тепло в зимнюю погоду.
Что происходит внутри?
Система охлаждения работает за счет постоянного прохождения охлаждающей жидкости по каналам в блоке цилиндров. Охлаждающая жидкость, приводимая в действие водяным насосом, проталкивается через блок цилиндров.
Проходя по этим каналам, раствор поглощает тепло двигателя.
Покидая двигатель, эта нагретая жидкость попадает в радиатор, где охлаждается потоком воздуха, поступающим через решетку радиатора автомобиля. Жидкость будет охлаждаться при прохождении через радиатор и снова возвращаться к двигателю, чтобы забрать больше тепла двигателя и отвести его.
Между радиатором и двигателем находится термостат. В зависимости от температуры термостат регулирует то, что происходит с жидкостью. Если температура жидкости падает ниже определенного уровня, раствор минует радиатор и вместо этого направляется обратно в блок цилиндров. Охлаждающая жидкость будет продолжать циркулировать до тех пор, пока не достигнет определенной температуры и не откроет клапан на термостате, позволяя ей снова пройти через радиатор для охлаждения.
Кажется, что из-за очень высокой температуры двигателя охлаждающая жидкость может легко достичь точки кипения. Однако система находится под давлением, чтобы этого не произошло.
Когда система находится под давлением, охлаждающей жидкости гораздо труднее достичь точки кипения. Однако иногда давление возрастает, и его необходимо сбросить, прежде чем он сможет сдуть шланг или прокладку. Крышка радиатора сбрасывает избыточное давление и жидкость, скапливаясь в расширительном бачке. После охлаждения жидкости в накопительном баке до приемлемой температуры она возвращается в систему охлаждения для рециркуляции.
Продолжайте читать: Как определить проблемы с контуром охлаждения
Dolz, качественные термостаты и водяные насосы для хорошей системы охлаждения
Dolz — европейская компания, придерживающаяся ряда стандартов в отношении инноваций, эффективности, надежности и устойчивого развития. во всем мире поиск решений, которые помогают их партнерам и клиентам перемещать водяные насосы туда, где это необходимо. Industrias Dolz с более чем 80-летней историей является мировой лидер в производстве водяных насосов с широким ассортиментом продукции, включая распределительные комплекты и термостаты для производства запасных частей.
Если вы заинтересованы в наших продуктах, свяжитесь с нами, и мы сообщим вам.
Поиск
Поиск:
Последние записи
- Руководство по обслуживанию ремня ГРМ: советы, методы и передовой опыт 18 апреля 2023 г.
- Натяжной ролик: что это такое и для чего он используется? 31 марта 2023 г.
- Понимание и проверка термостата охлаждающей жидкости двигателя 28 марта 2023 г.
- Как работают водяные насосы с модулем терморегулирования? 27 марта 2023 г.
- Важность центровки шкива и ремня 21 марта 2023 г.
Архив по дате
Архив по датеВыберите месяц Апрель 2023 (1) Март 2023 (7) Февраль 2023 (4) Январь 2023 (5) Декабрь 2022 (6) Ноябрь 2022 (6) Октябрь 2022 (3) сентябрь 2022 г. (7) август 2022 г. (8) июль 2022 г. (5) июнь 2022 г. (5) май 2022 г. (7) апрель 2022 г. (5) март 2022 г. (5) февраль 2022 г. (7) январь 2022 г.