Automotorkühlsystem: Gerät und Funktionsprinzip

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-02-19 13:34

Das Motorkühlsystem im Auto soll das Arbeitsaggregat vor Überhitzung schützen und damit die Leistung des gesamten Motorblocks steuern. Die Kühlung ist die wichtigste Funktion beim Betrieb eines Verbrennungsmotors.

Die Folgen einer Fehlfunktion in der Kühlung des Verbrennungsmotors können für das Aggregat selbst fatal sein, bis hin zum Totalausfall des Zylinderblocks. Beschädigte Knoten dürfen nicht mehr restauriert werden, ihre Wartbarkeit ist gleich Null. Es ist notwendig, den Betrieb mit aller Sorgf alt und Verantwortung zu behandeln und das Kühlsystem des Motors regelmäßig zu spülen.

Durch die Steuerung des Kühlsystems kümmert sich der Autobesitzer direkt um die "Herzgesundheit" seines eisernen "Pferdes".

Bestellung des Kühlsystems

Die Temperatur im Zylinderblock kann bei laufendem Aggregat bis auf 1900 ℃ ansteigen. Von dieser Wärmemenge ist nur ein Teil nutzbar und wird in den erforderlichen Betriebsarten genutzt. Der Rest wird vom Kühlsystem abgeführt. Motorraum. Eine Erhöhung des Temperaturregimes über die Norm hinaus ist mit negativen Folgen verbunden, die zum Ausbrennen von Schmiermitteln und zur Verletzung technischer Abstände zwischen bestimmten Teilen, insbesondere in der Kolbengruppe, führen, was zu einer Verringerung ihrer Lebensdauer führt. Die Überhitzung des Motors infolge einer Fehlfunktion des Motorkühlsystems ist einer der Gründe für die Detonation des der Brennkammer zugeführten brennbaren Gemisches.

Unterkühlung des Motors ist ebenfalls unerwünscht. Bei einem „k alten“Aggregat kommt es zu Leistungsverlust, die Öldichte nimmt zu, was die Reibung ungeschmierter Bauteile erhöht. Das arbeitende brennbare Gemisch kondensiert teilweise, wodurch den Wänden des Zylinders die Schmierung entzogen wird. Allerdings unterliegt die Oberfläche der Zylinderwand einem Korrosionsprozess durch die Bildung von Schwefelablagerungen.

Das Motorkühlsystem soll die thermischen Bedingungen stabilisieren, die für das normale Funktionieren des Fahrzeugmotors erforderlich sind.

Arten von Kühlsystemen

Das Motorkühlsystem wird nach der Methode der Wärmeableitung klassifiziert:

• Kühlen mit Flüssigkeiten im geschlossenen Typ;
• offener Typ luftgekühlt;
• kombiniertes (hybrides) Wärmeableitungssystem.

Aktuell ist Luftkühlung in Autos extrem selten. Flüssigkeit kann offener Typ sein. In solchen Systemen wird Wärme durch das Dampfrohr an die Umgebung abgeführt. Das geschlossene System ist nach außen isoliertAtmosphäre. Daher ist der Druck im Kühlsystem dieses Motortyps viel höher. Bei hohem Druck erhöht sich die Siedeschwelle des Kühlelements. Die Kältemitteltemperatur in einem geschlossenen System kann 120℃ erreichen.

Luftkühlung

Natürliche Umluftkühlung ist der einfachste Weg, Wärme abzuführen. Motoren mit dieser Art der Kühlung geben Wärme über Kühlrippen an der Oberfläche des Aggregats an die Umgebung ab. Ein solches System hat einen großen Mangel an Funktionalität. Tatsache ist, dass diese Methode direkt von der geringen spezifischen Wärme der Luft abhängt. Außerdem gibt es Probleme mit der Gleichmäßigkeit der Wärmeabfuhr vom Motor.

Solche Nuancen verhindern den Einbau einer gleichzeitig effizienten und kompakten Einheit. Im Motorkühlsystem werden alle Teile ungleichmäßig mit Luft versorgt, und dann muss die Möglichkeit einer lokalen Überhitzung vermieden werden. Die Kühlrippen sind den Konstruktionsmerkmalen folgend an den Stellen des Motors angebracht, an denen die Luftmassen aufgrund aerodynamischer Eigenschaften am wenigsten aktiv sind. Die wärmeempfindlichsten Teile des Motors sind in Richtung der Luftmassen platziert, während die "kälteren" Teile hinten platziert sind.

Umluftkühlung

Motoren mit dieser Art der Wärmeabfuhr sind mit Lüfter und Kühlrippen ausgestattet. Mit einem solchen Satz von Struktureinheiten können Sie künstlich Luft in das Motorkühlsystem drücken, zKühlrippen. Oberhalb des Lüfters und der Lamellen ist ein Schutzgehäuse installiert, das in Richtung der Luftmassen zur Kühlung beiträgt und verhindert, dass Wärme von außen eindringt.

Die positiven Aspekte bei dieser Art der Kühlung sind die Einfachheit der Konstruktionsmerkmale, das geringe Gewicht, das Fehlen von Kältemittelversorgungs- und Umwälzeinheiten. Die Nachteile sind der hohe Geräuschpegel des Systems und die Sperrigkeit des Geräts. Auch bei forcierter Luftkühlung ist das Problem mit lokaler Überhitzung des Gerätes und diffuser Luftströmung trotz verbauter Gehäuse nicht gelöst.

Diese Art der Motorüberhitzungswarnung wurde bis in die 70er Jahre aktiv eingesetzt. Der Betrieb des Zwangsluft-Motorkühlsystems ist bei kleinen Fahrzeugen beliebt.

Kühlen mit Flüssigkeiten

Die Flüssigkeitskühlung ist mit Abstand am beliebtesten und am weitesten verbreitet. Der Prozess der Wärmeabfuhr erfolgt mit Hilfe eines flüssigen Kältemittels, das durch spezielle geschlossene Leitungen durch die Hauptelemente des Motors zirkuliert. Das Hybridsystem kombiniert Elemente der Luftkühlung zugleich mit Flüssigkeit. Die Flüssigkeit wird in einem Kühler mit Lamellen und einem Lüfter mit Gehäuse gekühlt. Außerdem wird ein solcher Kühler während der Fahrt durch Zuluftmassen gekühlt.

Das Flüssigkeitskühlsystem des Motors erzeugt während des Betriebs einen minimalen Geräuschpegel. Dieser Typ sammelt überall Wärme und führt sie mit hoher Leistung aus dem Motor abEffizienz.

Nach der Methode der Bewegung des flüssigen Kältemittels werden die Systeme klassifiziert:

• Zwangsumlauf - Flüssigkeitsbewegung erfolgt mit Hilfe einer Pumpe, die Teil des Motors und des Kühlsystems selbst ist;
• Thermosiphonzirkulation - die Bewegung erfolgt aufgrund des Dichteunterschieds des erwärmten und gekühlten Kältemittels;
• kombinierte Methode - die Flüssigkeitszirkulation wirkt gleichzeitig auf die ersten beiden Arten.

Motorkühlsystemgerät

Das Flüssigkeitskühlungsdesign hat die gleiche Struktur und die gleichen Elemente für Benzin- und Dieselmotoren. Das System besteht aus:

• Kühlerblock;
• Ölkühler;
• Lüfter, Abdeckung installiert;
• Pumpen (Pumpe mit Zentrifugalkraft);
• Behälter zur Ausdehnung der erwärmten Flüssigkeit und Füllstandskontrolle;
• Kältemittelumlaufthermostat.

Beim Spülen des Motorkühlsystems werden alle diese Knoten (außer dem Lüfter) für ein effizienteres Weiterarbeiten beeinflusst.

Kühlmittel zirkuliert durch Leitungen innerhalb des Blocks. Die Gesamtheit solcher Passagen wird als "Kühlmantel" bezeichnet. Es deckt die hitzeanfälligsten Bereiche des Motors ab. Das Kältemittel, das sich daran entlang bewegt, nimmt Wärme auf und transportiert sie zum Kühlerblock. Beim Abkühlen wiederholt er den Kreis.

Systembetrieb

Eines der Hauptelemente im Gerät des KühlsystemsMotor gilt als Kühler. Seine Aufgabe ist es, das Kältemittel zu kühlen. Es besteht aus einer Kühlerkiste, in der Rohre für die Bewegung von Flüssigkeiten verlegt sind. Das Kühlmittel tritt durch das untere Rohr in den Kühler ein und tritt durch das obere aus, das im oberen Tank montiert ist. Oben auf dem Tank befindet sich ein Hals, der mit einem Deckel mit einem speziellen Ventil verschlossen ist. Steigt der Druck im Motorkühlsystem, öffnet das Ventil leicht und die Flüssigkeit gelangt in den separat im Motorraum angebrachten Ausgleichsbehälter.

Ebenfalls am Kühler befindet sich ein Temperatursensor, der dem Fahrer über ein in der Kabine auf der Informationstafel installiertes Gerät die maximale Erwärmung der Flüssigkeit signalisiert. In den meisten Fällen ist ein Lüfter (manchmal zwei) mit einem Gehäuse am Kühler befestigt. Der Lüfter wird automatisch aktiviert, wenn die kritische Temperatur des Kühlmittels erreicht ist, oder er arbeitet zwangsweise vom Antrieb mit einer Pumpe.

Die Pumpe sorgt für eine konstante Zirkulation des Kühlmittels im gesamten System. Die Rotationsenergie erhält die Pumpe über einen Riementrieb von der Riemenscheibe der Kurbelwelle.

Der Thermostat regelt den großen und kleinen Kreislauf des Kältemittelkreislaufs. Wenn der Motor zum ersten Mal gestartet wird, zirkuliert der Thermostat Flüssigkeit in einem kleinen Kreis, damit sich die Motoreinheit schneller auf Betriebstemperatur erwärmt. Danach öffnet der Thermostat einen großen Kreislauf des Motorkühlsystems.

Frostschutzmittel oder Wasser

Als Kühlmittel wird Wasser oder Frostschutz verwendet. Moderne Autobesitzer sind zunehmend gewordenletzteres anwenden. Wasser gefriert bei Minustemperaturen und wirkt als Katalysator bei Korrosionsprozessen, die das System negativ beeinflussen. Einziger Vorteil ist die hohe Wärmeableitung und evtl. Verfügbarkeit.

Frostschutz gefriert nicht im k alten Zustand, verhindert Korrosion, verhindert Schwefelablagerungen im Motorkühlsystem. Aber es hat eine geringere Wärmeübertragung, was sich negativ auf die heiße Jahreszeit auswirkt.

Fehler

Die Folgen eines Kühlausfalls sind Überhitzung oder Unterkühlung des Motors. Überhitzung kann durch unzureichende Flüssigkeit im System, instabilen Pumpen- oder Lüfterbetrieb verursacht werden. Außerdem funktioniert der Thermostat nicht, obwohl er einen großen Kühlkreislauf öffnen sollte.

Ausfälle im Motorkühlsystem können durch starke Verschmutzung des Kühlers, verschlackte Leitungen, schlechte Funktion des Kühlerdeckels, Ausgleichsbehälters oder minderwertiges Frostschutzmittel verursacht werden.