Как работает система охлаждения двигателя

Автомобиль

Фото: Tim Foster

Система охлаждения – одна из важнейших структур ДВС, предназначенная для отвода излишнего тепла от компонентов двигателя. Без ее участия современные моторы были бы гораздо менее эффективными. Давайте же разберемся с ее задачами, структурой и принципом работы.

Назначение системы охлаждения двигателя

Хотя ДВС значительно улучшились, они все еще остаются не очень эффективными. Большая часть энергии, образующейся при сжигании топлива (возможно, 70%) преобразуется в излишнюю теплоту. Однако если температура мотора слишком низкая, то его компоненты изнашиваются быстрее, а мощность и экологичность снижаются.

Поэтому можно определить основные функции системы охлаждения двигателя как:

  • Предотвращение перегрева мотора;
  • При низкой температуре – его прогрев;
  • Поддержание постоянной температуры;

Поскольку с основным назначением мы определились, то можем переходить к видам систем охлаждения двигателя.

Виды систем охлаждения двигателя

На автомобилях, в зависимости от годов выпуска, можно встретить три типа таких систем:

  • Жидкостную;
  • Воздушную;
  • Гибридную;

В жидкостных системах жидкость-теплоноситель циркулирует по специальному контуру. Когда она проходит через горячий двигатель, то поглощает тепло, тем самым охлаждая мотор. После, она попадает в охлаждающий контур, где радиатор или теплообменник «передают» тепло от жидкости в окружающую среду.

Некоторые старые автомобили оснащены воздушным охлаждением. В таких двигателях на внешней стенке цилиндров расположены специальные ребра, через которые тепло отводится от мотора. На сами же ребра принудительно направляется поток воздуха с помощью вентилятора.

Самой передовой системой охлаждения является гибридная. В ней тепло от цилиндров отводится жидкостью, после чего она, на удалении от теплонагруженной части двигателя, охлаждается в радиаторах воздухом.

Принцип работы системы охлаждения двигателя

В ДВС постоянно горит топливо. Большая часть тепла от этого сжигания отводится через выхлопную трубу, но все же, часть энергии нагревает двигатель. Мотор работает лучше всего, когда его температура (температура охлаждающей жидкости) равна примерно 90 градусам по Цельсию. При такой температуре:

  • Камера сгорания достаточно нагрета, чтобы полностью испарить топливо, обеспечивая лучшее сгорание и снижение выбросов.
  • Масло, используемое для смазки двигателя, имеет более низкую вязкость, поэтому части двигателя движутся более свободно, а сам мотор затрачивает меньше энергии, перемещая собственные компоненты.
  • Металлические детали изнашиваются меньше.

Далее, в качестве примера мы будем рассматривать жидкостные системы охлаждения двигателя.

Жизнь такой системы начинается со специального расширительно бачка, который необходим для компенсации колебаний объема жидкости, вследствие изменений ее температуры. Как раз в него и заливается охлаждающая жидкость, и из него она попадает в систему.

Постоянная циркуляция жидкости по системе обеспечивается «помпой» (центробежным насосом). Если двигатель вышел на рабочую температуру, то жидкость-теплоноситель будет циркулировать по большому контуру – через «рубашку» двигателя (полости вокруг частей мотора, требующих охлаждения) и радиатор, где она и будет принудительно охлаждаться. Между «рубашкой» и радиатором установлено специальное устройство – термостат. Основное назначение термостата в системе охлаждения двигателя – направлять жидкость по малому контуру (в обход радиатора) в случаях, когда температура мотора ниже рабочей.

Конечно, для вашего понимания мы упростили рассказ о принципе работы систем охлаждения ДВС. В современных автомобилях этот процесс гораздо сложнее. На них устанавливаются специальные электронные блоки управления и датчики температуры, которые перманентно определяют, сколько жидкости нужно подать и по какому контуру, нужно ли включать вентилятор или будет достаточно встречного потока воздуха и так далее. Надеемся, что прочитав эту статью, вы стали понимать, как работает система охлаждения двигателя.

Последние статьи

Стекло

Как работает пулестойкое стекло

Бейсджампинг

Что такое бейсджампинг?

Логотип Wi-Fi

Как работает Wi-Fi

USB кабель

Как работает USB

Океан

Какой океан самый маленький?

Чипсы

Как появились чипсы?