Радіатори в автомобільних двигунах - ASE Certification Training HQ; ; ASE сертифікаційний навчальний штаб

Інтернет-центр сертифікації ASE та центр кар'єри

Ласкаво просимо до Навчання сертифікації ASE Штаб-квартира! У нас є все необхідне, щоб полегшити вам життя, коли ви починаєте свою кар’єру Сертифікований майстер-механік автомобільного сервісу. Вимоги до спеціальної підготовки штату, покроковий процес найму, потенційні роботодавці та співбесіди, які допоможуть вам прийняти на роботу, - ось лише деякі корисні речі, які ви знайдете тут.

Радіатори в автомобільних двигунах

Види сердечників радіатора

Два типи сердечників радіатора, які широко використовуються в більшості транспортних засобів:

Серпантин плавникового ядра
Сердечник платівкового плавця

У кожному з цих типів теплоносій протікає через сердечники овальної форми. Тепло передається через стінку трубки і припаяне з'єднання до ребер охолодження. Ласти піддаються впливу повітря, що протікає через радіатор, який відводить тепло від радіатора і несе його.

Трубки та ребра сердечника радіатора.

З 1980-х років більшість радіаторів виготовляються з алюмінію з армованими нейлоном бічними пластиковими баками. Ці матеріали стійкі до корозії, мають хорошу теплопередачу і легко формуються.

Сердечні труби виготовляються з листової латуні або алюмінію від 0,145 до 0,012 дюйма (0,1-0,3 мм) із використанням найтонших можливих матеріалів для кожного застосування. Метал згортається в круглі труби, а місця з’єднання герметизуються замковим швом.

Дві основні конструкції радіаторів включають:

Випускні радіатори. Ця конструкція застосовувалася здебільшого у старих автомобілях, де охолоджуюча рідина потрапляла в радіатор зверху і стікала вниз, виходячи з радіатора внизу.
Поперечні радіатори. Більшість радіаторів використовують конструкцію з поперечним потоком, коли теплоносій тече з одного боку радіатора на протилежний бік.

Випромінювач може бути як потоком, так і потоком.

Як працюють радіатори

Основне обмеження тепловіддачі в системі охолодження полягає в передачі від радіатора в повітря. Теплопередача від води до плавників відбувається в сім разів швидше, ніж передача тепла від плавників до повітря, при умові рівного впливу поверхні. Радіатор повинен бути здатним відводити кількість теплової енергії, приблизно рівну тепловій енергії потужності, що виробляється двигуном. Кожна кінська сила еквівалентна 42 БТЕ (10800 калорій) на хвилину. Зі збільшенням потужності двигуна також збільшується потреба у тепловідведенні системи охолодження.

З даною фронтальною площею потужність випромінювача може бути збільшена за рахунок збільшення товщини серцевини, упаковки більшої кількості матеріалу в той самий об’єм або і того, і іншого. Потужність радіатора також можна збільшити, розмістивши кожух навколо вентилятора, щоб через радіатор було витягнуто більше повітря.

ПРИМІТКА: Нижня повітряна дамба в передній частині автомобіля використовується для спрямування повітря через радіатор. Якщо ця повітряна дамба порушена або відсутня, двигун може перегрітися, особливо під час їзди по шосе через зменшений потік повітря через радіатор.

Коли в радіаторі використовується масляний охолоджувач трансмісії, він поміщається у вихідний бак, де охолоджуюча рідина має найнижчу температуру.

У багатьох автомобілях, оснащених автоматичною коробкою передач, використовується охолоджувач рідини для трансмісії, встановлений в одному з баків радіатора.

Кришки тиску

Операція

На більшості радіаторів заливна горловина оснащена напірною кришкою. Ковпачок має підпружинений клапан, який закриває вентиляційний отвір системи охолодження. Це призводить до підвищення тиску охолодження до встановленого тиску кришки. У цей момент клапан скине надлишковий тиск, щоб запобігти пошкодженню системи. Системи охолодження двигуна мають тиск для підвищення температури кипіння охолоджуючої рідини.

Температура кипіння зростатиме приблизно на 1,6 ° C на кожен фунт збільшення тиску.
На рівні моря вода буде кипіти при 100 ° C. З кришкою тиску 15 кПа (100 кПа) вода буде кипіти при температурі 125 ° C (257 ° F), що є максимальною робочою температурою для двигуна.

Функції

Зазначена температура системи охолоджуючої рідини виконує дві функції.

Це дозволяє двигуну працювати при ефективній температурі, близькій до 200 ° F (93 ° C), без загрози закипання охолоджуючої рідини.
Чим вище температура охолоджуючої рідини, тим більше тепла може передавати система охолодження. Тепло, яке передається системою охолодження, пропорційне різниці температур між теплоносієм і зовнішнім повітрям. Ця характеристика призвела до проектування невеликих радіаторів високого тиску, які здатні передавати велику кількість тепла. Для належного охолодження в системі повинен бути встановлений правильний напірний ковпачок.

Вакуумний клапан є частиною напірного ковпака і використовується для того, щоб охолоджуюча рідина поверталася назад в радіатор, коли охолоджуюча рідина охолоджується і стискається.

ПРИМІТКА: Правильна робота напірного ковпака особливо важлива на великих висотах. Температура кипіння води знижується приблизно на 1 ° F на кожні 550 футів збільшення висоти. Тому в Денвері, штат Колорадо (висота 5280 футів), температура кипіння води становить близько 202 ° F, а на вершині Пайк-Піка в Колорадо (14,110 футів) вода кипить при 186 ° F.

Метричні ковпачки радіатора

Згідно з Посібником SAE, усі кришки радіатора повинні вказувати номінальний (нормальний) тиск. Більшість оригінальних ковпачків радіатора обладнання оцінюються приблизно від 14 до 16 PSI (від 97 до 110 кПа).

Напірний клапан підтримує тиск у системі і дозволяє надлишковому тиску видалятися. Вакуумний клапан дозволяє охолоджуючій рідині повертатися до системи із відновлювального бака.

Однак у багатьох автомобілях, вироблених в Японії або Європі, використовується тиск радіатора, вказаний в одиниці, яка називається бар. Один бар - це тиск атмосфери на рівні моря, або приблизно 14,7 фунтів на квадратний дюйм. Перетворення можна використовувати при заміні ковпачка радіатора, щоб переконатися, що він відповідає номіналу тиску в оригіналі.

ПРИМІТКА. У багатьох майстернях з ремонту радіаторів на відремонтованому радіаторі використовується ковпачок радіатора на 7 бар. Кришка на 7 PSI все ще може забезпечити захист від кипіння на 21 ° F (3 ° F x 7 PSI = 21 ° F) вище температури кипіння охолоджуючої рідини. Наприклад, якщо температура кипіння охолоджуючої рідини проти замерзання дорівнює 223 ° F, тоді для напірної кришки додається 21 ° F, і відновлення не відбудеться до приблизно 244 ° F (223 ° F + 21 ° F = 244 ° F) . Незважаючи на те, що ця кришка радіатора нижчого тиску забезпечує певний захист, а також допоможе захистити ремонт радіатора, охолоджуюча рідина все одно може закипіти до того, як увімкнеться попереджувальний індикатор «гарячого» тире, і тому його не слід використовувати. Крім того, нижчий тиск в системі охолодження може спричинити кавітацію та пошкодити водяний насос. Щоб досягти найкращих результатів, завжди дотримуйтесь рекомендованої виробником кришки радіатора.

Працюйте краще під тиском

Проблема, яка іноді виникає при системі охолодження високого тиску, пов’язана з водяним насосом. Щоб насос функціонував, вхідна сторона насоса повинна мати нижчий тиск, ніж його вихідна сторона. Якщо тиск на вході занадто знижений, охолоджуюча рідина на вході в насос може закипіти, утворюючи пару. Потім насос буде обертати пари теплоносія, а не насос. Цей стан називається кавітацією насоса. Тому кришка радіатора може бути причиною проблеми перегріву. Насос не буде перекачувати достатню кількість охолоджуючої рідини, якщо не утримувати його під належним тиском для запобігання випаровуванню теплоносія.

Наступні кроки до сертифікації ASE

Тепер, коли ви знайомі з радіаторами в автомобільних двигунах, спробуйте наші безкоштовні тести досконалості автомобільного сервісу, щоб побачити, наскільки ви знаєте!