Silnik chłodzony powietrzem: zasada działania, zalety i wady

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-19 18:16

Większość kierowców zna tylko tradycyjne typy silników z płynnym SOD. Ale są też silniki, które wykorzystują chłodzenie powietrzem silnika, i to nie tylko ZAZ 968. Przyjrzyjmy się bliżej urządzeniu, zasadzie działania układu chłodzenia powietrzem, a także wadom i zaletom takiego rozwiązanie. Ta informacja przyda się każdemu miłośnikowi motoryzacji.

Miejsce docelowe

Podczas pracy silnika spalinowego temperatura w komorze spalania może osiągnąć 2000 stopni. Jeśli nie ma niezawodnego układu chłodzenia, wzrośnie zużycie oleju i paliwa. Przegrzanie spowoduje szybkie zużycie i uszkodzenie silnika.

Jeśli silnik nie rozgrzeje się wystarczająco, będzie to również miało na niego negatywny wpływ. W przypadku zaobserwowania hipotermii grozi to spadkiem mocy, intensywnym zużyciem i zwiększonym zużyciem paliwa.

WięcejPonadto w większości nowoczesnych samochodów, oprócz głównych zadań, system ten pełni również funkcje drugorzędne. Pierwszym krokiem jest zapewnienie działania grzałki. Ponadto system jest przeznaczony do chłodzenia nie tylko samego silnika, ale także oleju i płynu w automatycznej skrzyni biegów. Czasami wpływa to również na montaż przepustnicy wraz z kolektorem dolotowym.

Nowoczesny system (zarówno chłodzony cieczą, jak i powietrzem) rozprasza do 35 procent ciepła wytwarzanego przez spalanie mieszanki paliwowo-powietrznej.

Budowa i zasada działania

W systemie powietrznym przepływ powietrza jest najważniejszy. Za pomocą powietrza ciepło jest usuwane z komór spalania, głowicy cylindrów, chłodnic oleju. System składa się z wentylatora, żeberek chłodzących w cylindrach oraz na głowicy cylindrów. Urządzenie posiada również zdejmowaną obudowę, deflektory oraz rozwiązanie do monitorowania pracy systemu. Wentylator chłodzący silnik jest wyposażony w siatkę chroniącą łopatki przed ciałami obcymi.

Dodatkowe żebra pozwalają zwiększyć powierzchnię stykającą się z powietrzem. Dzięki temu chłodzenie silnika powietrzem skutecznie radzi sobie ze swoim zadaniem.

Strumień powietrza podczas pracy silnika jest wymuszony do silnika za pomocą łopatek wentylatora - są one w większości wykonane z aluminium. Nie trzeba chyba tłumaczyć, dlaczego wentylator chłodzący włącza się na zimnym silniku. Strumień powietrza przechodzi między lamelami, a następnie jest równomiernie rozdzielany przez deflektory i przechodzi przez wszystkie gorące częścisilnik. Dzięki temu silnik nie nagrzewa się nadmiernie.

Wentylator dostarcza 30 metrów sześciennych powietrza na minutę do układu chłodzenia. To wystarczy, aby zapewnić normalną pracę silnika przy małej mocy i małej objętości.

Jak działa wentylator?

Ten węzeł to główny silnik chłodzony powietrzem. Główną częścią jest wirnik wentylatora. Inżynierowie dokładnie przeanalizowali kształt i konstrukcję elementów, aby zoptymalizować przepływ powietrza.

Wentylator jest kierunkowym dyfuzorem i wirnikiem wyposażonym w osiem łopatek ułożonych promieniowo. Nawiewnik posiada własne kierownice - mają zmienny przekrój. Ich głównym zadaniem jest stworzenie ukierunkowanego przepływu powietrza. Są nieruchome i równomiernie rozmieszczone na całym obwodzie.

Łopatki na łopatce kierującej służą do zmiany kierunku przepływu powietrza - strumień powietrza porusza się w kierunku przeciwnym do kierunku obrotów wirnika. Zwiększa to ciśnienie powietrza i poprawia chłodzenie silnika.

Wentylator we wczesnych projektach był napędzany z koła pasowego wału korbowego za pomocą paska napędowego. Urządzenie prowadzące jest nieruchome i zamocowane na bloku silnika. W nowocześniejszych czterosuwowych silnikach chłodzonych powietrzem wentylator napędzany jest silnikiem elektrycznym. Ale takich modeli jest niewiele.

System chłodzenia powietrzem naturalnym

Jest to uważane za najłatwiejsze rozwiązanie. Na zewnątrz blokuSilnik wyposażony jest w specjalne żebra, przez które oddawana jest maksymalna ilość ciepła. Ten system można znaleźć w motocyklach, różnych motorowerach i skuterach, silnikach tłokowych do różnych celów.

Korzyści

Główną zaletą wśród wszystkich innych zalet silnika chłodzonego powietrzem jest prostota konstrukcji. W układzie brakuje pompy, chłodnicy, termostatu, rur i zacisków, rur wlotowych i wylotowych płynu niezamarzającego.

Drugą ważną zaletą jest wysoka łatwość konserwacji. Na przykład jednostki napędowe ciągnika mają indywidualne cylindry. Jeśli nastąpi awaria, w razie potrzeby możesz wymienić cylinder lub wyeliminować usterkę. W silnikach chłodzonych cieczą, w przypadku uszkodzenia któregoś z cylindrów, będziesz musiał całkowicie wymienić blok lub wycisnąć tuleje.

Nie szukaj przykładów. Weźmy silnik Tatra T815. To jest silnik chłodzony powietrzem. Głowice bloków są tutaj oddzielone. W przypadku konieczności naprawy nie ma konieczności całkowitego demontażu głowicy cylindrów. Nawet bardzo poważne prace naprawcze można wykonać bez demontażu bloku silnika.

Silniki wyposażone w chłodzenie powietrzem są bardziej pomysłowe. Jeśli rury są uszkodzone w silniku z układem cieczowym lub zaciski są poluzowane, urządzenie nie może pracować, ponieważ płyn chłodzący odpłynie. Istnieje również niebezpieczeństwo wyrzucenia gorącej cieczy z układu. Systemy powietrzne są pozbawione wszystkich tych niedociągnięć.

Nawet poważne uszkodzenie chłodziarkipowierzchnie na bloku silnika lub głowicy cylindrów nie mogą przeszkadzać w dalszym użytkowaniu silnika. To bardzo duży plus. Dodatkowo silnik potrzebuje znacznie mniej czasu na wejście w tryb pracy - nie ma potrzeby podgrzewania płynu, co jest ważne zimą. Wszystko to prowadzi do znacznie niższych kosztów utrzymania i eksploatacji takich bloków energetycznych.

Wady

Nie bez wad. Zanim kupisz samochód wyposażony w taki układ chłodzenia, powinieneś poznać główne wady tych rozwiązań.

Tak więc pracy silnika towarzyszy nadmiernie głośny hałas. Ten hałas jest wytwarzany przez pracujący wentylator. Kolejną wadą jest rozmiar, ponieważ silnik jest wyposażony w dmuchawy. Nawet przy obecnym tempie rozwoju technologii przepływy powietrza są nierównomiernie ukierunkowane, co oznacza, że istnieje ryzyko miejscowego przegrzania. Silniki tego typu są bardzo wrażliwe na jakość benzyny, oleju, wysokie wymagania stawiane są na stan głównych części silnika.

Ale samochody z takim systemem mocno zajęły swoje miejsce w branży motoryzacyjnej. Ciężarówki są wyposażone w te jednostki napędowe, istnieje kilka modeli pasażerskich. Chłodzony powietrzem sprzęt rolniczy i wojskowy, niektóre silniki wysokoprężne.

Popularne mity

Pierwszym znanym samochodem chłodzonym powietrzem był Zaporożec. Całkowicie podważył zaufanie krajowego kierowcy do takiego systemu. Często właściciele samochodów skarżyli się na silne przegrzanie,niewystarczająca moc i częste awarie. W tym samym czasie niemiecki „Garbus” z mniej więcej tym samym systemem był bardzo popularny, popyt na niego był bardzo dobry.

Przyjrzyjmy się bliżej charakterystyce niemieckiego przemysłu motoryzacyjnego i zdemaskujmy popularne mity, które nawiedzają silniki tego projektu.

DVO przegrywa z układem cieczowym z powodu przegrzania

To nie jest ostateczna prawda. W rzeczywistości wydajność temperaturową należy uznać za zaletę. Naturalnie, ze względu na obniżoną przewodność cieplną, powietrze po prostu nie będzie w stanie odprowadzać ciepła tak szybko, jak w systemach z płynem niezamarzającym.

Ale różnica między temperaturą na cylindrach a temperaturą otoczenia jest znacznie większa niż między cieczą a ścianami bloku i głowicą cylindra. Pogoda ma mniejszy wpływ na reżim temperaturowy chłodzenia. Silniki z układem płynów mają zwiększone ryzyko przegrzania latem. Dotyczy to zwłaszcza upalnego, parnego dnia. Właściciele mogą również napotkać problem, dlaczego wentylator chłodzący włącza się na zimnym silniku. Nie ma czegoś takiego w "otworach wentylacyjnych".

Wymiary

Powyżej, wśród niedociągnięć, podkreśliliśmy punkt dotyczący wymiarów. Jeśli porównamy rozmiary silników z różnymi rodzajami chłodzenia i innymi identycznymi charakterystykami, przewaga nadal będzie z „odpowietrznikiem”.

Mimo że wentylator i deflektor są urządzeniami dość nieporęcznymi, parametry „odpowietrznika” są mniejsze niż w wersji zchłodzony cieczą.

Ponadto, aby pomieścić tradycyjny system wodny, potrzeba więcej miejsca pod maską, aby pomieścić dodatkowe wyposażenie. Na korpusie zamontowano dość duży grzejnik z wentylatorem. Węże i rury zajmują dużo miejsca.

Vozdushnik traci na niezawodności

Statystyki pokazują, że jeden na pięć przypadków awarii silnika jest spowodowany chłodzeniem cieczą. Powodem są następujące szczegóły - termostat, grzejnik, pompa. Nawet najnowocześniejszy chłodzony powietrzem silnik Tatra z 1989 roku jest bardziej niezawodny niż silnik nowego Polo Sedan czy Solarisa.

Jeśli chodzi o "otwory wentylacyjne", prawdopodobieństwo pęknięcia jest znacznie niższe, ponieważ konstrukcja jest znacznie prostsza - tylko wentylator i deflektor.

Wozdusznikow głośno

Ale to jest prawda. Ale nawet ogromna wywrotka Tatra nie ryczy, silnik jest po prostu głośniejszy. Cechy konstrukcyjne nie zapewniają efektywnych systemów dźwiękochłonnych. Silniki płynne mają takie systemy. Ponadto hałas jest wzmacniany przez przepływ powietrza przez żebra cylindrów i głowic.

Typowe usterki

Dla całej niezawodności systemów pneumatycznych, również tutaj zdarzają się awarie. Jedną z najczęstszych usterek jest elektronika. System posiada czujnik temperatury. Dla tych, którzy nie wiedzą, gdzie znajduje się czujnik temperatury silnika: znajduje się on w misce olejowej. W wyniku zawyżonych odczytów tego czujnika system może dawaćniepowodzenie.

Jeśli lampka awarii na tablicy rozdzielczej zapala się, najczęściej przyczyną jest zerwany pasek. Najrzadziej zdiagnozowanym problemem jest termostat.

Cechy doboru oleju

Istnieje opinia, że należy stosować specjalny olej do silników chłodzonych powietrzem. I to jest. Faktem jest, że temperatura obciążenia części grupy tłoków w silnikach chłodzonych powietrzem jest znacznie wyższa niż w jednostkach z wodą.

Te oleje specjalistyczne są najczęściej oparte na grubych olejach polialfaolefinowych o charakterze mineralnym lub syntetycznym. Do tego kompleksu zastosowano zestaw dodatków, które zapewniają niezawodną ochronę silnika, przeciwdziałają powstawaniu pierścieni i poprawiają oszczędność energii. Wszystkie oleje zawierają już dodatki, które skutecznie chronią urządzenie przed zakleszczeniem dzięki stabilnej formule bazy.

Informacje o naprawach i konserwacji

Aby obsługiwać te silniki, właściciel musi trochę zrozumieć, jak działa system i wiedzieć, gdzie znajduje się czujnik temperatury silnika. W przeciwnym razie jest to niezawodny system chłodzenia, który nie ma analogów pod względem prostoty urządzenia. Nie ma potrzeby wymiany płynu niezamarzającego co dwa lata, nie ma potrzeby stosowania uszczelniacza do usuwania nieszczelności i okresowej wymiany pompy. A takich „niepotrzebnych” jest całkiem sporo.

Wniosek

Więc odkryliśmy, czym jest silnik chłodzony powietrzem. Jak widać, są to bardzo niezawodne jednostki. Jednak, jak widaćstatystyki, seryjne samochody z takimi silnikami spalinowymi są bardzo nieliczne. W większości producentów samochodów praktykowane jest klasyczne chłodzenie silnika cieczą. Airborne można znaleźć tylko w niektórych ciężarówkach i skuterach.