エンジン冷却システム装置
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動作中、モーター部品は機械的だけでなく、深刻な熱応力にもさらされます。 一部のコンポーネントを加熱する摩擦力に加えて、エンジンは空気と燃料の混合物を燃焼させます。 この瞬間、大量の熱エネルギーが放出されます。 一部の部門でのエンジンの変更によっては、温度が1000度を超える場合があります。
金属元素は加熱すると膨張します。 ペレカルは彼らの脆弱性を高めます。 非常に高温の環境では、空気と燃料の混合気が制御不能に発火し、ユニット内で爆発が発生します。 エンジンの過熱に関連する問題を排除し、ユニットの最適な温度を維持するために、車には冷却システムが装備されています。
このシステムの構造、システムにどのような故障が発生するか、どのようにケアするか、どのような種類が存在するかを検討してください。
冷却システムとは
車の冷却システムの目的は、走行中のモーターから余分な熱を取り除くことです。 内燃機関の種類（ディーゼルまたはガソリン）に関係なく、このシステムは間違いなく搭載されます。 それはあなたがパワーユニットの動作温度を維持することを可能にします（このパラメータがどうあるべきかについて、読んでください 別のレビューで).
主な機能に加えて、このシステムは、車のモデルに応じて、以下を提供します。
- トランスミッション、タービンの冷却;
- 冬の室内暖房;
- エンジン潤滑冷却;
- 排気ガス再循環冷却。
このシステムには、次の要件があります。
- さまざまな動作条件で内燃エンジンの動作温度を維持する必要があります。
- エンジンを過冷却してはならず、特にディーゼルユニットの場合は効率が低下します（このタイプのエンジンの動作原理について説明します）。 ここで);
- エンジンをすばやく暖める必要があります（エンジンオイルの温度が低いと、ユニットの部品の摩耗が増加します。これは、エンジンが厚く、ポンプが各ユニットにうまくポンプで送らないためです）。
- 最小限のエネルギー資源を消費する必要があります。
- 停止後、モーターの温度を長時間維持してください。
冷却システムの装置と動作原理
個々の車種の構造的にCOは異なる場合がありますが、それらの原理は同じままです。 システムデバイスには、次の要素が含まれています。
- 冷却ジャケット。 これはモーターの一部です。 シリンダーのブロックとシリンダーヘッドには、組み立てられた内燃機関のチャネルシステムを構成する空洞が作られ、最新のエンジンでは作動流体が循環します。 これは、極端な温度上昇が発生したシリンダーブロックから熱を除去するための最も効率的な方法です。 エンジニアは、クーラントが最も冷却する必要のあるブロック壁の部分に接触するようにこの要素を設計します。
- 冷却ラジエーター。 これは平らな長方形の部品で、アルミホイルのリブが張られた細い金属管で構成されています。 さらに、この要素のデバイスについて説明します 別の記事で..。 モーターからの高温の流体がその空洞に入ります。 ラジエーターの壁は非常に薄く、チューブやフィンが多数あるため、それらを通過する空気は作業環境を急速に冷却します。
- 暖房システムのラジエーター。 このエレメントはメインラジエーターと同じデザインですが、サイズが数分のXNUMXになっています。 ストーブモジュールに取り付けられています。 ドライバーが加熱フラップを開くと、ヒーターファンが熱交換器に空気を吹き込みます。 この部分は、客室を加熱するだけでなく、エンジンを冷却するための追加要素としても機能します。 たとえば、車が渋滞している場合、システム内の冷却液が沸騰する可能性があります。 一部のドライバーは、室内暖房をオンにして窓を開けます。
- 冷却ファン。 このエレメントはラジエーターの近くに取り付けられています。 そのデザインは、ファンの変更と同じです。 古い車では、この要素の働きはエンジンに依存していました-クランクシャフトが回転している間、ブレードも回転していました。 モダンなデザインでは、ブレード付きの電気モーターであり、そのサイズはラジエーターの面積によって異なります。 回路内の液体が非常に高温で、熱交換器の自然な吹き込み中に発生する熱伝達が不十分な場合にトリガーされます。 これは通常、夏の渋滞などで車が立ったりゆっくりと動いたりするときに発生します。
- ポンプ。 モーターが回転している間、連続して作動するウォーターポンプです。 この部品は、冷却システムが液体タイプのパワーユニットで使用されます。 ほとんどの場合、ポンプはベルトまたはチェーンドライブによって駆動されます（タイミングベルトまたはチェーンはプーリーに取り付けられます）。 ターボチャージャー付きエンジンと直接噴射を備えた車両では、追加の遠心ポンプを使用できます。
- サーモスタット。 これは、クーラントの流れを調整する小さなウェイストゲートです。 ほとんどの場合、この部分は冷却ジャケットの出口近くにあります。 デバイスの詳細と要素の動作原理について説明します ここに。 車のモデルに応じて、バイメタルまたは電子駆動にすることができます。 液冷式の車両には、大小の循環円が存在するシステムが装備されています。 内燃エンジンが始動すると、ウォームアップするはずです。 これは、シャツが急速に冷える必要はありません。 このため、クーラントは小さな円を描いて循環します。 ユニットが十分に暖まるとすぐに、バルブが開きます。 この時点で、それは小さな円へのアクセスをブロックし、液体はラジエーターキャビティに入り、そこで急速に冷却されます。 この要素は、システムにポンプアクションの外観がある場合にも適用されます。
- 拡張タンク。 これは、システムの最上位要素であるプラスチック容器です。 それは、その加熱による回路内の冷却剤の量の増加を補償します。 不凍液が膨張する余地があるために、車の所有者は最大マークを超えてタンクを満たしてはなりません。 しかし同時に、液体が少なすぎると、冷却中に回路にエアロックが形成される可能性があるため、最小レベルを監視する必要もあります。
- タンクキャップ。 それはシステムの気密性を保証します。 ただし、これはタンクまたはラジエーターのネックにねじ込まれている単なる蓋ではありません（この詳細については詳細が説明されています 別々に）。 車両の冷却システムのパラメータと一致する必要があります。 そのデバイスには、回路内の圧力に応答するバルブが含まれています。 この部品はライン内の過剰な圧力を補うことができるという事実に加えて、それはあなたが冷却剤の沸点を上げることを可能にします。 物理の授業でわかるように、圧力が高いほど、液体を加熱して沸騰させる必要があります。たとえば、山では、水は60度以下の指標で沸騰し始めます。
- クーラント。 これは水だけでなく、負の温度で凍結せず、沸点が高い特殊な液体です。
- 分岐パイプ。 システムのすべてのユニットは、大断面のゴムパイプを使用して共通のラインに接続されています。 それらは、回路内の高圧でゴム部品が破損するのを防ぐ金属クランプで固定されています。
冷却システムの動作は次のとおりです。 ドライバーがエンジンを始動すると、クランクシャフトプーリーがタイミングドライブやその他のアタッチメントにトルクを伝達します。たとえば、ほとんどの車では、ウォーターポンプドライブもこのチェーンに含まれています。 ポンプのインペラが遠心力を発生させ、それにより不凍液がシステムのパイプとユニットを循環し始めます。
エンジンが冷えている間、サーモスタットは閉じています。 この位置では、クーラントが大きな円に流れ込むことはありません。 このようなデバイスにより、モーターは迅速にウォームアップし、目的の温度領域に到達できます。 液体が適切に加熱されるとすぐに、バルブが開き、内燃エンジンの冷却が機能し始めます。
流体は次の方向に移動します。 エンジンが暖まるとき：ポンプから冷却ジャケット、次にサーモスタット、そして円の終わりで-ポンプへ。 バルブが開くとすぐに、循環は大きい方のアームを通過します。 この場合、液体はジャケットに供給され、次にサーモスタットとゴムホース（パイプ）を介してラジエーターに供給され、ポンプに戻ります。 ストーブバルブが開くと、大きな円と平行に、不凍液がサーモスタットからストーブラジエーターに移動し、ポンプに戻ります。
液体が膨張し始めると、その一部はホースを通して膨張タンクに押し出されます。 通常、この要素は不凍液の循環に関与しません。
このアニメーションは、現代の自動車のCOがどのように機能するかを明確に示しています。
冷却システムに何を記入しますか？
システムに通常の水を注がないでください（ドライバーは古い車でこの液体を使用できますが）。それを構成するミネラルは高温で回路の内面に残るためです。 直径の大きいパイプでは、ダクトが長時間詰まらない場合、ラジエーターがすぐに詰まり、熱交換が困難になるか、完全に停止することさえあります。
また、水は100度の温度で沸騰します。 さらに、低温では、液体は結晶化し始めます。 この状態では、せいぜいラジエーターダクトが塞がれますが、ドライバーが駐車場に車を残す前に時間内に水を排出しないと、熱交換器の細いチューブが結晶化の膨張から破裂するだけです。水。
これらの理由から、COには特殊な液体（不凍液または不凍液）が使用されており、次の特性があります。
- -40霜で、場合によっては以下で凍結しないでください。
- 沸点-115度以上;
- 泡立たないでください。
- 酸化反応に耐性があります（水のような空のシステムでの腐食の形成には寄与しません）;
- 長期間使用しても沈殿しません。
- 高温で金属部品にスケールを形成しません。
- COメカニズムの可動部分に注油します。
緊急の場合、不凍液や不凍液の代わりに、水（できれば蒸留）を使用できることは言及する価値があります。 そのような状況の例は、ラジエーターラッシュです。 最寄りのサービスステーションまたはガレージに行くために、道路で時々運転手は停止し、膨張タンクを通して水量を補充します。 これは、水を使用することが許可されている唯一の状況です。
市場には自動車用のテクニカルフルードがたくさんありますが、最も安い製品を購入する価値はありません。 多くの場合、品質が低く、寿命が短くなります。 CO流体の違いの詳細については、 別々に..。 また、それぞれが独自の化学組成を持っているため、異なるブランドを混合することはできません。これは、高温で負の化学反応を引き起こす可能性があります。
冷却システムの種類
現代の車は水冷エンジンを使用していますが、エアシステムを搭載したモデルもあります。 これらの各変更がどの要素で構成されるか、およびそれらがどの原則で機能するかを考えてみましょう。
水冷システム
液体タイプを使用する理由は、クーラントが冷却が必要な部品から余分な熱をより速く、より効率的に除去するためです。 その少し上で、そのようなシステムの装置とその動作原理が説明されました。
エンジンが作動している限り、クーラントは循環します。 最も重要な熱交換器はメインラジエーターです。 パーツのセンターチューブに張られた各プレートは、冷却領域を増やします。
車が内燃エンジンをオンにして立っているとき、ラジエーターフィンは空気の流れによってほとんど吹き飛ばされません。 これにより、システム全体が急速に加熱されます。 この場合、何もしなければ、ライン内のクーラントが沸騰します。 この問題を解決するために、エンジニアはシステムに強制送風機を装備しました。 それらのいくつかの変更があります。
XNUMXつは、システム内の温度に反応するサーマルバルブを備えたクラッチによってトリガーされます。 この要素は、クランクシャフトの回転によって駆動されます。 より簡単な変更は電気的に駆動されます。 ライン内にある温度センサーまたはECUによってトリガーできます。
空冷システム
空冷はよりシンプルな構造になっています。 したがって、このようなシステムを備えたエンジンには外部リブがあります。 熱くなる部分の熱伝達を改善するために、上部に向かって拡大されています。
このようなCO変更のデバイスには、次の要素が含まれます。
- ヘッドとシリンダーブロックのリブ。
- 給気パイプ;
- 冷却ファン（この場合、恒久的にモーターで駆動されます）;
- ユニットの潤滑システムに接続されているラジエーター。
この変更は、次の原則に従って機能します。 ファンは、エアダクトを通してシリンダーヘッドのフィンに空気を吹き込みます。 内燃機関が過冷却せず、混合気の点火が困難にならないように、ユニットへの新鮮な空気のアクセスを遮断するバルブをエアダクトに取り付けることができます。 これは、ほぼ一定の動作温度を維持するために必要です。
このようなCOはモーターから過剰な熱を取り除くことができますが、液体のCOと比較していくつかの重大な欠点があります。
- ファンが機能するために、エンジン出力の一部が使用されます。
- 一部の部品は、部品が過度に高温になっています。
- ファンと最大オープンモーターの常時動作により、このような車両は多くの騒音を出します。
- 車室内の高品質な暖房とユニットの冷房を同時に提供することは困難です。
- このような設計では、冷却を向上させるためにシリンダーを分離する必要があり、エンジンの設計が複雑になります（シリンダーブロックは使用できません）。
これらの理由から、自動車メーカーが自社製品でこのようなシステムを使用することはめったにありません。
冷却システムの典型的な故障
誤動作があると、パワーユニットの動作に深刻な影響を与える可能性があります。 COの故障につながる最初のことは、内燃機関の過熱です。
パワーユニットの冷却システムで最も一般的な障害は次のとおりです。
- ラジエーターの損傷。 これは最も一般的な誤動作です。この部分は、過度の圧力で破裂する細いチューブと、スケールやその他の堆積物による壁の破壊で構成されているためです。
- 回路の気密性の違反。 これは、パイプのクランプが十分に締められていない場合によく発生します。 圧力により、不凍液が弱い接続から浸透し始めます。 液体の量は徐々に減少します。 車内に古い膨張タンクがあると、空気圧で破裂する可能性があります。 これは主に継ぎ目で発生しますが、常に目立つわけではありません（突風が上部に形成されている場合）。 システムが適切な圧力を生成しないため、クーラントが沸騰する可能性があります。 システムのゴム部品の自然な経年劣化により、減圧が発生することもあります。
- サーモスタットの故障。 これは、システムの加熱モードを内燃エンジンの冷却に切り替えるように設計されています。 閉じたままでも開いたままでもかまいません。 最初のケースでは、エンジンはすぐに過熱します。 サーモスタットが開いたままになっていると、エンジンのウォームアップが長すぎて、VTSの点火が困難になります（コールドエンジンでは、噴霧された液滴が蒸発せず、形成されないため、燃料が空気とうまく混合されません。均一な雲）。 これは、ユニットのダイナミクスと安定性だけでなく、排出物の汚染度にも影響します。 車の排気システムに触媒がある場合、燃焼が不十分な燃料はこの要素の詰まりを加速します（車が触媒コンバーターを必要とする理由について、それは説明されています ここで).
- ポンプの故障。 ほとんどの場合、ベアリングはそれに失敗します。 このメカニズムはタイミングドライブに常に接続されているため、押収されたベアリングはすぐに崩壊し、大量のクーラント漏れにつながります。 これを防ぐために、ほとんどのドライバーはタイミングベルトを交換するときにポンプも交換します。
- 不凍液の温度が臨界値まで上昇しても、ファンは作動しません。 この故障にはいくつかの理由があります。 たとえば、配線接点が酸化したり、クラッチバルブが故障したりする可能性があります（ファンがモータードライブに取り付けられている場合）。
- システムの放送。 不凍液の交換中にエアロックが発生することがあります。 多くの場合、この場合、加熱回路が損傷します。
交通規制は、エンジン冷却に問題のある車両の使用を制限していません。 ただし、お金を節約するすべてのドライバーは、特定のCOユニットの修理を遅らせることはありません。
回路の気密性は次のように確認できます。
- コールドラインでは、不凍液のレベルはMAXマークとMINマークの間にある必要があります。 冷却システムでのトリップ後にレベルが変化した場合、液体は蒸発しています。
- パイプまたはラジエーターでの液体の漏れは、回路の減圧の兆候です。
- 旅行の後、いくつかのタイプの膨張タンクは変形します（より丸くなります）。 これは、回路内の圧力が上昇したことを示しています。 この場合、タンクはヒスノイズを起こしてはなりません（上部に亀裂があるか、プラグのバルブが保持されていません）。
故障が見つかった場合は、壊れた部品を新しいものと交換する必要があります。 エアロックの形成に関しては、それらは回路内の流体の動きをブロックし、エンジンが過熱したり、客室の加熱を停止したりする可能性があります。 この誤動作は、次のように識別および修正できます。
タンクキャップを外し、エンジンを始動します。 ユニットは数分間動作します。 この場合、ヒーターフラップを開きます。 システムにプラグがある場合は、空気をリザーバーに押し込む必要があります。 このプロセスをスピードアップするには、フロントエンドを備えた車を丘の上に置く必要があります。
パイプが熱交換器の上に配置されるように小さな丘の上に車を横向きに置くことによって、ヒーターラジエーターの空気を排除することができます。 これにより、気泡がチャネルを通ってエキスパンダーに自然に移動します。 この場合、モーターはアイドリング状態である必要があります。
冷却システムのお手入れ
通常、COの故障は、最大負荷時、つまり運転中に発生します。 一部の障害は、道路上で修正できません。 このため、車の修理が必要になるまで待つべきではありません。 システムのすべての要素の耐用年数を延ばすには、時間どおりに保守する必要があります。
予防作業を実施するには、次のことが必要です。
- 不凍液の状態を確認してください。 これを行うには、目視検査（赤、緑、青などの元の色を保持する必要があります）に加えて、比重計を使用する必要があります（動作方法、以下をお読みください） ここで）そして液体の密度を測定します。 不凍液または不凍液の色が変わって汚れたり、黒くなったりした場合は、それ以上の使用には適していません。
- ドライブベルトの張りを確認してください。 ほとんどの車では、ポンプはガス分配メカニズムとクランクシャフトと同期して動作するため、タイミングベルトの張力が弱いと、主にエンジンの安定性に影響します。 ポンプに個別のドライブがある場合は、その張力を再確認する必要があります。
- エンジンと熱交換器からの破片を定期的に清掃してください。 モーター表面の汚れは熱伝達を妨げます。 また、特にポプラが大量に咲く場所や小さな葉が飛んでいる場所で機械を操作する場合は、ラジエーターのフィンをきれいにする必要があります。 このような小さな粒子は、熱交換器のチューブ間の高品質の空気の通過を妨げ、そのため、ライン内の温度が上昇します。
- サーモスタットの動作を確認してください。 車が始動するとき、あなたはそれがどれくらい速く暖まるかに注意を払う必要があります。 非常に急速に臨界温度まで加熱される場合、これはサーモスタットの故障の最初の兆候です。
- ファンの動作を確認してください。 ほとんどの場合、この要素はラジエーターに取り付けられた熱センサーによってトリガーされます。 接点の酸化によりファンがオンにならず、電圧が供給されない場合があります。 もうXNUMXつの理由は、熱センサーが機能しないことです。 この誤動作は次のように識別できます。 センサーの接点が閉じています。 この場合、ファンがオンになります。 この場合、センサーを交換する必要があります。 それ以外の場合は、診断のために車を車のサービスに連れて行く必要があります。 一部の車両では、ファンは電子制御ユニットによって制御されます。 故障するとファンの動作が不安定になることがあります。 スキャンツールはこの問題を検出します。
エンジン冷却システムの洗浄
システムのフラッシングについても言及する価値があります。 この予防手順により、ラインの空洞が清潔に保たれます。 多くの運転手はこの手順を無視します。 車のモデルに応じて、XNUMX年にXNUMX回またはXNUMX年ごとにシステムをフラッシュする必要があります。
基本的には、不凍液の代替品と組み合わせて使用します。 フラッシュの必要性を示す兆候と、それを正しく実行する方法について簡単に検討します。
フラッシュする時間の兆候
- エンジン運転中、冷却水温度の矢印は常に内燃エンジンの強い加熱を示しています（最大値に近い）。
- ストーブは熱を発し始めませんでした。
- 外が涼しいのか暖かいのかに関係なく、ファンはより頻繁に作動し始めました（もちろん、これは車が通行している状況には当てはまりません）。
冷却システムのフラッシング
COフラッシングに普通水を使用しないでください。 多くの場合、目詰まりの原因となるのは異物ではなく、回路の狭い部分にスケールや堆積物が蓄積します。 酸はスケールによく対応します。 脂肪とミネラルの沈着物はアルカリ性溶液で除去されます。
これらの物質は混合することで効果が中和されるため、同時に使用することはできません。 ただし、純粋な酸性またはアルカリ性の溶液は使用しないでください。 それらはあまりにも攻撃的であり、使用後、新鮮な不凍液を加える前に中和プロセスを実行する必要があります。
どんな自動車化学店でも見つけることができる中性洗浄を使用する方が良いです。 製造業者は、各物質のパッケージに、予防として、または複雑な堆積物と戦うために、どのタイプの汚染に使用できるかを示しています。
フラッシング自体は、容器に示されている指示に従って実行する必要があります。 主なシーケンスは次のとおりです。
- 内燃エンジンを暖機します（ファンをオンにしないでください）。
- 古い不凍液を排出します。
- 製品に応じて（すでに希釈された組成の容器または水で希釈する必要がある濃縮物の場合があります）、通常の不凍液の交換と同様に、溶液は膨張タンクに注がれます。
- エンジンを始動し、最大XNUMX分間作動させます（この時間は洗浄メーカーによって示されています）。 エンジンの運転中は、内部加熱もオンにします（ヒータータップを開いて、フラッシングが内部加熱回路に沿って循環するようにします）。
- 洗浄液が排出されます。
- システムを特殊な溶液または蒸留水で洗い流します。
- 新鮮な不凍液を入れます。
この手順を実行するためにサービスステーションに行く必要はありません。 あなたはそれを自分で行うことができます。 モーターの性能とその耐用年数は、高速道路の清浄度に依存します。
さらに、予算内でシステムに害を与えることなくフラッシュする方法についての短いビデオをご覧ください。
質問と回答：
冷却システムはどのように機能しますか？ 液体COは、ラジエーター、大小の円、パイプ、シリンダーブロックの水冷ジャケット、ウォーターポンプ、サーモスタット、およびファンで構成されます。
エンジン冷却システムの種類は何ですか？ モーターは空冷または液冷できます。 内燃エンジンの潤滑システムの設計によっては、ブロックのチャネルを通るオイルの循環によって冷却することもできます。
乗用車の冷却システムにはどのようなクーラントが使用されていますか？ 冷却システムは、蒸留水と不凍剤の混合物を使用します。 クーラントの組成に応じて、不凍液または不凍液と呼ばれます。
