0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как установить двигатель с водяным охлаждением

Устройство и принцип работы системы охлаждения двигателя

Помимо главной функции отвода тепла от основных узлов двигателя автомобиля, система охлаждения решает ряд дополнительных задач. Фактически она участвует в работе системы смазки, отопления салона, выхлопа и рециркуляции отработавших газов, турбонаддува и коробки передач. О том, как она устроена, а также в чем заключается принцип работы охлаждающей системы и пойдет речь далее.

  1. Виды систем охлаждения двигателя
  2. Устройство и принцип работы системы охлаждения ДВС
  3. Как устроен радиатор охлаждения двигателя
  4. Особенности работы датчика температуры ОЖ
  5. Что используют в качестве охлаждающих жидкостей

Виды систем охлаждения двигателя

Регулирование температуры автомобильного двигателя может осуществляться при помощи охлаждающей жидкости (антифриза, ОЖ) и посредством циркуляции воздуха. Исходя из этого различают три вида систем:

  • Воздушная. Физически представляет собой обдув, благодаря которому происходит вытеснение горячего воздуха из подкапотного пространства в атмосферу. Воздушное охлаждение может быть естественным и принудительным (с использованием вентилятора). В силу низкой эффективности как самостоятельная система практически не применяется.
  • Жидкостная. Представляет собой систему трубчатых контуров, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Жидкостное охлаждение может быть принудительным (перекачка насосом), термосифонным (за счет разности в плотности нагретой и охлажденной жидкостей) и комбинированным (охлаждение головки блока цилиндров осуществляется принудительно, а остальные узлы термосифонным принципом). Такая система более эффективна в сравнении с воздушной, но при определенных режимах работы (длительный простой с включенным двигателем, повышенные температуры окружающей среды) может быть недостаточной для качественного охлаждения.
  • Комбинированная. Представляет собой использование и воздушного обдува, и жидкостных контуров.

Системы охлаждения на основе жидкости также разделяются на открытые и закрытые. Первые имеют сообщение с атмосферой при помощи пароотводной трубки, а во вторых жидкость полностью изолирована от окружающей среды. В закрытых системах давление антифриза больше, а следовательно, выше и температура кипения. Это позволяет использовать их при высоких температурах нагрева жидкости (до 120°C).

Устройство и принцип работы системы охлаждения ДВС

Наиболее популярной в современных автомобилях является комбинированная система охлаждения двигателя с принудительной циркуляцией воздуха и жидкости. Она состоит из следующих элементов:

  • Радиатор системы охлаждения.
  • Вентилятор радиатора.
  • Малый и большой охлаждающие контуры.
  • Рубашка системы охлаждения (система каналов в блоке цилиндров).
  • Датчик температуры.
  • Термостат.
  • Расширительный бачок.
  • Насос (помпа).
  • Радиатор печки.
  • Масляный радиатор (опционально).
  • Радиатор системы рециркуляции отработавших газов (опционально).

В момент запуска двигателя насос начинает перекачку жидкости по малому контуру. Когда двигатель нагревается до рабочей температуры, срабатывает термостат и открывает второй (большой) контур охлаждения. Проходя через узлы мотора, охлаждающая жидкость нагревается и расширяется. При увеличении температуры часть жидкости поступает в расширительный бачок. Это позволяет компенсировать излишний объем, независимо от того, какое давление установилось в системе.

Большой и малый круги циркуляции ОЖ

Проходя через участок радиатора системы охлаждения, антифриз вновь остывает и возвращается на новый цикл. Если этот режим снижения температуры оказывается недостаточным, срабатывает температурный датчик, передающий сигнал блоку управления двигателя и запускающий вентилятор воздушного охлаждения. Если и его оказывается недостаточно, на приборную панель (индикатор) поступает сигнал о перегреве двигателя.

Масляный радиатор и радиатор рециркуляции отработавших газов может присутствовать не во всех системах охлаждения. Они необходимы для синхронного снижения температуры смазки и выхлопа, что делает эксплуатацию автомобиля более безопасной и экономичной. В автомобилях с турбонаддувом также может присутствовать еще один охлаждающий контур для снижения температуры воздуха наддува.

Как устроен радиатор охлаждения двигателя

Радиатор системы охлаждения ДВС состоит из следующих элементов:

  • Сердцевина. Она может быть трубчатой (вертикальные трубки овального или круглого сечения, объединенные тонкими горизонтальными пластинами), пластинчатой (изогнутые пары пластин, спаянные по краям) и сотовой (спаянные трубки с сечением в виде правильного шестиугольника).
  • Верхний бачок. Оснащен заливной горловиной с герметичной пробкой, а также патрубком для установки шланга, подводящего антифриз. В горловине выполнено отверстие для установки пароотводящей трубки. Последняя имеет паровой клапан, который открывается в случае закипания.
  • Воздушный клапан. Он необходим для наполнения радиатора воздухом после остановки двигателя. Когда охлаждающая жидкость полностью остывает, без подачи дополнительного объема воздуха в системе может возникнуть сильное разрежение, провоцирующее сдавливание трубок.
  • Нижний бачок. Оснащен патрубком для крепления шланга отвода жидкости.
  • Крепления.

Принцип работы радиатора основан на многоуровневой циркуляции воздуха в его сердцевине, что делает снижение температуры охлаждающей жидкости, проходящей через него, более интенсивным.

Наиболее эффективными являются радиаторы пластинчатого типа, но они подвержены быстрому загрязнению, а потому самой популярной конструкцией стали трубчатые.

Особенности работы датчика температуры ОЖ

Температурный датчик позволяет контролировать состояние системы. Определить, где находится датчик температуры охлаждающей жидкости просто: как правило, он расположен в канале головки блока цилиндров. Он представляет собой терморезистор в герметичном корпусе, который может быть изготовлен из бронзы, пластика и латуни. На корпусе имеется резьба для установки в канал.

Принцип работы датчика основан на следующем эффекте: при повышении температуры сопротивление чувствительного элемента снижается, а при ее уменьшении увеличивается. Показатель сопротивления передается на электронный блок управления двигателем. Чтобы при этом данные состояния охлаждающей жидкости были точными, датчик должен быть полностью погружен в нее. При температуре 100°C сопротивление датчика температуры охлаждающей жидкости должно быть порядка 177 Ом. С учетом погрешностей измерения допускается показатель сопротивления 190 Ом. Если же отклонения больше допустимых, датчик необходимо заменить.

Проверить автомобиль на наличие неисправностей, в том числе и датчика температуры ОЖ, проще всего при помощи автомобильного диагностического сканера. К примеру, это можно сделать недорогим мультимарочным устройством Rokodil ScanX.

Мультибрендовый сканер Rokodil ScanX

После диагностики авто, сканер укажет на имеющиеся коды ошибок. В частности если появились ошибки P0115 — P0119, причина неисправности будет в самом датчике ОЖ, разъеме подключения или проводке. После чего необходимо более детально рассмотреть причину неисправности. Также с помощью Rokodil ScanX можно проверить показания датчика в режиме реального времени. На “холодном” двигателе его показания должны быть примерно равны температуре окружающей среды, а на горячем не превышать 150 ˚С.

В некоторых моделях автомобилей может быть предусмотрено два датчика температуры. Один отвечает исключительно за включение вентилятора радиатора, а второй представляет собой датчик указателя текущей температуры охлаждающей жидкости.

Что используют в качестве охлаждающих жидкостей

В роли рабочей жидкости в системах охлаждения изначально применялась дистиллированная или деионизированная вода. Однако для современных двигателей она не обеспечивает нужный диапазон рабочих температур. Помимо этого, она склонна к коррозионной активности в отношении металлов, что снижает срок эксплуатации системы охлаждения. Для устранения этих недостатков в качестве охлаждающей жидкости сегодня применяются составы со специальными присадками (этиленгликоль, ингибиторы коррозии), что повышает характеристики всей системы. Чаще всего используется антифриз, который имеет более низкий порог замерзания.

При возникновении ситуации, когда требуется экстренный долив охлаждающей жидкости, можно использовать обычную чистую воду. Однако для корректной работы системы при первой возможности такой раствор необходимо заменить на качественный антифриз.

Замена охлаждающей жидкости проводится каждые 60-100 тысяч километров пробега. В охлажденном состоянии (при выключенном двигателе) ее количество должно быть на уровне нижнего края патрубка расширительного бачка охлаждающей системы. Для удобства на нем выполнены отметки “Min” и “Max”. Когда количество жидкости ниже минимальной отметки – выполняют долив. Если после работы уровень вновь упал – это свидетельствует о разгерметизации системы.

Читать еще:  Что такое мощность двигателя тепловоза

Значимость системы охлаждения двигателя не вызывает сомнений. А потому стоит регулярно проводить профилактический осмотр ее основных узлов. Это позволит избежать перегрева двигателя и возникновения критических поломок.

Система жидкостного охлаждения двигателя плавсредства с водометным движителем

Изобретение относится к судостроению, в частности к системам жидкостного охлаждения двигателей плавсредства, например катеров с водометным движителем. Система содержит трубопроводы, теплообменник и термостат. Теплообменник выполнен в виде цилиндра с внутренними и наружными обечайками, имеющими перегородку, установленную между впускным и выпускным патрубками. Патрубки закреплены на наружной обечайке. Теплообменник является составным элементом проточной части водометного движителя и закреплен на фланцах. Внутренняя обечайка теплообменника устанавливается заподлицо с внутренними обводами поверхности водопроточного канала. Достигается эффективность системы охлаждения, поддержание стабильного теплового режима двигателя в изменяющихся условиях эксплуатации и сокращение затрат на оборудование. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к системам жидкостного охлаждения двигателей плавсредства, например, катеров с водометным движителем.

Известна система охлаждения оборудования плавсредства, содержащая насос, теплообменники и емкости охлаждающей воды, которые совмещены с наружной обшивкой днища и бортов плавсредства, гидравлически сообщенные между собой приемными и отливными трубами [1].

Недостаток состоит в сложности системы.

Известна силовая установка насосной станции, содержащая двигатель, связанный с ним насос подачи заборной воды в расходную магистраль, включающий холодильник типа жидкость, трубопроводы с термостатическим клапаном и циркуляционный насос [2].

Недостаток данного устройства состоит в сложности изготовления жидкостного холодильника за счет выполнения двухзаходных спиральных каналов, образованных ребрами, размещением его снаружи расходной магистрали.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является система жидкостного охлаждения двигателя плавсредства с водометным движителем, содержащая радиатор с вентилятором, прокачивающий насос, трубопроводы, дополнительный теплообменник в виде змеевиковой камеры, примыкающий к поверхности водопроточного канала водометного движителя, термостат, двигатель [3].

Недостатком является то, что в данном конструктивном решении используются две системы охлаждения, что приводит к дополнительным затратам на оборудование, а также что теплообменник примыкает к поверхности водопроточного канала водометного движителя.

Предложена система жидкостного охлаждения двигателя плавсредства с водометным движителем, содержащая трубопроводы, теплообменник, термостат, двигатель, водопроточный канал водометного движителя, в котором согласно изобретению теплообменник представляет собой холодильник типа жидкость-жидкость, предназначенный для снижения температуры охлаждающей жидкости двигателя. Теплообменник выполнен в виде цилиндра с двумя обечайками, причем внутренняя обечайка изготовлена из красной меди для улучшения теплообмена, а наружная обечайка изготовлена из стали и имеет два патрубка для подвода и отвода охлаждающей жидкости двигателя. Между обечайками имеется продольная перегородка.

Технический результат достигается также тем, что теплообменник является составным элементом проточной части водометного движителя и закреплен на фланцах корпуса водометного движителя перед винтом, так что внутренняя обечайка устанавливается заподлицо с внутренними обводами поверхности водопроточного канала и является составной частью туннеля водометного движителя.

Установка теплообменника в проточную часть водометного движителя позволяет значительно уменьшить площадь теплообменника за счет увеличения расхода охлаждающей воды проточной части движителя и исключить из системы насос, трубопроводы заборной воды, фильтры.

Изобретение усовершенствует известные системы жидкостного охлаждения, направленные на создание эффективной системы охлаждения двигателя в зависимости от нагрузки и поддержания стабильного теплового режима двигателя в изменяющихся условиях эксплуатации, а также сократить затраты на оборудование.

На фиг. 1 показан теплообменник в виде холодильника типа жидкость-жидкость в разрезе с сечением по А-А.

На фиг.2 схематично показана основная рабочая часть системы жидкостного охлаждения двигателя с водометным движителем.

Примером конкретного выполнения заявляемого изобретения является теплообменник в виде холодильника типа жидкость-жидкость (фиг.1), который состоит из внутренней обечайки 1, наружной обечайки 2, двух патрубков 3, продольной перегородки 4 и крепится к корпусу водометного движителя так, что внутренняя обечайка устанавливается заподлицо с внутренними обводами поверхности водопроточного канала 5. Теплообменник является основной рабочей частью системы жидкостного охлаждения двигателя плавсредства с водометным движителем и работает следующим образом.

Охлаждающая жидкость заливается в горловину, расположенную на коллекторе, закрепленном в кожухе перед двигателем. Коллектор соединен шлангом с расширительным бачком, закрепленным на стенке капа МО. Подвод охлаждающей жидкости к теплообменнику и отвод ее к двигателю осуществляется по трубам 3. Далее охлаждающая жидкость двигателя (фиг.2) поступает в полость 2 между обечайками и циркулирует при открытом частично или полностью термостате, при этом совершая оборот вокруг внутренней обечайки 1, через которую тепло отводится в воду проточной части и внутренним стенкам водопроточного канала 4 водометного движителя.

Источники информации 1. А.с. 1527093, B 63 J 2/12.

2. А.с. 922300, F 01 P 3/20.

3. А.с. 369285, F 01 P 3/18. .

1. Система жидкостного охлаждения двигателя плавсредства с водометным движителем, содержащая трубопроводы, теплообменник, термостат, отличающаяся тем, что теплообменник выполнен в виде цилиндра с внутренними и наружными обечайками, имеющими перегородку, установленную между впускным и выпускным патрубками, которые закреплены на наружной обечайке и служат для подвода и отвода охлаждающей жидкости двигателя, теплообменник является составным элементом проточной части водометного движителя и закреплен на фланцах, причем внутренняя обечайка теплообменника устанавливается заподлицо с внутренними обводами поверхности водопроточного канала.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что внутренняя обечайка изготовлена из красной меди для улучшения теплообмена.

Насос системы охлаждения двигателя (помпы): устройство виды и принцип работы,фото

Для обеспечения циркуляции жидкости в системе охлаждения двигателя автомобиля применяется центробежный насос, или помпа. Он может иметь механический или электрический тип привода. Если помпа неисправна, вся система охлаждения будет находиться в нерабочем состоянии, что приведет к перегреву двигателя.

Устройство центробежного насоса

Помпа зачастую устанавливается в передней части бензинового и дизельного силового агрегата. Решение оснащается двумя типами привода. Механический привод наиболее распространен. Механизм устроен так, что усилие передается от коленвала или распределительного вала силовой установки. Для этого используется ременная передача. Электрический тип привода основан на использовании электродвигателя, который дополнительно имеет собственную систему управления. Помпа системы охлаждения имеет ряд конструктивных элементов:

  • корпус;
  • вал;
  • подшипник;
  • рабочее колесо (крыльчатка);
  • сальник насосной камеры;
  • прокладка;

Насос охлаждающей жидкости является насосом центробежного типа. В процессе работы помпа способна создать давление в системе охлаждения на приблизительной отметке около 1-й атмосферы. Такого давления вполне достаточно для того, чтобы точка кипения антифриза в системе сдвинулась вверх на 20 градусов по Цельсию.

Конструктивно насос ОЖ состоит из рабочего колеса, которое закреплено на валу со шкивом. Данное колесо может также иметь название «крыльчатка». Вся конструкция заключена в отдельном корпусе. Корпус помпы изготавливают из чугуна, а также можно встретить изделия из литого алюминия или магниевых сплавов. Встречаются и более удешевленные версии, когда отдельные элементы насоса изготовлены из пластмассы. В корпусе помпы имеются особые каналы, по которым реализован подвода и отвод охлаждающей жидкости к крыльчатке.

Корпус насоса жестко фиксируется на блоке цилиндров двигателя, а между блоком ДВС и корпусом помпы размещается специальная уплотнительная прокладка. Стоит понимать, что важную роль в работе помпы играет качественная герметизация насоса и наилучшее уплотнение. Именно указанная уплотнительная прокладка не позволяет вытекать охлаждающей жидкости из насоса в том месте, где помпа соединяется с рубашкой охлаждения двигателя. Там, где вал выходит из корпуса насоса, дополнительно установлен сальник помпы. Данные решения надежно герметизируют устройство и уплотняют стык корпуса насоса и блока, тем самым эффективно предотвращается утечка охлаждающей жидкости из корпуса.

Читать еще:  Экскаватор хитачи 200 технические характеристики двигателя

Приводной вал фиксируется в корпусе на подшипниках, которые отвечают за вращение вала. На противоположной стороне приводного вала установлен приводной шкив, который приводится в действие механическим способом от двигателя или отдельным электромотором.

Принцип работы помпы охлаждения двигателя

Главной задачей насоса системы охлаждения является создание избыточного давления для обеспечения принудительной циркуляции жидкости в контурах. С практической стороны это ускоряет процесс теплообмена между узлами двигателя и охлаждающей жидкостью.

При запуске двигателя автомобиля привод насоса через ременную передачу и вал передает вращательное движение рабочему колесу. В этот момент на входе (всасывающем патрубке) создается разрежение, способствующее всасыванию жидкости в помпу. Жидкость при этом находится в охлажденном состоянии, так как поступает из радиатора системы охлаждения.

Виды насосов охлаждающей системы

Виды насосов системы охлаждения Используемые в современном автомобилестроении насосы охлаждающей жидкости не имеют принципиальных конструктивных отличий. Но они могут разделяться в зависимости от типа привода, назначения и конструкции корпуса. Привод насоса может осуществляться двумя способами: Механический — вал помпы соединен при помощи ременной передачи с коленвалом или распредвалом мотора. В этом случае она приводится в движение синхронно с запуском двигателя. Электрический — в такой схеме вал насоса приводится в движение дополнительным электродвигателем, работа которого контролируется электронным блоком управления двигателя (ЭБУ).

По назначению помпа автомобильного двигателя может быть: Основной. Такой насос выполняет непосредственную перекачку жидкости в системе охлаждения. Дополнительной. Устанавливается не на всех автомобилях и может предназначаться для вспомогательного охлаждения в регионах с очень жарким климатом, снижения температуры отработавших газов, охлаждения турбонагнетателя в моторах с турбонаддувом, дополнительного охлаждения двигателя после остановки. В отличие от основного насоса, дополнительный приводится в работу индивидуальным электродвигателем. HP Neverstop Laser promo.dns-shop.ru Купить Сроки эксплуатации насоса для перекачки охлаждающей жидкости зависят от типа конструкции его корпуса. По этому параметру различают: Разборные. Этот тип применяется в старых и отечественных автомобилях.

Такая конструкция позволяет выполнить ремонт и промывку помпы. Неразборные. В большинстве стран помпа двигателя считается недорогой расходной запчастью, а потому многие производители перешли к изготовлению неразборных насосов. Их необходимо полностью заменять каждые 60 тысяч километров пробега автомобиля. При установке нового насоса обязательно выполняется замена приводного ремня. Помимо описанных выше конструкций, также существуют отключаемые насосы. Они позволяют отключать поступление охлаждающей жидкости, пока она не прогреется до температуры 30°С. Это позволяет обеспечить более быстрый прогрев двигателя и улучшить показатели расхода топлива.

Основные неисправности

Неисправный водяной насос может принести немало бед для владельца своего автомобиля, поскольку нарушается система циркуляции охлаждающей жидкости, что ведет к перегреву мотора. Таким образом, нужно знать и понимать, как определить неисправность помпы, а также вовремя заменить деталь.

Стоит отметить, что большинство современных автомобилей оснащены неразборными помпами. Поскольку стоимость детали низкая, и нет смысла проводить переборку элемента. В таких странах, как США и Германия, такой элемент, как водяной насос системы охлаждения считается расходным материалом.

Итак, как распознать неисправность водяного насоса:

  • При запуске двигателя на холодную слышен глухой звук с подкапотного пространства. Стоит отметить, что это может быть связано с другими неисправностями, такими как генератор или приводной ремень.
  • Из-под шкива помпы видны подтеки охлаждающей жидкости. Это означает, что появился люфт между валом и корпусом, или износился резиновый уплотнитель.
  • При проведении диагностики слышен люфт подшипника водяного насоса, но не видно подтеков охлаждающей жидкости. В данном случае, если помпа разборная достаточно заменить подшипник, если нет — придется менять весь элемент.

Методы устранения неисправностей

Устранение поломки водяного насоса зависит от конструктивных особенностей автомобиля. Так, если водяной насос разборной (для старых моделей автомобилей), есть возможность его перебрать, а вот для неразборных придется менять элемент в сборе.

Ремонт разборной помпы

Ремонт разборного водяного насоса стоит доверить профессионалам, поскольку они знают допустимые зазоры между валом и корпусом, а также могут определить ремонтнопригодность элемента. Так, если было решено, что насос пригодный для ремонта, необходимо провести следующие действия:

  1. Снимаем ремень со шкива насоса.
  2. Демонтируем сам шкив (обычно закреплен на 3 или 4 болтах).
  3. Откручиваем корпус и снимаем помпу в сборе.
  4. С внутренней части демонтируем крыльчатку и стопорные кольца вала.
  5. Проводим выпрессовку приводного вала.
  6. Выпрессуем подшипник, который наверняка остался в корпусе.
  7. Теперь необходимо заменить детали, которые были изношены.
  8. Сборка проводится в обратном порядке.

Конечно, для каждой модели автомобиля этот процесс будет проводиться по-разному, все зависит от конструктивных особенностей транспортного средства и силового агрегата.

Замена неразборного водяного насоса

Процесс замены неразборного водяного насоса достаточно типичный для всех автомобилей. Так, нет необходимости снимать шкив, поскольку он идет в сборе. Итак, рассмотрим, последовательность действий направленные на замену помпы:

  1. Снимаем приводной ремень со шкива водяного насоса.
  2. Откручиваем болты крепления корпуса от блока цилиндров.
  3. Вынимаем водяной насос.
  4. Сборку проводим в обратном порядке.

Стоит отметить, что большинство автомобилистов не знают, что между водяным насосом и корпусом двигателя есть прокладка, которая в комплекте с новой деталью зачастую не идет и ее необходимо покупать отдельно.

Зачем нужен дополнительный насос

Недостатком данной системы является то, что помпа работает до тех пор, пока двигатель остается включенным,но если после его выключения мотор останется перегретым, то это может привести к его поломке. Следовательно, машину нельзя будет завести.
Именно для того, чтобы решить данную проблему, и необходим дополнительный насос. Он обладает электрическим приводом.

Преимущества такого насоса очевидны:

  • ​ Он не работает, пока двигатель включен.
  • ​ Тосол циркулирует в системе даже после того, как мотор был заглушен.

Примечание: это приводит к тому, что перегревание двигателя удается устранить. Однако нужно следить за тем, чтобы в системе всегда было достаточное количество антифриза.

  • ​ Он работает до тех пор, пока температура не понизится до оптимального значения.
  • ​ Его работа способствует включению вентилятора (если это нужно), который работает за счет электрического привода.

Примечание: это явление чаще всего наблюдается именно летом, когда автомобиль перегревается с максимальной силой.

Ваз 21093 охлаждение

Можно выделить такие признаки неисправности помпы:

  • ​ Наблюдается повышенный шум во время циркуляции охлаждающей жидкости.
  • ​ Повышение температуры в системе.
  • ​ Тосол вытекает.

Примечание: причин утечки антифриза есть очень много, поэтому это не всегда говорит о плохом состоянии помпы. Возможно, повреждена какая-нибудь другая деталь системы.

  • ​ Заклинивание помпы. При этом также издается скрежет, шуршание, шум.

Если помпа сломана, то отремонтировать ее уже нельзя. Единственное, что остается – это заменить насос.

Езда при неисправной помпе

Ездить с неисправной помпой нельзя. Если водитель не хочет заниматься капитальным ремонтом своего автомобиля (причём далеко не факт, что этот ремонт будет удачным), то единственный способ перемещения для него — взять неисправный автомобиль на буксир и без запуска двигателя доставить его в ближайший сервисный центр или в гараж для ремонта. Итак, водяная помпа является очень важным агрегатом, шутить с которым категорически не рекомендуется. К счастью, на большинстве автомобилей помпу можно заменить своими руками, причём справиться с этой задачей под силу даже начинающему водителю. Возможно, у новичка на это уйдёт больше времени, чем у профессионала. Но при этом он получит бесценный опыт и сэкономит деньги.

Читать еще:  Двигатели для автомобилей уаз патриот технические характеристики
Топливный насос высокого давления (ТНВД): что это такое и для чего он нужен,виды,фото
Керамические колодки: плюсы и минусы,какие выбрать,отзывы,фото
ЭГУР Servotronic: что это такое и как он работает?
Топливная система common rail: что это и как работает,виды

Водяное охлаждение — Water cooling

Водяное охлаждение — это метод отвода тепла от компонентов и промышленного оборудования. Испарительное охлаждение с использованием воды часто более эффективно, чем охлаждение на воздухе . Вода недорогая и нетоксичная; однако он может содержать примеси и вызывать коррозию.

Водяное охлаждение обычно используется для охлаждения автомобильных двигателей внутреннего сгорания и электростанций . Охладители воды, использующие конвективную теплопередачу , используются внутри высокопроизводительных персональных компьютеров для снижения температуры процессоров .

Другие применения включают охлаждение смазочного масла в насосах ; для охлаждения в теплообменниках ; для охлаждения зданий в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и в чиллерах .

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 Механизм
    • 1.1 Преимущества
    • 1.2 Недостатки
  • 2 паровые электростанции
    • 2.1 Градирни
  • 3 Двигатели внутреннего сгорания
    • 3.1 Открытый метод
    • 3.2 Повышение давления
    • 3.3 Антифриз
    • 3.4 Другие добавки
  • 4 Силовая электроника и преобразователи
    • 4.1 Техническое обслуживание жидкостного охлаждения
  • 5 Использование компьютера
  • 6 Корабли и лодки
  • 7 Другие приложения
  • 8 См. Также
  • 9 ссылки
  • 10 Библиография
  • 11 Внешние ссылки

Механизм

Преимущества

Вода недорогая, нетоксичная и доступна на большей части земной поверхности. Жидкостное охлаждение обеспечивает более высокую теплопроводность, чем воздушное охлаждение. Вода имеет необычно высокую удельную теплоемкость среди обычных жидкостей при комнатной температуре и атмосферном давлении, что позволяет эффективно переносить тепло на расстояние с низкими скоростями массопереноса. Охлаждающая вода может быть рециркулирована через систему рециркуляции или использоваться в однопроходной прямоточной системе охлаждения (OTC). Высокая энтальпия испарения воды позволяет использовать эффективное испарительное охлаждение для отвода отработанного тепла в градирнях или прудах-охладителях . Рециркуляционные системы могут быть открытыми, если они основаны на испарительном охлаждении, или закрытыми, если отвод тепла осуществляется в теплообменниках с незначительными потерями на испарение. Теплообменник или конденсатор могут отделять бесконтактную охлаждающую воду от охлаждаемой жидкости , или контактная охлаждающая вода может напрямую попадать на такие предметы, как пильные полотна, где разность фаз позволяет легко разделить. Нормы охраны окружающей среды подчеркивают снижение концентрации отходов в бесконтактной охлаждающей воде.

Недостатки

Вода ускоряет коррозию металлических деталей и является благоприятной средой для биологического роста. Растворенные минералы в природных источниках воды концентрируются за счет испарения, оставляя отложения, называемые отложениями. Охлаждающая вода часто требует добавления химикатов для минимизации коррозии и изоляции отложений накипи и биообрастания.

Вода содержит разное количество примесей от контакта с атмосферой, почвой и емкостями. Промышленные металлы имеют тенденцию превращаться в руды в результате электрохимических реакций коррозии. Вода может ускорить коррозию охлаждаемого оборудования как электрический проводник и растворитель для ионов металлов и кислорода. Реакции коррозии протекают быстрее при повышении температуры. Консервация оборудования в присутствии горячей воды была улучшена за счет добавления ингибиторов коррозии, включая цинк , хроматы и фосфаты . Первые два вызывают опасения по поводу токсичности; и последнее было связано с эвтрофикацией . Остаточные концентрации биоцидов и ингибиторов коррозии представляют потенциальную опасность для безрецептурного отпуска и продувки из открытых систем рециркуляции охлаждающей воды. За исключением машин с коротким расчетным сроком службы, закрытые системы рециркуляции требуют периодической обработки или замены охлаждающей воды, что вызывает аналогичную озабоченность по поводу окончательной утилизации охлаждающей воды, содержащей химические вещества, используемой с учетом требований экологической безопасности закрытой системы.

Биообрастание происходит потому, что вода является благоприятной средой для многих форм жизни. Характеристики потока рециркуляционных систем охлаждающей воды способствуют заселению сидячими организмами с целью использования циркулирующего источника пищи, кислорода и питательных веществ. Температура может стать достаточно высокой, чтобы поддерживать теплолюбивое население. Биообрастание поверхностей теплообмена может снизить скорость теплопередачи системы охлаждения; биообрастание градирен может изменить распределение потока, чтобы снизить скорость испарительного охлаждения. Биообрастание может также создавать разную концентрацию кислорода, увеличивая скорость коррозии. Безрецептурные и открытые рециркуляционные системы наиболее подвержены биообрастанию. Биообрастание может подавляться временными изменениями среды обитания. Температурные перепады могут препятствовать созданию термофильных популяций в периодически эксплуатируемых учреждениях; а преднамеренные краткосрочные скачки температуры могут периодически убивать менее устойчивые группы населения. Биоциды обычно использовались для борьбы с биообрастанием там, где требуется устойчивая работа предприятия.

Хлор может быть добавлен в форме гипохлорита для уменьшения биообрастания в системах охлаждающей воды, но позже он восстанавливается до хлорида, чтобы минимизировать токсичность продувочной воды или воды без рецепта, возвращаемой в естественную водную среду. Гипохлорит становится все более разрушительным для деревянных градирен по мере увеличения pH. Хлорированные фенолы использовались в качестве биоцидов или выщелачивались из консервированной древесины в градирнях. И гипохлорит, и пентахлорфенол обладают сниженной эффективностью при значениях pH выше 8. Неокисляющие биоциды может быть труднее детоксикации перед выпуском продувочной или безрецептурной воды в естественную водную среду.

Концентрации полифосфатов или фосфонатов с цинком и хроматами или аналогичными соединениями поддерживаются в системах охлаждения для поддержания чистоты теплообменных поверхностей, поэтому пленка гамма-оксида железа и фосфата цинка может ингибировать коррозию путем пассивирования точек анодной и катодной реакции. Они увеличивают соленость и общее количество растворенных твердых веществ, а соединения фосфора могут обеспечивать ограничивающие важные питательные вещества для роста водорослей, способствуя биообрастанию системы охлаждения или эвтрофикации естественной водной среды, получающей продувочную или безрецептурную воду. Хроматы уменьшают биообрастание в дополнение к эффективному ингибированию коррозии в системе охлаждающей воды, но остаточная токсичность продувочной или безрецептурной воды способствует снижению концентраций хроматов и использованию менее гибких ингибиторов коррозии. Продувка может также содержать хром, выщелоченный из градирен, построенных из древесины, консервированной хромированным арсенатом меди .

Общее количество растворенных твердых веществ или TDS (иногда называемое фильтруемым остатком) измеряется как масса остатка, остающегося после испарения измеренного объема отфильтрованной воды . Соленость измеряет изменения плотности или проводимости воды, вызванные растворенными веществами. Вероятность образования накипи увеличивается с увеличением общего количества растворенных твердых веществ. Твердые вещества, обычно связанные с образованием накипи, представляют собой карбонат и сульфат кальция и магния . Скорость коррозии первоначально увеличивается с увеличением солености в ответ на увеличение электропроводности, но затем уменьшается после достижения пика, поскольку более высокие уровни солености снижают уровни растворенного кислорода.

Некоторые грунтовые воды содержат очень мало кислорода при перекачивании из колодцев, но большинство природных источников воды содержат растворенный кислород. Коррозия увеличивается с увеличением концентрации кислорода. Растворенный кислород приближается к уровню насыщения в градирнях. Растворенный кислород желателен при продувке или возвращении безрецептурной воды в естественную водную среду.

Вода ионизируется на катионы гидроксония (H 3 O + ) и анионы гидроксида (OH — ) . Концентрация ионизированного водорода (в виде протонированной воды) в системе охлаждающей воды выражается как pH . Низкие значения pH увеличивают скорость коррозии, а высокие значения pH способствуют образованию накипи. Амфотеризм необычен среди металлов, используемых в системах водяного охлаждения, но скорость коррозии алюминия увеличивается при значениях pH выше 9. Гальваническая коррозия может быть серьезной в водных системах с медными и алюминиевыми компонентами. Кислота может быть добавлена ​​в системы охлаждающей воды для предотвращения образования накипи, если снижение pH компенсирует повышенную соленость и растворенные твердые частицы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector