Водяное охлаждение своими руками для двигателя

Водяное охлаждение компьютера своими руками

Сразу скажу, что я не любитель разгона, но большой поклонник тишины. Я много работаю за компьютером и поэтому назойливый шум вентиляторов компьютера сильно надоедает. Я давно присматривался к системам водяного охлаждения, но готовые комплекты были слишком дорогие для меня, и поэтому я решил постепенно покупать необходимые компоненты и собирать систему охлаждения самому.
В интернете много сайтов, где рассказывается как изготовить самому водяные системы охлаждения, в данном топике я не стану изобретать велосипед, однако покажу свой неординарный подход, хотя я уверен, я не первооткрыватель.
Также, я не стал замарачиваться на полный «кастом», и такие вещи как водоблок процессора, помпу я просто купил. Хотя тот же водоблок для экономии средств можно изготовить самому. Но в моей ситуации, не имея ни гаража, ни даже рабочего столика дома, да и инструментов, это было бы извращением.

Вот, что я купил:

Радиатор печки от классики (авто), в автомагазине — 500 руб
Помпа Swiftech MCP655 12В, на eBay — 2600 руб.
Расширительный бачок

500 руб.
Водоблок на процессор

1000 руб.
Штуцера, автохомуты, герметик, шланги.

Водоблок и расшир. бачок, а также черные 2 штуцера заказывал в отечественном интернет-магазине. И немного просчитался с штуцерами, думал есть в комплекте, а в итоге не хватило 2-х штук (всего необходимо 4). Взял расширительный бочек и пошел на базар, все обошел, но ни у кого не было ничего подобного. Потом пошел в газовый магазин, и о чудо! мне вынесли 2 необходимых мне штуцера. В общем все, что мне нужно было для сборки СВО у меня было и можно было приступить к сборке.

Итак основной идеей было вынести радиатор охлаждения, помпу и расширительный бачок на балкон. Компьютер у меня стоит в углу комнаты, как раз возле стенки с балконом. Стена 500мм толщиной.

При помощи перфоратора я просверлил 2 дырки буром 24х600мм. В них я просунул 2 шланга: прямой и обратка, а также кабель питания 12В от компьютера:

Затем прикрутил штуцера к водоблоку и расширительному бачку, используя при этом ФУМ-ленту. В отверстия в стене продел шланги и кабель питания. Разрезал шланги на нужную мне длину и при помощи термофена одел их на радиатор. На водоблок, помпу и расширительный бачок шланги одевались менее проблематично. Там я на всякий случай использовал силикон. Также, все без исключения соединения и стянул автомобильными хомутами, всего 6 шт.

В расширительный бачок залил обычный автомобильный тосол и запустил систему выгоняя воздух.
На балконе, я сделал небольшой полукороб, чтобы все не валялось на полу. Короб сделал из рекламного пластика, склеивал обычным суперклеем:

В корпус компьютера шланги продел через заднюю стенку, выломав там заглушку. Водоблок процессора перед установкой на проц смазал термопроводящей пастой.

Я не играюсь в игрушки, поэтому видеокарты у меня нет вообще, точнее она встроенная. Поэтому водоблок на видюху у меня отсутствует, но при необходимости его можно доставить.

Система у меня работает уже 3-ий месяц, никаких нареканий нет. Но в начале, я использовал силиконовые прозрачные шланги и дистиллированную воду, вместо тосола. Итог — через месяц вода почему то поржавела (хотя купил еще флакон какого-то реагента против ржавчины, но он не помог), а шланги все перегнулись, т.к. были слишком гибкие.
В итоге, пару дней назад я решил полностью поменять все шланги на армированные (60 руб. за метр) и заодно почистить систему. В системе было очень много шлака, источником которого являлся радиатор.
Также, я заменил корпусной вентилятор, на тихоходный. Шума от него не слышно вообще! Еще надо будет заменить вентилятор на блоке питания. Но даже сейчас, чтобы понять работает компьютер или нет — надо прислушиваться. Больше всего теперь слышно жесткий диск (надо покупать SSD 😉 ).

Средняя температура процессора 24-26 градусов. Когда на улице под ноль и форточка на балконе открыта, то с утра температура бывает в районе 10-15 градусов. Я думаю и для разгона есть хороший запас.
Плюсом системы считаю также то, что при покупке нового компьютера, переоборудование под новый комп пройдет с минимальными силами. Водоблок у меня универсальный, подходит под большое количество процессоров, да и новый купить не проблема.

Изготовление системы водяного охлаждения своими руками

Предисловие

Изготовители процессоров радуют нас новыми и более производительными процессорами, которые требуют более мощных блоков питания и более «шумных» систем охлаждения. Желание иметь мощный процессор, наверное, свойственно каждому пользователю, однако шум связанный с этой мощью совсем не радует слух.

Поэтому вопрос борьбы с шумом становится более актуальным. На сегодняшний день помимо ставшего уже классическим воздушного охлаждения существуют еще «фреонки», охлаждение жидким азотом, пассивное охлаждение, водяные системы охлаждения. Первые используются для охлаждения до отрицательных температур и не отличаются бесшумностью; пассивные системы охлаждения обеспечивают приемлемые температуры при работе в штатных режимах и практически полную тишину, но подобные системы отличаются внушительными размерами. Что же касается СВО (систем водяного охлаждения), то они обеспечивают достаточно низкие температуры в штанных режимах работы. Эти температуры являются более низкими по сравнению с температурами при воздушном охлаждении при «умеренном» разгоне, а шум производимый помпой незначителен.

Сформулирую требования к проектируемой системе охлаждения:

низкий уровень шума (тишина должна быть. );

эффективное охлаждение компонентов с повышенным тепловыделением; достаточное для умеренного разгона;

На мой взгляд, выдвинутым требованиям лучше всего удовлетворяет СВО.

Рассмотрим источники шума в корпусе стандартного системного блока. Прежде всего, внимание привлекают процессорный кулер, корпусные вентиляторы, вентилятор активного охлаждения северного моста, вентилятор видеокарты и блок питания. Распределим по степени шума все указанные вентиляторы (в моем корпусе 🙂 ):

Практические испытания показали, что видеокарта (Radeon 9550) прекрасно может обходиться без вентилятора как в штатном, так и в разогнанном режимах. Шум от корпусных вентиляторов устраняется понижением питающего напряжения. Оставшиеся источники шума придется «лечить» водоблоками.

Начинаем!

Начать я решил с блока питания. Блок питания Thermaltake W0009 420W. Без верхней крышки он выглядит так:

На рисунке хорошо видны два алюминиевых радиатора, охлаждающие силовые транзисторы и диоды. Я видел два варианта расположения водоблоков. В первом случае водоблок был размещен над нижней крышкой корпуса блока питания. Этот вариант мне не понравился тем, что для водоблока требовалась большая медная пластина, а силовые элементы необходимо было выносить на водоблок и проводами соединять с платой. Второй вариант заключался в замене стандартных алюминиевых радиаторов на такие же по размерам водоблоки. Достоинства этого способа заключаются в том, что медные пластины должны быть меньшего размера а силовые элементы остаются на своих местах. Эскиз водоблока представлен ниже:

Изготовить водоблок было решено из медных пластин, а ребра лабиринта и водоблока из полосок, припаянных к основанию.

Вот так выглядит все необходимое для изготовления двух водоблоков.

А вот так выглядят готовые водоблоки. Пайка ребер и крышек производилась при помощи кухонной печки, газовой горелки и паяльника. В качестве припоя использовалось обыкновенное олово.

Следующий этап – изготовление процессорного водоблока. Его я решил изготовить из радиатора кулера Titan.

Из рисунка видно, что к медному основанию припаяны ребра. Стандартное крепление я решил удалить и закрепить будущий водоблок с помощью болтов. Прежде всего, с обоих краев радиатора я удалил по два ребра, получив место для крышки из оргстекла. Вид радиатора сбоку до модификации показан на рисунке красным пунктиром. После небольшой доработки он приобрел форму, показанную черной сплошной линией.

Затем я удалил часть ребер с обоих торцов радиатора, как показано на рисунке ниже.

Все ребра или фрагменты ребер, показанные красным пунктиром, были удалены. Надписи «вход» и «выход» соответствуют отверстиям в крышке водоблока, через которые в водоблок поступает и выходит жидкость. В сборе процессорный водоблок выглядит так:

Отверстия в крышке из оргстекла предназначены для крепления водоблока к материнской плате через крепежные отверстия, расположенные вокруг процессорного сокета. Известно, что обработка основания водоблока играет большую роль в теплопередаче, поэтому его дно было подвергнуто шлифовке. Результат показан ниже.

На этом этапе изготовление водоблоков было приостановлено ввиду отсутствия необходимых материалов. Без водоблока остался лишь северный мост. Путем практических испытаний выяснилось, что северный мост может обходиться стандартным радиатором без активного охлаждения. Поэтому, было принято решение начать испытания сконструированных водоблоков без водоблока для северного моста.

Прежде чем проводить испытания, необходимо было позаботиться об остальных компонентах СВО. Сердцем любой СВО является помпа. На любой страничке, посвященной компьютерному железу, можно наткнуться на обсуждение и рекомендации определенных наименований помп. Перелопатив горы виртуальных страниц различных форумов, я остановил свой взгляд на LifeTech AP2800 . Это погружная аквариумная помпа производительностью 1800 литров в час.

Другой немаловажный компонент – радиатор. Из тех же форумов я выяснил, что многие используют радиаторы от печек автомобилей. На рынке мне удалось приобрести радиатор от печки автомобиля «Москвич 2141». Соединительные трубки и хомуты были куплены там же, где и радиатор. Еще одна немаловажная деталь СВО – расширительный бачок. Изначально я хотел найти стеклянный аквариум небольших размеров, однако настолько маленьких аквариумов в продаже не обнаружилось, поэтому я решил склеить бачок из оргстекла. Бачок с помпой изображены ниже.

Испытательный стенд выглядит следующим образом:

Во время испытаний водоблоки для блока питания дали течь. После устранения недостатков конструкции, путем тщательной пропайки соединительных швов, испытания возобновлялись, и наконец, после 6 дней работы «без единой капли :)» водоблоки были признаны годными и можно было приступать к следующему этапу – сборке. Сборка водоблоков для блока питания свелась к необходимости отпаять от платы силовые элементы и закреплению их на водоблоки.

Так это выглядело у меня. Для предотвращения замыкания силовых элементов между собой, я воспользовался теми же изолирующими прокладками, что были на алюминиевых радиаторах. В качестве термоинтерфейса использовалась паста КПТ8. Водоблоки, встроенные в блок питания вместо стандартных радиаторов, выглядят так:

Выходные шланги я вывел через заднюю крышку, а входные через дно корпуса.

Для того, чтобы вставить блок питания в корпус, пришлось разобрать его полностью; только после этого блок питания удалось вернуть на «свое место».

Процессорный водоблок был закреплен на материнской плате, которая затем была помещена в корпус.

После окончательной сборки всех компонентов системный блок стал выглядеть следующим образом.

Использование СВО подтолкнуло меня к мысли отказаться от всех оставшихся вентиляторов (напомню что это были корпусные вентиляторы с пониженным напряжением питания), но после остановки всех вентиляторов и продолжительной работы системного блока, температура винчестеров поднялась до критических значений. Температура мосфетов, за которую я переживал больше всего, осталась в приемлемых пределах. В итоге было решено оставить корпусные вентиляторы.

Еще один момент, о котором стоит упомянуть – шум, издаваемый помпой. В процессе испытаний этот шум казался незначительным, но после сборки и пуска СВО мне пришлось переоценить уровень шума, издаваемого помпой. Через несколько часов работы за компьютером, этот шум казался не таким уж тихим и начинал раздражать. Для устранения возмущающего фактора я решил обклеить расширительный бачок звукопоглощающим материалом. Вот что из этого вышло.

После этой процедуры шум практически исчез. Собранный моддинговый компьютер в темноте выглядит так:

Сборка и проверка наконец-то закончена, теперь можно приступить к тестам.

Система охлаждения двигателя

Обучающая статья про автомобильную систему охлаждения двигателя. В статье представлена схема системы охлаждения двигателя ВАЗ, а также описан принцип её работы и дано видео.

Система охлаждения двигателей стандартного типа охлаждает его нагреваемые детали. В системах современных автомобилей она выполняет и другие функции:

охлаждает масло системы смазки;

охлаждает воздух, циркулирующий в системе турбонаддува;

охлаждает отработавшие газы в системе их рециркуляции;

охлаждает рабочую жидкость автоматической коробки передач;

Есть несколько способов охлаждения двигателя, от применения которого зависит тип используемой системы охлаждения. Различают жидкостную, воздушную и комбинированную системы. Жидкостная — отводит от двигателя тепло при помощи потока жидкости, а воздушная — потока воздуха. В комбинированной системе оба этих способа объединены.

Чаще других в автомобилях используется жидкостная система охлаждения. Она равномерно и достаточно эффективно охлаждает детали двигателя и работает с меньшим шумом, чем воздушная. Основываясь на популярности жидкостной системы, именно на её примере и будет рассмотрен принцип действия систем охлаждения двигателя автомобиля в целом.

Схема системы охлаждения двигателя

Для бензинового и дизельного двигателей применяются схожие конструкции систем охлаждения. Их стандартный набор элементов следующий:

обычный, масляный радиатор и радиатор охлаждающей жидкости;

рубашка охлаждения двигателя;

Рассмотрим каждый из этих элементов по отдельности:

1. Радиаторы.

В обычном радиаторе нагретая жидкость охлаждается встречным потоком воздуха. Чтобы повысить его эффективность, в конструкции используется специальное устройство трубчатого вида.

Масляный радиатор предназначен для уменьшения температуры масла системы смазки.

2. Вентилятор радиатора. Для повышения эффективности работы радиатора в нём используется вентилятор, который может иметь различный приводной механизм:

механический (соединен на постоянной основе с коленчатым валом мотора автомобиля);

Наиболее распространен электрический вид вентиляторов, управление которым осуществляется в достаточно широких пределах.

3. Центробежный насос. При помощи насоса в системе охлаждения обеспечивается циркуляция её жидкости. Центробежный насос может быть оснащен различным типом привода, например, ременным или же шестеренным. У двигателей с турбонаддувом помимо основного может быть использован дополнительный центробежный насос для более эффективного охлаждения турбокомпрессора и наддувочного воздуха. Для управления работой насосов используется блок управления двигателем.

4. Термостат. При помощи термостата осуществляется регулировка количества жидкости, попадающей в радиатор. Устанавливается термостат в патрубке, ведущем к радиатору от рубашки охлаждения мотора. Благодаря термостату можно управлять температурным режимом системы охлаждения.В автомобилях с мощным двигателем может быть использован термостат несколько иного вида — с электрическим подогревом. Он способен обеспечить регулирование температурного режима жидкости системы в двухступенчатом диапазоне при трех рабочих положениях.

В открытом состоянии такой термостат находится во время максимальной работы двигателя. При этом температура охлаждающей жидкости, проходящей через радиатор, понижается до 90 °С, благодаря чему снижается вероятность детонации двигателя. В остальных двух рабочих положениях термостата (открытое и полуоткрытое) температура жидкости будет поддерживаться на отметке 105 °С.

5. Теплообменник отопителя. Поступающий в теплообменник воздух нагревается для последующего его использования в отопительной системе автомобиля. Для повышения эффективности работы теплообменника его размещают непосредственно на выходе охлаждающей жидкости, прошедшей через двигатель и имеющей высокую температуру.

6. Расширительный бачок. Вследствие изменения температуры охлаждающей жидкости меняется и её объем. Чтобы компенсировать его, в систему охлаждения встраивается расширительный бачок, поддерживающий объем жидкости в системе на одном уровне.

7. Рубашка охлаждения двигателя. В конструкции такая рубашка представляет собой каналы для жидкости, проходящие через головку блока двигателя и блок цилиндров.

8. Система управления. В качестве элементов управления системы охлаждения двигателя в ней могут быть представлены следующие устройства:

Температурный датчик циркулирующей жидкости. Датчик температуры преобразует величину температуры в соответствующую величину электрического сигнала, который подается на блок управления. В тех случаях, когда система охлаждения используется для охлаждения отработавших газов или в других задачах, в ней может быть установлен ещё один температурный датчик, устанавливаемый на выходе радиатора.

Блок управления на электронной основе. Получая от датчика температуры электрические сигналы, блок управления автоматически реагирует и выполняет соответствующие воздействия на другие исполнительные элементы системы. Обычно, блок управления имеет программное обеспечение, выполняющее всю функции по автоматизации процесса обработки сигналов и настройки работы системы охлаждения.

Принцип работы системы охлаждения двигателя в действии

Налаженная работа охлаждения обусловлена наличием системы управления. В автомобилях с современными двигателями её действия основаны на математической модели, в которой учтены различные показатели параметров системы:

температура смазочного масла;

температура жидкости, используемой для охлаждения двигателя;

температура наружной среды;

Система управления, оценивая различные параметры и их влияние на работу системы, компенсирует их влияние регулированием условий работы управляемых элементов.

С помощью центробежного насоса осуществляется принудительная циркуляция охлаждающей жидкости в системе. Проходя через рубашку охлаждения жидкость нагревается, а попав в радиатор — остывает. Нагревая жидкость, сами детали двигателя остывают. В рубашке охлаждения жидкость может циркулировать как в продольном (по линии цилиндров), так и в поперечном направлении (от одного коллектора к другому).

От температуры охлаждающей жидкости зависит круг ее циркуляции. Во время запуска двигателя он сам и охлаждающая жидкость холодные, и чтобы ускорить его нагрев жидкость направляется на малый круг циркуляции, минуя радиатор. В дальнейшем, при нагревании двигателя, термостат нагревается и меняет свое рабочее положение на полуоткрытое. Вследствие этого охлаждающая жидкость начинает течь через радиатор.

Если встречного потока воздуха радиатора недостаточно для понижения температуры жидкости до требуемого значения, включается вентилятор, образующий дополнительный поток воздуха. Охлажденная жидкость вновь попадает в рубашку охлаждения и цикл повторяется.

Если в автомобиле используется турбонаддув, то он может быть оснащен двухконтурной системой охлаждения. Первый её контур охлаждает сам двигатель, а второй — наддувочный поток воздуха.

Смотрите познавательное видео про принцип работы системы охлаждения двигателя:

Мотоблок с водяным охлаждением: плюсы и минусы такой техники

На сегодняшний день любому фермеру, сельскому жителю либо просто человеку, который обрабатывает какой-либо участок земли, трудно представить весь процесс работы с землей без современных достижений техники. Существует довольно широкий ассортимент различных видом машин, механизмов и приспособлений, которые упрощают выполнение всех земельных работ в несколько раз. Одним из таких устройств является мотоблок.

Мотоблок ‒ какие бывают виды?

Мотоблок – один из разновидностей мини-тракторов, которые созданы для выполнения различных видов работ в поле.
Существует широкий выбор мотоблоков, но одним из самых разительных различий между ними является тип двигателя. Различают:

• дизельные;
• бензиновые;
• мотоблоки с водяным охлаждением;
• с воздушным типом охлаждения.

Каждый из них хорош по-своему. Так, к примеру, дизельные типы двигателя довольно экономны, потому что не имеет большого расхода топлива, они мощные и долговечные. Мотоблоки на бензине более дешевые, не требуют особого ремонта и идеально подходят для непродолжительных и легких работ.

Конструктивные элементы мотоблока

Двигатель – это основной элемент любого устройства или машины. Его работоспособность особо важна, когда необходимо выполнять довольно сложные и продолжительные работы. В связи с этим он может перегреваться и очень быстро приходить в негодность, именно поэтому устанавливаются дополнительно системы охлаждения, которые не позволяют двигателю сильно нагреваться.

Любой вид охладительной системы имеет свои особенности и используется с определенной целью. Для двигателей, установленных в мотоблоках, существуют два вида систем охлаждения: воздушное и водяное.

Водяная система охлаждения для мотоблока

Наиболее популярными являются мотоблоки с водяным охлаждением, потому что они:

• более выносливы;
• способны работать очень продолжительное время;
• более мощные;
• долговечны;
• есть возможность использования как специальной жидкости, так и обычной воды;
• подходят для обработки больших площадей земли.

Единственным недостатком его является довольно сложное обслуживание.

Мотоблоки с водяным охлаждением и стартером – это охладительная система, работающая по принципу подачи воды на двигатель, таки образом, понижая его температуру. Весь процесс происходит в несколько этапов:

• во время повышения температуры срабатывают специальные датчики, которые подают сигнал системе охлаждения;
• система начинает подачу специальной жидкости по трубкам;
• на цилиндрическую гильзу попадает направленная жидкость и понижает его температуру.

Особенности водяных систем охлаждения

Двигатели для мотоблоков с водяным охлаждением идеально подходят, ведь техника будет обрабатывать большие участки земли продолжительное время. Но именно поэтому они будут очень габаритными и иметь достаточно большой вес. К тому же, если используется специальная жидкость, то она не будет замерзать при любой температуре. Если вместо жидкости использовать обычную воду, то ее придется заливать в емкость перед каждым выходом в поле.

Сложность данной охладительной системы ‒ это уход за ней, она требует достаточно больших затрат времени и сил. Но поддержание ее в отличном состоянии позволит сохранить работоспособность мотоблока максимально долгое время. Главное – регулярно проверять уровень охлаждающей жидкости.

Если устанавливать двигатель для мотоблока с водным охлаждением, то можно обеспечить себя хорошим устройством, которое будет служить долго и очень качественно выполнять свою работу.