เครื่องยนต์ระบายความร้อนด้วยอากาศ: หลักการทำงาน ข้อดีข้อเสีย

2024 ผู้เขียน: Erin Ralphs | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-02-19 19:25

ผู้ขับขี่รถยนต์ส่วนใหญ่คุ้นเคยกับเครื่องยนต์แบบดั้งเดิมที่มี SOD เหลวเท่านั้น แต่ยังมีมอเตอร์ที่ใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศของเครื่องยนต์อีกด้วย และนี่ไม่ใช่แค่ ZAZ 968 เท่านั้น ลองมาดูที่อุปกรณ์ หลักการทำงานของระบบระบายความร้อนด้วยอากาศกันอย่างใกล้ชิด รวมถึงข้อเสียและข้อดีของ วิธีการแก้. ข้อมูลนี้จะเป็นประโยชน์สำหรับผู้ที่ชื่นชอบรถทุกคน

ปลายทาง

ระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน อุณหภูมิในห้องเผาไหม้สามารถสูงถึง 2,000 องศา หากไม่มีระบบระบายความร้อนที่เชื่อถือได้ ปริมาณการใช้น้ำมันและเชื้อเพลิงจะเพิ่มขึ้น ความร้อนสูงเกินไปจะทำให้เครื่องยนต์สึกหรออย่างรวดเร็วและเกิดความเสียหาย

หากเครื่องยนต์ไม่ร้อนเพียงพอก็จะส่งผลเสียต่อเครื่องยนต์เช่นกัน หากสังเกตจากภาวะอุณหภูมิต่ำกว่าปกติ สิ่งนี้คุกคามด้วยกำลังที่ลดลง การสึกหรอที่รุนแรง และการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้น

เพิ่มเติมนอกจากนี้ ในรถยนต์สมัยใหม่ส่วนใหญ่ นอกจากงานหลักแล้ว ระบบนี้ยังทำหน้าที่รองอีกด้วย ขั้นตอนแรกคือการตรวจสอบการทำงานของฮีตเตอร์ นอกจากนี้ ระบบยังได้รับการออกแบบมาให้ระบายความร้อนไม่เฉพาะตัวเครื่องยนต์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงน้ำมันและของเหลวในเกียร์อัตโนมัติด้วย บางครั้งมันก็ส่งผลต่อชุดปีกผีเสื้อพร้อมกับท่อร่วมไอดีด้วย

ระบบที่ทันสมัย (ไม่ว่าจะเป็นของเหลวหรืออากาศเย็น) กระจายความร้อนได้ถึง 35 เปอร์เซ็นต์ที่เกิดจากการเผาไหม้ของส่วนผสมระหว่างเชื้อเพลิงและอากาศ

การออกแบบและหลักการทำงาน

ในระบบลม กระแสลมคือสิ่งสำคัญที่สุด ด้วยความช่วยเหลือของอากาศ ความร้อนจะถูกลบออกจากห้องเผาไหม้, หัวถัง, ออยล์คูลเลอร์ ระบบประกอบด้วยพัดลม ครีบระบายความร้อนในกระบอกสูบและบนฝาสูบ อุปกรณ์ยังมีเคสที่ถอดออกได้ ตัวเบี่ยง และโซลูชันสำหรับตรวจสอบการทำงานของระบบ พัดลมระบายความร้อนของเครื่องยนต์มีการติดตั้งตาข่ายเพื่อป้องกันใบมีดจากวัตถุแปลกปลอม

ซี่โครงเพิ่มเติมช่วยให้คุณเพิ่มพื้นที่ผิวที่สัมผัสกับอากาศ ด้วยเหตุนี้ การระบายความร้อนด้วยอากาศของเครื่องยนต์จึงทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

บังคับการไหลของอากาศระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์กับมอเตอร์โดยใช้ใบพัดลม - ส่วนใหญ่ทำจากอลูมิเนียม อาจไม่จำเป็นต้องอธิบายว่าทำไมพัดลมระบายความร้อนถึงเปิดเครื่องในเครื่องยนต์ที่เย็น การไหลของอากาศผ่านระหว่างครีบ จากนั้นจึงแบ่งเท่าๆ กันโดยตัวเบี่ยงและไหลผ่านส่วนที่ร้อนทั้งหมดเครื่องยนต์. ทำให้มอเตอร์ไม่ร้อนจนเกินไป

พัดลมส่งอากาศ 30 ลูกบาศก์เมตรต่อนาทีไปยังระบบทำความเย็น นี้ก็เพียงพอแล้วที่จะรับประกันการทำงานปกติของมอเตอร์ด้วยพลังงานต่ำและปริมาณน้อย

พัดลมทำงานอย่างไร

โหนดนี้เป็นเครื่องยนต์ระบายความร้อนด้วยอากาศหลัก ส่วนหลักคือโรเตอร์พัดลม วิศวกรพิจารณารูปร่างและการออกแบบขององค์ประกอบอย่างรอบคอบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการไหลเวียนของอากาศ

พัดลมคือตัวกระจายทิศทางและโรเตอร์ที่ติดตั้งใบมีดแปดใบเรียงตามแนวรัศมี ดิฟฟิวเซอร์มีใบพัดของตัวเอง - มีส่วนแปรผัน งานหลักของพวกเขาคือการสร้างกระแสลมโดยตรง พวกมันถูกทำให้เคลื่อนที่ไม่ได้และกระจายไปทั่วเส้นรอบวง

ใบมีดบนใบพัดไกด์ถูกออกแบบมาเพื่อเปลี่ยนทิศทางของการไหลของอากาศ - การไหลของอากาศจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการหมุนของโรเตอร์ สิ่งนี้จะเพิ่มแรงดันอากาศและปรับปรุงการระบายความร้อนของเครื่องยนต์

พัดลมแบบรุ่นแรกๆ ขับเคลื่อนจากรอกเพลาข้อเหวี่ยงโดยใช้สายพานขับเคลื่อน อุปกรณ์นำทางไม่มีการเคลื่อนไหวและจับจ้องอยู่ที่บล็อกเครื่องยนต์ ในเครื่องยนต์สี่จังหวะที่ระบายความร้อนด้วยอากาศที่ทันสมัยกว่านั้น พัดลมขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า แต่มีไม่กี่รุ่นดังกล่าว

ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศธรรมชาติ

นี่ถือเป็นทางออกที่ง่ายที่สุด ที่ด้านนอกของบล็อกเครื่องยนต์มีซี่โครงพิเศษที่ให้ความร้อนสูงสุด ระบบนี้มีอยู่ในรถมอเตอร์ไซค์ จักรยานยนต์และสกู๊ตเตอร์ต่างๆ เครื่องยนต์ลูกสูบสำหรับวัตถุประสงค์ต่างๆ

ผลประโยชน์

ข้อได้เปรียบหลักของเครื่องยนต์ระบายความร้อนด้วยอากาศคือความเรียบง่ายของการออกแบบ ระบบขาดปั๊ม, หม้อน้ำ, เทอร์โมสตัท, ท่อและแคลมป์, ท่อน้ำเข้าและทางออกของสารป้องกันการแข็งตัว

ข้อได้เปรียบที่สำคัญประการที่สองคือความสามารถในการบำรุงรักษาสูง ตัวอย่างเช่น หน่วยกำลังของรถแทรกเตอร์มีกระบอกสูบแยก หากเกิดการเสีย คุณสามารถเปลี่ยนกระบอกสูบหรือขจัดความผิดปกติได้หากจำเป็น ในเครื่องยนต์ที่ระบายความร้อนด้วยของเหลว ในกรณีที่กระบอกสูบใด ๆ เสียหาย คุณจะต้องเปลี่ยนบล็อกให้สมบูรณ์หรือกดซับในออก

อย่ามองไกลเป็นตัวอย่าง มาดูเครื่องยนต์ Tatra T815 กัน เป็นมอเตอร์ระบายความร้อนด้วยอากาศ หัวบล็อกถูกแยกไว้ที่นี่ ในกรณีที่จำเป็นต้องซ่อมแซม ไม่จำเป็นต้องถอดฝาสูบออกให้หมด แม้งานซ่อมแซมที่จริงจังมากก็สามารถทำได้โดยไม่ต้องรื้อบล็อกเครื่องยนต์

เครื่องยนต์ที่ติดตั้งระบบระบายความร้อนด้วยอากาศมีไหวพริบมากกว่า หากท่อเสียหายในมอเตอร์ที่มีระบบของเหลวหรือคลายแคลมป์ หน่วยจะไม่สามารถทำงานได้เนื่องจากน้ำหล่อเย็นจะปล่อย นอกจากนี้ยังมีอันตรายจากการปล่อยของเหลวร้อนออกจากระบบ ระบบอากาศปราศจากข้อบกพร่องเหล่านี้

ความเสียหายร้ายแรงต่อความเย็นพื้นผิวบนบล็อกเครื่องยนต์หรือฝาสูบไม่สามารถรบกวนการใช้งานมอเตอร์ต่อไปได้ นี่เป็นข้อดีที่ใหญ่มาก นอกจากนี้ เครื่องยนต์ยังต้องใช้เวลาน้อยลงในการเข้าสู่โหมดการทำงาน ไม่จำเป็นต้องทำให้ของเหลวอุ่นขึ้น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในฤดูหนาว ทั้งหมดนี้ทำให้ค่าบำรุงรักษาและการดำเนินงานลดลงอย่างมากสำหรับหน่วยพลังงานดังกล่าว

ข้อบกพร่อง

ไม่มีตำหนิ. ก่อนที่คุณจะซื้อรถที่ติดตั้งระบบระบายความร้อนดังกล่าว คุณควรทราบข้อเสียหลักของการแก้ปัญหาเหล่านี้

ดังนั้น การทำงานของเครื่องยนต์จึงมีเสียงดังมากเกินไป เสียงนี้เกิดจากพัดลมที่ทำงานอยู่ ข้อเสียอีกประการหนึ่งคือขนาด เนื่องจากมอเตอร์มีโบลเวอร์ ถึงแม้ว่ากระแสของการพัฒนาเทคโนโลยีจะเป็นไปอย่างรวดเร็ว แต่กระแสลมก็ยังถูกควบคุมอย่างไม่สม่ำเสมอ ซึ่งหมายความว่ามีความเสี่ยงที่จะเกิดความร้อนสูงเกินไปในพื้นที่ เครื่องยนต์ประเภทนี้มีความอ่อนไหวต่อคุณภาพของน้ำมันเบนซินมาก น้ำมัน ความต้องการสูงถูกวางไว้บนสภาพของชิ้นส่วนหลักในเครื่องยนต์

แต่รถยนต์ที่มีระบบดังกล่าวได้เข้ามาแทนที่ในอุตสาหกรรมยานยนต์อย่างมั่นคง รถบรรทุกมีการติดตั้งหน่วยกำลังเหล่านี้ มีหลายรุ่นสำหรับผู้โดยสาร อุปกรณ์การเกษตรและการทหารที่ระบายความร้อนด้วยอากาศ เครื่องยนต์ดีเซลบางรุ่น

ตำนานยอดนิยม

รถระบายความร้อนด้วยอากาศคันแรกที่รู้จักกันดีคือ Zaporozhets เขาบ่อนทำลายความมั่นใจของคนขับในประเทศอย่างสมบูรณ์ในระบบดังกล่าว บ่อยครั้งที่เจ้าของรถบ่นเกี่ยวกับความร้อนสูงเกินไปอย่างรุนแรงพลังงานไม่เพียงพอและความล้มเหลวบ่อยครั้ง ในขณะเดียวกัน "ด้วง" เยอรมันที่มีระบบใกล้เคียงกันก็ได้รับความนิยมอย่างมาก ความต้องการมันดีมาก

มาดูลักษณะของอุตสาหกรรมยานยนต์ของเยอรมันให้ละเอียดยิ่งขึ้นและหักล้างตำนานยอดนิยมที่หลอกหลอนเครื่องยนต์ของการออกแบบนี้

DVO แพ้ระบบของเหลวเนื่องจากความร้อนสูงเกิน

นี่ไม่ใช่ความจริงขั้นสุดท้าย ในทางกลับกัน ประสิทธิภาพของอุณหภูมิควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นข้อได้เปรียบ โดยธรรมชาติแล้ว เนื่องจากการนำความร้อนที่ลดลง อากาศจึงไม่สามารถขจัดความร้อนได้เร็วเท่ากับในระบบที่มีสารป้องกันการแข็งตัว

แต่ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิบนกระบอกสูบกับอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมภายนอกนั้นมากกว่าระหว่างของเหลวกับผนังของบล็อกและหัวถัง สภาพอากาศมีอิทธิพลต่อระบอบอุณหภูมิของการทำความเย็นน้อยลง เครื่องยนต์ระบบของไหลมีความเสี่ยงที่จะเกิดความร้อนสูงเกินไปในฤดูร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในวันที่อากาศร้อนอบอ้าว นอกจากนี้เจ้าของอาจประสบปัญหาว่าทำไมพัดลมระบายความร้อนจึงเปิดเครื่องในเครื่องยนต์ที่เย็น ไม่มีสิ่งนั้นใน "ช่องระบายอากาศ"

ขนาด

เหนือข้อบกพร่อง เราได้เน้นประเด็นเกี่ยวกับมิติ หากเราเปรียบเทียบขนาดของมอเตอร์กับการระบายความร้อนประเภทต่างๆ และคุณลักษณะที่เหมือนกันอื่นๆ ข้อดีก็จะยังคงอยู่กับ "ช่องระบายอากาศ"

แม้ว่าพัดลมและแผ่นเบนอากาศจะค่อนข้างเทอะทะ แต่พารามิเตอร์ของ “ช่องระบายอากาศ” นั้นเล็กกว่ารุ่นที่มีระบายความร้อนด้วยของเหลว

นอกจากนี้ เพื่อรองรับระบบน้ำแบบดั้งเดิม ต้องการพื้นที่เพิ่มเติมภายใต้ประทุนเพื่อรองรับอุปกรณ์เพิ่มเติม มีการติดตั้งหม้อน้ำขนาดใหญ่พร้อมพัดลมไว้ที่ตัวเครื่อง ท่อและท่อกินพื้นที่มาก

Vozdushnik สูญเสียความน่าเชื่อถือ

สถิติแสดงว่า 1 ใน 5 ของเครื่องยนต์ขัดข้องเกิดจากการระบายความร้อนด้วยของเหลว เหตุผลอยู่ในรายละเอียดต่อไปนี้ - เทอร์โมสตัท, หม้อน้ำ, ปั๊ม แม้แต่เครื่องยนต์ 1989 Tatra ที่ระบายความร้อนด้วยอากาศที่ทันสมัยที่สุดก็ยังน่าเชื่อถือกว่าเครื่องยนต์ของ Polo Sedan หรือ Solaris รุ่นใหม่

สำหรับ "ช่องระบายอากาศ" ความน่าจะเป็นของการแตกหักนั้นต่ำกว่ามาก เนื่องจากการออกแบบนั้นง่ายกว่ามาก - มีเพียงพัดลมและตัวเบี่ยง

Vozdushnikov ดัง

แต่นี่คือความจริง แต่ถึงกระนั้นรถดั๊มพ์ขนาดใหญ่ของทาทราก็ไม่คำราม แต่เครื่องยนต์ก็ส่งเสียงดังกว่า คุณลักษณะการออกแบบไม่ได้จัดเตรียมไว้สำหรับระบบดูดซับเสียงที่มีประสิทธิภาพ เครื่องยนต์เหลวมีระบบดังกล่าว นอกจากนี้เสียงยังถูกขยายโดยอากาศที่ไหลผ่านครีบของกระบอกสูบและส่วนหัว

ความผิดปกติทั่วไป

สำหรับความน่าเชื่อถือของระบบอากาศ การพังก็เกิดขึ้นที่นี่เช่นกัน หนึ่งในข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดคืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ระบบมีเซ็นเซอร์อุณหภูมิ สำหรับผู้ที่ไม่ทราบว่าเซ็นเซอร์อุณหภูมิเครื่องยนต์อยู่ที่ใด: ตั้งอยู่ในกระทะน้ำมัน อันเป็นผลมาจากการอ่านค่าเซ็นเซอร์นี้สูงเกินไป ระบบอาจให้ล้มเหลว

หากไฟแสดงการทำงานผิดปกติที่แผงหน้าปัดสว่างขึ้น สาเหตุส่วนใหญ่มาจากสายพานที่ชำรุด ตัวควบคุมอุณหภูมิเป็นปัญหาที่วินิจฉัยน้อยที่สุด

คุณสมบัติของการเลือกน้ำมัน

มีความเห็นว่าควรใช้น้ำมันพิเศษสำหรับเครื่องยนต์ระบายความร้อนด้วยอากาศ และมันก็เป็น. ความจริงก็คืออุณหภูมิของโหลดบนชิ้นส่วนของกลุ่มลูกสูบในเครื่องยนต์ระบายความร้อนด้วยอากาศนั้นสูงกว่าในหน่วยที่มีน้ำมาก

น้ำมันชนิดพิเศษเหล่านี้มักใช้น้ำมันโพลีอัลฟาโอเลฟินแบบหยาบซึ่งขึ้นอยู่กับแร่ธาตุหรือธรรมชาติสังเคราะห์ ชุดของสารเติมแต่งได้ถูกนำไปใช้กับคอมเพล็กซ์นี้ ให้การปกป้องเครื่องยนต์ที่เชื่อถือได้ ต้านทานการเกิดวงแหวน และปรับปรุงการประหยัดพลังงาน น้ำมันทั้งหมดมีสารเติมแต่งที่ช่วยป้องกันการติดขัดได้อย่างมีประสิทธิภาพเนื่องจากสูตรพื้นฐานที่เสถียร

เกี่ยวกับการซ่อมและบำรุงรักษา

ในการใช้งานเครื่องยนต์เหล่านี้ เจ้าของต้องเข้าใจระบบการทำงานเล็กน้อยและรู้ว่าเซ็นเซอร์อุณหภูมิเครื่องยนต์อยู่ที่ใด มิฉะนั้น นี่คือระบบระบายความร้อนที่เชื่อถือได้ซึ่งไม่มีความคล้ายคลึงกันในแง่ของความเรียบง่ายของอุปกรณ์ ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนสารป้องกันการแข็งตัวทุกสองปี ไม่จำเป็นต้องใช้สารเคลือบหลุมร่องฟันเพื่อแก้ไขรอยรั่ว และเปลี่ยนปั๊มเป็นระยะ และยังมีสิ่งที่ "ไม่จำเป็น" อยู่มากมาย

สรุป

เราจึงได้รู้ว่าเครื่องยนต์ระบายความร้อนด้วยอากาศคืออะไร อย่างที่คุณเห็น หน่วยเหล่านี้เป็นหน่วยที่น่าเชื่อถือมาก อย่างไรก็ตาม ตามที่แสดงสถิติรถยนต์อนุกรมที่มีเครื่องยนต์สันดาปภายในดังกล่าวมีน้อยมาก ในผู้ผลิตรถยนต์ส่วนใหญ่ มีการฝึกฝนการระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบคลาสสิกของเครื่องยนต์ แอร์บอร์นสามารถพบได้ในรถบรรทุกและสกูตเตอร์บางรุ่นเท่านั้น