الغرض ومبدأ تشغيل مروحة التبريد
محتوى
نظرًا لأن تشغيل محرك الاحتراق الداخلي لا يرتبط فقط بأحمال ميكانيكية عالية ، بل يرتبط أيضًا بدرجات حرارة عالية جدًا. للدعم درجة حرارة العمل وحدة الطاقة ، بحيث لا تفشل بسبب الأحمال الثقيلة ، كل تعديل مزود بنظام تبريد. يوجد تبريد بالهواء والسائل. تفاصيل حول جهاز تبريد المحرك موصوفة في مراجعة أخرى.
لإزالة الحرارة الزائدة من المحرك ، يوجد مبرد في أنظمة التبريد بالسائل ، وفي بعض طرازات السيارات لا يوجد مبرد. تم تثبيت مروحة بجانب هذا العنصر. ضع في اعتبارك الغرض من هذا الجزء ، على أي مبدأ يعمل ، وكيف يعمل ، وماذا تفعل إذا فشلت الآلية في الطريق.
ما هي مروحة مشعاع السيارة
عندما يكون المحرك قيد التشغيل ، فإنه يولد الكثير من الحرارة. تم تصميم كتلة الأسطوانة لمحرك الاحتراق الداخلي الكلاسيكي نفسه بحيث يوجد تجويف في جدرانه مملوء بسائل التبريد (سترة التبريد). يشتمل نظام التبريد على مضخة مياه تعمل أثناء دوران العمود المرفقي. يتم توصيله بالعمود المرفقي من خلال حزام توقيت (اقرأ المزيد عنه على حدة). تخلق هذه الآلية دورانًا لسائل العمل في النظام ، والذي بفضله يتم إزالة الحرارة من جدران المحرك.
ينتقل مانع التجمد الساخن أو التجمد من المحرك إلى المبرد. يبدو هذا العنصر كمبادل حراري مع عدد كبير من الأنابيب الرفيعة وزعانف التبريد لزيادة سطح التلامس. مزيد من التفاصيل حول الجهاز وأنواع ومبدأ تشغيل المشعات موصوفة هنا.
المبرد مفيد فقط عندما تتحرك السيارة. في هذا الوقت ، ينفجر التدفق القادم للهواء البارد على سطح المبرد ، بسبب حدوث التبادل الحراري. بالطبع ، تعتمد كفاءتها على درجة الحرارة المحيطة ، ولكن أثناء القيادة ، لا يزال هذا التدفق أكثر برودة من سائل تبريد المحرك.
مبدأ تشغيل التبريد هو في نفس الوقت عيبه - التبريد الأقصى ممكن فقط عندما تتحرك الآلة (يجب أن يخترق الهواء البارد المبادل الحراري). في الظروف الحضرية ، من المستحيل ضمان استمرار العملية بسبب إشارات المرور والاختناقات المرورية المتكررة في المناطق الحضرية. الحل الوحيد لهذه المشكلة هو إنشاء حقن هواء قسري على سطح المبرد. هذا هو بالضبط ما تؤديه المروحة.
عندما ترتفع درجة حرارة المحرك ، يتم تشغيل أجهزة الاستشعار وينفجر المبادل الحراري. بتعبير أدق ، يتم ضبط الشفرات بحيث لا يتم توفير تدفق الهواء ضد حركتها ، بل يتم امتصاصه. بفضل هذا ، يكون الجهاز قادرًا على زيادة تدفق الهواء للرادياتير حتى أثناء تحرك السيارة ، وعندما تكون السيارة متوقفة ، يدخل الهواء النقي إلى حجرة المحرك ، ولا تشارك البيئة الساخنة بالقرب من المحرك.
في السيارات القديمة ، كانت المروحة متصلة بشكل صارم بالعمود المرفقي ، بحيث يكون لها محرك دائم. إذا كانت هذه العملية في الصيف مفيدة فقط لوحدة الطاقة ، فعندئذٍ في فصل الشتاء ، لا يكون التبريد المفرط للمحرك جيدًا. دفعت ميزة التشغيل المستمر للجهاز المهندسين إلى تطوير نظير لا يعمل إلا عند الحاجة إليه.
جهاز وأنواع المروحة
على الرغم من الأهمية الرئيسية لنظام التبريد ، فإن هذه الآلية لديها جهاز بسيط إلى حد ما. بغض النظر عن التعديلات ، فإن تصميم المروحة سيتكون من ثلاثة عناصر:
- يتم تثبيت الغلاف ، وهو أساس الآلية ، على الرادياتير نفسه. تكمن خصوصية هذا العنصر في أن تصميمه يجبر تدفق الهواء على العمل في اتجاه واحد فقط - ليس للتبدد عند ملامسته للمبادل الحراري ، ولكن للمرور خلاله. يسمح تصميم الغلاف بتبريد المبرد بكفاءة أكبر ؛
- الدفاعات. يتم إزاحة كل شفرة قليلاً بالنسبة للمحور ، مثل أي مروحة ، ولكن عندما تدور ، يتم امتصاص الهواء من خلال المبادل الحراري. عادة ما يتكون هذا العنصر من 4 شفرات أو أكثر ؛
- قيادة.
اعتمادًا على طراز الجهاز ، يمكن أن يكون محرك الأقراص من نوع مختلف. هناك ثلاثة أنواع رئيسية:
- ميكانيكي؛
- الهيدروميكانيكية.
- الكهرباء.
دعونا ننظر في كل تعديل على حدة.
محرك ميكانيكي
المحرك الميكانيكي له تصميم بسيط. في الواقع ، هذا النوع من المراوح متصل بشكل دائم. اعتمادًا على خصائص المحرك ، يمكن توصيله بالعمود المرفقي من خلال بكرة أو من خلال حزام توقيت. بدء تشغيل المحرك يؤدي على الفور إلى تشغيل المكره ، ويتم تنفيذ النفخ المستمر للمبادل الحراري ووحدة الطاقة.
عيب هذا النوع من المراوح هو أنه يبرد المبدد الحراري حتى عند عدم الحاجة إليه. على سبيل المثال ، عند تدفئة محرك بارد ، من المهم أن تصل الوحدة إلى درجة حرارة التشغيل ، وفي الشتاء يستغرق هذا وقتًا أطول بسبب السائل شديد البرودة. يمكن أن يؤثر أي عطل في هذه الآلية بشكل خطير على تشغيل وحدة الطاقة ، حيث يتم استخدام جزء من عزم الدوران أيضًا في العنصر الدوار للمروحة.
أيضًا ، لا يسمح هذا الترتيب بزيادة سرعة دوران الشفرات بشكل منفصل عن تشغيل المحرك. لهذه الأسباب ، لا يتم استخدام هذا التعديل في المركبات الحديثة.
محرك هيدروليكي
يعد المحرك الهيدروميكانيكي إصدارًا أكثر تقدمًا ، ويعمل أيضًا من وحدة الطاقة. فقط في تصميمه هناك العديد من العناصر الإضافية. في مثل هذه المروحة ، يتم استخدام قابض خاص ، له نوع تشغيل لزج أو هيدروليكي. على الرغم من الاختلافات ، لديهم نفس مبدأ العملية. في الإصدار الهيدروليكي ، يعتمد دوران المكره على كمية الزيت التي تدخله.
يضمن القابض اللزج أن تبدأ المروحة وتتوقف عن طريق تغيير درجة حرارة حشو السيليكون (تغيير كثافته). نظرًا لأن مثل هذه الآليات لها تصميم معقد ، وتعتمد حركة الشفرات على سائل العمل ، فإنها ، مثل النظير الميكانيكي ، نادرًا ما تستخدم أيضًا في الآلات الحديثة.
محرك كهربائي
يعتبر المحرك الكهربائي هو الخيار الأكثر موثوقية وفي نفس الوقت هو الخيار الأبسط ، والذي يستخدم في جميع السيارات الحديثة. في تصميم مثل هذه المروحة ، يوجد محرك كهربائي يقود المكره. يحتوي هذا النوع من المحركات على مبدأ تشغيل كهربائي أو كهرومغناطيسي. التعديل الثاني أكثر شيوعًا في الشاحنات. يحتوي القابض الكهرومغناطيسي على الهيكل التالي.
يتم تثبيت المغناطيس الكهربائي على محور ، وهو متصل بحديد المحرك من خلال زنبرك ورق ، وهو قادر على الدوران. في حالة الهدوء ، لا يعمل المغناطيس الكهربائي. ولكن بمجرد أن يصل المبرد إلى 80-85 درجة تقريبًا ، يقوم مستشعر درجة الحرارة بإغلاق ملامسات المغناطيس. إنه يخلق مجالًا مغناطيسيًا ، مما يؤدي إلى جذب المحرك الكهربائي. يدخل هذا العنصر الملف ويتم تنشيط دوران الشفرات. ولكن نظرًا لتعقيد التصميم ، لا يتم استخدام مثل هذا المخطط في المركبات الخفيفة.
يتيح استخدام الإلكترونيات توفير عدة أوضاع لتشغيل الجهاز ، اعتمادًا على درجة حرارة سائل التبريد وسرعة العمود المرفقي. تكمن خصوصية محرك الأقراص هذا في أنه يمكن تشغيله بشكل مستقل عن تشغيل محرك الاحتراق الداخلي. على سبيل المثال ، أثناء ارتفاع درجة حرارة المحرك ، لا تعمل المروحة ، وعندما يصل المبرد إلى ذروته في درجة الحرارة ، يبدأ الدافع بالدوران.
من أجل تزويد نظام التبريد بتدفق هواء إضافي ، في الحالة الأخيرة ، يكفي تثبيت المروحة في المكان المناسب وتوصيلها بحزمة أسلاك السيارة. نظرًا لاستخدام هذا التعديل في المركبات الحديثة ، فسننظر كذلك في مبدأ تشغيل هذا النوع المعين من المراوح.
مبدأ تشغيل مروحة تبريد المحرك
لتنشيط المروحة عند الحاجة ، يتم توصيلها بنظام آخر يراقب بيئة العمل. يشتمل الجهاز ، بناءً على التعديل ، على مستشعر درجة حرارة سائل التبريد وترحيل المروحة. هذه الدائرة الكهربائية متصلة بمحرك المروحة.
مثل هذا النظام البسيط يعمل على النحو التالي. يقوم المستشعر المثبت عند مدخل الرادياتير بتسجيل درجة حرارة سائل التبريد. بمجرد أن يرتفع إلى القيمة المناسبة ، يرسل الجهاز إشارة كهربائية إلى المرحل. في هذه اللحظة ، يتم تشغيل التلامس الكهرومغناطيسي ويتم تشغيل المحرك الكهربائي. عندما تنخفض درجة الحرارة في الخط ، تتوقف الإشارة من المستشعر عن القدوم ، ويفتح اتصال الترحيل - يتوقف الدافع عن الدوران.
في الأنظمة الأكثر تقدمًا ، يتم تثبيت مستشعرين لدرجة الحرارة. أحدهما يقف عند مدخل المبرد إلى المبرد ، والآخر عند المخرج. في هذه الحالة ، يتم تشغيل المروحة بواسطة وحدة التحكم نفسها ، والتي تحدد هذه اللحظة باختلاف المؤشرات بين هذه المستشعرات. بالإضافة إلى هذه المعلمة ، يأخذ المعالج الدقيق في الاعتبار قوة الضغط على دواسة الغاز (أو الفتح خنق) وسرعة المحرك وقراءات أجهزة الاستشعار الأخرى.
تستخدم بعض المركبات مروحتين لتحسين أداء نظام التبريد. يسمح وجود عنصر دوار إضافي بتبريد أسرع للمبادل الحراري بسبب التدفق الأكبر للهواء البارد. يتم التحكم في مثل هذا النظام أيضًا بواسطة وحدة التحكم. في هذه الحالة ، يتم تشغيل المزيد من الخوارزميات في المعالج الدقيق. بفضل هذا ، لا تستطيع الأجهزة الإلكترونية تغيير سرعة دوران الشفرات فحسب ، بل يمكنها أيضًا إيقاف تشغيل أحد المراوح أو كليهما.
كما أن العديد من السيارات مزودة بنظام تستمر فيه المروحة في العمل لبعض الوقت بعد إيقاف تشغيل المحرك. يعد ذلك ضروريًا حتى بعد العمل المكثف ، يستمر المحرك الساخن في البرودة لبعض الوقت. عند إيقاف تشغيل المحرك ، يتوقف المبرد عن الدوران عبر النظام ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة في الوحدة بشكل حاد ، ولا يتم إجراء التبادل الحراري.
نادرًا ما يحدث هذا ، ولكن إذا كان المحرك يعمل بأقصى درجة حرارة وتم إيقاف تشغيله ، يمكن أن يبدأ مانع التجمد في الغليان ويشكل قفلًا للهواء. لتجنب هذا الحمل في بعض الآلات ، تستمر المروحة في نفخ الهواء في كتلة الأسطوانة. تسمى هذه العملية التشغيل بدون مروحة.
الأعطال الرئيسية لمروحة الرادياتير
على الرغم من التصميم البسيط والموثوقية العالية ، إلا أن مراوح التبريد تفشل أيضًا ، مثل أي آلية أخرى في السيارة. قد يكون هناك العديد من الأسباب المختلفة لذلك. دعنا نفكر في الأعطال الأكثر شيوعًا وكيفية إصلاحها.
في أغلب الأحيان ، يواجه السائقون الأعطال التالية:
- عندما يكون المحرك قيد التشغيل (السيارة تقف لفترة طويلة) ، لا يتم تشغيل النفخ القسري للمبادل الحراري ؛
- تعمل المروحة في درجات حرارة أعلى ؛
- ينفخ الهواء على المبرد باستمرار ؛
- تبدأ الشفرات في الدوران في وقت أبكر بكثير من وصول المبرد إلى التسخين المطلوب ؛
- يتم تشغيل المروحة كثيرًا ، لكن ضوء ارتفاع درجة حرارة المحرك لا يعمل. في هذه الحالة ، يجب عليك التحقق من مدى اتساخ خلايا المبرد ، حيث لا ينبغي أن يتدفق الهواء فقط إلى سطح المبادل الحراري ، بل يمر عبره ؛
- عند تشغيل تدفق هواء الرادياتير ، لا يدخل التدفق إلى حجرة المحرك ، بل يتم تغذيته في الاتجاه المعاكس. سبب هذا العمل هو التوصيل الخاطئ للكابلات (تحتاج إلى تبديل أقطاب المحرك الكهربائي) ؛
- كسر أو تشوه النصل. قبل استبدال المكره بأخرى جديدة ، من الضروري معرفة سبب هذا الانهيار. في بعض الأحيان يمكن أن يحدث هذا مع تركيب أو تركيب أمي لمروحة غير مخصصة لطراز السيارة هذا. خلاف ذلك ، فإن كسر الشفرات هو نتيجة للتآكل الطبيعي للمادة.
في حين أن كل هذه "الأعراض" غير مرغوب فيها للتشغيل السليم لوحدة الطاقة ، يكون أسوأ إذا لم يتم تشغيل المروحة على الإطلاق. هذا صحيح ، لأنه في هذه الحالة ، يتم ضمان ارتفاع درجة حرارة المحرك. إذا واصلت تشغيله في درجات حرارة مرتفعة ، فسوف يفشل بسرعة.
إذا كانت المروحة تعمل عند درجة حرارة تتجاوز 80-85 درجة (يحدث هذا غالبًا بعد استبدال مستشعر درجة الحرارة) ، يجب عليك التحقق مما إذا كان مستشعر درجة حرارة سائل التبريد قد تم اختياره بشكل صحيح. هناك تعديلات للمركبات العاملة في خطوط العرض الشمالية. في هذه الحالة ، يتم تعيين الجهاز للعمل في درجات حرارة أعلى.
يمكن أن يتسبب الترموستات الخاطئ أيضًا في ارتفاع درجة الحرارة. التفاصيل حول هذا الجهاز تخبرنا هنا... في هذه الحالة ، سيكون جانب واحد من نظام التبريد شديد الحرارة والآخر بارد.
قد يكون سبب انهيار نظام التبريد القسري (لا علاقة له بالثرموستات) هو فشل أحد أجهزة الاستشعار (إذا كان هناك عدة) في درجة حرارة سائل التبريد ، أو انهيار المحرك ، أو فقدان الاتصال في الدائرة الكهربائية (على سبيل المثال ، ينكسر قلب السلك أو يتلف العزل أو يتأكسد الاتصال). أولاً ، تحتاج إلى إجراء فحص بصري للأسلاك وجهات الاتصال.
بشكل منفصل ، تجدر الإشارة إلى المشكلة النادرة لمروحة تعمل بمحرك بارد. هذه المشكلة نموذجية للمركبات المجهزة بتكييف الهواء الداخلي.
التفاصيل عنها موصوفة في هذا الفيديو:
أيضًا يمكن اختبار النظام بالطرق التالية:
- "رنين" الأسلاك باستخدام جهاز اختبار أو مقياس متعدد أو "تحكم" ؛
- يمكن اختبار قابلية تشغيل المحرك الكهربائي من خلال توصيله مباشرة بالبطارية. في هذه الحالة ، من المهم ملاحظة القطبية. إذا كان المحرك يعمل ، فإن المشكلة تكمن في الأسلاك ، أو ضعف الاتصال ، أو في مستشعر درجة الحرارة ؛
- يتم التحقق من صلاحية المستشعر عن طريق إغلاق أسلاكه. إذا تم تشغيل المروحة في نفس الوقت ، فيجب استبدال مستشعر درجة الحرارة.
تجدر الإشارة إلى أنه بالنسبة للعديد من طرازات السيارات الحديثة ، لا تتوفر مثل هذه التشخيصات نظرًا لحقيقة أن الأسلاك فيها يمكن أن تكون مخفية جيدًا ، وليس من السهل دائمًا الوصول إلى المستشعر. ولكن إذا كانت هناك مشكلة في المروحة أو أحد مكونات النظام ، فإن وحدة التحكم الإلكترونية ستنشئ خطأً على الفور. في معظم الحالات ، ستضيء أيقونة المحرك على لوحة العدادات. تسمح بعض الأنظمة الموجودة على متن الطائرة بالتشخيص الذاتي القياسي. كيف يمكنك استدعاء القائمة المقابلة على شاشة الكمبيوتر على متن الطائرة ، اقرأ هنا... خلاف ذلك ، تحتاج إلى الانتقال إلى تشخيصات الكمبيوتر.
بالنسبة للتشغيل المبكر للمروحة ، غالبًا ما يكون هذا أحد أعراض وجود عطل في مستشعر درجة حرارة سائل التبريد. على الرغم من أن كل ميكانيكي سيارات لا يمكنه الاشتراك في هذا الاستنتاج ، إذا كان المحرك يصل عادة إلى درجة حرارة التشغيل ، فلا داعي للقلق بشأن تشغيل النظام في وقت أبكر من اللازم. يعتبر ارتفاع درجة الحرارة أسوأ بكثير بالنسبة لمحرك الاحتراق الداخلي. ولكن إذا كان من المهم للسائق أن تلبي السيارة المعايير البيئية ، فيجب حل هذه المشكلة ، لأنه في المحرك البارد لا يحترق خليط الهواء والوقود بكفاءة. بمرور الوقت ، سيؤثر هذا سلبًا على المحفز (لماذا تحتاجه في السيارة ، اقرأ هنا).
إذا كان محرك المروحة يعمل باستمرار ، فهذا أحد أعراض فشل المستشعر ، ولكن يحدث هذا غالبًا بسبب التلامس "الملتصق معًا" في المرحل (أو احتراق ملف العنصر الكهرومغناطيسي ، إذا تم استخدام هذا التعديل في الجهاز ). إذا انكسر منظم الحرارة ، فغالبًا ما يكون المبرد باردًا ولن تعمل المروحة ، حتى في درجة حرارة المحرك الحرجة. يحدث هذا عندما يكون منظم الحرارة عالقًا في الوضع المغلق. إذا تم حظره في الحالة المفتوحة ، فسيستغرق محرك الاحتراق الداخلي البارد وقتًا طويلاً للوصول إلى درجة حرارة التشغيل (يدور المبرد على الفور في دائرة كبيرة ، ولا يسخن المحرك).
ماذا تفعل إذا تعطلت المروحة أثناء السفر؟
ليس من غير المألوف أن تتعطل مروحة التبريد في مكان ما على الطريق. إذا توقف عن العمل ، فسيغلي التجمد بالتأكيد في وضع المدينة. إليك بعض الحيل التي يمكن أن تساعد في هذه الحالة:
- أولاً ، إذا حدث عطل على الطريق السريع ، فمن الأسهل في وضع السرعة العالية توفير تدفق الهواء إلى المبادل الحراري. للقيام بذلك ، يكفي التحرك بسرعة لا تقل عن 60 كم / ساعة. في هذه الحالة ، سيتدفق الهواء البارد بكميات كبيرة إلى المبرد. من حيث المبدأ ، نادرًا ما يتم تشغيل المروحة في هذا الوضع ، لذلك سيعمل النظام بشكل طبيعي.
- ثانيًا ، يستخدم نظام التدفئة في مقصورة الركاب الطاقة الحرارية لنظام التبريد ، وبالتالي ، في وضع الطوارئ ، يمكنك تشغيل التدفئة من أجل تنشيط المبرد. بالطبع ، في الصيف ، لا تزال القيادة مع تشغيل التدفئة الداخلية ممتعة ، لكن المحرك لن يفشل.
- ثالثًا ، يمكنك التحرك في "شرطات" قصيرة. قبل أن يصل سهم درجة حرارة سائل التبريد إلى قيمته القصوى ، نتوقف ونوقف تشغيل المحرك ونفتح غطاء المحرك وننتظر حتى يبرد قليلاً. في أي حال من الأحوال ، أثناء هذا الإجراء ، لا تسقي الوحدة بالماء البارد ، حتى لا يحدث صدع في كتلة الأسطوانة أو رأسها. بالطبع ، في هذا الوضع ، ستتأخر الرحلة بشكل كبير ، لكن السيارة ستكون سليمة.
ومع ذلك ، قبل تنفيذ مثل هذه الإجراءات ، يجب عليك التحقق من سبب عدم تشغيل المروحة. إذا كانت المشكلة في الأسلاك أو المستشعر ، لتوفير الوقت ، يمكنك توصيل المحرك الكهربائي مباشرة بالبطارية. لا تقلق بشأن نفاد البطارية. إذا كان المولد في حالة عمل جيدة ، فعند عمل محرك الاحتراق الداخلي ، يتم تشغيل النظام الموجود على متن الطائرة. اقرأ المزيد عن تشغيل المولد. على حدة.
على الرغم من أنه في العديد من السيارات يمكنك استبدال منفاخ الهواء بنفسك ، إذا كانت السيارة لا تزال تحت الضمان ، فمن الأفضل استخدام خدمات مركز الخدمة.
أسئلة وأجوبة:
ما اسم المروحة على المحرك؟ تسمى مروحة المبرد أيضًا بالمبرد. بعض المركبات مجهزة بمبرد مزدوج (مروحتان مستقلتان).
متى يجب تشغيل مروحة السيارة؟ يتم تشغيله عادة عندما تقف السيارة لفترة طويلة أو في حالة ازدحام. يعمل المبرد عندما تتجاوز درجة حرارة سائل التبريد مؤشر التشغيل.
كيف تعمل مروحة السيارة؟ أثناء التشغيل ، يكتسب المحرك درجة الحرارة. لمنع ارتفاع درجة الحرارة ، يتم تشغيل مستشعر يقوم بتنشيط محرك المروحة. اعتمادًا على طراز السيارة ، تعمل المروحة في أوضاع مختلفة.
كيف تبرد المروحة المحرك؟ عند تشغيل المبرد ، تمتص شفراته الهواء البارد من خلال المبادل الحراري أو تضخه في المبرد. يؤدي ذلك إلى تسريع عملية نقل الحرارة ويتم تبريد التجمد.
