وضعية عمل ومبدأ مروحة تبريد السيارة
1. عندما يكتشف مستشعر درجة حرارة الخزان (في الواقع صمام التحكم في درجة الحرارة، وليس مستشعر درجة حرارة مقياس الماء) أن درجة حرارة الخزان تتجاوز الحد الأقصى (95 درجة في الغالب)، يتم تشغيل مرحل المروحة؛
2. يتم توصيل دائرة المروحة من خلال مرحل المروحة، ويبدأ تشغيل محرك المروحة.
3. عندما يكتشف مستشعر درجة حرارة خزان المياه أن درجة حرارة خزان المياه أقل من الحد الأقصى، يتم فصل مرحل المروحة ويتوقف محرك المروحة عن العمل.
العامل المتعلق بتشغيل المروحة هو درجة حرارة الخزان، ودرجة حرارة الخزان لا ترتبط بشكل مباشر بدرجة حرارة مياه المحرك.
وضع العمل ومبدأ مروحة تبريد السيارة: يتضمن نظام تبريد السيارة نوعين.
التبريد السائل والتبريد الهوائي. يقوم نظام التبريد في السيارة المبردة بالسائل بتدوير السائل عبر الأنابيب والقنوات في المحرك. عندما يتدفق السائل عبر محرك ساخن، فإنه يمتص الحرارة ويبرد المحرك. بعد مرور السائل عبر المحرك، يتم تحويله إلى مبادل حراري (أو مشعاع)، والذي من خلاله يتم تبديد الحرارة من السائل في الهواء. التبريد الهوائي استخدمت بعض السيارات المبكرة تقنية تبريد الهواء، لكن السيارات الحديثة نادراً ما تستخدم هذه الطريقة. بدلاً من تدوير السائل عبر المحرك، تستخدم طريقة التبريد هذه صفائح الألمنيوم الملتصقة بسطح أسطوانات المحرك لتبريدها. تنفخ المراوح القوية الهواء في صفائح الألمنيوم، مما يؤدي إلى تبديد الحرارة في الهواء الفارغ، مما يؤدي إلى تبريد المحرك. ونظرًا لأن معظم السيارات تستخدم التبريد السائل، فإن سيارات مجاري الهواء بها الكثير من الأنابيب في نظام التبريد الخاص بها.
بعد أن تُوصل المضخة السائل إلى كتلة المحرك، يبدأ السائل بالتدفق عبر قنوات المحرك المحيطة بالأسطوانة. ثم يعود السائل إلى منظم الحرارة (الثرموستات) عبر رأس أسطوانة المحرك، حيث يتدفق خارج المحرك. عند إيقاف تشغيل منظم الحرارة، يعود السائل مباشرةً إلى المضخة عبر الأنابيب المحيطة به. عند تشغيل منظم الحرارة، يبدأ السائل بالتدفق إلى المبرد ثم إلى المضخة.
يحتوي نظام التدفئة أيضًا على دورة منفصلة. تبدأ الدورة في رأس الأسطوانة، وتُغذي السائل عبر منفاخ السخان قبل أن يعود إلى المضخة. في السيارات ذات ناقل الحركة الأوتوماتيكي، عادةً ما توجد دورة منفصلة لتبريد زيت ناقل الحركة المدمج في المبرد. يُضخ زيت ناقل الحركة عبر مبادل حراري آخر في المبرد. يمكن أن يعمل السائل في نطاق واسع من درجات الحرارة، من أقل من الصفر مئوية إلى أكثر من 38 درجة مئوية.
لذلك، يجب أن يكون أي سائل يُستخدم لتبريد المحرك ذا درجة تجمد منخفضة جدًا ودرجة غليان عالية جدًا، وأن يكون قادرًا على امتصاص نطاق واسع من الحرارة. يُعد الماء من أكثر السوائل كفاءة في امتصاص الحرارة، إلا أن درجة تجمده مرتفعة جدًا بحيث لا تلبي الشروط الموضوعية لمحركات السيارات. السائل الذي تستخدمه معظم السيارات هو خليط من الماء وإيثيلين جليكول (c2h6o2)، المعروف أيضًا باسم سائل التبريد. بإضافة إيثيلين جليكول إلى الماء، يمكن زيادة درجة الغليان بشكل ملحوظ وخفض درجة التجمد.
في كل مرة يعمل فيها المحرك، تقوم المضخة بتدوير السائل. وكما هو الحال في مضخات الطرد المركزي المستخدمة في السيارات، تضخ المضخة السائل إلى الخارج بقوة الطرد المركزي أثناء دورانها، وتسحبه باستمرار من المنتصف. يقع مدخل المضخة بالقرب من المنتصف، مما يسمح للسائل العائد من المبرد بالاتصال بشفرات المضخة. تحمل شفرات المضخة السائل إلى خارج المضخة، حيث يدخل المحرك. يبدأ السائل من المضخة بالتدفق عبر كتلة المحرك ورأس الأسطوانة، ثم إلى المبرد، ثم يعود أخيرًا إلى المضخة. تحتوي كتلة أسطوانة المحرك ورأس الأسطوانة على عدد من القنوات المصنوعة من الصب أو الإنتاج الميكانيكي لتسهيل تدفق السوائل.
إذا تدفق السائل في هذه الأنابيب بسلاسة، فسيتم تبريد السائل الملامس للأنبوب فقط مباشرةً. تعتمد الحرارة المنقولة من السائل المتدفق عبر الأنبوب إلى الأنبوب على فرق درجة الحرارة بين الأنبوب والسائل الملامس له. لذلك، إذا تم تبريد السائل الملامس للأنبوب بسرعة، ستكون الحرارة المنقولة ضئيلة جدًا. يمكن استخدام كل السائل في الأنبوب بكفاءة عن طريق إحداث اضطراب فيه، وخلطه بالكامل، والحفاظ على تلامسه للأنبوب عند درجات حرارة عالية لامتصاص المزيد من الحرارة.
مبرد ناقل الحركة مشابه جدًا للمبرد الموجود فيه، إلا أن الزيت لا يتبادل الحرارة مع جسم الهواء، بل مع مانع التجمد الموجود في المبرد. غطاء خزان الضغط: يمكن لغطاء خزان الضغط أن يرفع درجة غليان مانع التجمد بمقدار ٢٥ درجة مئوية.
الوظيفة الأساسية لمنظم الحرارة هي تسخين المحرك بسرعة والحفاظ على درجة حرارة ثابتة. يتحقق ذلك بضبط كمية الماء المتدفقة عبر المبرد. عند انخفاض درجات الحرارة، يُغلق مخرج المبرد تمامًا، مما يسمح بتدفق كامل سائل التبريد عبر المحرك. بمجرد ارتفاع درجة حرارة سائل التبريد إلى 82-91 درجة مئوية، يُشغل منظم الحرارة، مما يسمح بتدفق السائل عبر المبرد. عندما تصل درجة حرارة سائل التبريد إلى 93-103 درجة مئوية، يبقى منظم الحرارة في وضع التشغيل.
مروحة التبريد تشبه منظم الحرارة، لذا يجب ضبطها للحفاظ على درجة حرارة ثابتة للمحرك. سيارات الدفع الأمامي مزودة بمراوح كهربائية لأن المحرك عادةً ما يكون مثبتًا أفقيًا، مما يعني أن مخرجات المحرك تُواجه جانب السيارة.
يمكن ضبط المروحة بواسطة مفتاح ترموستاتي أو كمبيوتر المحرك. عندما ترتفع درجة الحرارة فوق النقطة المحددة، سيتم تشغيل هذه المراوح. عندما تنخفض درجة الحرارة عن القيمة المحددة، سيتم إيقاف تشغيل هذه المراوح. مروحة التبريد عادةً ما تكون مركبات الدفع الخلفي ذات المحركات الطولية مجهزة بمراوح تبريد تعمل بالمحرك. تحتوي هذه المراوح على قوابض لزجة حرارية. يقع القابض في وسط المروحة، محاطًا بتدفق الهواء من المبرد. يشبه هذا القابض اللزج في بعض الأحيان مقرنة اللزوجة في سيارة الدفع الرباعي. عندما ترتفع درجة حرارة السيارة، افتح جميع النوافذ وشغّل المدفأة عندما تعمل المروحة بأقصى سرعة. وذلك لأن نظام التدفئة هو في الواقع نظام تبريد ثانوي، والذي يمكن أن يعكس حالة نظام التبريد الرئيسي في السيارة.
نظام التدفئة: منفاخ التدفئة الموجود على لوحة قيادة السيارة هو في الواقع مشعاع صغير. ترسل مروحة التدفئة الهواء الفارغ عبر منفاخ التدفئة إلى مقصورة الركاب. يشبه منفاخ التدفئة المشعات الصغيرة. يسحب منفاخ التدفئة مانع التجمد الحراري من رأس الأسطوانة، ثم يعيده إلى المضخة ليعمل المدفأة عند تشغيل منظم الحرارة أو إطفائه.
