BĄDŹ NA BIEŻĄCO!

Ukazujący się co dwa tygodnie bezpłatny biuletyn HELLA zawiera informacje o nowościach z HELLA TECH WORLD

Aktualności!

Pokaż pozostałe informacje o naszym biuletynie Ukryj pozostałe informacje o naszym biuletynie
 

Ukazujący się co dwa tygodnie bezpłatny biuletyn HELLA zawiera informacje o nowościach z HELLA TECH WORLD – na przykład:

  • Nowe wskazówki dotyczące napraw konkretnych pojazdów
  • Informacje techniczne – od wiedzy podstawowej aż po porady diagnostyczne
  • Nowe produkty
  • Ważne dla warsztatów akcje marketingowe i loterie

Wystarczy tylko podać swój adres e-mail. Jeżeli chcesz zrezygnować z abonowania biuletynu informacyjnego, kliknij tutaj.

CHŁODZENIE SILNIKA – PODSTAWY

W tym miejscu znajdziesz pożyteczną wiedzę podstawową i cenne wskazówki dotyczące chłodzenia silnika w pojazdach.

Aby silnik spalinowy mógł pracować wydajnie i emitować jak najmniej spalin, musi jak najszybciej osiągać temperaturę roboczą i utrzymywać pod każdym obciążeniem. Zapewnia to układ chłodzenia silnika, który równocześnie zapewnia ogrzewanie kabiny pasażerskiej. Na tej stronie opisujemy sposób działania układu chłodzenia silnika i jego elementy. Ponadto dostępny jest tu film pokazujący prawidłową wymianę sprzęgła Visco.

Ważna zasada bezpieczeństwa
Poniższe informacje i porady praktyczne zostały przygotowane przez firmę HELLA w celu zapewnienia profesjonalnego wsparcia dla warsztatów samochodowych. Informacje zawarte na tej stronie internetowej powinny być wykorzystywane tylko przez odpowiednio wykwalifikowany personel.

 

UKŁAD CHŁODZENIA SILNIKA: PODSTAWY

Układ chłodzenia silnika służy do chłodzenia silnika przez przekazywanie ciepła do powietrza otoczenia. Jednocześnie przy uruchomionym silniku powstaje ciepło, które można wykorzystywać do ogrzania kabiny pojazdu. Układ chłodzenia silnika i klimatyzacja to dwa oddzielne układy, które wzajemnie na siebie oddziałują. Poszczególne komponenty obiegu płynu chłodzącego są ze sobą połączone wężami i tworzą zamknięty układ. W układzie cyrkuluje płyn chłodzący, tłoczony przez pompę mechaniczną lub elektryczną.

Sposób działania

Ciepło powstające podczas spalania paliwa i przechodzące na elementy silnika jest oddawane do płynu chłodzącego. W wyniku cyrkulacji ciepło jest oddawane do powietrza otoczenia, co powoduje schłodzenie płynu chłodzącego. Proces chłodzenia jest wspomagany przez jeden lub kilka wentylatorów z napędem mechanicznym lub elektrycznym, które są umieszczone z przodu lub z tyłu chłodnicy. Ma to miejsce w szczególności w przypadku dłuższej jazdy lub zatrzymania pojazdu. W celu utrzymania temperatury płynu chłodzącego lub silnika na względnie stałym poziomie przepływ płynu jest regulowany przez termostat.

CHŁODZENIE SILNIKA: CHŁODNICA PŁYNU CHŁODZĄCEGO: SPOSÓB DZIAŁANIA

Zadaniem chłodnicy płynu chłodzącego jest obniżanie temperatury płynu chłodzącego. Pierwsze chłodnice wody w pojazdach zostały wprowadzone w roku 1905. Temperatura spalania paliwa w silniku wynosiła wtedy ok. 600 do 800 °C. Chłodnice stalowe były wykorzystywane od przełomu wieków do ok. 1938 r. Następnie zaczęto stosować chłodnice z metali kolorowych (miedź/mosiądz). Wada: duża masa i ograniczone zasoby, a co za tym idzie – wysoka cena materiału.

 

Wymagania stawiane chłodnicy:

  • duża gęstość mocy
  • dostateczna wytrzymałość
  • trwała odporność na korozję
  • niskie koszty produkcji
  • ekologiczna produkcja

 

Konstrukcja dzisiaj:

  • Zbiornik wody z tworzywa sztucznego wzmacnianego włóknem szklanym
  • Coraz częściej z aluminium

 

Zalety nowoczesnych chłodnic:

  • Precyzyjny i łatwy montaż
  • Optymalny współczynnik sprawności
  • Zgodność ze specyfikacjami klienta (OEM)

 

Typowa konstrukcja

Chłodnica oleju może stanowić oddzielny element chłodnicy płynu chłodzącego. Poszczególne części są ze sobą połączone. W ten sposób chłodnica płynu chłodzącego uzyskuje swój kształt. Chłodzenie zapewniają żebra (siatka). Przepływające powietrze odbiera ciepło z płynu chłodzącego. Przepływ płynu chłodzącego obywa się z góry na dół, jest to tak zwany przepływ pionowy, lub poprzecznie, jest to przepływ poprzeczny (z lewej do prawej lub na odwrót). Niezależnie od kierunku przepływu warunkiem skutecznego chodzenia płynu przez powietrze jest odpowiedni czas i przekrój obwodu.

Chłodnica całkowicie aluminiowa

Jak widać tutaj, w chłodnicach wykonanych w całości z aluminium głębokość siatki jest znacznie mniejsza. Taka konstrukcja pozwala zachować niewielką całkowitą głębokość modułu chłodzącego, np. aluminiowa chłodnica samochodu Audi A8 jest o 11% lżejsza i o 20 mm płytsza.

 

Taka konstrukcja ma następujące właściwości:

  • Brak górnego dna
  • Głębokość siatki równa głębokości chłodnicy
  • O 5 do 10% mniejsza masa
  • Większa wytrzymałość eksploatacyjna
  • Ciśnienie rozrywające 5 bar
  • Możliwość kompletnego recyklingu
  • Redukcja uszkodzeń transportowych (króćce przelewowe)
  • Możliwość stosowania różnych rodzajów rur
  • Rura okrągła przy większej wydajności z wkładką turbulencyjną
  • Rura owalna (większa powierzchnia chłodzenia)
  • Rura płaska z mechanicznym kasetowaniem (jeszcze większa powierzchnia, wymagany tylko jeden rząd)
  • Rura płaska lutowana bez topnika (najlepsza jakość chłodzenia, lamele przylegające w 100%), ale rozwiązanie kosztowne
  • Stosowany jest specjalny stop aluminium (siatka)
  • Temperatura 600 do 650 °C, następnie schłodzenie do ok. 130 °C (naprężenia są kompensowane)

CHŁODZENIE SILNIKA: ZBIORNIK WYRÓWNAWCZY: SPOSÓB DZIAŁANIA

Warunkiem wykluczenia miejscowych przegrzań elementów jest brak w obiegu płynu chłodzącego pęcherzyków gazu. Płyn chłodzący dopływa do zbiornika z dużą prędkością, a wypływa z niewielką (różne średnice króćców). Zbiorniki wyrównawcze w pojazdach użytkowych mają 3 komory i większą objętość, np. 8 litrów płynu chłodzącego. Zbiornik wyrównawczy umożliwia przyjmowanie zwiększającego objętość płynu chłodzącego z obiegu. Ciśnienie jest usuwane przez zawór, co umożliwia utrzymanie zadanej wartości ciśnienia w układzie.

Sposób działania

Wysoka temperatura płynu chłodzącego powoduje wzrost ciśnienia w układzie chłodzenia wskutek wzrostu objętości płynu chłodzącego. Płyn jest wtłaczany do zbiornika. Ciśnienie w zbiorniku wzrasta. Zawór nadciśnieniowy w korku wlewowym chłodnicy otwiera się, pozwalając na wydostanie się powietrza.

 

Podczas normalizacji temperatury płynu chłodzącego w układzie chłodzenia powstaje podciśnienie. Płyn chłodzący jest odsysany ze zbiornika. Wskutek tego w zbiorniku również tworzy się podciśnienie. Wskutek tego otwiera się zawór kompensacji podciśnienia w korku zbiornika. Do zbiornika napływa powietrze aż do chwili wyrównania ciśnienia.

CHŁODZENIE SILNIKA: TERMOSTAT: SPOSÓB DZIAŁANIA

Termostaty kontrolują temperaturę płynu chłodzącego, a przez to również temperaturę silnika. Termostaty mechaniczne nie ulegały przez lata większym zmianom i są w dalszym ciągu używane. Działają one z wykorzystaniem rozszerzalnego elementu woskowego, otwierającego zawór i kierującego płyn chłodzący do chłodnicy. Termostat otwiera się przy określonej, zadanej dla danego układu temperaturze, której nie należy zmieniać. Termostaty sterowane elektronicznie są regulowane przez sterownik silnika i otwierają się w zależności od warunków pracy silnika. Elektroniczne sterowniki temperatury przyczyniają się – przez poprawę stopnia sprawności mechanicznej silnika – do zmniejszenia zużycia paliwa i obniżenia poziomu emisji substancji szkodliwych.

 

Zalety termostatów sterowanych elektronicznie:

  • Obniżenie zużycia paliwa o ok. 4%
  • Niższy poziom emisji substancji szkodliwych
  • Poprawa komfortu (przez poprawę wydajności ogrzewania)
  • Dłuższy czas użytkowania silnika
  • Zachowanie proporcji przepływu i warunków termodynamicznych
  • Regulacja temperatury w zależności od zapotrzebowania
  • Maksymalna prędkość zmiany temperatury
  • Minimalny przyrost objętości konstrukcyjnej (< 3%)

Sposób działania

Przy wzroście temperatury powyżej 80 °C woskowy wkład zaczyna się topić. Zwiększenie objętości wosku powoduje przesunięcie metalowej puszki na tłoku roboczym. Termostat otwiera obieg płynu chłodzącego, zamykając równocześnie obwód obejścia. Po spadku temperatury poniżej 80 °C wkład woskowy krzepnie. Sprężyna powrotna cofa metalową puszkę w położenie wyjściowe. Termostat zamyka dopływ do chłodnicy. Płyn chłodzący przepływa przez przewód obejściowy bezpośrednio do silnika.

CHŁODZENIE SILNIKA: POMPa PŁYNU CHŁODZĄCEGO: PODSTAWY

Pompy płynu chłodzącego tłoczą płyn przez obwód i wytwarzają ciśnienie. Pompy płynu chłodzącego są również ciągle unowocześniane, ale na rynku wciąż występuje wiele pojazdów osobowych i ciężarowych z pompami o napędzie pasowym. Następną generacją będą pompy płynu chłodzącego sterowane elektronicznie. Pompa płynu chłodzącego będzie w tym przypadku napędzana w miarę potrzeby, podobnie jak sprężarka w obiegu klimatyzacji. Zapewni to optymalną temperaturę roboczą silnika.

 

Tu znajdziesz więcej informacji technicznych na temat pomp płynu chłodzącego.

CHŁODZENIE SILNIKA: NAGRZEWNICA: SPOSÓB DZIAŁANIA

Wymiennik dostarcza ciepło do wnętrza pojazdu przenoszone przez strumień powietrza z dmuchawy. W pojazdach wyposażonych w układ klimatyzacji, obecnie bardzo rozpowszechnionych, sterownik klimatyzacji wytwarza mieszaninę ciepłego i zimnego powietrza. Współdziałają tu 3 czynniki, czyli ciepło, zimno i odpowiednie sterowanie = klimatyzacja wnętrza pojazdu.

 

Właściwości:

  • Możliwość pełnego recyklingu
  • Zapewnianie wymaganej temperatury wewnętrznej
  • Lutowane nagrzewnice o całkowicie aluminiowej konstrukcji
  • Mniej zajmowanego miejsca wewnątrz pojazdu
  • Wysoka wydajność ogrzewania
  • Spody lutowane, a nie łączone klamrami
  • Zamontowane w module grzewczym
  • Konstrukcja – łączone mechanicznie
  • System rurkowo-żeberkowy
  • Z wkładkami turbulencyjnymi zapewniającymi optymalne przekazywanie ciepła
  • Wgłębienia żeber zwiększają ich wydajność
  • Najnowsze rozwiązanie, jak w przypadku chłodnic płynu chłodzącego – w całości z aluminium

CHŁODZENIE SILNIKA: WENTYLATOR: SPOSÓB DZIAŁANIA

Wentylator silnika umożliwia przepływ powietrza z otoczenia przez chłodnicę płynu chłodzącego i silnik. Jest napędzany paskiem klinowym lub, w przypadku wentylatora elektrycznego, silnikiem elektrycznym sterowanym przez sterownik. Wentylator ze sprzęgłem Visco® występuje najczęściej w pojazdach użytkowych, choć jest stosowany również w pojazdach osobowych. Wentylator silnika zapewnia przepływ wystarczającej ilości powietrza potrzebnego do chłodzenia płynu chłodzącego. W wentylatorze napędzanym paskiem klinowym ilość powietrza zależy od prędkości obrotowej silnika. Różni się on od wentylatora skraplacza tym, że jest napędzany w sposób ciągły. Wentylator ze sprzęgłem Visco jest sterowany przez temperaturę roboczą.

Wentylator ze sprzęgłem Visco

Visco® jest produktem firmy Behr i równocześnie zarejestrowaną nazwą produktu.

 

Sposób działania:
Punkt pełnego włączenia przy ok. 80 °C. Napełniony olejem silikonowym jako czynnikiem nośnym (30 do 50 ml), włączany przez element bimetaliczny i uruchamiany przez trzpień dociskowy.

 

Historia:
Wentylator sztywny (napędzany ciągle) wymaga znacznej ilości energii (KM), jest głośny i charakteryzuje się wysokim zużyciem paliwa. Wentylatory elektryczne (stosowane w samochodach osobowych) są natomiast cichsze, zajmują mniej miejsca i cechują się niższym zużyciem paliwa. Celem projektantów było osiągnięcie mniejszego zużycia paliwa i niższego poziomu hałasu, np. przez zastosowanie wentylatorów płaszczowych.

 

Dalszy rozwój elektronicznego sprzęgła lepkościowego przyniósł następujące rezultaty:

  • Płynna regulacja
  • Regulacja z użyciem czujników
  • Regulator przetwarza dane dotyczące np. płynu chłodzącego, oleju, powietrza doładowującego, prędkości obrotowej silnika, retardera, układu klimatyzacji

Wentylatory ze sprzęgłem Visco zapewniają sprawne chłodzenie, optymalizują temperaturę płynu chłodzącego oraz zmniejszają głośność pracy silnika i zużycie paliwa. Dawniej wentylatory stosowane w samochodach osobowych składały się z dwóch części, sprzęgło Visco® i koło łopatkowe były połączone śrubami. Obecnie są one łączone przez rolowanie, przez co ich naprawa nie jest możliwa. Elektroniczne sprzęgło Visco® jest obecnie montowane tylko w pojazdach Range Rover.

 

Sposób działania elektronicznego sprzęgła Visco®: tarcza pierwotna i wał kołnierzowy przenoszą moc z silnika. Z tarczą trwale połączony jest wentylator. Cyrkulujący olej silikonowy powoduje przenoszenie siły między obydwoma podzespołami. Obieg oleju między zbiornikiem a komorą roboczą jest sterowany dźwignią zaworu. Przepływ oleju silikonowego ze zbiornika do komory roboczej i z powrotem odbywa się między dwoma otworami: otworem powrotnym w obudowie oraz otworem dopływowym w tarczy pierwotnej. Dźwignia zaworu steruje systemem rozrządu silnika, wysyłając impulsy do zespołu elektromagnetycznego. Hallotron mierzy bieżącą prędkość obrotową wentylatora i informuje o niej układ rozrządu silnika. Sterownik doprowadza taktowany prąd sterujący do zespołu elektromagnesów sterujących dźwignią zaworu, która z kolei steruje przepływem oleju i jego ilością. Im więcej oleju silikonowego w komorze roboczej, tym większa prędkość obrotowa wentylatora. Przy pustej komorze roboczej wentylator pracuje na biegu jałowym, podczas napędzania występuje poślizg wynoszący około 5%.

WIDEO NA TEMAT

Prawidłowa wymiana sprzęgła Visco

Zaczynając od kontroli i diagnostyki, przedstawiamy krok po kroku sposób prawidłowej wymiany sprzęgła Visco.

 

04:18 min