اخبار

الإلمام بنظام تبريد السيارة ومكوناته

لا بد أنك رأيت سيارة تغلي. تولد محركات الاحتراق الداخلي الكثير من الحرارة بسبب عملية الاحتراق التي تحدث داخل الأسطوانات. 

قد لا تصدق ذلك ، لكن محرك السيارة الذي يعمل بأمان يمكن أن يسخن حتى 250 درجة فهرنهايت بسبب الاحتراق. 

بالطبع يمكن للمحركات أن تتحمل درجات حرارة أعلى تصل إلى 400 درجة فهرنهايت ، وبعد ذلك يتوقف محرك السيارة عن العمل. إذن ما العمل بهذه الحرارة الآن؟

قام مصممو السيارات بتركيب نظام تبريد في السيارات لمواجهة هذه الحرارة ومنعها من الارتفاع. 

يساعد نظام تبريد السيارة على نقل الحرارة من الاحتراق وتكثيف الغاز والاحتكاك الداخلي إلى خارج المحرك. في ما يلي ، سنحاول أن نصبح أكثر دراية بنظام تبريد السيارة وأن نصبح أكثر دراية بمكونات هذا النظام.

ما أسباب استخدام نظام تبريد السيارة؟

يمكن لمحركات السيارات أن تتحمل قدرًا معينًا من الحرارة ، والتي تصل في معظمها إلى حوالي 400 درجة فهرنهايت.

 على الرغم من التقدم التكنولوجي وتحديث السيارات ، إلا أن أحد قيود محركات الاحتراق الداخلي لا يزال التسخين وإنتاج الحرارة الزائدة دون استخدام.

 قد لا تصدق أن أكثر من 70٪ من بنزين السيارة يتحول إلى حرارة غير صالحة للاستعمال بعد الاحتراق ، وأن 30٪ فقط منه سيصبح القوة الدافعة لمحركات السيارات

يتم إطلاق جزء كبير من الحرارة الناتجة عن الاحتراق في الأسطوانات بواسطة نظام العادم من حجرة المحرك ، لكن جزءًا منها يخترق المحرك ويسخن جزء الدفع في السيارة.

 يمكن أن تصل المحركات إلى نقطة الانهيار بسبب ارتفاع درجة الحرارة. هذا هو المكان الذي يلعب فيه دور نظام تبريد السيارة.

في الواقع ، هذا النظام لديه مهمة الحفاظ على درجة حرارة المحرك في القيمة المطلوبة. باختصار ، يتم استخدام نظام التبريد في السيارات بحيث تكون درجة حرارة غرفة الاحتراق مثالية ويتم الاحتراق بطريقة أفضل وبأقل تلوث ، كما أن الحرارة الزائدة لا تتسبب في عدم عمل زيت المحرك بشكل فعال. 

في الوقت نفسه ، فإن الحفاظ على الحرارة عند المستوى المطلوب يقلل من تآكل أجزاء المحرك ومكوناته . لا تنس أن المهمة الرئيسية لهذا النظام هي الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للمحرك.

أنواع أنظمة التبريد وتشغيلها

يمكن تقسيم نظام تبريد السيارة في فئة عامة إلى فئتين ؛

1. نظام تبريد الهواء

هذا النظام غير شائع لتبريد السيارة ولا يستخدم في سيارات اليوم. السيارة التي تستخدم هذا النظام ويمكن العثور عليها على طرق المدينة هي فولكس فاجن بيتل قديمة أو طراز بورش قديم جدًا. 

يستخدم هذا النظام مروحة قوية لتدوير الهواء داخل حجرة المحرك في السيارة. يستخدم نفس النظام لتبريد المحرك في الدراجات النارية منخفضة الحجم. 

يعتبر نظام التبريد هذا أرخص وأسهل في الصيانة من نظام التبريد السائل ، ولكنه يحتوي على ضوضاء أكثر وتلوث بيئي وبالتالي فهو أقل استخدامًا.

2. نظام التبريد السائل

كما يوحي الاسم ، يستخدم هذا النظام سائل تبريد مثل الماء لخفض درجة حرارة المحرك. 

يستخدم المصممون هذا النظام لتبريد المحرك في معظم السيارات اليوم ، وكذلك في الدراجات النارية كبيرة الحجم. 

إذا أردنا شرح تشغيل هذا النظام بإيجاز ، يجب أن نقول أنه في نظام التبريد مع السائل أو الماء أو أي مبرد آخر يتم توجيهه بواسطة مضخة من المبرد إلى محرك السيارة. 

يمتص سائل التبريد هذا حرارة المحرك ويعود إلى المبرد بعد التسخين ليبرد ويستمر في هذه الدورة.

مكونات نظام تبريد السيارة

يتكون نظام التبريد السائل من أجزاء مختلفة ، والتي سنقدمها فيما يلي.

المشعاع (الرادياتير)

في نظام التبريد السائل ، عندما يمتص السائل حرارة المحرك ، فإنه يذهب إلى المبرد. تتمثل المهمة الرئيسية للرادياتير في نقل هذه الحرارة إلى تدفق الهواء المحيط وبالتالي نقل حرارة المحرك إلى خارج المحرك. 

يوجد الرادياتير في معظم السيارات خلف الزجاج الأمامي مباشرةً لزيادة تدفق الهواء. وهي نفسها تتكون من سلسلة من الريش أو الأنابيب الحلزونية والألمنيوم المتعرج الذي يتدفق من خلاله الماء.

الآن لماذا يستخدمون الألمنيوم في المشعات؟ تذكر أنه بعد الذهب والفضة والنحاس ، يمكن تسمية الألومنيوم بالمعدن الرابع من حيث التوصيل الحراري.

 وفي الوقت نفسه ، فإن سعر هذا المعدن أرخص بالتأكيد من المعادن الثلاثة الأخرى المذكورة كما أنه يزن أقل. 

المعدن أكثر مقاومة للصدأ بسبب ملامسته للماء وله عمر أطول. كل هذه الأسباب أدت إلى استخدام هذا المعدن في صناعة المشعات. بعض المشعات مصنوعة أيضًا من النحاس.

 تذكر أيضًا أن هناك دائمًا ماء بارد في الجزء السفلي من المبرد وماء ساخن في الأعلى ، مما يشير إلى أن مدخل المبرد في الأعلى والمخرج في الأسفل.

غطاء المبرد

على الرغم من مظهرها البسيط “غطاء المبرد” ، إلا أن هذه القطعة لها أهمية خاصة. ليس من السيئ معرفة أن السائل الموجود داخل نظام تبريد السيارة يتم ضغطه مثل قدر الضغط. 

والسبب هو أنه في حالة عدم وجود هذا الضغط وعدم تدفق السائل بشكل مضغوط في النظام ، فإن هذا السائل يتبخر بسبب حرارة المحرك ويتحول إلى بخار.

 لكن هناك نقطة مهمة أخرى وهي أن الضغط المفرط لهذا السائل يمكن أن يؤدي أيضًا إلى إتلاف أجزاء ووصلات نظام التبريد. اذا مالعمل؟ وهنا تبرز أهمية “غطاء المبرد”. 

“غطاءالمبرد” لديه آلية صمام تجميع الضغط العالي. يعمل هذا الصمام القابل للسحب كصمام أمان ، وعندما يزداد ضغط السوائل داخل النظام كثيرًا ، يفتح الصمام الزنبركي ويتم توجيه السائل من المبرد إلى خزان آخر يسمى مصدر التمدد لتقليل ضغط السائل.

 عادة ما تكون الزيادة في الضغط التي تؤدي إلى عمل غطاء المبرد 15 رطلاً في البوصة.

مصدر التمدد وخرطوم التدفق الزائد

كما ذكرنا ، فإن السائل الموجود داخل نظام التبريد تحت ضغط ، وإذا وصل هذا الضغط إلى مستوى غير مصرح به ، يفتح الصمام النابض بغطاء الرادياتير ويتم توجيه السائل إلى مصدر التمدد من خلال خرطوم الفائض. 

المصدر أو خزان التمدد في معظم السيارات عبارة عن حاوية سعتها حوالي 2 لتر ومصنوعة من البلاستيك. أيضًا ، عندما ينخفض ​​ضغط السائل في نظام تبريد السيارة ، يتم إنشاء فراغ داخل المبرد وأنابيب نظام التبريد ويعود السائل إلى النظام من مصدر التمدد تلقائيًا.

في الواقع ، يعمل تقليل الضغط وخفض المبرد في المبرد مثل مكبس المحاقن ، حيث يسحب الماء من مصدر التمدد. 

وظيفة أخرى لمصدر التمدد هي أنه إذا أردنا إضافة الماء أو المبرد إلى نظام تبريد السيارة ، لم نعد بحاجة إلى فتح باب الرادياتير ويمكننا سكبه في مصدر التمدد.

مضخة مياه (الطلمبة)

يمكن القول أن أهم جزء في نظام تبريد السيارة هو مضخة المياه ، وهي القلب النابض لهذا النظام. 

تتمثل مهمة هذه المضخة في تدوير الماء في نظام التبريد أو ، بشكل أكثر دقة ، في الرادياتير والقنوات حول كتلة المحرك ، أي أنها توجه السائل البارد من المستوى السفلي للرادياتير إلى المحرك.

 مضخة الماء عبارة عن مضخة بسيطة تسحب قوة الضخ من المشبك عن طريق حزام. بالطبع ، تستخدم السيارات المائية الحديثة أيضًا مضخات المياه الكهربائية.

 تتكون مكونات مضخة المياه ، مثل أي مضخة مياه أخرى ، من دفاعات أو حلقات دائرية أو جوانات ، بالإضافة إلى حواف البكرة. بالطبع ، الجزء الذي يعاني أكثر من غيره هو الحلقة O أو حلقة الغسالة أو حشية مضخة المياه ، والتي يجب استبدالها في حالة حدوث عطل.

منظم الحراره

باختصار ، يمكن القول أن منظم الحرارة هو صمام حرارة بسيط يغلق عندما يبرد ويفتح عندما يسخن. 

طالما أن المبرد داخل النظام وفي الكتلة المحيطة بالمحرك بارد ولا يحتوي على الكثير من الحرارة ، يتم إغلاق هذا الصمام ويتدفق الماء في الأنابيب حول الأسطوانات بواسطة مضخة مياه. 

في هذه الحالة ، يوجد تدفق لسائل التبريد بين المحرك ومضخة المياه دون المرور عبر المبرد. كما ذكرنا ، يتم نقل حرارة المحرك إلى المبرد وتزداد درجة حرارة هذا السائل لحظة بلحظة. 

بمجرد ارتفاع درجة الحرارة إلى حوالي 71 إلى 88 درجة مئوية ، يعمل منظم الحرارة ويفتح الصمام. يؤدي فتح صمام الحرارة هذا إلى تدفق الماء أو سائل التبريد من كتلة المحرك إلى المبرد لتبريد سائل نظام التبريد. 

في هذه الحالة ، تقوم مضخة الماء بتوجيه المبرد هذه المرة من المبرد إلى المحرك وتستمر الدورة بهذه الطريقة.

ومن الجدير بالذكر هنا أن من أهم وظائف الترموستات تحسين أداء سخان السيارة. في الواقع ، إذا لم يكن هذا الجزء موجودًا في نظام تبريد السيارة ، لكان سخان السيارة قد تم تسخينه بعد فوات الأوان.

مروحة تبريد أو مروحة كهربائية

وظيفة الرادياتير هي تبريد السائل الساخن القادم من المحرك وإعادته إلى نظام التبريد ، ولكن كيف يتم ذلك؟ تتمثل إحدى الطرق في عبور طريق طويل بمقطع عرضي صغير ، وهو في الأساس نفس طريقة تصميم أنابيب الرادياتير. 

طريقة أخرى هي أن يتلامس الهواء مع هذا السائل الساخن الذي يمر عبر المبرد. يتم ذلك بواسطة مروحة تبريد أو مروحة كهربائية. 

في الواقع ، يعمل هذا الجزء كمنفاخ في نظام التبريد وهو مسؤول عن إنشاء دوران الهواء بين أنابيب الرادياتير بحيث يساعد ملامسة الهواء مع الأنابيب السائل الموجود داخل المبرد على التبريد بشكل أسرع. 

في السيارات القديمة ، تم استخدام مروحة لهذا الغرض ، والتي تستخدم حزامًا وبكرة لأخذ القوة الدافعة من العمود المرفقي وتدويره. 

كان دوران المكره دائمًا وبالتالي كان له الكثير من الاحتكاك.

بعد فترة ، قرر مصممو السيارات استخدام مراوح كهربائية بدلاً من هذه المراوح الميكانيكية. 

الطاقة المطلوبة لهذه الجماهير يتم توفيره من قبل البطارية و المولد ، وأنها ليست على الدوام. في الواقع ، تستخدم آلات المكربن ​​خرطوشة ، عندما ترتفع درجة حرارة سائل نظام التبريد ، تعمل هذه الخرطوشة ويتم إنشاء تيار كهربائي. 

في آلات الحقن ، يتم عمل هذه الرصاصة بواسطة جهاز استشعار. تنتقل معلومات مستشعر درجة حرارة السائل إلى وحدة التحكم الإلكترونية في السيارة أو الكمبيوتر ، حيث يتم إصدار أمر تشغيل المروحة أو إيقاف تشغيلها.

حزام المولد أو حزام المكره

أحد الأجزاء التي يجب فحصها من وقت لآخر في السيارات وتغييرها إذا لزم الأمر هو حزام مولد التيار المتردد أو حزام دولاب الدفع.

 الحزام في الواقع عبارة عن حلقة من مادة مرنة مثل الجلد والمطاط والبوليمر وما إلى ذلك والتي تربط بين العمودين الدوارة. 

تحتاج العديد من أجزاء السيارة إلى حركة دورانية ويتم الحصول على هذه الحركة من خلال نفس حزام المولد وبمساعدة الصمامات من العمود المرفقي للمحرك. 

حزام المولد أو المكره مسؤول عن نقل طاقة المحرك أو فترة العمود المرفقي إلى مكونات مثل مولد التيار المتردد ومضخة المياه ونظام التبريد ونظام تكييف الهواء ومضخة التوجيه الهيدروليكي. 

في السيارات القديمة ، ينقل هذا الحزام أيضًا الطاقة إلى دافع نظام التبريد ، ولهذا يُعرف باسم حزام المكره.

ماء المبرد أو السائل

في نظام تبريد المحرك المبرد بالسائل ، يلعب نفس السائل أو ما يسمى بـ “ماء الرادياتير” الدور الرئيسي. 

بالتأكيد لا تستخدم المياه العادية لهذا الغرض لأنها تسبب التآكل في أجزاء مختلفة من نظام التبريد وإمكانية التجمد في المواسم الباردة عالية. 

في الماضي البعيد ، تم استخدام مزيج من الماء والكحول في نظام التبريد ، ولا يتجمد هذا الخليط إلى درجة حرارة 15 درجة تحت الصفر ؛ لكن كان لديه مشكلتان. أحدهما أنه يفقد كفاءته عند درجات حرارة أقل من 15 درجة تحت الصفر ، والآخر هو أن وجود الشوائب والأملاح في الماء لا يزال يسبب التآكل.

 لكنهم اليوم يستخدمون الحلول التي نعرفها باسم “مضاد التجمد”. بالطبع ، ضع في اعتبارك أن هذه الحلول ليست فقط مضادًا للتجمد ولكنها أيضًا مضادة للغليان ، لذلك يجب استخدام هذا المحلول في كل من الصيف والشتاء.

درجة حرارة سائل التبريد أو مستشعر لمبة الماء

كما ذكرنا فإن السيارات الأحدث تستخدم مراوح كهربائية لتبريد سائل الرادياتير الذي لا يعمل بشكل دائم على عكس تراخيص السيارات القديمة. 

تم استخدام هذه المراوح عندما ذهب الماء الساخن إلى المبرد. لكن كيف يتم التحكم في هؤلاء المشجعين؟ تم تصميم مبرد الماء أو مستشعر درجة حرارة السائل لنظام التبريد لهذا الغرض بالضبط. 

يوجد هذا المستشعر أو الخرطوشة عادةً في حاوية منظم الحرارة وترسل معلوماتها إلى وحدة التحكم الإلكترونية أو كمبيوتر السيارة.

 يأمر الكمبيوتر أيضًا تشغيل المروحة أو إيقاف تشغيلها. تُستخدم بيانات خرطوشة الماء أو المستشعر هذا أيضًا لعرض درجة حرارة المحرك للسائق في المقصورة. 

تحتوي بعض السيارات على أكثر من جهاز استشعار ورصاصة ، وإذا تعطل هذا الجزء ، فلن تعمل المراوح بشكل صحيح وسترتفع درجة حرارة سائل التبريد بشكل كبير.

سخان السيارة

يجب أيضًا اعتبار سخانات السيارة جزءًا من نظام تبريد السيارة. يرتبط تشغيل هذا السخان بشكل كامل بالحرارة الناتجة عن السائل داخل نظام التبريد ، ويدخل نفس الماء إلى السخان من خلال الخراطيم. في الواقع ، يوجد قلب داخل المدفأة يشبه المبرد. 

يدخل السائل الساخن القلب وبمساعدة منفاخ ، يتم نقل حرارته إلى مقصورة السيارة.

الاسطوانات

يتدفق سائل نظام التبريد إلى الحجرة حول الأسطوانات ورؤوس الأسطوانات ، وتسمى أيضًا كتل المحرك ، وتحبس المحرك. 

هذا السائل ، كما ذكرنا ، عبارة عن خليط من الماء المقطر ومضاد التجمد. الآن ، إذا لم يستخدم السائق مانع التجمد بسبب الإهمال وقام بصب الماء الفارغ في نظام التبريد ، فقد يتسبب ذلك في قضمة الصقيع في مواسم البرد من العام وفي النهاية تنفجر أو تشقق رأس الأسطوانة.

يستخدم مصممو محركات السيارات طريقة الصب في قوالب الرمل لصنع رؤوس الأسطوانات. أخيرًا ، عندما يبرد المعدن المنصهر ، يجب إزالة هذه الرمال من الجزء ، مما يؤدي إلى إحداث ثقوب كبيرة في رأس الأسطوانة.

 في نهاية العمل ، يغلق المصممون هذه الثقوب ببكرات فولاذية. تتمثل إحدى ميزات هذه الملفات في أنه عندما يتم سكب الماء الفارغ عن طريق الخطأ في نظام التبريد ويتجمد ، فإن هذه الملفات تخرج من مكانها ولا يتضرر رأس الأسطوانة.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى