Aušinimo skysčio valdymo vožtuvo paskirtis ir aušinimo sistema

Aušinimo sistema yra svarbi automobilio variklio dalis. Pagrindinė jos funkcija - palaikyti tinkamą variklio darbinę temperatūrą ir išvengti perkaitimo. Veikdamas variklis generuoja daug šilumos. Jei šiluma nebus laiku išsklaidyta, variklis gali perkaisti ir sugesti.

Aušinimo sistemos principas ir komponentai

Aušinimo sistemos principas pagrįstas šilumos laidumu ir konvekcija: aušinimo skystis cirkuliuoja per variklį, sugeria šilumą ir perneša ją į radiatorių, kur ji atšaldoma.

Pagrindiniai aušinimo sistemos komponentai

• Aušinimo skystis: Aušinimo sistemose naudojamas specialus skystis, vadinamas aušinimo skysčiu (antifrizu), kuris paprastai yra vandens ir glikolio (etileno arba propileno) mišinys, papildytas priedais, kurie apsaugo nuo korozijos, kavitacijos, putų susidarymo ir nuosėdų kaupimosi.
• Vandens siurblys (pompa): Yra atsakingas už aušinimo skysčio ištraukimą iš aušinimo sistemos ir jo įstūmimą į variklį, cirkuliuoja skystį po visą sistemą.
• Radiatorius: Svarbi aušinimo sistemos dalis. Aušinimo skystis cirkuliuoja per variklį, o tada į radiatorių, kur per metalinius briaunus atiduoda šilumą aplinkai. Radiatorius yra sudarytas iš mažo skersmens vamzdelių su grotelėmis, kurios padidina šilumos atidavimo į aplinką paviršių.
• Termostatas: Termostatas kontroliuoja aušinimo skysčio cirkuliacijos greitį automobilyje ir padeda užtikrinti, kad variklis išlaikytų pastovią darbinę temperatūrą.
• Ventiliatorius: Traukia orą pro radiatorių. Automobiliui judant, tarp radiatoriaus grotelių susidaro oro srautas. Jei jo nepakanka, ventiliatorius sukuria papildomą oro srautą.
• Šilumokaitis (salono šildytuvas): Į aušinimo skysčio cirkuliacijos grandinę yra įjungtas salono šildytuvas, kurio veikimo principas analogiškas radiatoriaus, tačiau jo paskirtis - pašildyti orą ir nukreipti jį į automobilio saloną.
• Temperatūros jutiklis: Skirtas informacijai apie variklio temperatūrą į prietaisų skydelį tiekti. Jutiklis yra daugiafunkcis, informuoja vairuotoją ir siunčia duomenis maitinimo sistemos valdymo blokui (ECU).

Uždarą priverstinę skysčio aušinimo sistemą sudaro bloko ir cilindrų galvučių aušinimo ertmės, radiatorius, skysčio siurblys, termostatas, ventiliatorius, jungiamieji vamzdžiai, šiluminio režimo reguliavimo ir temperatūros kontrolės prietaisai. Sistema skysčiu pripildoma pro vamzdelį, įlituotą į radiatoriaus viršutinį bakelį ir uždaroma dangteliu. Skysčiui iš sistemos išleisti apatiniame radiatoriaus bakelyje ir variklio bloke įtaisyti čiaupai. Skystį cirkuliuoti verčia išcentrinis siurblys. Jis pumpuoja skystį į skirstymo kanalą, iš kurio pro angas patenka į aušinimo ertmes ir aušina viršutines cilindrų įvorių dalis. Daugumos variklių skysčio siurblys įtaisytas priekinėje bloko dalyje; jį suka diržinė pavara. Prie variklio aušinimo sistemos prijungtas automobilio salono šildytuvas.

Aušinimo skysčio vožtuvų tipai ir veikimo principas

Pramoniniuose aušintuvuose plačiai naudojami šilumos plėtimosi vožtuvai. Jie ne tik kontroliuoja skysčio tiekimą garintuvui, bet ir veikia kaip droselinė sklendė sočiųjų skysčio šaltnešiui. Pagal struktūrą šilumos plėtimosi vožtuvai skirstomi į du tipus: vidinio ir išorinio balanso.

Išorinio balanso šiluminio plėtimosi vožtuvas

Siekiant sumažinti atidarymo perkaitimą ir padidinti garintuvo šilumos perdavimo ploto efektyvumą, atsižvelgiant į slėgio nuostolius garintuve, paprastai pasirenkamas išorinio balanso tipo šiluminis plėtimosi vožtuvas, jei garinimo temperatūra ties išleidimo anga nukrenta daugiau nei 2-3 °C, lyginant su temperatūra ties įleidimo anga.

Išorinio balanso šiluminio plėtimosi vožtuvo veikimo principas grindžiamas jėgos balansu. Veikiant vandens aušintuvui, viršutinę elastinės metalinės diafragmos dalį veikia darbinės terpės slėgis P3 temperatūros jutiklio pakuotėje, o apatinę dalį veikia garintuvo išleidimo slėgis P1 ir spyruoklės jėga P2. Šių trijų jėgų veikimo dėka diafragma juda aukštyn arba žemyn, reguliuodama vožtuvo angą ir taip kontroliuodama skysčio tiekimą garintuvui.

Kai į garintuvą patenkančio skysčio kiekis yra mažesnis už garintuvo šilumos apkrovą, padidėja garų perkaitimas garintuvo išleidimo angoje. Slėgis virš diafragmos tampa didesnis nei apačioje, todėl diafragma pasislenka žemyn, per išmetimo strypą suspaudžia spyruoklę ir pakelia vožtuvo adatą, atidarydama vožtuvo angą bei didindama skysčio tiekimą. Priešingai, kai tiekiamo skysčio kiekis viršija garintuvo šilumos apkrovą, sumažėja garų perkaitimas, sumažėja slėgis temperatūros jutiklio sistemoje. Kai virš diafragmos esanti jėga tampa mažesnė už apatinę, diafragma išsipučia aukštyn, spyruoklė plečiasi, išstūpimo strypas juda aukštyn ir uždaro vožtuvo angą, mažindamas skysčio tiekimą. Šiluminio plėtimosi vožtuvo perkaitimas susideda iš atidarymo ir veiksmingo perkaitimo.

Aušinimo skysčiai ir jų svarba

Automobilių varikliams aušinti naudojamas aušinimo skystis, kuris cirkuliuoja variklio cilindrų bloko, galvutės ir radiatoriaus kanalais. Dažniausiai tai yra etilenglikolio vandens tirpalas, pasižymintis aukštesne virimo ir žemesne užšalimo temperatūra nei paprastas vanduo. Šio skysčio cirkuliaciją užtikrina aušinimo skysčio siurblys, dažnai varomas nuo alkūninio veleno.

Automobilių aušinimo skysčiai, dar vadinami antifrizu, yra esminis komponentas, užtikrinantis variklio sklandų veikimą ir ilgaamžiškumą. Nors dažnai apie juos prisimenama tik esant ekstremalioms oro sąlygoms, svarbu žinoti, kad jų tinkama priežiūra ir pasirinkimas yra būtini visais metų laikais. Tinkamai parinktas aušinimo skystis padeda reguliuoti variklio temperatūrą, apsaugodamas jį nuo perkaitimo vasarą ir užšalimo žiemą. Be to, modernūs aušinimo skysčiai turi inhibitorius, kurie apsaugo metalinius variklio ir aušinimo sistemos komponentus nuo korozijos ir kavitacijos. Efektyvus šilumos perdavimas yra būtinas, kad variklis veiktų optimaliomis sąlygomis.

Pasirenkant aušinimo skystį, būtina atsižvelgti į automobilio gamintojo rekomendacijas, kurios dažnai nurodomos automobilio naudotojo vadove. Daugelis gamintojų rekomenduoja naudoti skysčius, atitinkančius originalios įrangos gamintojų (OEM) specifikacijas. Reguliariai tikrinkite skysčio lygį ir jo spalvą bei kokybę. Jei skystis yra rudas ar drumstas, tai gali reikšti, kad jis yra užterštas ir prarado savo savybes. Venkite maišyti skirtingų tipų ar skirtingų gamintojų aušinimo skysčius, nes tai gali sumažinti jų efektyvumą ir sukelti nepageidaujamą cheminę reakciją. Jei vis dėlto papildėte aušinimo skysčio sistemą universaliu skysčiu ar kito gamintojo aušinimo skysčiu, rekomenduojama su tokiu aušinimo skysčių miksu nevažinėti ilgai ir esant galimybei pasikeisti visą sistemoje esantį skystį nauju. Tinkamas aušinimo skysčio pasirinkimas ir priežiūra yra esminis žingsnis siekiant užtikrinti, kad jūsų automobilis veiktų patikimai ir efektyviai visais metų laikais.

Automobilių radiatoriai konstruojami taip, kad net sunkiausiomis sąlygomis galėtų išlaikyti aušinimo skysčio temperatūrą žemesnę už jo virimo temperatūrą. Laikui bėgant, etilenglikolio tirpalas praranda savo savybes ir yra užteršiamas, todėl būtina periodiškai keisti aušinimo skystį pagal gamintojo nurodytą laikotarpį, paprastai ne trumpesnį nei treji metai. Be to, aušinimo skystis atlieka aušinimo sistemos elementų, daugiausia siurblio, tepimo funkciją, taip pailgindamas jų naudojimo laikotarpį. Dėl šios priežasties nepatartina aušinimo sistemose naudoti paprasto vandens.

Išmetamųjų dujų recirkuliacijos (EGR) vožtuvas

EGR vožtuvas yra esminis šiuolaikinių automobilių variklių komponentas, skirtas sumažinti kenksmingų emisijų kiekį ir pagerinti variklio efektyvumą. Jo pagrindinė funkcija - nukreipti dalį išmetamųjų dujų atgal į variklio degimo kameras. Šis procesas padeda sumažinti degimo temperatūrą ir, atitinkamai, sumažinti azoto oksidų (NOx) susidarymą.

NOx dujos yra kenksmingi teršalai, prisidedantys prie smogo ir rūgštinio lietaus susidarymo, todėl jų išmetimas yra griežtai reguliuojamas aplinkosaugos agentūrų visame pasaulyje. EGR sistema veikia recirkuliuodama nedidelį išmetamųjų dujų kiekį atgal į variklio įsiurbimo sistemą, kur jos susimaišo su įeinančiu oru. Pats EGR vožtuvas yra atsakingas už šio išmetamųjų dujų srauto kontrolę.

EGR vožtuvo veikimo principas

1. Išmetamųjų dujų recirkuliacija: Kai variklis veikia, EGR vožtuvas atsidaro ir leidžia daliai išmetamųjų dujų iš išmetimo kolektoriaus tekėti atgal į įsiurbimo kolektorių.
2. Žemesnė degimo temperatūra: Sumaišius išmetamąsias dujas su grynu oru, bendra degimo temperatūra degimo kameroje sumažėja.
3. Valdomas variklio valdymo bloko (ECU): EGR vožtuvą paprastai valdo automobilio ECU, kuris, atsižvelgiant į tokius veiksnius kaip variklio greitis, apkrova ir temperatūra, užprogramuotas atidaryti ir uždaryti vožtuvą.

Yra du pagrindiniai EGR vožtuvų tipai - vakuuminiai ir elektroniniai (arba aušinimo skysčio/vakuuminiai valdomi). Elektroniniai vožtuvai yra sudėtingesni ir dažniau naudojami šiuolaikinėse transporto priemonėse, nes leidžia tiksliau valdyti išmetamųjų dujų srautą.

EGR vožtuvo privalumai

• NOx emisijų mažinimas: Tai pagrindinė EGR vožtuvo funkcija, padedanti kovoti su oro tarša ir jos neigiamu poveikiu sveikatai bei aplinkai.
• Geresnis degalų vartojimo efektyvumas: Sumažinus degimo temperatūrą, variklis gali veikti efektyviau ir deginti degalus kontroliuojamiau, taip taupant kurą.
• Geresnis variklio veikimas: EGR vožtuvas padeda sumažinti variklio trankymą (išankstinį detonaciją), kuris gali atsirasti, kai oro ir kuro mišinys užsiliepsnoja anksčiau laiko.
• Atitiktis aplinkosaugos standartams: Šiuolaikinės transporto priemonės privalo atitikti griežtus aplinkosaugos standartus, o EGR sistema yra vienas iš būdų tai pasiekti.

EGR aušintuvas

EGR aušintuvas (arba išmetamųjų dujų recirkuliacijos aušintuvas) vaidina lemiamą vaidmenį šiuolaikiniuose automobilių varikliuose, padėdamas ne tik sumažinti kenksmingų teršalų kiekį, bet ir išlaikyti variklio efektyvumą. Nors pati EGR sistema grąžina dalį išmetamųjų dujų atgal į variklio degimo kamerą, siekiant sumažinti NOx emisijas, šios išmetamosios dujos yra itin karštos ir netinkamai valdomos gali pakenkti varikliui. EGR aušintuvas yra EGR sistemos dalis, kurios paskirtis - atvėsinti išmetamąsias dujas prieš joms vėl patenkant į variklio įsiurbimo sistemą. Tai apsaugo variklį nuo perkaitimo ir užtikrina, kad degimo procesas išliktų efektyvus.

EGR aušintuvo veikimo principas

EGR aušintuvas veikia panaudodamas variklio aušinimo skystį arba orą, kad sumažintų išmetamųjų dujų temperatūrą:

1. Išmetamųjų dujų recirkuliacija: EGR sistema paima nedidelę dalį išmetamųjų dujų iš variklio išmetimo sistemos ir nukreipia jas atgal į įsiurbimo kolektorių.
2. Išmetamųjų dujų aušinimas: Prieš grįžtant į įsiurbimo sistemą, išmetamosios dujos praeina per EGR aušintuvą. Čia jos atiduoda savo šilumą, paprastai variklio aušinimo skysčiui arba aplinkos orui.
3. Atšaldytų išmetamųjų dujų grąžinimas: Atvėsintos išmetamosios dujos vėl patenka į įsiurbimo kolektorių.

Dažniausiai naudojami aušinimo skysčiu pagrįsti EGR aušintuvai. Šie aušintuvai naudoja transporto priemonės variklio aušinimo skystį (dažniausiai vandens ir antifrizo mišinį), kad sugertų išmetamųjų dujų šilumą. Rečiau pasitaiko oro pagrindu pagaminti EGR aušintuvai, kurie išmetamosioms dujoms aušinti naudoja aplinkos orą per specialų šilumokaitį.

EGR aušintuvo privalumai

• Išmetamųjų teršalų mažinimas: Aušintuvo dėka sumažinama NOx emisija, nes žemesnė degimo temperatūra stabdo jų susidarymą.
• Apsauga variklio komponentų: Išmetamosios dujos yra itin karštos. Netinkamai atvėsintos jos gali smarkiai pažeisti variklio įsiurbimo vožtuvus, stūmoklius ir kitas svarbias dalis. EGR aušintuvas apsaugo šias dalis nuo karščio daromos žalos.
• Pagerinta degalų efektyvumas: Sumažindamas degimo temperatūrą ir mažindamas variklio trankymą, EGR aušintuvas prisideda prie geresnio degalų efektyvumo.
• Pagerintas bendras variklio efektyvumas: Užkertant kelią per dideliam karščiui, EGR aušintuvas padeda palaikyti optimalų variklio degimo proceso efektyvumą, išlaikant tinkamą kuro ir oro balansą degimui.

Dažni aušinimo sistemos gedimai ir priežiūra

Pagrindinis požymis, kad turime gedimą, vienaip ar kitaip susijusį su aušinimo sistema, yra variklio temperatūros padidėjimas, kitaip tariant, perkaitimas. Tačiau praktika rodo, kad tai yra jau pasekmė kito gedimo, o priežastys tam gali būti labai įvairios. Šios priežastys yra gerai žinomos, tačiau, kai kurios jų, iš pirmo žvilgsnio atrodančios nereikšmingos, taip pat gali turėti įtakos į automobilio variklio darbinės temperatūros padidėjimą. Šių gedimų skaičius yra ne toks jau mažas, be to, dažnai jie vienas su kitu būna susiję. Todėl tenka sugaišti daug laiko, nustatant pagrindinę variklio kaitimo priežastį.

Aušinimo sistemos diagnostiką apsunkina tai, kad beveik visų šiuolaikinių automobilių aušinimo sistemos yra uždaro tipo, t.y. neturi susisiekimo su atmosfera. Kaip žinoma iš fizikos, kylant slėgiui, taip pat didėja virimo temperatūros reikšmė. Savaime suprantama, kad didėjant virimo temperatūros reikšmei, mažėja pačio virimo proceso atsiradimo galimybė. Yra automobilių, kurių antras aušinimo sistemos ventiliatoriaus greitis įsijungia prie 105C. Esant tokiai temperatūrai, atsiradęs nesandarumas sukels virimo procesą (dėl slėgio kritimo) aušinimo sistemoje ir tuo pačiu sutriks aušinimo skysčio cirkuliacija.

Dažniausi komponentų gedimai

• Radiatorius: Dėl nereguliaraus arba pavėluoto aušinimo skysčio keitimo gali užsikimšti radiatoriaus vamzdeliai, todėl radiatorius praranda savo funkcionalumą ir nebeužima skysčio tiek, kiek reikėtų, o tai veda prie variklio perkaitimo. Radiatorių gedimai paprastai yra mechaniniai. Dėl jų prarandamas sandarumas ir prasisunkia aušinimo skystis. Nors radiatoriaus eksploatavimo laikas yra labai ilgas, siekiant išlaikyti jo gerą būklę, būtina naudoti tik aukštos kokybės, nuo korozijos apsaugančius aušinimo skysčius.
• Aušinimo skysčio siurblys (vandens pompa): Mažiausiai atsparus gedimams aušinimo sistemos elementas - tai aušinimo skysčio siurblys. Greičiausiai nusidėvi jo ašies guoliai, todėl atsiranda triukšmas ir aušinimo skysčio prasisunkimas. Aušinimo skysčio siurblio guolių ilgaamžiškumui didelę reikšmę turi tinkamas jo sumontavimas bei pavaros diržo įtempimas. Aušinimo skysčio prasisunkimą gali sukelti ne tik guolių nusidėvėjimas, bet ir riebokšlių nusidėvėjimas arba pažeidimas, kuris priklauso nuo aušinimo skysčio kokybės. Užterštumas pagreitina riebokšlių nusidėvėjimą.
• Termostatas: Dažnai nutinka taip, kad aušinimo sistemoje esantys termostatai sugenda. Jei termostatas užstringa uždarytoje padėtyje, variklis perkaista. Jei jis atsidaro per anksti ar nepilnai, variklis nepasiekia darbinės temperatūros, kas gali sukelti prastesnį automobilio darbą, padidėjusias kuro sąnaudas.
• EGR vožtuvas: Dėl natūralaus susidėvėjimo, anglies kaupimosi ar kitų gedimų, gali kilti problemų su EGR vožtuvu, pavyzdžiui, užsikimšimas ar sugedimas. Tai gali sukelti išmetamųjų teršalų padidėjimą, prastesnes degalų sąnaudas ir variklio našumo sumažėjimą.
• EGR aušintuvas: Gali atsirasti aušinimo skysčio nuotėkis, užsikimšimas dėl anglies nuosėdų ar paties aušintuvo gedimas dėl korozijos. Tai gali lemti variklio perkaitimą.

Aušinimo sistemos priežiūra ir diagnostika

Reguliarus aušinimo sistemos patikrinimas ir priežiūra yra būtini norint užtikrinti jos ilgaamžiškumą ir efektyvumą:

• Aušinimo skysčio keitimas: Būtina periodiškai keisti aušinimo skystį pagal gamintojo nurodytą laikotarpį, paprastai ne trumpesnį nei treji metai.
• Sandarumo tikrinimas: Vienas iš būdų patikrinti sandarumą yra naudojant suspausto oro padavimo magistralę arba specializuotus rankinius siurblius. Patartina lygiagrečiai atlikti ir oro pašalinimo procedūrą, atidarius salono apšildymą.
• Galvutės sandarumo testas: Naudojant galvutės tarpinės sandarumo testerį (CO2 pralaidumo testerį) galima aptikti CO2 aušinimo sistemoje, kas rodo, kad galvutės tarpinė arba pati galvutė yra nesandari.
• Radiatoriaus praplovimas: Laikui bėgant radiatoriaus vamzdeliai gali užsikimšti, todėl būtina periodiškai praplauti radiatorių.
• Aušinimo skysčio siurblio (vandens pompos) patikra: Keičiant paskirstymo diržą, rekomenduojama keisti ir vandens pompą, taip pat patikrinti diržo įtempimą ir guolių būklę.
• Termostato patikra: Termostatą galima patikrinti panardinus jį į karštą, beveik verdantį vandenį ir stebint jo atsidarymą.
• EGR vožtuvo ir aušintuvo valymas: Reguliarus anglies sankaupų valymas gali padėti išvengti užsikimšimo.
• Aušinimo sistemos užpildymas: Naudojamas specialus prietaisas, skirtas aušinimo sistemos užpildymui aušinimo skysčiu, pvz., KVB 01.
• Radiatoriaus kamščio tikrinimas: Kamštis turi slėgio vožtuvą, kurio neteisingas funkcionavimas gali sukelti variklio temperatūros didėjimą. Kamščio tikrinimui naudojamas suspaustas oras ir specializuoti adapteriai.
• Aušinimo skysčio užšalimo temperatūros matavimas: Atliekamas specialiu prietaisu (refraktometru).

Laiku nepastebėjus variklio temperatūros padidėjimo, labai dažnai įvyksta kur kas rimtesni gedimai, kurie susiję su variklio galvutės tarpinės pažeidimu bei pačios galvutės trūkiais. Tokiais atvejais variklio remontas neišvengiamas. Pagrindiniai požymiai rodantys, kad jau įvyko paminėti gedimai yra padidėjęs aušinimo sistemoje slėgis, neveikiantis salono apšildymas bei užverdantis aušinimo skystis. Visus šiuos reiškinius sąlygoja į aušinimo sistemą patenkanti kompresija. Ši kompresija sutrikdo normalią aušinimo skysčio cirkuliaciją aušinimo sistemoje.

Sauga dirbant su aušinimo sistema

Tvarkant aušinimo sistemą, būtina laikytis nustatytų saugos technikos reikalavimų, kadangi aušinimo skystis yra nuodingas. Dirbant prie įkaitusios aušinimo sistemos ypač atidžiai reikia saugoti akis ir neuždengtas kūno vietas. Prieš bandant atidaryti radiatoriaus dangtelį, reikia įsitikinti, ar jau atvėso aušinimo skystis. Sandariai užsuktas jis padidina spaudimą ir neleidžia skysčiui užvirti. Rekomenduojama dangtelio neatidarinėti, kol jis labai karštas. Prieš apžiūrint ventiliatorių reikėtų prisiminti, kad, kai jis sukasi, sparnelių nesimato, o elektra varomi ventiliatoriai gali pradėti veikti net ir išjungus variklį, todėl prieš pradedant darbus reikia išjungti energiją.

tags: #valdymo #voztuvas #ausinimo #skystis #paskirtis