سیستم خنک کننده خودرو

سیستم خنک کننده خودرو

وظیفه دستگاه خنک کاری موتور احتراقی آن است که از بالا رفتن درجه حرارت موتور و ایجاد ضایعات در اجزای موتور جلوگیری نماید.آب در اطراف سیلندر و سرسیلندردر مجاری مخصوصی حرکت می کند .برای آنکه سرعت خنک کاری مواضع گرم افزایش یابد توسط پمپی آب را به حرکت در میاورند . پمپ آب یا واتر پمپ وظیفه دارد آب را از قسمت پایین رادیاتور کشیده و آن را به مجاری اطراف سیلندر برساند.آب پس از گرفتن گرمای سلیندرها به سر سیلندر هدایت گردیده و گرمای محفظه احتراق و سیت سوپاپها را نیز گرفته و بوسیله لوله لاستیکی از بالا به رادیاتور می ریزد.
خصوصیات سیستم خنک کننده:
1- کاهش گرمای آب (تادرجه حرارت c80)
توجه :درجه حرارت آب موتور نباید بیش از c3 بالاتر ازحد مجاز باشد
2- جریان هوای خارج را کشیده آب رادیاتور را خنک می کند
سیستم خنک کاری ترموسیفون:
اساس کار ترموسیفون بر اصل انبساط و انقباض حجم آب بعلت تغییرات درجه حرارت استوار است قبل از سال 1940 میلادی ترموسیفون تنها روش خنک کاری موتورهای احتراقی محسوب می گردید.در این روش آب داغ از لوله نسبتا قطوری که در بالای موتور قرار داشته در اثر خاصیت جابجائی انتقال پیدا نموده و به بالای رادیاتور میریزد. آب گرم در رادیاتور سرد شده و منقبض می گردد و چون آب سرد دارای وزن مخصوص زیادتری میباشد به پائین رادیاتور جریان پیدا کرده و چرخش خود به خود آن ادامه می یابد. در این روش عمل تبادل حرارت بکندی انجام می شود.

دستگاه سیستم خنک کننده تشکیل شده از:
• رادیاتور
• لوله ناقل آب
• واتر پمپ
• مجاری آب در بلوک سیلندر
رادیاتور:
رادیاتور وسیله ای است که در آن قسمتی از گرمای آب گرفته شده و به هوا منتقل می شود و در جلوی موتور بعد از فن نصب می شود و با سطح تشعشع فراوانی که دارد تبادل حرارتی معینی را انجام می دهد.

انواع رادیاتور:

• رادیاتور عمودی:در این نوع رادیاتور جریان سیال خنک کننده از طرف بالا رادیاتور وارد شده بعد از خنک کاری از ناحیه کف ان خارج می شود.
• رادیاتور افقی: در این نوع رادیاتور سیال از جهت عرضی وارد و بعد از عبور شبکه ها به طریق افقی از آن خارج می شود.

مجاری آب و فن:

فن: فن در قسمت جلوی موتور مقابل رادیاتور نصب شده و بوسیله تسمه از موتور ویا بوسیله موتور خود میچرخد و باعث مکیدن هوا از لای پره های رادیاتور میشود که باعث کاهش دما شده.
مجاری آب: دربدنه موتور وسرسیلندر محفظه های برای عبور جریان آب در اطراف سیلندرها و سوپاپها درسر سیلندر تعبیه شده است.

ترموستات:
برای ثابت نگه داشتن درجه حرارت موتورجهت احتراق در قسمت خروجی سرسیلندر ترموستات قرار میدهند که وظیفه ان یکنواخت نگه داشتن درجه حرارت موتور می شود ترموستا ت در موقع سرد بودن خودرو بسته می با شد.

واترپمپ:
آب را از پایین رادیاتور کشیده بعد ازعبور دادن آن از مجاری آب موتور به بالای رادیاتور رسانده این پمپ در قسمت جلوی موتور و پایین تر از فولی پروانه روی موتور نصب می شود ونیروی خود را از موتور بوسیله تسمه می گیرد.
  
پروانه خنک کن:
پروانه با سرعت متغییر:
بعضی از پروانه ها را از نوع کلاچ هیدرولیکی میسازند که حاوی روغن سلیکونی میباشند. در این روش چرخش فولی به روغن نیروی جنبشی داده وروغن پروانه را میگرداند. یعنی کوپلینگ محرک پروانه روغن سیلیکون است
انواع پروانه های هیدرولیکی:
1-پروانه سرعت متغیر با ورقه بی متال
2-پروانه سرعت متغیر با بی متال مارپیچی
3-پروانه قابل انعطاف
پروانه سرعت متغیر با ورقه بی متال:
در این سیستم یک نوار بی متال ویک پیستون کنترل کوچک بکار رفته است.وظیفه پیستون کنترل نمودن روغن ورودی به کلاچ میباشد. بی متال در موقعی که درجه حرارت محیط کم است بطرف خارج خم می شود و در نتیجه اجازه میدهد پیستون کنترل حرکت زیادتری به طرف خارج انجام دهد.که با حرکت بیشتر پیستون بخارج روغن از محفظه کلاچ به مخزن بازگشت کرده و در اثر کمبود روغن کوپلینگ پروانه با سرعت آهسته تری میچرخد.

پروانه سرعت متغیربا بی متال خارجی:

در این روش یک فلز بی متال فنری بکار رفته است .در موقع گرم و سرد شدن موتور فنر بی متال تغییر حالت داده و پیستون کنترل روغن کوپلینگ را حرکت میدهد.بقیه حالت کار این سیستم مانند نوع اول است.
پروانه قابل انعطاف:
پره های پروانه قابل انعطاف را توری میسازند که در سرعت های زیاد تغییر زاویه داده و مکش را بیشتر انجام میدهد.
انواع سیستم خنک کننده:
سیستم مدار بسته ( تحت فشار)
سیستم مدار باز( بدون فشار)

سیستم مدار بسته:
همانطور که می دانید برای بالا بردن دمای جوش مایعات از جمله آب میتوانید فشار آن را افزایش داد. در این سیستم جهت افزایش دمای جوش مایع سیستم خنک کننده از درب رادیاتور با فشار بالا استفاده می شود.در این سیستم یک منبع انبساط برای جمع اوری مایع اضافی سر ریز شده از رادیاتور در زمان گرم شدن موتور تعبیه شده است در طی گرم شدن موتور آب رادیاتور افزایش حجم می یابد و به این منبع منتقل میشود.با کاهش دما و کاهش فشار مایع به مدار بر می گردد.
سیستم مدار باز:
دراین سیستم بر خلاف سیستم مدار بسته منبع انبساط استفاده نشده است وفقط به افزایش فشار سیستم خنک کننده اکتفا شده است .در این سیستم به منظور جلوگیری از ایجاد خلا پس از سرد شدن موتور یک سوپاپ درون درب رادیاتور تعبیه شده است. با افزایش دما مایع سیستم خنک کننده اضافی از طریق یک لوله پلاستیکی به بیرون از رادیاتور منتقل میشود و در زمان سرد شدن موتور هوای محیط خارج به داخل رادیاتور منتقل میشود.
در صورت خرابی سوپاپ عملیات فوق مختل شده و باعث جوش آوردن و همچنین کاهش مایع درون سیستم شده.
مایع سیستم خنک کننده:
این مایع مخلوطی از آب خالص و مایع ضدیخ است درصد اختلاط آنها بستگی به درجه حرارت محیط دارد.

خواص مایع ضد یخ:
جلوگیری از خوردگی ورسوب زدایی در سیستم خنک کننده.

کاهش نقطه انجماد و افزایش نقطه جوش مایع سیستم خنک کننده.

درب رادیاتور:
درب رادیاتور از یک فنر و تعدادی واشر آب بندی تشکیل شده است.

خواص استفاده فنر در درب رادیاتور:
1.جلوگیری از خروج مایع سیستم خنک کننده از داخل رادیاتور در اثر افزایش دمای آب
2.ایجاد فشار نسبی در سیستم خنک کننده جهت افزایش دمای نقطه جوش
کولر خودرو:
در عصر حاضر دیگر وجود کولر در اتومبیل به عنوان یک وسیله لوکس تلقی نمی‌شود بلکه کولر اتومبیل به عنوان ضرورتی مطرح می‌گردد که ضامن استفاده از اتومبیل توام با امنیت و آرامش خاطر است.
احتیاجی به توضیح نیست که هنگامی که اتومبیل شما مجهز به کولر باشد، می‌توانید با اعصاب آرامتر و راحت‌تر به رانندگی بپردازید. زیرا هرگز گرمای طاقت فرسا، گازهای خطرناک، گرد و غبار و سر و صدا به داخل اتومبیل شما راه نخواهد یافت.
سیستم کولر اتومبیل در واقع از مجموعه قطعاتی تشکیل شده است که پس از نصب برروی اتومبیل، برای فضای داخل کابین تولید برودت دلخواه را می‌نمایند.
کولر اتومبیل با کاهش حرارت و رطوبت داخل کابین به ما کمک می‌نماید تا رانندگی راحت تری داشته و در طول مسیر از آرامش کافی برخوردار باشیم.

کمپرسور:

کمپرسور دستگاه حرکت دهنده گاز مبرد در کولر اتومبیل می‌باشد. کمپرسور با گرداندن گاز در اجزاء سیستم در واقع شبیه به قلب مجموعه عمل می‌نماید. همچنین کمپرسور فشار و در نتیجه دمای گاز کم فشار خارج شده از اواپراتور را نیز افزایش می‌دهد.
کمپرسور گاز مبرد را از اواپراتور به داخل کندانسور و سپس به کپسول خشک کننده و مجدداً به داخل اواپراتور سوق می‌دهد.
کمپرسورهایی که در سیستمهای کولر اتومبیل به کار برده می‌شوند، می‌بایست دارای خواصی از قبیل وزن و حجم متناسب با قدرت موتور باشند تا هنگام نصب به راحتی در محل مورد نظر قابل جایگذاری بوده و بار اضافی بر موتور اتومبیل تحمیل ننمایند.

کندانسور:

کندانسور یکی از اجزائی است که وظیفه تبادل حرارت را بر عهده دارد.
کندانسور گرمای جذب شده توسط اواپراتور از گاز مبرد داخل سیستم را به هوای محیط خارج از کابین اتومبیل انتقال می‌دهد

کپسول خشک کننده:

کپسول خشک کننده بعنوان منبع ذخیره گاز مبرد و جاذب رطوبت گاز عمل می‌نماید. معمولاً این کپسول دارای یک سوئیچ ایمنی می‌باشد تا در مواقعی که فشار گاز از حد تعریف شده کمتر یا بیشتر شود، به طور خودکار جریان برق کمپرسور را قطع ‌نماید.
همچنین بر روی این کپسول شیشه‌ای جهت رؤیت گاز وجود دارد. شیشه رؤیت به ما این امکان را می‌دهد تا بتوانیم گردش و میزان گاز موجود در سیستم را کنترل نماییم.

شیر انبساط:

شیر انبساط تعیین کننده میزان صحیح گاز وارد شونده از کندانسور به داخل اواپراتور از طریق یک فیلتر است. همچنین این قطعه فشار مبرد را بطور ناگهانی کاهش می‌دهد. هنگامی ‌که کمپرسور شروع به کار می‌نماید، شیر انبساط باز شده و مبرد مایع با عبور از صافی مربوط به ورودی مایع پرفشار به گاز پر فشار تبدیل می‌گردد.
زمانی که اواپراتور میزان بیشتری مبرد را طلب می‌نماید، شیر انبساط اجازه می‌دهد تا مبرد کم فشار مورد نیاز به داخل کویل اواپراتور وارد گردد. شیر انبساط برقرار کننده تعادل میان بار گرما و خنک کنندگی بهینه اواپراتور می‌باشد.

اواپراتور:

یکی دیگر از قطعات اصلی سیستم کولر اتومبیل اواپراتور است.
اواپراتور مجموعه‌ای از قطعات است که وظیفه کاهش گرمای هوای کابین اتومبیل را بر عهده دارد. یکی دیگر از وظایف مهم این قطعه، جذب رطوبت از هوای داخل کابین می‌باشد.
جریان سریع هوای ایجاد شده توسط فن الکتریکی با عبور از سطح کویل اواپراتور، برودت ایجاد شده توسط کویل را از طریق کانال‌ها و دریچه‌های هدایت هوا به داخل کابین اتومبیل انتقال می‌دهد. عمل ایجاد برودت توسط کویل اواپراتور باعث تقطیر رطوبت وای دال کابین گشته و قطرات آب ایجاد شده از طریق لوله مخصوصی به خارج از کابین اتومبیل منتقل می‌گردد.
سیستم کولر اتومبیل دارای دو سوئیچ کنترلی است که یکی از آنها زمانی که فشار گاز کم یا زیاد باشد، کمپرسور را از مدار خارج نموده و دیگری از ایجاد یخ در داخل محفظه اواپراتور جلوگیری می‌نماید. عدم کارکرد مناسب هریک از این دو سوئیچ می‌تواند باعث از کار افتادن کل سیستم گردد

نقش رادیاتور در پروسه انتقال حرارت موتور:

بر اثر احتراق در موتورهای احتراق داخلی گرمای زیادی تولید می‌شود که حتی می‌تواند فلزات مجموعه سیلندر و پیستون را ذوب کند .
سیستم خنک ­کاری به ­منظور پیشگیری از بالا رفتن دمای موتور به­ کار می‌رود. این سیستم برای مراقبت در برابر عملکرد مؤثر در تمام سرعت‌های موتور و کنترل شرایط مختلف مورد استفاده است. دما در طول مدت احتراق مخلوط سوخت و هوا در محفظه احتراق موتور بسیار بالا می‌رود و به بیش از ۲۰۰۰ درجه می‌رسد. میزان قابل توجهی از این حرارت توسط دیواره‌های سیلندر و پیستون‌ها جذب می‌شود بنابراین باید خنک‌کاری به اندازه‌ای صورت پذیرد که دما بیش از حدود ۲۳۰ درجه نشود.
دماهای بالاتر باعث کاهش ضخامت فیلم روغن می­شود و خواص روغن به ­شدت افت می‌کند که این مسئله موجب افزایش استهلاک قطعات و ازدیاد دمای آنها خواهد شد.
در موتورهای احتراق داخلی مقدار محدودی از انرژی سوخت برای قوای محرکه موتور استفاده می‌شود. تقریبا حدود ۲۸ درصد انرژی سوخت به کار مفید تبدیل می‌شود. ۳۰ درصد به­ واسطه خنک ­کاری، ۳۲ درصد به ­وسیله خروج گازهای داغ و ۱۰ درصد باقیمانده توسط اصطکاک و عوامل دیگر به­ هدر می‌رود. میزان حقیقی و دقیق انرژی تدبیل­ شده به کار مفید در پروسه احتراق موتور به مشخصه‌های فیزیکی اجزای موتور بستگی دارد.
همان‌ طور که گفته شد، دما در طول احتراق در سیلندر موتورهای درون­سوز به بیش از ۲۰۰۰ درجه می‌رسد. این دما بیش از نقطه ذوب مواد مورد استفاده در ساختار موتور است بنابراین با بالارفتن دما به موتور خسارت وارد می‌شود و باید دمای کار موتور در محدوده­ای خاص حفظ شود. در یک نمونه سیستم خنک­ کاری آبی موتور این دما در محدوده ۹۵-۷۵ قرار دارد که برای خنک­ کاری هوایی این میزان کمی بیشتر است.

خنک­ کاری در موتور دو علت دارد:

1- نگه داشتن دمای اجزای موتور در دمایی که روغنکاری مؤثر در آن ممکن باشد.

2- نگه داشتن دمای اجزای مختلف موتور در یک محدوده خاص به ­طوری که به سلامت قطعات موتور صدمه نزند.

نحوه عملکـرد موتور در انتخاب و طراحی سیستم خنک­ کاری تأثیر می‌گذارد و این کاملا به نوع گازهای احتراق و اجزای موتور وابسته است. وقتی موتور سرد است، کارایی پایینی دارد بنابراین سیستم خنک ­کاری معمولا شامل وسایلی است که زمینه فعالیت خنک­ کـاری نرمـال را بـرای حفظ گرمـای مناسب موتور مهیـا می‌کننـد.
­هنگام راه ­اندازی موتور دمای قطعات داخلی آن، به ­سرعت افزایش می‌یابد؛ پس وقتی موتور به دمای ­بهره ­برداری می‌رسد باید سیستم خنک­ کاری فعالیتش را آغاز کند.
این سیستم خنک­ کاری موتور برای حداقل کردن حجم و وزن رادیاتور است که در وسایل نقلیه از اهداف مهم تلقی می‌شود. با درجه حرارت متوسط آبی که از رادیاتور عبور می‌کند حتی­ الامکان بالا نگه داشته شود تا اختلاف آن با درجه حرارت متوسط زیاد باشد.
البته این درجه حرارت نباید از نقطه جوش آب در فشار اتمسفر تجاوز کند زیرا در آن صورت قسمتی از آب تبخیر می­شود و فشار داخل رادیاتور به­ شدت افزایش می‌یابد. گرچه با طراحی درپوش مناسب برای رادیاتور آب داخل تحت فشار است تا دیرتر به نقطه جوش برسد، هوا نیز باید پس از عبور از رادیاتور به اطراف بدنه موتور جریان یابد.
جهت عکس جریان به دو دلیل مناسب نیست: اولا هوا به روغن و ذرات آغشته به روغن که به هر حال روی بدنه موتور وجود دارد آلوده می‌شود و این ناخالصی‌ها روی منافذ رادیاتور رسوب می­کند و از راندمان آن می‌کاهد و ثانیا بر اثر تماس با بدنه گرم موتور درجه حرارت آن بالا می­رود و موجب کاهش قدرت­ خنک کنندگی رادیاتور می‌شود.
برای درک نیاز موتور به سیستم خنک ­کاری، اثرات افزایش یا کاهش دمای کارکرد موتور در ذیل آمده است:

● اثرات افزایش دمای کارکرد موتور:

▪ بهره­ برداری در دماهای بالا: بارهای زیاد با سرعت بالا بدون عملیات خنک ­کاری باعث اکسیداسیون روغن روغنکاری می‌شود. در این شرایط ممکن است با بالا رفتن دما، لعاب و رسوب شکل گیرد؛ به­ طوری که رینگ پیستون نتواند کار خود را انجام دهد؛ ضمن این که خراش خوردن رینگ نیز باعث اختلال عملکرد آن می‌شود. به همین ترتیب اکسیداسیون روغن می‌تواند باعث خوردگی و سایش بعضی از انواع یاتاقان‌ها شود.

▪ اگر دمای کارکـرد خیلـی زیاد شـود: نقاطی از پیستون‌ها و قسمت‌هایی از میل ­لنگ که در یاتاقانها می‌چرخند، منبسط می‌شوند که این موضوع باعث خروج آنها از لقی مجاز می­شود و این تغییرات صدمات جدی در یاتاقان‌ها و رینگ‌ها به­ بار می­ آورد.

▪ سطوح داخل محفظه احتراق از قبیل پای سوپاپ خروجی و شمع ممکن است آن­قدر گرم شود که جرقه زودتر اتفاق بیفتد: این شرایط جرقه پیش­رس نامیده می‌شود که اگر برای مدتی ادامه یابد، خسارت عمده به موتور می‌زند.

▪ اگر مخلوط تازه وارد شده به سیلندرخیلی گرم شود: چگالی آن کاهش خواهد یافت و در نتیجه قدرت آن کاسته می‌شود؛ به ­خصوص در موتورهای بنزینی.

▪ با افزایش دمای مخلوط هوا و سوخت در محفظه احتراق و منیفولد ورودی: اصطکاک مکانیکی افزایش می­یابد و از قدرت خروجی موتور می‌کاهد.

● اثرات کاهش دمای کارکرد موتور:

1- افزایش خنک‌کاری باعث کاهش راندمان حرارتی، همچنین مانع تبخیر مناسب سوخت می‌شود که موجب رقیق شدن روغن می‌گردد.
2- تبخیر نامناسب سوخت ، فیلم روغن بر روی دیواره‌های سیلندر را از بین می‌برد و باعث افزایش فرسایش سطح داخلی سیلندر می‌شود.

3- به طور کلی خنک­ کاری بیش از حد باعث کاهش قدرت، ضرر اقتصادی مصرف بیشتر سوخت و کاهش طول عمر قطعات موتور می­شود.

● ملاحظات طراحی رادیاتور:

طراحی رادیاتور باید براساس درجه حرارت هوا در گرمترین منطقه­ ای که وسیله ممکن است در آن کار کند، صورت گیرد. در آب و هوای سردتر مقدار آب در گردش رادیاتور به وسیله ترموستات تنظیم می‌شود؛ به نحوی که فقط سنجش از قدرت خنک­ کنندگی رادیاتور مورد استفاده قرار گیرد. افزایش دمایی بین ۸ تا ۱۲ درجه برای هوای جاری در رادیاتور منظور می‌شود. افزایش دمای بیشتر متداول نیست؛ به ­خصوص که در هوای گرم موجب تبخیر بنزین در پمپ بنزین و لوله‌های رابط در موتور بنزینی می‌شود و از رسیدن سوخت به موتور جلوگیری به ­عمل می‌آید.
به منظور پیشگیری از سروصدای زیاد و مصرف بیش از اندازه توان موتور به وسیله پروانه، افت فشار سمت هوا کمتر از kpa ۱ منظور می‌شود. توان مصرفی پروانه باید به قدری باشد که در دور کم موتور و قدرت زیاد بتواند هوای کافی از رادیاتور عبور دهد. برای این که حجم رادیاتور کوچک باشد معمولا از لوله‌های تخت پره ­دار استفاده می‌شود. هرچه تعداد پره بر واحد طول لوله بیشتر باشد، مبدل جمع و جورتر خواهد بود اما گرفتگی سوراخ پره‌ها با ذرات معلق موجود در هوا و حشرات سبب می‌شود که تعداد پره­ها بین ۴۰۰ و ۶۰۰ پره در هر متر باشد.
● رادیاتور و نحوه انتقال حرارت از سیال گرم به هوا:

رادیاتور دستگاهی است در سیستم خنک­کننده موتور که حجم زیادی از آب این سیستم را در تماس نزدیک با هوا نگه می­دارد تا انتقال حرارت از آب به هوا به­ خوبی و به ­سـرعت امکـان­پذیر باشـد. همچنین می‌توان گفت رادیاتور وسیله­ ای است که برای نگهداری مقدار زیادی آب در مجاورت حجم بزرگی از هوا به ­کار می‌رود؛ به طوری که حرارت بتواند از آب به رادیاتور و از رادیاتور به هوا منتقل شود.

اجزای رادیاتور از مخزن بالایی و مخزن پایینی و هسته (شبکه) رادیاتور تشکیل شده که خود شبکه از لوله‌ها و پره‌ها به­ وجود آمده است. همچنین به مخزن بالایی یک گلویی که به لوله هوا ارتباط دارد، متصل است.
سیال خنک­ کننده توسط پمپ به جداره‌های سیلندر جریان می‌یابد. در صورت بالا رفتن درجه حرارت سیال ترموستات مسیر را باز می‌کند و سیال گرم از طریق لوله ورودی رادیاتور که در مخزن ورودی آن تعبیه شده است، وارد رادیاتور می­شود و پس از خنک شدن به مخزن خروجی جریان می­یابد و پس از خروج توسط لوله خروجی رادیاتور، سیکل خود را ادامه می‌دهد.
انتقال حرارت در رادیاتور خودرو به این صورت است که آب گرم در طول مسیر حرکت در رادیاتور، گرمای خود را به لوله‌ها منتقل می­کند و این گرما از محل اتصال لوله و پره، به پره‌ها منتقل می­شود و سپس گرمای انتقال ­یافته به پره‌ها نیز توسط جریان هوای اجباری از آنها دفع می‌شود.

● انواع رادیاتور:

شبکه رادیاتورها شامل دو نوع فین تیوب و کروگیت است:
1- رادیاتور فین تیوب (fin-Tube) : در این نوع رادیاتور امتداد لوله‌ها عمود بر راستای پره‌هاست و لوله‌ها از داخل پره‌ها عبور می‌کنند.
2- رادیاتورهای کروگیت (crougate): در این نوع رادیاتورها لوله‌ها از داخل پره‌ها عبور نمی‌کنند بلکه پره‌ها به صورت موج دارند و لوله‌ها در امتداد پره‌ها روی نوک فین قرار داده می‌شوند.
در حالت کلی مونتاژ رادیاتورهای کروگیت راحت ­تر و سریع­تر از نوع فین تیوب است و امکان اتوماسیون آن وجود دارد ولی رادیاتورهای فین تیوب به دلیل درگیر شدن لوله و پره با یکدیگر، استحکام مکانیکی بیشتری دارند. رادیاتورها از لحاظ جنس به دو نوع
آلومینیمی و مسی و برنجی تقسیم می­شوند که تکنولوژی ساخت هر یک می‌تواند Soldering و Brazing باشد.

رادیاتور اتومبیل:

رادیاتور یکی از مهمترین اجزاء سیستم خنک کاری خودرو بوده که با تبادل حرارت با هوای جریان یافته پیرامون خود موتور را خنک می کند.

البته این انتقال حرارت به آیتم هایی چون دمای هوای جریان یافته ، حجم هوای در حال جریان بر روی پره های رادیاتور و میزان بزرگی و شکل طراحی آن بستگی دارد.

برای آنکه به اهمیت رادیاتور بیشتر پی ببریم لازمست به این مساله توجه کنیم که از احتراق بنزین در موتور دمایی در حدود 2500-2000 در جه سانتیگراد حرارت تولید می شود و شما فقط با چند لیتر سیال مثل آب و یا ترکیبی از آب و ضد یخ / ضد جوش بایستی موتور را به دمای بین 90 تا 95 درجه برسانید و آن را خنک کنید .

درست است که برای کاهش اصطکاک و انتقال حرارت ناشی حرکت قطعات گردنده مثل میل لنگ و شاتون ها از روغن استفاده می شود ولی خنک کاری به رو انکاری با روغن ختم نشده و استفاده از سیالهای خنک کننده و اجزایی مانند رادیاتور ، شکل تکامل یافته تری برای ایفای این مهم بخود می گیرد. خوب است که بدانید قدرت خنک کنندگی آب بیست برابر روغن می باشد و وجود سیستم خنک کاری متکی به رادیاتور و سیال های ضد جوش بخصوص در مناطق گرم جهان نقشی غیر قابل انکار در کاهش دمای موتور ها را دارد .

در گذشته موتورهای ژیان و فولکس فاقد رادیاتور بودند و بیشتر این خودرو ها بدرد مناطق خنک می خوردند و بدلیل حجم و توان پایین موتورها امکان حذف سیستم خنک کاری با رادیاتور وجود داشت اما با افزایش قدرت و سرعت خودرو های امروزی امکان خنک کردن موتور ها با هوا منتفی است .

حتی در مورد اتوبوس های ماگیروس که ساخت کشور روسیه بود پس از فروش در ایران بدلیل طراحی خاص و هوا خنک بودن آن مورد استقبال قرار نگرفت و این نوع موتور بیشتر بدرد همان مناطق سرد روسیه می خورد که در صورتی که دمای موتور افزایش می یافت توسط یک فن بزرگ که بر روی موتور نصب شده بود،هوا را مستقیما بر روی پره ها(فین ها) موتور به جریان در می آورد و موتور را خنک می کرد .

شاید برای شما هم جالب باشد که یکی از دلایل شکست ارتش آلمان نازی به رهبری هیتلر در جنگ سیبری روسیه وجود آب در رادیاتور خودرو های نظامی آن زمان بود که بدلیل یخ زدگی موتورهای ارتش آلمان زمین گیر شد . و کمی بعد به دستور هیتلر موتورهای فولکس طراحی و ساخته شد اما فرصت برای آلمانی ها دیگر دیر شده بود .

کیفیت رادیاتور به تعداد شبکه ها ، تعداد لوله ها و شکل طراحی و جنس رادیاتور بستگی دارد .

مثلا هر قدر تعداد شبکه ها و لوله ها بیشتر باشد و نوع طراحی بنحوی ایجاب کند که هوای بیشتری با رادیاتور در تماس باشد انتقال حرارت بهتر انجام خواهد شد . رادیاتور از فلزات و آلیاژهایی فلزی انتخاب می شود که انتقال حرارت به سهولت امکان پذیر باشد .

مثلا رادیاتورهای تولیدی با تعداد لوله های دو،سه،چهار لوله تولید می شود و برای تماس بیشتر هوا با پره ها آنها را بصورت مارپیچ و یا زیگزاک می سازند

در خنک کاری موتور بسته به نوع طراحی سیستم خنک کاری موتور از دو نوع سیستم استفاده می شود . در خودرو هایی که از سیستم معمولی با مدار باز Open cooling system ) ) استفاده می شود منبع انبساط ندارند . خودرو هایی مثل پیکان .

اما در خودرو هایی که دارای منبع انبساط بوده و با انبساط و انقباض ، سیال به منبع انبساط وارد و خارج می شود ( در حال انبساط سیال وارد و در حالت انقباض از منبع خارج می شود ) سیستم خنک کننده مدار بسته گفته می شود Closed loop cooling system)) که در این سیستم پرت مایع خنک کننده در حد بسیار ناچیزی بصورت بخار می باشد.

نکاتی در مورد استفاده بهینه از رادیاتور و شناسایی معایب جوش آوردن خودرو:

1- بهترین نوع سیال در رادیاتور ترکیبی از اتیلن گلیکول ( ضد یخ /ضد جوش/ ضد زنگ ) با آب می باشد که دمای جو ش بالاتری نسبت به آب دارد در صورتی که آب رادیاتور بر اثر تبخیر کم شده باشد فقط به آن آب افزوده می شود از تعویض آب موجود در رادیاتور در دوره های کوتاه مدت بپرهیزید بهتر است از آبی استفاده شود که قبلا جوشیده باشد.

2- همواره سطح سیال را در سیستم مدار باز را با باز کردن درب رادیاتور چک کرده و برای گردش سیال در رادیاتور هیچگاه رادیاتور را لبریز از سیال نکنید و سطح مایع خنک کننده بایستی از لبه های لوله ها در حدود 12-10 میلیمتر بالاتر باشد. اما در سیستم مدار بسته سطح سیال را تا علامت ماکزیمم منبع انبساط پر کنید. به منظور جلوگیری از هرگونه خطر احتمالی مراحل کنترل سطح سیال در حالت موتور سرد انجام شود .

3- از وارد آمدن ضربه به پره های رادیاتور و به وجود آمدن هر گونه لهیدگی در سطح رادیاتور جلو گیری کنید در صورتی که بر اثر تصادف سطح وسیعی از پره ها آسیب دید ، نسبت به ترمیم یا تعویض رادیاتور اقدام کنید.

4- در صورتی که قصد تمیز کردن رادیاتور از وجود حشرات و کثیفی های احتمالی را دارید آب را با فشار پایین از پشت رادیاتور به سطح پره ها بپاشید .

5- در صورت نشت سیال درون رادیاتور از بستها و اتصالات و شیلنگها نسبت به رفع آن اقدام کرده و آن را فورا برطرف کنید.

6- هر گونه وجود چربی و ماسیدگی روغن و ترکیب آن با یکریگر در رادیاتور نشان از راه یابی روغن از موتور به درون سیال رادیاتور می باشد که بایستی پس از مراجعه و رفع مشکل در تعمیر گاه های مجاز نسبت به گرفتگی های احتمالی اقدام شود .

7- در صورتی که خودرو شما جوش آورده شده باشد از باز کردن درب رادیاتور و یا منبع انبساط جدا خودداری کنید چرا که امکان آسیب های جدی همراه با سوختگی برای شما وجود دارد بهتر است در حالت موتور روشن ، آب به سطح پره های رادیاتور پاشیده شود و در صورت امکان بخاری ماشین نیز روشن شود تا سرعت خنک کاری موتور افزایش یابد .

8- در صورتی که خودرو جوش آورده شما مجهز به فن خنک کننده رادیاتور می باشد و فن یا فن ها در هنگام جوش آوردن کار نکنند ممکن است بدلیل خرابی شمع آب باشد . بهترین کار این است که سیمهای فن را مستقیما به باطری وصل کرده و تا رسیدن به تعمیرگاه فن یکسره کار کند .

9- حتی الامکان از مواد های شیمیایی برای رسوب زدایی داخل رادیاتور و مجموعه سیستم خنک کننده تحت هر عنوانی استفاده نکنید. و در صورت استفاده مجموعه سیستم خنک کننده را با دقت بشویید. مواد رسوب زدا خواص خورندگی داشته و اثرات زیانباری دارند .

10- در صورتی که سطح سیال بصورت مداوم کاهش پیدا می کند و هیچگونه اثری دال بر ریزش و نشت سیال از لوله ها و اتصالات و رادیاتور دیده نمی شود این امکان وجود دارد که سیال از طریق آببندی واشر سرسیلندر به درون یکی از پیستون ها رخنه کرده و در آنجا بخار شده و با دود خارج می شود. البته بخار کردن اگزوز در دقایق اولیه روشن شدن موتور ارتباطی با این موضوع ندارد و این مساله یک امر طبیعی می باشد .

11- برای ایجاد دمای یکنواخت در هنگام کارکرد موتور در تابستان و زمستان هیچگاه ترموستات را از مدار گردش مایعات خنک کننده خارج نکنید .

12- اگر ترموستات در دمای مورد نظر باز نشود و اجازه ی عبور سیال را ندهد موتور جوش خواهد آورد. برای بررسی صحت عملکرد ترموستات می توان با قرار دادن ترموستا ت در یک کاسه آب جوش از صحت عملکرد آن اطمینان حاصل کرد و در صورتی که قصد نگهداری ترموستات کار کرده سالم خود را دارید آن را با گریس چرب کرده و دور از رطوبت نگهدارید .

13- یکی از دلایلی که سبب جوش آوردن موتور در گرمای تابستان می شود سفتی سوپاپ ها می باشد سوپاپ ها را فیلر گیری تابستانی کنید و البته در زمستان فیلر گیری زمستانی .

14- در موتورهایی که پروانه موتور نیروی خود را توسط تسمه از میل لنگ می گیرد صحت سلامت تسمه را با بازدیدهای دوره ای بررسی کرده و سفتی آن را مد نظر قرار دهید در صورت پارگی و یا شل بودن تسمه موتور جوش خواهد آورد.

15- میزان سفتی تسمه بایستی بنحوی باشد که با فشار انگشت اشاره تسمه به اندازه یک سانتیمتر خلاف جهت نیرو جابجا شود.

16- ممکن است مشکلاتی مانند خرابی سیستم برق یا سوخت و یا نیم سوز بودن واشر سرسیلندر عامل و یا مجموعه عواملی برای جوش آوردن موتور باشد .

17- اگر خودرو شما جوش می آورد بهتر است پس از راندن خودرو خود در یک جاده مسطح به اندازه چند کیلومتری و با استفاده کمتر از ترمز میزان دمای رینگ لاستیک های چهار چرخ را با دمای دست کنترل کنید . شاید پیستون های چرخ یا چرخهایی بعد از ترمز گرفتن بدرستی آزاد نشده و درگیری بین لنت و دیسک ادامه دارد . البته در تابستان نسبت به این تست تا حدودی محتاط تر باشید .

18- به درب رادیاتور و کیفیت آن توجه کنید . درب رادیاتور همانند سوپاپ اطمینان عمل می کند در صورتی که در زمان جوش آوردن موتور فنر درب رادیاتور از حد مجاز سفت تر باشد به مجموعه خنک کننده فشار زیادی وارد خواهد شد که واشر سر سیلند نیز تحت فشار خواهد بود و در مواردی که فنر درب رادیاتور از حد مجاز شل تر باشد و یا آب بندی مناسبی بین نشیمنگاه و لاستیک ایجاد نکند مانع از خروج بخارات نخواهد شد و خطر بدون آب ماندن رادیاتور بسیار است و شما دائما مجبور به اضافه کردن مایع خنک کننده و یا آب خواهید بود .

19- اگر رادیاتور خودرو شما خراب و یا فرسوده است نسبت به تعویض آن تردید به خود راه ندهید .

20- واتر پمپ را از جهت آب بندی چک کرده و از صحت سلامت آن اطمینان حاصل کنید .


علل جوش آمدن آب رادیاتور(گرم کردن موتور):

1- پاره شدن تسمه پروانه یا شل بودن آن.

2- کمی آب رادیاتور.

3- کثیف بودن رادیاتور و گرفتگی شیارهای آن.

4- کار نکردن واتر پمپ (پمپ آب)

5- خراب بودن ترموستات.

6- نامیزانی دلکو.

7- نامیزانی باد لاستیک.

8- تازه تعمیر بودن موتور یا نو بودن موتور.

9- بار زیاد.

10- استفاده زیاد از دنده های سنگین.

11- سربالائی زیاد.

12- نامیزانی سوپاپها.

13- عدم تنظیم فاصله پلاتین.

14- شکستن پره های پروانه.

15- کثیف بودن فیلتر هواکش کاربراتور

16- خرابی درب رادیاتور

17- سوراخ بودن رادیاتور

18- سفت بودن یا کارنکردن سوپاپ ها

19- سفت بودن چرخها

20- خرابی آب پخش کن واترپمپ

21- وزش باد مخالف

22- گرفتگی اگزوز دود که عمل تخلیه براحتی صورت نمی گیرد.

23- گرفتن لوله خروج بخار آب در رادیاتور

24- گیر کردن ترمز یکی از سیلندرهای چرخ

25- کثیفی بدنه موتور و ممانعت از تبادل حرارتی خوب


فن یا پروانه:

اگر دقت کرده باشید در تمام خودروها یک پروانه در قسمت جلویی وجود دارد که در بسیاری از مواقع در حال چرخیدن است. این پروانه چیست و چه کاری انجام می‌دهد؟ گفتیم که در موتور خودرو در اثر عمل احتراق گرمای فوق‌العاده زیادی تولید و مقدار زیادی از آن به محیط داده می‌شود. اما آب خودرو توسط پمپی به نام واترپمپ (Water Pomp) در حال چرخیدن دور موتور است. گرمای موتور نیز به آب داده شده و آب گرم باید در نقطه گرمایش گرفته شود تا بتواند موتور خودرو را خنک کند. آب پس از چرخیدن به دور موتور وارد رادیاتور شده و آنجا خنک می‌شود اما آب در رادیاتور در طی دو فرایند خنک می‌شود. 1- عبور از یک مسیر طولانی با سطح مقطع کم 2- برخورد هوای محیط با آب در تمام مدت عبور از رادیاتور.

اما چگونه می‌توان هوای محیط را در رادیاتور عبور داد؟ برای این کار از یک پروانه استفاده شده که نقش آن به جریان انداختن هوا و عبور آن از رادیاتور است. در حقیقت این پروانه نقش یک دمنده را به عهده دارد ، اما این پروانه چگونه می‌چرخد؟ آیا باید همیشه در حال چرخش باشد؟
در خودروهای نسل گذشته نیرو این پروانه از موتور خودرو گرفته می‌شد و همیشه در حال چرخش بود. به این صورت که پروانه توسط یک پولی و تسمه از میل‌لنگ نیرو گرفته و با دور موتور، دور پروانه نیز تغییر می‌کرد اما این روش مشکلاتی را به دنبال دارد. مهم‌ترین آنها گرفتن نیرو از میل‌لنگ است . عیب دیگر آن استهلاک بالای این روش است. چون این سیستم مکانیکی است، می‌تواند در بسیاری از مواقع، مثلا در شرایط آب و هوای نامطلوب دچار هرزگردی و تلف‌کردن نیرو شود و از کار بیافتد. همچنین به علت کار دائم پروانه، سروصدای زیادی تولید می‌کرد که باعث عدم بی‌صدایی خودرو می‌شد. پس از مدتی کمپانی‌های خودروسازی به این نتیجه رسیدند که این سیستم مقرون به صرفه نیست و سیستم الکتریکی را جایگزین آن کردند. در سیستم الکتریکی نیروی لازم جهت چرخش پروانه از باتری گرفته می‌شود.
این سیستم به این صورت است که نیروی یک موتور الکتریکی به پروانه منتقل و نیروی برق باتری به موتور وصل می‌شود. موتور سر پروانه را به چرخش درمی‌آورد، اما این سیستم برخلاف نوع قبلی همیشه کار نمی‌کند و فقط زمانی که دمای آب بالا می‌رود روشن می‌شود و شروع به چرخش می‌کند. در خودروهای کاربراتوری که از یک فشنگی استفاده شده و با گرمای آب در رابطه مستقیم است وقتی گرمای آب بالا برود، فشنگی عمل می‌کند و باعث وصل‌شدن جریان برق به موتور الکتریکی یا همان فن می‌شود.
اما در خودروهای انژکتوری کار فشنگی را سنسور دمای آب انجام می‌دهد. این حسگر به ECU دمای بالای آب را منتقل می‌کند. ECU نیز دستور روشن‌شدن فن را می‌دهد. در خودروهای کاربراتوری اگر فشنگی خراب شود یا جریان برق در بین راه قطع شود، فن به طور دائم کار می‌کند تا موقعی که عیب برطرف شود.