أثناء عملية الأحتراق داخل اسطوانات المحرك قد تصل درجة الحرارة أثناء تشغيل المحرك الى حوالى 1500 – 2000 درجة مئوية - وتنخفض هذة الحرارة خلال مشوار التمدد ( القدرة ) الى حوالى 1200 درجة مئوية ولكن تظل حرارة العادم عند درجة حرارة لا تقل عن 800 درجة مئوية ....
أهمية نظام التبريد:
أثناء عملية الأحتراق داخل اسطوانات المحرك قد تصل درجة الحرارة أثناء تشغيل المحرك الى حوالى 1500 – 2000 درجة مئوية - وتنخفض هذة الحرارة خلال مشوار التمدد ( القدرة ) الى حوالى 1200 درجة مئوية ولكن تظل حرارة العادم عند درجة حرارة لا تقل عن 800 درجة مئوية.
وبدون تشغيل نظام يعمل على تبريد تلك الأجزاء للحد من تلك الحرارة قد يؤدى ذلك الى العديد من المشاكل أهمها :
1- الحرارة العالية لغرف الأحتراق و جدران الأسطوانات – الصمامات – المكابس والشنابر – رأس الإسطوانات قد تؤدى الى تمدد تلك الأجزاء بدرجة كبيرة مما قد يؤدى الى تشوهها وتغير أبعادها وشكلها وهذا يؤدى الى :
⦁ احتراق المكابس والصمامات .
⦁ فقد فى قدرة المحرك .
⦁حدوث شروخ فى الأسطوانات ورأس الأسطوانات .
2- الحرارة العالية لجدران الأسطوانات والمكابس تؤدى الى أحتراق طبقة زيت التزييت وتكون الكربون عليها مما قد يؤدى إلى انصهار وقفش المكابس .
3- سخونة أجزاء وجسم المحرك يؤدى الى سخونة مخلوط الهواء/ الوقود الذى يدخل الى الأسطوانات وإرتفاع درجة حرارة هذا المخلوط تؤدى الى زيادة حدوث ظاهرة الصفع وانخفاض نسبة الأنضغاط وكفاءة المحرك.
4- أن زيادة سخونة أسطح غرف الأحتراق تؤدى الى زيادة حدوث ظاهرة سبق الأشتعال أى احتراق الوقود قبل حدوث الشرارة من شمعة الأشعال ، وهذا يؤدى الى أضرار خطيرة على المحرك وتحطم أجزاؤه .
وعلى ذلك تكون وظيفة نظام التبريد هى تخفيض تلك الحرارة من أجزاء المحرك بمعدل معقول للحفاظ على حرارتها فى الحدود الآمنة لتجنب تلك المشاكل السابقة .
ولكن يجب أن نلاحظ أيضا ، أن تبريد أجزاء المحرك عند درجة حرارة أقل من اللازم يؤدى أيضا الى ظهور العديد من المشاكل مثل :
1- أن الحرارة المنخفضة داخل اسطوانات وغرف احتراق المحرك قد يمنع تبخر الوقود أثناء الكبس وعدم احتراقه وتكثفه على جدران الأسطوانات وتفاعله مع طبقة زيت التزييت وازالتها وتكوين رواسب كربونية .
2- أيضا تكثف بخار الماء الناتج من عملية الأحتراق على جدران الأسطوانات واختلاطه مع زيت التزييت وتكون أوحال تؤدى الى زيادة التآكل والنحر فى جدران الأسطوانات وأجزاء المحرك.
- أى أن زيادة برودة المحرك تؤدى الى زيادة التآكل والنحر فى جدران الأسطوانات وأجزاء المحرك أكثر من زيادة سخونة المحرك .
- وقد وجد أن أفضل درجة حرارة لجدار الاسطوانة اثناء دوران المحرك تكون عند 200 – 250 درجة مئوية .
مميزات نظام التبريد بالمياه Cooling System :
يمتاز نظام التبريد بالمياه بما يأتى :
⦁ انتظام درجة الحرارة لأجزاء المحرك وبالتالى يقل حدوث احتمال حدوث تشوه فى أبعاد وشكل الأجزاء.
⦁ امكانية صناعة اسطوانات المحرك متقاربة أومتجاورة مع بعضها وبالتالى يكون حجم المحرك أقل ما يمكن .
⦁ صغر حجم مروحة الهواء المطلوبة وقلة الضوضاء الصادرة من المروحة وكذلك قلة استهلاك الكهرباء.
⦁ أن المياه داخل مجارى المحرك تعمل على امتصاص الأهتزازات والذبذبات الميكانيكية .
⦁ امكانية تشغيل المحرك تحت الظروف الشاقة دون الخوف من الأرتفاع الشديد للحرارة ( نظام التبريد المغلق ) ، أى التحكم فى درجة حرارة غليان المياة داخل نظام التبريد .
⦁ ارتفاع قيمته الحرارية فى التبريد ( أى أن كمية مناسبة منه تمتص كمية كبيرة من الحرارة ) .
⦁المياه متوفرة ومتاحة ورخيصة .
مكونات نظام التبريد بالمياه Cooling System :
1- مضخة المياه Cooling pump .
2- المروحة Cooling fan.
3- الرادياتير Radiator .
4- غطاء الرادياتير Radiator cap .
5- منظم حرارى (ثرموستات Thermostat ) .
5- خزان التمدد ( التعويض ) Expansion tank .
6- موانع الغليان والصدأ بواسطة المبرد.
مضخة المياه Cooling pump :
وظيفتها دفع سائل التبريد خلال أجزاء نظام التبريد بالمحرك،و أهم أجزاء مضخة المياه هو العضو الدوار ( المروحة ) . وأى تفويت أو تآكل فى ريش المروحة أو حشو ( مانع التسرب ) يجعل سائل التبريد لا يدفع جيدا فى نظام التبريد بالمحرك ويسبب السخونة الزائدة للمحرك .
ولاختبار سلامة المضخة Pump ، افتح غطاء الرادياتير وشغل المحرك حتى يصل الى درجة حرارة التشغيل التى يفتح عندها الثرموستات ( بفرض سلامة الثرموستات ) ، فاذا لم تلاحظ حركة انسياب المياه ، دل ذلك على تلف المضخة .
المشع ( الرادياتير Radiator ) :
ووظيفته تبريد المياه الساخنة بعد خروجها من المحرك من أعلى ، ثم اعادتها الى المحرك باردة مرة آخرى الى المحرك من أسفل عن طريق مضخة المياه.
غطاء الرادياتير Radiator cap :
يستخدم المشع غطاء Radiator cap ذو صمامين هما : صمام الضغط و صمام التخلخل وذلك بغرض تحسين كفاءة وأداء نظام التبريد حيث يعمل الغطاء على ما يأتى :
1- زيادة الضغط داخل نظام التبريد Cooling system مما يؤدى الى إرتفاع درجة حرارة غليان المياه .
2- رفع درجة حرارة غليان المياه الى 120 درجة مئوية بدلا من 100 درجة مئوية بحيث يسمح بتشغيل المحرك عند درجة حرارة عالية نسبيا دون حدوث غليان للمياه .
3- يمنع سريان مياه التبريد الى الخزان التعويضى حتى يرتفع الضغط داخل النظام عن الضغط الجوى بمقدار الحد المطلوب عن طريق صمام الضغط ، كما يسمح بإرتداد المياه من الخزان التعويضى Expansion tank عند إنخفاض الضغط داخل النظام وحدوث تخلخل بالخزان العلوى بالمشع Radiator عن طريق صمام التخلخل .
ومما سبق نستنتج أن غطاء المشع Radiator cap :
- يحكم الضغط داخل نظام التبريد بالمحرك ويمنع غليان المياة عند درجة حرارة 100 درجة مئوية وانما عند درجة حرارة 120 درجة مئوية أو أعلى .
- كما يحافظ Radiator cap على الضغط داخل نظام التبريد عند نقص أو انخفاض مستوى المياة وحدوث ضغط تخلخل كما فى حالة توقف المحرك .
المنظم الحرارى ( الثرموستات Thermostat) :
عرفنا أن ارتفاع درجة حرارة المحرك عن الدرجة المسموح بها يؤدى إلي أضرارا خطيرة به وكذلك فان انخفاض درجة حرارة المحرك عن الدرجة المسموح بها يسبب الأضرار الآتيه:
⦁ سوء احتراق البنزين مما يقلل من كفاءة المحرك ويزيد من استهلاك البنزين .
⦁ يتكثف جزء من بخار الماء الموجود في الهواء المسحوب داخل الاسطوانات نتيجة لارتفاع الضغط داخل الاسطوانات ويتسبب ذلك في تآكل الكباسات والجدران الداخلية للاسطوانات.
ولذلك تزود المحركات التي تعمل في الأجواء الباردة بصمام حراري يتحكم في مسار الماء في دورة التبريد تبعا لدرجة حرارته فعند ارتفاع درجة حرارة الماء يسمح الصمام بمرور الماء الخارج من راس كتلة الاسطوانات على المبرد وعند انخفاض درجة حرارة الماء يمنعه الصمام من المرور على المبرد.
خزان التمدد ( التعويض Expansion tank ) :
وهو خزان يتصل بعنق المشع عن طريق أنبوبة الفائض المطاطية ، وهو يقوم بتعويض الماء الذى قد يفقده نظام التبريد أو عند إنخفاض الضغط داخل النظام للحفاظ على الضغط داخل النظام .
⦁ ويجب الحفاظ على مستوى الماء داخل الخزان بين المستويين المحددين .
⦁ حيث أن زيادة الماء عن الحد العلوى تؤدى الى زيادة الضغط داخل النظام وبالتالى إرتفاع حرارة المحرك عن الحد المسموح به .
⦁ كما أن نقص الماء عن الحد السفلى يؤدى الى نقص الضغط داخل النظام وبالتالى الى سرعة غليان مياه التبريد .
⦁ ويوضع أحيانا داخل الخزان مبين لمستوى المياه يعطى إشارة تحذير كهربية الى لمبة فى لوحة القيادة عند إنخفاض مستوى المياه فى النظام .
وعن طريق خزان التمدد ( التعويض Expansion tank) يمكن ملاحظة مستوى الماء فى دورة التبريد .
مروحة التبريد الكهربية Cooling fan :
وتقوم بدفع تيار شديد من الهواء خلال ريش ومواسير الرادياتير لتبريد سائل التبريد ، ويوجد منها نوعان :
1- التى تدور مع تشغيل مفتاح الإشعال ودوران المحرك .
2- التى تدور بواسطة ثرموستات Thermostat حساس لدرجة حرارة المحرك أو سائل التبريد ، وهذا الثرموستات Thermostat يتم تركيبه فى خزان المشع أو فى جسم المحرك .
فعندما تصل درجة حرارة المحرك أو سائل التبريد الى درجة حرارة عالية يقوم الثرموستات Thermostat بغلق دائرة تشغيل المروحة لجعلها تدور ، ثم يفتح الدائرة عند انخفاض درجة الحرارة .
موانع الغليان والصدأ:
لمنع المياه فى نظام التبريد من الغليان عند درجة حرارة 100 درجة مئوية تضاف بعض المواد الكيميائية الى مياه التبريد مثل جليكول الأثيلين ( مادة سامة ) والتى تمنع غليان الماء حتى عند درجات الحرارة المرتفعة أعلى من 120 درجة مئوية ، وكذلك مادة جليكول البروبلين.ولذلك اطلقنا على مياة التبريد (سائل التبريد) .
وتضاف أيضا مواد مقاومة أو مانعة للصدأ والتآكل تمنع تكون الصدأ على الأسطح المعدنية للمحرك والرادياتير ، كما تقوم بعملية تزييت لريش مضخة المياه ، وتمنع تكون رغاوى المياه عند بدء دوران المحرك .
توجد اليوم مواد أخرى مانعة للصدأ والغليان تتلائم مع المحركات والرادياتيرات الحديثة المصنعة من الألومنيوم ولذلك يجب اختيار نوع مانع الصدأ المناسب لنوع المحرك .
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق