Система охлаждения для грузовиков, автобусов и фургонов MAN / Mercedes

Система охлаждения имеет ключевое значение для надёжности и ресурса каждого грузовика, автобуса и фургона MAN или Mercedes. Двигатели внутреннего сгорания обеспечивают высокую производительность при больших нагрузках, но это сопровождается значительным выделением тепла. Система охлаждения обеспечивает контролируемый отвод этого тепла, чтобы двигатель и связанные с ним компоненты работали в безопасных температурных пределах. Когда система охлаждения работает неправильно, быстро возникают серьёзные повреждения двигателя и незапланированные простои. В Braem вы найдёте широкий ассортимент компонентов охлаждения, с помощью которых обслуживание и ремонт можно выполнять профессионально и надолго.

Функция системы охлаждения в автомобиле

Система охлаждения регулирует рабочую температуру двигателя, отводя тепло, образующееся в результате сгорания. Иначе это тепло повредило бы двигатель из‑за перегрева. При сгорании в цилиндрах возникают высокие температуры. Без охлаждения такие детали, как головка блока цилиндров, поршни, коленчатый вал и блок цилиндров, деформируются. При слишком высокой рабочей температуре моторное масло теряет смазывающие свойства, из‑за чего двигатель может заклинить. Заклинивший двигатель получает серьёзные повреждения и часто не подлежит восстановлению.

Взаимодействие с двигателем и отоплением в кабине

Теплообмен — это процесс передачи тепловой энергии от тела или среды с более высокой температурой к телу или среде с более низкой температурой до установления теплового равновесия. С технической точки зрения это может происходить по трём механизмам. При теплопроводности (англ. conduction) тепло переносится через материал при непосредственном контакте. Металлический стержень, нагреваемый с одной стороны, проводит это тепло к другой стороне, пока температура по стержню не выровняется. Теплообмен возможен также за счёт конвекции (англ. convection). Здесь тепло переносится движущейся средой, например жидкостью или газом. Третий способ — излучение (англ. radiation). Здесь тепло передаётся электромагнитными волнами. Для этого не требуется ни контакт, ни среда: энергия переносится напрямую через пространство. Лучший пример — Солнце. В итоге можно сказать, что тепло всегда переходит от более высокой температуры к более низкой. Способность к теплопередаче зависит от разницы температур, вида и площади поверхности материала, а также свойств среды. Система охлаждения двигателя в основном использует теплопроводность и конвекцию для передачи тепла, с небольшой долей излучения.

Теплопроводность: блок двигателя оснащён каналами охлаждения, по которым может циркулировать охлаждающая жидкость. Водяной насос, установленный на блоке двигателя, прокачивает охлаждающую жидкость через эти каналы, благодаря чему тепло от горячих деталей двигателя передаётся охлаждающей жидкости. Двигатель за счёт этого охлаждается. Это передача тепла при прямом контакте металлических поверхностей с охлаждающей жидкостью.

Конвекция: нагретая охлаждающая жидкость водяным насосом через шланги и -трубопроводы охлаждающей жидкости прокачивается к радиатору охлаждающей жидкости. Этот радиатор установлен в автомобиле перед двигателем. Когда автомобиль движется, воздух из атмосферы по направлению движения прижимается к радиатору. Этот воздух проходит вдоль тонких охлаждающих рёбер и тонких металлических трубок, из которых состоит радиатор, и забирает тепло у охлаждающей жидкости, поступающей от двигателя. Таким образом тепло охлаждающей жидкости поглощается воздушным потоком, и она охлаждается. Охлаждённая охлаждающая жидкость водяным насосом и по трубопроводам возвращается в двигатель, после чего процесс теплопроводности, описанный выше, может начаться снова.

Излучение: в меньшей степени нагретые детали двигателя излучают тепло в окружающую среду через свою поверхность. Это излучение играет небольшую роль по сравнению с теплопроводностью и конвекцией.

Вода расширяется при нагреве, занимая больший объём. Расширительный бачок, установленный сверху на радиаторе, компенсирует расширение и сжатие охлаждающей жидкости при изменениях температуры, чтобы давление в системе охлаждения оставалось безопасным и стабильным.

Отопление кабины работает главным образом по принципу конвекции. Тёплая охлаждающая жидкость, поступающая от двигателя, по трубопроводам, являющимся частью контура охлаждающей жидкости двигателя, тем же водяным насосом подаётся к радиатору отопителя. Наружный воздух через мотор отопителя (который на самом деле является вентилятором) засасывается через салонный фильтр, очищающий наружный воздух, и проталкивается через радиатор отопителя. Охлаждающая жидкость отдаёт своё тепло этому воздуху, после чего он подаётся в кабину. Тем самым повышается температура в кабине. Чтобы эту температуру можно было регулировать, в контуре охлаждающей жидкости установлен кран отопителя. Он управляется системой управления в кабине. Кран отопителя таким образом определяет необходимый расход тёплой охлаждающей жидкости, который требуется для получения заданной температуры.

Основные компоненты системы охлаждения наддувочного воздуха и системы кондиционирования

Принцип теплообмена используется ещё в двух процессах.

Система наддувочного воздуха и её влияние на мощность двигателя

При сжатии смеси топливо воспламеняется из‑за высокой температуры сжатого воздуха во время рабочего такта двигателя. Мощность двигателя зависит от количества топлива, которое можно сжечь за определённое время. Чем больше воздуха в цилиндрах, тем больше топлива может быть эффективно сожжено. Коэффициент наполнения показывает, сколько воздуха фактически попадает в цилиндры по сравнению с максимальным объёмом. Если мы можем повысить этот коэффициент наполнения, мы можем увеличить мощность двигателя. Сжимающее действие турбокомпрессора повышает коэффициент наполнения. Чтобы ещё больше оптимизировать наполнение, воздух, поступающий от турбокомпрессора, охлаждается интеркулером. Охлаждённый воздух уменьшается в объёме. Благодаря этому больше воздуха может и действительно поступает в цилиндры. Всасываемый воздух, поступающий из корпуса воздушного фильтра, сжимается турбокомпрессором и по трубопроводам наддува подаётся к интеркулеру. Этот интеркулер установлен перед радиатором охлаждающей жидкости. Когда автомобиль движется, воздух из атмосферы по направлению движения прижимается к интеркулеру. Этот воздух проходит вдоль тонких охлаждающих рёбер и тонких металлических трубок, из которых состоит интеркулер, и забирает тепло у воздуха, поступающего от турбокомпрессора. После охлаждения воздух по трубопроводам и гибким соединениям транспортируется к впускному коллектору, после чего поступает в цилиндры двигателя.

Система кондиционирования — это система охлаждения воздуха, при которой тепло из кабины переносится во внешний воздух.

Охлаждение кондиционером работает по принципу теплопередачи и фазовых переходов хладагента. Система переносит энергию из более тёплой зоны (у нас — в кабине) в более холодную зону (у нас — наружный воздух) через замкнутый контур хладагента. Компрессор кондиционера сжимает газ хладагента, из‑за чего повышаются его давление и температура. Из‑за перепадов давления хладагент перемещается по магистралям кондиционера к конденсору, который установлен перед интеркулером в передней части автомобиля. Когда автомобиль движется, воздух из атмосферы по направлению движения прижимается к конденсору. Этот воздух проходит вдоль тонких охлаждающих рёбер и тонких металлических трубок, из которых состоит конденсор, и забирает тепло у горячего сжатого газа хладагента. В результате газ хладагента конденсируется в жидкость. Затем установленный в контуре хладагента расширительный клапан обеспечивает резкое снижение давления и температуры хладагента. Этот хладагент поступает к испарителю, который установлен у кабины или внутри неё. Мотор отопителя (вентилятор) проталкивает тёплый воздух, находящийся в кабине, поперёк испарителя, и хладагент, циркулирующий внутри, поглощает тепло и испаряется в газ. В результате температура в кабине снижается. Газ низкого давления возвращается в Компрессор кондиционера, и цикл может начаться снова.

Радиатор охлаждающей жидкости https://www.braem.com/nl/vrachtwagen-onderdelen/koelsysteem/koelvloeistof-radiator/koelvloeistof-radiator, интеркулер https://www.braem.com/nl/vrachtwagen-onderdelen/koelsysteem/intercooler/intercooler, конденсор https://www.braem.com/nl/vrachtwagen-onderdelen/koelsysteem/airco-systeem/condensor и воздушные потоки

Для корректной работы радиатора охлаждающей жидкости, интеркулера и конденсора воздух должен проходить через них поперёк. При движении автомобиля с определённой скоростью это происходит автоматически. Однако, когда автомобиль едет слишком медленно или работает на холостом ходу, воздушного потока недостаточно, чтобы эффективно охлаждать двигатель. Коэффициент наполнения двигателя падает, и требуемая мощность больше не может быть гарантирована. Система кондиционирования работает не оптимально. В таком случае второй поток воздуха создаётся вентилятором, который установлен между радиатором охлаждающей жидкости и двигателем и при работе принудительно прогоняет воздух через теплообменники. На грузовых двигателях он обычно установлен на двигателе через вискомуфту. Эта муфта скольжения регулирует обороты вентилятора в зависимости от потребности в охлаждении. Кожух вентилятора, установленный на задней стороне радиатора охлаждающей жидкости, направляет воздух в моторный отсек.

Распространённый износ и характерные проблемы в различных системах охлаждения

Охлаждение двигателя

При плохо работающем охлаждении двигателя двигатель может перегреться или заклинить. Радиатор охлаждающей жидкости может засоряться, терять охлаждающую жидкость из‑за утечек и ржаветь. С воздушным потоком пыль и песок могут забивать радиатор. Соединительные шланги и -трубопроводы могут растрескиваться и твердеют, из‑за чего уплотнение перестаёт соответствовать требованиям. Вентиляторы могут деформироваться из‑за тепла двигателя. Вискомуфта теряет жидкость или имеет внутренний износ.

Система наддувочного воздуха

Сердцевина интеркулера имеет трещины, утечки и коррозию. Шланги и -трубопроводы интеркулера дают утечки. С воздушным потоком пыль и песок могут забивать интеркулер.

Система кондиционирования

Компрессор кондиционера — это насос с подшипниковым узлом. Он подвержен износу и перегрузке. С воздушным потоком пыль и песок могут загрязнять конденсор. Из‑за проблем с конденсацией испаритель может ржаветь. Шланги и -трубопроводы кондиционера дают утечки.

Общий износ

Все элементы охлаждения подвержены повреждениям от вибраций. Из‑за постоянного расширения при нагреве или сжатия при охлаждении детали подвержены термической усталости. В результате возникают трещины и разломы. Воздушный поток приводит к тому, что грязь, песок и другие загрязнения загрязняют теплообменники, из‑за чего они засоряются и теряют эффективность.

Типичные предупреждающие признаки при плохо работающих процессах

Многие параметры различных систем охлаждения измеряются датчиками. Их результаты отображаются на приборной панели через контрольные лампы. При перегреве двигателя стрелка указателя температуры поднимается слишком высоко, загорается предупреждающая лампа. Двигатель теряет мощность и увеличивает расход топлива. Также двигатель может работать неровно. Он может перейти в аварийный режим или даже заглохнуть. Охлаждающая жидкость может вытекать, образуя под автомобилем зелёные, розовые или синие лужи. Из‑за этого падает уровень охлаждающей жидкости, и соответствующая лампа на приборной панели начинает гореть. Вытекающая охлаждающая жидкость имеет сильный сладковатый запах. Плохо работающая система отопления подаёт холодный воздух в кабину, хотя двигатель тёплый. Мотор отопителя не включается или продолжает работать. Плохо работающая система кондиционирования дует недостаточно холодно. При включении слышен щёлкающий звук, а запах — затхлый. Плохо работающая система интеркулера в основном проявляется симптомами по производительности и поведению двигателя.

Значение своевременного и профилактического обслуживания системы охлаждения

Это предотвращает дорогие повреждения двигателя из‑за перегрева. Меньше риск внезапной остановки. Обеспечивается постоянная температура двигателя — даже в пробках, при высокой нагрузке и в жаркую погоду. Увеличивается срок службы двигателя. Повышается надёжность автомобиля и, следовательно, безопасность на дороге и на площадке. Это предотвращает внутреннюю коррозию, образование накипи и шлама в компонентах охлаждения. Гарантируется эффективность теплообменников.

Ремонт или замена компонентов охлаждения

Компоненты охлаждения ремонтируют или заменяют в зависимости от типа дефекта, надёжности после ремонта и соотношения затрат и выгод. Ремонт имеет смысл, если деталь конструктивно ещё в порядке и ремонт надёжен и долговечен. Детали подлежат замене, когда они изнашиваемые, имеют внутренние дефекты и когда ремонт не даёт гарантии надёжности.

Системы охлаждения, рассчитанные на тяжёлые условия эксплуатации

Чем выше и длительнее нагрузка, тем более усиленной должна быть система охлаждения. В жарком климате и при тяжёлой работе устанавливают более крупный радиатор, за счёт чего повышается охлаждающая способность. Термостат двигателя регулирует рабочую температуру двигателя, управляя потоком охлаждающей жидкости. Этот термостат обеспечивает быстрый выход двигателя на рабочую температуру и поддерживает её постоянной и оптимальной. Он предотвращает как перегрев, так и работу двигателя на слишком низкой температуре. Термостат рассчитан на выбранную температуру, которую также называют температурой открытия. Когда из‑за работы двигателя охлаждающая жидкость нагревается до выбранной температуры, термостат открывает другие контуры охлаждения. Тем самым запускается поток охлаждающей жидкости в дополнительные контуры, и охлаждение фактически усиливается. Поэтому на тяжело нагруженных грузовиках предусматривают термостат с более низкой температурой открытия, чтобы усиленное охлаждение включалось быстрее.

Практические советы из опыта по обслуживанию системы охлаждения

Контур охлаждающей жидкости и соответствующая система отопления

• Проверьте имеющуюся охлаждающую жидкость на качество. Если охлаждающая жидкость больше не соответствует требованиям, замените её новой. Для этого слейте старую охлаждающую жидкость, затем промойте контур и заполните его новой охлаждающей жидкостью. Удалите воздух из контура и убедитесь, что в контуре достаточно охлаждающей жидкости. Проверьте все соединительные шланги и -трубопроводы, соединения и уплотнения на герметичность, чтобы из системы не могла вытекать охлаждающая жидкость. При необходимости замените шланги, трубопроводы, соединения и уплотнения.
• Проверьте расширительный бачок на трещины и деформации. Проверьте радиатор охлаждающей жидкости и радиатор отопителя на засорение. При необходимости замените их новыми деталями. Проверьте работу термостата, водяного насоса, вентилятора и вискомуфты. Проверьте выход тепла при внутреннем отоплении. Проверьте, правильно ли заслонка отопителя открывается и закрывается в зависимости от требуемой температуры в кабине.
• Контур интеркулера
• Проверьте все соединительные шланги и -трубопроводы, соединения и уплотнения на герметичность, чтобы из системы не мог выходить воздух. При необходимости замените шланги, трубопроводы, соединения и уплотнения. При необходимости очистите наружную часть мягким обезжиривателем. Очистите внутреннюю часть контура воздухом. Проверьте, не засорён ли интеркулер. Сделайте это, измерив падение давления воздуха. Проверьте, нет ли поперечного засорения интеркулера. Интеркулер принимает воздух от турбокомпрессора. Этот турбовоздух содержит мелкодисперсный масляный туман, который удаляется маслоотделителем. Проверьте работу этого маслоотделителя.
• Контур кондиционера
• Проверьте все соединительные шланги и -трубопроводы, соединения и уплотнения на герметичность, чтобы из системы не мог вытекать хладагент. При необходимости замените шланги, трубопроводы, соединения и уплотнения. Проверьте давление и уровень хладагента. Проверьте правильную циркуляцию хладагента путём измерений и наблюдений. Проверьте поперечное загрязнение конденсора и испарителя. Замените салонный фильтр. Заправьте хладагент корректным способом. Проверьте корректную работу по потоку холодного воздуха в кабине. Проверьте работу компрессора кондиционера.

Добавленная ценность Braem для компонентов охлаждения

Braem располагает обширным складским запасом компонентов охлаждения для грузовиков, автобусов и фургонов MAN и Mercedes. Благодаря быстрой доступности и технической экспертизе ремонт может выполняться эффективно.

Клиенты выбирают Braem благодаря:

• Высокому качеству благодаря тщательному контролю качества
• Технической поддержке при демонтаже и монтаже
• Быстрой доставке по Европе и за её пределами
• Прозрачным условиям гарантии и возврата

Надёжная система охлаждения незаменима для профессиональной эксплуатации автомобиля. С правильными запчастями и экспертизой двигатель остаётся защищённым от перегрева и работает эффективно. Система кондиционирования обеспечивает комфорт водителю.