¿Cómo funcionan los sistemas de refrigeración del coche

Cómo refrigeración del coche sistemas de trabajo
Coche Motor Fotos

Diagrama de un sistema de refrigeración: cómo se conecta la plomería. ¿Quieres saber más? Echa un vistazo a estos fotos motor de coche.

Introducción a Cómo Car Cooling Systems Trabajo

Aunque la gasolina motores han mejorado mucho, todavía no son muy eficientes en convertir la energía química en energía mecánica. La mayor parte de la energía en la gasolina (tal vez 70%) se convierte en calor, y es el trabajo de la sistema de refrigeración cuidar de que el calor. De hecho, el sistema de refrigeración en un coche que circula por la autopista disipa el calor suficiente para calentar dos casas de tamaño medio! El trabajo principal del sistema de refrigeración es mantener el motor se sobrecaliente transfiriendo este calor al aire, pero el sistema de refrigeración también tiene varios otros trabajos importantes.

El motor de su coche funciona mejor a una temperatura bastante alta. Cuando el motor está frío, los componentes se desgastan más rápidamente, y el motor es menos eficiente y emite más contaminación. Así pues, otra tarea importante del sistema de refrigeración es permitir que el motor se caliente lo más rápidamente posible, y luego para mantener el motor a una temperatura constante.

En este artículo, vamos a aprender acerca de las partes de un sistema de refrigeración del coche y cómo funcionan. En primer lugar, echemos un vistazo a algunos conceptos básicos.

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Lo basico

Dentro de su el motor del coche, combustible está constantemente quemando. Una gran parte del calor de esta combustión va a la derecha a cabo el sistema de escape, pero algunos de los que penetra en el motor, calentarlo. El motor funciona mejor cuando su refrigerante es de unos 200 grados Fahrenheit (93 grados Celsius). A esta temperatura:

  • La cámara de combustión está lo suficientemente caliente para vaporizar el combustible por completo, proporcionando una mejor combustión y reducir las emisiones.
  • El aceite utilizado para lubricar el motor tiene una viscosidad inferior (que es más delgada), por lo que las piezas del motor se mueven más libremente y los desechos del motor menos poder mover sus propios componentes alrededor.
  • Las piezas de metal se desgastan menos.

Hay dos tipos de sistemas de refrigeración que se encuentran en los coches: con refrigeración líquida y refrigerados por aire.

Enfriamiento Líquido

El sistema de refrigeración en los coches enfriados por líquido circula un fluido a través de tuberías y conductos en el motor. Como este líquido pasa a través del motor caliente absorbe el calor, la refrigeración del motor. Después de que el fluido sale del motor, se pasa a través de un intercambiador de calor o radiador, que transfiere el calor desde el fluido hacia el aire que sopla a través del intercambiador.

Aire acondicionado

Algunos coches más viejos, y muy pocos coches modernos, son Aire enfriado. En lugar de hacer circular el fluido a través del motor, el bloque del motor está cubierto de aletas de aluminio que conducen el calor lejos del cilindro. Un potente ventilador de aire fuerzas sobre estas aletas, que enfría el motor transfiriendo el calor al aire.

Como la mayoría de los coches son refrigerado por líquido, nos centraremos en ese sistema en este artículo.

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Haga clic en "Inicio" para ver el flujo de fluido a través del motor que el motor se calienta.

Plomería

El sistema de refrigeración de su coche tiene una gran cantidad de plomería. Empezaremos en la bomba y trabajamos nuestro camino a través del sistema, y ​​en las siguientes secciones vamos a hablar acerca de cada parte del sistema con más detalle.

los bomba envía el fluido en el bloque de motor, donde se abre paso a través de pasajes en el motor alrededor de los cilindros. Entonces se devuelve a través de la cabeza de cilindro del motor. los termostato se encuentra donde el líquido sale del motor. La instalación de cañerías en todo el termostato envía el líquido de regreso a la bomba directamente si el termostato está cerrado. Si está abierto, el fluido pasa a través de la radiador primero y luego de vuelta a la bomba.

También hay un circuito separado para el sistema de calefacción. Este circuito toma el líquido de la cabeza del cilindro y se lo pasa a través de un núcleo del calentador y luego de vuelta a la bomba.


En los automóviles con transmisiones automáticas, normalmente hay también un circuito separado para enfriar el fluido de transmisión integrado en el radiador. El aceite de la transmisión es bombeada por la transmisión a través de un segundo intercambiador de calor en el interior del radiador.

Fluido

Coches operan en una amplia variedad de temperaturas, desde muy por debajo de congelación hasta más de 100 F (38 C). Así que cualquier fluido se utiliza para enfriar el motor tiene que tener un punto de congelación muy bajo, un punto de ebullición alto, y tiene que tener la capacidad de llevar a cabo una gran cantidad de calor.

El agua es uno de los fluidos más eficaces para el mantenimiento de calor, pero el agua se congela a una temperatura demasiado alta para ser utilizado en motores de automóviles. El fluido que la mayoría de los coches utilizan es una mezcla de agua y etilenglicol (C2MARIDO6O2), También conocido como anticongelante. Mediante la adición de etilenglicol al agua, los puntos de ebullición y de congelación se mejoran significativamente.

Fluid - Punto de congelación - Punto de ebullición
  • Agua pura: 0 C / 32 F - 100 C / 212 F
  • 50/50 mezcla de C2MARIDO6O2/ Agua: -37 C / -35 F - 106 C / 223 F
  • 70/30 mezcla de C2MARIDO6O2/ Agua: -55 C / -67 F - 113 C / 235 F

La temperatura del refrigerante a veces puede alcanzar 250 a 275 F (121 a 135 C). Incluso con etilenglicol añadió, estas temperaturas podrían hervir el líquido refrigerante, por lo que algo adicional se debe hacer para elevar su punto de ebullición.

Los usos del sistema de refrigeración presión para elevar aún más el punto de ebullición del líquido refrigerante. Así como la temperatura de ebullición del agua es más alta en una olla a presión, la temperatura de ebullición del refrigerante es mayor si presurizar el sistema. La mayoría de los coches tienen un límite de presión de 14 a 15 libras por pulgada cuadrada (psi), lo que eleva el punto otros 45 F (25 C) por lo que el líquido refrigerante pueden soportar las altas temperaturas de ebullición.

Anticongelante también contiene aditivos para resistir la corrosión.

Bomba de agua

Una bomba centrífuga como la que se utiliza en su coche.

Los bomba de agua es un simple bomba centrífuga accionada por una correa conectada al cigüeñal del motor. La bomba hace circular el fluido cada vez que el motor está en marcha.

La bomba de agua utiliza la fuerza centrífuga para enviar fluido al exterior mientras gira, haciendo que el líquido que se elaborará desde el centro de forma continua. La entrada a la bomba se encuentra cerca del centro de modo que el fluido que volvía de la radiador golpea las aspas de la bomba. Las paletas de la bomba de lanzar el fluido al exterior de la bomba, donde puede entrar en el motor.

El fluido que sale de la bomba fluye primero a través de la cabeza del bloque motor y el cilindro, a continuación, en el radiador y finalmente de vuelta a la bomba.

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Tenga en cuenta que las paredes del cilindro son bastante delgadas, y que el bloque del motor es principalmente hueca.

Motor

El bloque motor y la culata tienen muchos pasajes emitidos o mecanizados en ellos para permitir el flujo de fluido. Estos pasadizos dirigen el refrigerante a las áreas más críticas de la motor.

Las temperaturas en la cámara de combustión del motor pueden alcanzar 4500 F (2500 C), por lo que el enfriamiento de la zona alrededor de los cilindros es crítico. Las áreas alrededor de las válvulas de escape son especialmente crucial, y casi todo el espacio interior de la culata de cilindro alrededor de las válvulas que no se necesita para la estructura está lleno de refrigerante. Si el motor va sin refrigeración por mucho tiempo, se puede aprovechar. Cuando esto sucede, el metal ha conseguido realmente lo suficientemente caliente como para el pistón para soldar en sí al cilindro. Esto generalmente significa la destrucción completa del motor.

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El jefe del motor también cuenta con grandes pasajes de refrigerante.

Una forma interesante para reducir las demandas sobre el sistema de enfriamiento es reducir la cantidad de calor que se transfiere de la cámara de combustión a las partes metálicas del motor. Algunos motores de hacer esto mediante el recubrimiento de la parte interior de la parte superior de la cabeza del cilindro con una capa delgada de cerámico. La cerámica es un mal conductor de calor, por lo menos calor se lleva a cabo a través del metal y más pases fuera de los gases de escape.

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Imagen del radiador mostrando tanque lateral con el refrigerador.

Radiador

La radiador es un tipo de intercambiador de calor. Está diseñado para transferir calor desde el refrigerante caliente que fluye a través de él para el aire soplado a través de él por el ventilador.

La mayoría de los coches modernos utilizan radiadores de aluminio. Estos radiadores se hacen por soldadura aletas de aluminio delgadas para aplanado tubos de aluminio. El refrigerante fluye desde la entrada hasta la salida a través de muchos tubos montados en una disposición paralela. Las aletas conducen el calor de los tubos y transferirlo a el aire que fluye a través del radiador.

Los tubos tienen a veces un tipo de aleta insertada en los llamó una turbulador, lo cual aumenta la turbulencia del fluido que fluye a través de los tubos. Si el fluido fluía muy suavemente a través de los tubos, únicamente el líquido de tocar realmente los tubos se enfría directamente. La cantidad de calor transferido a los tubos del fluido que corre a través de ellos depende de la diferencia de temperatura entre el tubo y el fluido tocarlo. Así que si el fluido que está en contacto con el tubo se enfría rápidamente, menos calor será transferido. Mediante la creación de turbulencia en el interior del tubo, todo el fluido se mezcla juntos, manteniendo la temperatura del fluido de tocar los tubos de modo que más calor se puede extraer, y todo el fluido en el interior del tubo se utiliza con eficacia.

Radiadores generalmente tienen un tanque en cada lado, y en el interior del tanque es un enfriador de la transmisión. En la imagen superior, se puede ver la entrada y salida en el que el aceite de la transmisión entra en el refrigerador. El enfriador de la transmisión es como un radiador en un radiador, pero en lugar de intercambio de calor con el aire, los intercambios de petróleo calor con el refrigerante en el radiador.

Cap Presión

Corte de la tapa del radiador y el depósito.

Los tapón de radiador en realidad aumenta el punto de ebullición del líquido refrigerante en alrededor de 45 F (25 C). ¿Cómo esta simple tapa de hacer esto? De la misma manera una olla a presión aumenta la temperatura de ebullición del agua. La tapa es en realidad una válvula de liberación de presión, y en los coches por lo general se establece en 15 psi. El punto de ebullición del agua aumenta cuando el agua se coloca bajo presión.


Cuando el fluido en el sistema de refrigeración se calienta, se expande, provocando que la presión se acumule. La tapa es el único lugar en el que esta presión puede escapar, por lo que el ajuste de la primavera en la tapa determina la presión máxima en el sistema de refrigeración. Cuando la presión alcanza 15 psi, la presión empuja la válvula abierta, permitiendo que el refrigerante se escape del sistema de refrigeración. Este refrigerante fluye a través del tubo de desbordamiento en la parte inferior del tanque de rebose. Esta disposición mantiene el aire fuera del sistema. Cuando se enfría el radiador hacia abajo, se crea un vacío en el sistema de refrigeración que tira de abrir otra válvula de resorte, chupar agua de nuevo desde la parte inferior del tanque de rebose para reemplazar el agua que fue expulsado.

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Las posiciones abierta y cerrada de un termostato.

Termostato

El trabajo principal del termostato es permitir que el motor se caliente rápidamente, y luego para mantener el motor a una temperatura constante. Esto se hace mediante la regulación de la cantidad de agua que pasa a través del radiador. A bajas temperaturas, la salida para el radiador está completamente bloqueado - todo el refrigerante se recircula de vuelta a través del motor.

Una vez que la temperatura del refrigerante se eleva a entre 180 y 195 F (82 - 91 C), el termostato comienza a abrirse, permitiendo que el fluido fluya a través del radiador. En el momento en el refrigerante alcanza 200 a 218 F (93 a 103 C), el termostato está abierto todo el camino.

Si alguna vez tienes la oportunidad de probar uno, un termostato es algo increíble de ver, porque lo que hace parece imposible. Usted puede poner uno en una olla de agua hirviendo en la estufa. Como se calienta, su válvula se abre alrededor de una pulgada, al parecer por arte de magia! Si desea probar este usted mismo, vaya a una tienda de piezas de coche y comprar uno para un par de dólares.

El secreto del termostato se encuentra en el pequeño cilindro situado en el lado del motor del dispositivo. Este cilindro se llena con una cera que comienza a fundirse a alrededor de 180 F (diferentes termostatos abiertas a diferentes temperaturas, pero 180 F es común). Una varilla conectada a la válvula presiona en esta cera. Cuando la cera se derrite, se expande de manera significativa, empujando la varilla del cilindro y la apertura de la válvula. Si usted ha leído Cómo Termómetros Trabajo y hecho el experimento con la botella y la paja, que ha visto este proceso en acción - la cera solo expande un buen poco más, ya que está cambiando de un sólido a un líquido, además de la expansión del fuego.

Esta misma técnica se utiliza en los abridores automáticos de respiraderos de efecto invernadero y claraboyas. En estos dispositivos, la cera se funde a una temperatura más baja.

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Ventilador

Abanico

Al igual que el termostato, el ventilador de refrigeración tiene que ser controlado de manera que permite que el motor para mantener una temperatura constante.

Coches de tracción delantera tienen ventiladores eléctricos debido a que el motor está montado transversalmente por lo general, es decir, la salida de los puntos del motor hacia el lado del coche. Los ventiladores se controlan bien con un interruptor térmico o por la computadora del motor, y se encienden cuando la temperatura del líquido refrigerante pasa por encima de un punto de ajuste. Se vuelven atrás cuando la temperatura cae por debajo de ese punto.

Coches de tracción trasera con motor longitudinal suele tener ventiladores de refrigeración del motor impulsado. Estos ventiladores tienen un control termostático viscosa embrague. Este embrague se coloca en el cubo del ventilador, en el flujo de aire que entra por el radiador. Este embrague viscoso especial es muy similar a la acoplamiento viscoso a veces se encuentra en todas las ruedas motrices carros.

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Plomería Calentador

Sistema de calefacción

Usted puede haber oído el consejo de que si su coche es el sobrecalentamiento, abra todas las ventanas y ejecutar el calentador con el ventilador a tope. Esto es porque el sistema de calefacción es en realidad un sistema de enfriamiento secundario que refleja el sistema de refrigeración principal en su coche.

El núcleo del calentador, que se encuentra en el salpicadero de su coche, es realmente un pequeño radiador. El ventilador del calentador sopla aire a través del núcleo del calentador y en el habitáculo de su automóvil.

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Un núcleo del calentador se parece a un pequeño radiador.

El núcleo del calentador extrae su refrigerante caliente de la culata y la devuelve a la bomba - por lo que el calentador funciona independientemente de si el termostato está abierto o cerrado.

Para obtener más información sobre los sistemas de refrigeración de automóviles y otros temas relacionados, echa un vistazo a los enlaces de la página siguiente.


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