يتم استخدام نظام التبريد في السيارة نظرًا لأن محركات الاحتراق الداخلي تولد حرارة عالية للغاية ، تتم عملية التبريد إما بالهواء أو بالماء. ولا ننسى أيضا أن زيت المحرك يساهم أيضًا في تبريد أجزاء المحرك إلى حد ما.
التصميمات الحديثة بخصوص نظام التبريد أكثر موثوقية وفعالية ، حيث تجعل المحرك يعمل عند درجة حرارة مثالية حتى لو كانت درجة الحرارة خارج السيارة 45 درجة مئوية أو أقل من 10 درجة مئوية.
سنتكلم اليوم في هذه المقالة الجديدة عن أجزاء نظام التبريد في السيارة ، كيف يعمل ، بالإضافة إلى صيانة وإصلاح نظام التبريد في محرك السيارة.
ما هو نظام تبريد المحرك؟
نظام التبريد عبارة عن مجموعة من المكونات التي تتيح تدفق سائل التبريد إلى الممرات الموجودة في كتلة المحرك ورأسه وذلك لامتصاص الحرارة الناتجة عن الاحتراق. ثم يعود السائل المبرد المسخن إلى الردتير من خلال خرطوم مطاطي خاص يتدفق عبر أنابيبه الرقيقة ويفقد الحرارة بواسطة تيار الهواء الذي يخترق مقدمة السيارة.
لماذا نظام تبريد المحرك
نحتاج نظام التبريد في السيارة ، لان المحركات تخلف غازات محترقة من الأسطوانات تصل درجة حرارتها من 1500 إلى 2000 درجة مئوية تفوق نقطة انصهار مادة رأس المحرك والكتلة ، لهذا يلزم تشتيت الحرارة وإلا سيتلف المحرك.
نحتاج كذلك نظام التبريد في محرك السيارة حتى نقلل درجة حرارة زيت المحرك الذي يقوم بتشحيم الأجزاء المتحركة وتبريدها. لان درجة الحرارة العالية جدًا تؤدي إلى أكسدة طبقة زيت المحرك ، مما ينتج عنه ترسب الكربون على السطح ، هذا غالبا ما يؤدي إلى تآكل جوانب المكابس على سبيل المثال.
من جهة اخرى فان تبريد المحرك أكثر من اللازم يقلل الكفاءة الحرارية للمحرك. لهذا تم تصميم النظام لإزالة 30٪ على الأقل من الحرارة المتولدة من غرف الاحتراق. يجب أن يكون عمل نظام التبريد قادرًا على إزالة الحرارة بمعدل سريع عندما يكون المحرك ساخنًا.
في بداية التشغيل يكون المحرك باردا لا نحتاج كثيرا الى التبريد حتى تصل الأجزاء إلى درجة حرارة التشغيل المطلوبة في وقت قصير. مع بداية ارتفاع حرارة المحرك نحتاج الى نظام التبريد حتى يوازن تغيرات سخونة المحرك لان الضغوط الحرارية تؤثر على قطع المحرك حيث يتمدد حجمها ما يقلل من كفاءة عملها.
مكونات نظام تبريد المحرك
فيما يلي مكونات نظام التبريد ووظائفها :
رديتر السيارة
يتكون من زعانف مصنوعة من الألمنيوم تتخللها أنابيب يتدفق خلالها سائل التبريد عالي الحرارة عبر خرطوم مطاطي. يفقد السائل المبرد الحرارة نتيجة اعتراض تيار الهواء لمقدمة السيارة.
مروحة التبريد
توجد مروحة التبريد خلف الرديتر جهة المحرك يحيطها من الجوانب اطار بلاستيكي مصمم لحماية أصابعك أو ضد سحب أي شيء وأيضا لتوجيه تدفق الهواء الذي ينفخ قبالة الرديتر. في السيارات الحديثة يتم التحكم في المروحة عن طريق محرك كهربائي يأخذ أوامر من وحدة تحكم المحرك .
غطاء الرديتر
تم تصميم الرديترات بغطاء يحافظ على الضغط في دورة التبريد حتى نقطة معينة. يتميز هذا الغطاء بصمام زنبركي ، يفتح وتتدفق من خلاله الكمية الزائدة الى خزان احتياطي ، إذا كان الضغط أعلى من نقاط الضغط المحددة في الغطاء. لأنه كما تعلم سائل التبريد يتمدد عند ارتفاع درجة حرارته
الخزان الاحتياطي
ويطلق عليه أيضا قربة الرديتر هو عبارة عن وعاء يجمع السائل المبرد المنزلق من الغطاء المضغوط . عادة ما يكون الخزان مصنوعًا من مادة بلاستيك مدعومة شبه شفاف حتى تستطيع ان تنتبه الى المستوى.
طرمبة الماء
تعد مضخة الماء مكونًا مهمًا آخر في نظام تبريد المحرك. يتم يثبيتها في مقدمة المحرك ، تستمر في تدوير سائل التبريد بقدر ما يعمل المحرك. القطعة مصنوعة من الحديد الزهر أو الألمنيوم المعالج وشفرة دافعة تضخ السائل المبرد.
بلف الحرارة ( الثرمستات )
أو منظم الحرارة هو ببساطة صمام يستشعر درجة حرارة سائل تبريد المحرك. إذا لم يكن المبرد ساخنًا بدرجة كافية ، يظل الترمستات مغلقًا. ولكن بمجرد أن تصل درجة حرارة سائل التبريد إلى درجة حرارة معينة ، فإنه يفتح ويسمح للسائل المبرد بالتدفق عبر الرديتر. يحتوي الترمستات على شمع البارافين Paraffin wax ، يتمدد عند درجة حرارة معينة وهو المسؤول عن فتح واغلاق البلف .
سائل التبريد
هو مزيج محلول مضاد للتجمد والماء ( %50 - %50 ). قد تتغير هذه النسب حسب طراز السيارة والمناخ . يحافظ مزيج الماء ومضاد التجمد على درجة حرارة ثابتة للمحرك ، بغض النظر عن الظروف الجوية ، سواء كان الجو حارًا أو باردًا بالخارج. يعمل مانع التجمد على سحب الحرارة بعيدًا عن المحرك حيث يتم تبديدها في الرديتر
دفاية السيارة
يخدم كثيرًا مقصورة السيارة عند الحاجة. لتحقيق ذلك ، تم تصميم نظام التبريد بشبيه رديتر صغير. يتم توصيله مع النظام باستخدام خرطومين مطاطين. توجد مروحة تنفخ دفاية السيارة من جهة المحرك في اتجاه مقصورة السيارة ، طبعا نظام التدفئة نحتاجه فقط في الاجواء الباردة.
الخراطيم
في نظام تبريد المحرك ، تستخدم الخراطيم المطاطية كوسيلة لدوران سائل التبريد بشكل جيد من الرديتر الى داخل جسم المحرك وبعض القطع الاخرى المرتبطة به. لكن اهم الخراطيم إثنان : خرطوم الرديتر العلوي والسفلي ، هما أكبر وأوسع مقارنة بالخراطيم المرافقة الصغيرة.
القناة الجانبية
أدمج المصنع ممر أو انبوب جانبي يعمل مع الترمستات لتسريع تسخين المحرك. عندما يبرد المحرك يكون الترموستات مغلق. هذا يسمح لسائل التبريد بالانتشار من خلال المحرك عن طريق القناة الجانبية التي تقع مباشرة تحت الترموستات.
عندما ترتفع سخونة المحرك ، يبدأ منظم الحرارة في الفتح مما يسمح لسائل التبريد ان يمر إلى الرديتر. في نفس الوقت يتحرك صمام الترمستات لأسفل ليسد القناة الجانبية. عندما يكون الترمستات مفتوحًا بالكامل يتدفق السائل المبرد بالكامل صوب رديتر السيارة ، غالبا تصنع هذه القناة الجانبية من الفولاذ او البلاستيك المدعوم .
حساس درجة حرارة سائل التبريد ECT
يستخدم مستشعر درجة حرارة سائل التبريد Engine coolant temperature sensor لقياس درجة حرارة السائل المبرد. ثم يتم إعادة القراءات من هذا الحساس إلى وحدة التحكم في المحرك ECU . يتم استخدام هذه البيانات لضبط حقن الوقود وتوقيت الإشعال.
في بعض السيارات، يمكن أيضًا استخدام حساس ECT لتشغيل مراوح التبريد الكهربائية وايضا لتوفير قراءات مقياس درجة حرارة سائل التبريد على لوحة القيادة.
كيف يعمل نظام تبريد المحرك
ماذا يحدث بالداخل
يتكون نظام تبريد المحرك من ممرات تخترق كتلة المحرك والرأس وطرمبة الماء تقوم بتدوير سائل التبريد حتى عبر القنوات الصغيرة. كما أنه يضم ترموستات يتحكم في درجة حرارة السائل المبرد وغطاء الرديتر للتحكم في ضغط النظام. يتدفق سائل التبريد إلى كل هذه النقط من خلال الخراطيم المترابطة.
يتدفق سائل التبريد باستمرار بواسطة طرمبة الماء عبر القنوات الموجودة في كتلة المحرك فيمتص الحرارة من المحرك يمكن أن يصل السائل المبرد بسهولة إلى نقطة الغليان وتتمزق احدى الخراطيم الضعيفة ، لذلك تم تصميم غطاء الرديتر لتخفيف الضغط في حالة تجاوزه نقطة معينة حيث تمر الكمية الزائدة من الماء الى خزان الفائض.
عند مغادرة المحرك ، يدخل هذا السائل الساخن جدا إلى الرديتر، حيث يتم تبريده عن طريق تدفق الهواء المخترق لمقدمة السيارة ثم يعود إلى المحرك مرة أخرى لالتقاط المزيد من الحرارة وحملها بعيدًا.
إذا لم ترتفع درجة حرارته فوق مستوى معين يرجع مرة أخرى إلى كتلة المحرك. سيستمر السائل المبرد في الدوران في هذا الاتجاه حتى يتجاوز درجة حرارة معينة ويفتح الترمستات للمرور مرة أخرى عبر الرديتر.
صيانة نظام التبريد
نظرًا لأن نظام تبريد المحرك حيوي للغاية في السيارة ، يجب ضمان الصيانة للحفاظ على العمر الافتراضي المحرك وكذلك نظام التبريد.
راقب بشكل دوري مستوى سائل التبريد. كما سيشير المصنعون دائمًا ، فإن استخدام ماء الصنبور سيؤدي إلى تآكل داخلي وتكون الصدأ. سيؤدي هذا إلى إنسداد جزئي للأنابيب والقنوات الصغيرة في النهاية سترتفع درجة حرارة المحرك الى مستوى غير طبيعي.
إستعمال مانع التجمد مهمًا جدًا لأنه سيساهم في صيانة نظام التبريد ويزيد من عمر المحرك ويوفر لك أيضًا الكثير المال. يمكن أن يدوم سائل التبريد لمدة خمس سنوات أو 240 ألف كيلومتر قبل تغييره ، عادة ما يكون لونه ضارب إلى الأحمر والاخضر .
أثناء عملية صيانة نظام تبريد السيارة ، يجب أن تختبر بعض القطع الصغيرة المهمة مثل منظم الحرارة الترمستات ، وغطاء الرديتر وطرمبة الماء ، إذا كانت ضعيفة فتأكد من تغييرها ، بالاضافة الى حالة الخراطيم ، الخرطوم العلوي والسفلي والخراطيم المترابطة اذا فيها شقوق او ضعف ممكن تكون مصدر للتسرب مستقبلا.
يجب إجراء اختبار الضغط لتحديد أي تسرب خارجي في أجزاء نظام التبريد ، مثل الرديتر، قنوات التبريد ، الخراطيم ، وثلاجة المكيف. يجب أن تختبر عمل مروحة المحرك هل تشتغل وتتوقف في الوقت المطلوب.
في الختام ، لقد تعمقنا في معرفة ما هو نظام تبريد المحرك ، والذي أوضحناه بأنه دوران السائل المبرد في المحرك لامتصاص الحرارة، كما رأينا وظائف كل مكونات نظام التبريد ومبدأ العمل ، أخيرًا تكلمنا عن عمليات صيانة تبريد المحرك. نعتذر على الاطالة نآمل أن تكون قد استفدت ، فضلا منك شارك هذا المقال مع اي شخص يحتاج هذه العلمومات. نشكرك على متابعة القراءة إلى النهاية.