الجزء الثانى للدرس
الترموستات :
يجب أن تظل درجة حرارة المحرك في حدود درجة حرارة التشغيل التي تتراوح بين 80 إلي 90وذلك للحصول على أفضل أداء للمحرك ولذلك يجب تنظيم تدفق المياه من قميص التبريد للمشع ويتم ذلك باستخدام الترموستات وبالتالي فان الوظيفة الأساسية للترموستات هي المحافظة على درجة حرارة المحرك ثابتة تقريبا وذلك بفتح التبريد بين المحرك والرادياتير فقط عندما يكون المحرك ساخن





منظم الحرارة Thermostat
أن عمل منظم الحرارة (الترموستات) الرئيسي هو السماح للمحرك بأن يسخن بسرعة وأن يحافظ على درجة حرارة المحرك هذه ثابتة constant . ويتم ذلك بتنظيم كمية الماء التي تمر بالمبرد. في درجات الحرارة المنخفضة يتم قفل blocked مخرج المبرد بشكل كامل completely ، ويتم اعادة تدوير recirculated سائل التبريد خلال المحرك فقط. عندما ترتفع درجة حرارة سائل التبريد إلى مابين 180 الى 195 فْ ( 82 الى 91 مْ) فإنه يتم فتح منظم الحرارة (الترموستات)، مما يسمح للسائل بالمرور في المبرد. وعندما تصل درجة حرارة سائل التبريد مابين 200 إلى 218 فْ (93 الى 103 مْ) فإن منظم الحرارة يبقى مفتوح طوال الوقت all the way.



فكرة عن

نظام التبريد في محرك السيارة

Cars Cooling System

أغلب الطاقة الناتجة عن احتراق الوقود داخل المحرك تتحول إلى حرارة، لذا فإن نظام التبريد جزء مهم جدا في المحرك.

المهمة الرئيسية لنظام التبريد هي أن يمنع زيادة الحرارة داخل المحرك عن معدل معين صمم على أساسه هذا المحرك لضمان أعلى معدل من تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة حركية، وفي حالة ما إذا كانت السيارة تسير في طريق سريعة مما يزيد من درجة تبريد المحرك فإن نظام التبريد يخفض من أداءه لأن لا تنخفض درجة حرارة المحرك عن المطلوب. لأن تشغيل المحرك في درجة حرارة مرتفعة يسبب غليان الماء وفقده وتوقف سريانه، وتشغيله في درجة منخفضة يسبب عدم كفاءته وفقد قوته حيث انه لا يتم حرق الوقود كليا ويتسرب بعضه على جدار الاسطوانة خلال حلقات المكبس كاسحاً الزيت أمامه إلى حوض الزيت فيعمل على تغيير لزوجته وتلفه.


عملية التبريد تتم على مرحلتين أساسيتين:

المرحلة الأولى: بطرد الهواء الناتج من احتراق الوقود داخل الاسطوانة عن طريق العادم ( Exchanger ) من دون الاستفادة منه في اغلب الأحيان.

المرحلة الثانية: باستعمال أحد النظامين التاليين:
تبريد سائل Liquid Cooled
تبريد بالهواء Air Cooled

وهاتين المرحلتين تكونان متزامنتان في العمل ليتم التبريد على الشكل المطلوب.

بالنسبة للمرحلة الأولى تم التطرق إليها في "طريقة عمل محرك الاحتراق الداخلي" في شوط الإخراج.

أما بالنسبة المرحلة الثانية وفي حالة استعمال منظومة التبريد السائل، فإن هذا السائل يدفع حول أجزاء المحرك الساخنة فيمر في الفراغات حول الاسطوانات ثم في الممرات حول الصمامات وقواعد شمعات الإشعال في رأس كل اسطوانة.
فتنتقل حرارة المعدن إلى السائل – عادة ما يكون ماء نظيف – الذي يمر من خلال فتحات وممرات في المحرك تنقله إلى خارجه عن طريق أنابيب وصولا إلى المبرد ( المشعاع / Radiator ) للتخلص من حرارة السائل.

والمبرد يركب أمام المحرك على شاسيه السيارة بأحكام على وسائد جليدية لمنع اهتزازه وتلفه، ويتكون الرادياتور من خزنة نحاسية علوية وأخرى سفلية تتصل كل منها بالأخرى عن طريق مواسير راسية مبططة الشكل الأمر الذي يعرض السائل الساخن لأكبر كمية من الهواء، لتنتقل إليه حرارة السائل وهكذا يبرد ويرجع إلى المحرك من جديد


وفي حالة استعمال منظومة التبريد بالهواء التي كانت تستعمل في السيارات القديمة ونجدها اليوم في بعض السيارات الحديثة والمتطورة، فلا نعتمد على سائل يوزع خلال المحرك للتبريد، بل أن كتلة المحرك تكون مغطاة بزعانف من الألمنيوم التي تمتص الحرارة من المعدن الساخن وتنقلها بعيدا عن الأسطوانات وصولا إلى الهواء كما هو الحال في المبددات الحرارية للقطع الالكترونية Heat Sink .



مروحة التبريد


السيارات المقادة بالدولاب الخلفي Rear-wheel drive ذات المحركات الطولية longitudinal تحتوي على مراوح تبريد يتم تحريكها بواسطة سير engine-driven cooling fans، هذه المراوح تحتوي على فاصل clutch حراري لزج يتحكم بها.

وهذا الفاصل موضوع في محور hub المروحة، في مواجهة الهواء القادم إلى المبرد. هذا الفاصل اللزج الخاص يشبه إلى حدٍ ما أداة الوصل اللزجة viscous coupling التي يمكن أن تجدها في بعض سيارات الدفع الرباعي.

المروحة Fan
مثل منظم الحرارة فإن المروحة تحتاج إلى التحكم بها controlled لإبقاء المحرك على درجة حرارة ثابتة.
للسيارات المقادة بالدولاب الامامي Front-wheel drive مراوح كهربائية electric fans لأن المحرك عادة يكون بوضع أفقي transversely، وذلك يعني أن عمود إخراج القوة في المحرك موجه إلى جانب السيارة.
يتم التحكم بالمراوح في السيارة إما بواسطة مفتاح حراري أو بواسطة كمبيوتر المحرك ، ويتم تشغيلهما عندما ترتفع درجة حرارة سائل التبريد فوق الدرجة المحددة. ويتم إطفائها عندما تنخفض درجة حرارة السائل إلى ما تحت هذه النقطة.







سائل التبريد:
افحص حالة الليات عند كل تغيير للزيت, ويتم استبدالها في حالة تلفها في حالة وجود تسريب أو تشققت, أو تصلد, أو وجود انتفاخ أو انسداد.


ليات الماء (خرطوش):
افحص حالة السيور على التي على شكل حرف V أو كثير الالتفافات (ثعباني) من ناحية الشد. ويتم تغييره في حالة وجود تشققات أو تآكل حوافه أو لمعانه أو ظهور أثار عطب به.


السيور الخارجية:
يتم تغيير سير التوقيت حسب ما ينص عليه كتيب الصيانة لمالك السيارة. في الغالب تلك كل 90000 إلى 120000 كيلو. عدم تغيير السير حسب ما تنص عليه المواصفات قد يؤدي إلى قطعه و حدوث أضرار جسيمة للمحرك.



بالرغم من أن محركات الكازولين gasoline engines تطورت كثيراً ، لكنها حتى الآن ليست لديها الكفاءة لتحويل الطاقة الكيميائية إلى قوة ميكانيكية. معظم الطاقة في محركات الكازولين (ربما 70%) تُحول إلى حرارة ، ومهمة نظام التبريد cooling system الأساسية هي الاهتمام في تلك الحرارة. إن نظام التبريد في سيارة تسير على الطريق العام ، باستطاعته تشتيت حرارة كافية لتسخين بيتين من الحجم المتوسط!! .إن العمل الأساسي لنظام التبريد هو الحفاظ على حرارة المحرك في الوضع الطبيعي عبر تشتيت الحرارة الزائدة إلى الهواء ، ولكن لنظام التبريد أيضاً وظائف أخرى مهمة. يعمل المحرك engine الموجود في السيارة في أفضل حالاته على درجات حرارة عالية. وعندما يكون المحرك بارداً ، فإن مكونات المحرك تضعف بسرعة، وتكون كفاءته (مردوده) أقل، وانبعاثاته emits أكثر تلوِثاً. إذاً فهُناك وظيفة أخرى لنظام التبريد وهي: أن يسمح للمحرك بأن يسخن بأسرع سرعة ممكنة، ثم الحفاظ على درجة الحرارة هذه ثابتة.

نظام التدفئة Heating System قد تكون سمعت النصيحة التي تقول أنه إذا كانت سيارتك ترتفع حرارتها overheating فقم بفتح جميع النوافذ وشغل المسخن heater والمروحة عند أعلى درجة at full blast.
وهذا بسبب أن نظام التدفئة Heating System في الحقيقة نظام تبريد ثانوي secondary والذي يعكس mirrors نظام التبريد الرئيسي main cooling system في السيارة.

تمديدات المسخن


إن مركز المسخن heater والذي يوجد في لوحة عدادات dashboard السيارة، في الحقيقة عبارة عن مبرد صغير small radiator.
تقوم مروحة المسخن heater بدفع الهواء من خلال مركز المسخن heater core ومن ثم إلى مقصورة الركاب passenger compartment في السيارة:


مركز المسخن عبارة عن مبرد (راديتور) صغير


 يقوم مركز المسخن heater core بإرجاع سائل التبريد الحار القادم من رأس الأسطوانة cylinder head إلى المضخة - لذلك فإن المسخن heater يعمل بشكل عادي سواء كان منظم الحرارة مفتوحاً أم مغلقاً.




في داخل محرك السيارة، يحترق الوقود بشكل ثابت. والكثير من الحرارة الناتجة عن هذا الاحتراق، تخرج مباشرة من نظام العادم exhaust system ، ولكن القليل منها تسحب soak إلى المحرك لِتسخِينه.

يعمل المحرك بشكل جيد، عندما تكون درجة حرارة سائل تبريده coolant , حوالي 200 فْ أو (93 مْ) . عند درجة الحرارة هذه :

  • تكون حجرة (غرفة) الاحتراق combustion chamber حارة بما فيه الكفاية لتبخير vaporize الوقود، مما يساعد على احتراق أفضل ونواتج احتراق أقل.
  • الزيت المستعمل في تزييت lubricate المحرك لديه لزوجة منخفضة (يكون أرق thinner) ، لذلك فإن أجزاء المحرك تتحرك بحرية أكثر، وبالتالي فإن المحرك يفقد طاقة power أقل لتحريك مكوناته الداخلية.
  • تآكل أو إهتراء wear أقل للأجزاء المعدنية.


هناك نوعين من أنظمة تبريد موجودة في السيارات: التبريد بالسائل والتبريد بالهواء :
للدرس بقية