10/15/14  

1  

أنظمة التبريد في

احملرك  ���

د. فتحي عناية 

احملاضرة 4

 (12210101) مقدمة في هندسة السيارات  الفصل األول 2015-­‐2014 

مبدأ عمل نظام التبريد 

2  

يعمل على نقل احلرارة الناجتة عن االحتراق من جدران األسطوانة إلى احمليط اخلارجي

النسبة ا&ئوية (%)! توزيع الطاقة الحرارية!

33 ااملنتقلة من جدرراانن ااألسطواانة للمحيط ااخلاررجي36 ااملفقوددةۃة في غاززااتت االعاددمم7 ااملفقوددةۃة باإلشعاعع24 ااملستفادد منها ووااملتحولة إإلي طاقة حركکية

النسبة ا&ئوية (%)!

33  

20  

7  

40  

في احملركات احلديثة  في احملركات القدمية 

تتراوح درجة حرارة التشغيل املثالية ما بني 80‐­-110° وعندها أقصى قدرة للمحرك وأدنى نسبة استهالك وقود له.

10/15/14  

2  

وظائف نظام التبريد 

3  

تعتمد فعالية التبريد على عدة عوامل   نوع وسيط التبريد .1

 مساحة السطح املراد تبريده .2

 فرق درجات اخلرارة  .3

 سرعة تدفق وسيط التبريد .4

 نوع املعدن  .5

 سرعة الوصول إلى درجة حرارة التشغيل املثالية .1

 احملافظة على درجة احلرارة املثالية عند جميع ظروف العمل .2

 التخلص من احلرارة الزائدة .3

 تدفئة غرفة القيادة .4

تأثير درجة حرارة احملرك على أدائه 

4  

انخفاض درجة الحرارة! ارتفاع درجة الحرارة! الرقم!

ااررتفاعع لزووجة االزيت – ززياددةۃة ااالحتكکاكك اانخفاضض لزووجة االزيت – سوءء عملية االتزييت

1

تقليل جتانس ااملزيج – تقليل االقابلية لالشتعالل

ااررتفاعع حرااررةۃة ااألجزااءء يقلل من متانتها 2

ززياددةۃة ااستهالكك االوقودد اانخفاضض ااخللوصص بني ااألجزااءء ااملتحركکة – ززياددةۃة االتآكکل

3

اانخفاضض قدررةۃة ااملحركك حدووثث عملية االصفع في محركکاتت االبنزين 4

أنواع أنظمة التبريد في احملرك 

 التبريد بالهواء  1. التبريد بالسوائل )املاء(  .2

10/15/14  

3  

التبريد بالهواء والتبريد بالسوائل 

5  

عيوبه! ميزاته!

اء!هو

بالد ريتبسوءء االتبريد عند االسرعاتت االبطيئة ال االوصولل لدررجة االتشغيل ااملثالية بزمن قصير

قلة كکفاءءةۃة االهوااءء في نقل ااحلرااررةۃة االعمل في ظرووفف قاسية جداا ااررتفاعع االضوضاءء بسبب سرعة االهوااءء بساطة االتصميم ووخفة االوززنن

ااحلاجة لصيانة أأقل لقلة ااألجزااءء ااملتحركکة

عيوبه! ميزاته!

ئل!واسبال

د ريتبال

كکثرةۃة ااألجزااءء ووثقل االوززنن االتبريد ااجليد عند كکل ظرووفف االتشغيل ااحلاجة إإلى صيانة أأكکثر ااررتفاعع قدررةۃة االسائل على نقل ااحلرااررةۃة

بطءء عملية ااإلحماءء جتانس عملية االتبريد لكکل ااألجزااءء االتآكکل االكکيميائي نتيجة ااألكکسدةۃة

✓  

مكونات نظام التبريد

بالسوائل الرئيسة 

6  

االسم  احلرف  املشع )الراديتر(  1  

غطاء املشع )الراديتر(  2   منظم احلرارة )الثيرموستات(  3  

مضخة املاء  4   مروحة الهواء  5  

االسم  احلرف  خزان فائض املاء  6   خراطيم املاء  7   سائل التبريد  8  

مجس قياس درجة حرارة احملرك  9   مبني درجة حرارة احملرك  10  

مشع ومروحة ومفتاح تشغيل تدفئة غرفة الركاب 

11  

املكونات

الفرعية 

10/15/14  

4  

مكونات نظام التبريد 

7  

 املشع .1 يعمل املشع كمبادل حراري ينقل احلرارة من سائل التبريد §

الساخن إلى الهواء احمليط البارد نسبيا

 يسري السائل من احملرك إلى اخلزان العلوي للمشع ومنه للخزان §السفلي عبر أنابيب املشع املصنوعة من األلومنيوم أو النحاس

اجليدين في التوصيل احلراري

 يوجد زعانف (Fins) حول أنابيب املشع لزيادة مساحة § سطح املشع وبالتالي قدرته على تبديد احلرارة ونقلها للهواء

 مير الهواء املندفع عبر األنابيب ومن خالل الزعانف فيكتسب § احلرارة من سائل التبريد الساخن فيبرد السائل

 يعود سائل التبريد املبرّد ثانية إلى احملرك ليمتص حرارته الزائدة §

سائل التبريد 

الهواء 

مكونات نظام التبريد 

8  

 غطاء املشع .2 يعمل غطاء املشع على رفع ضغط نظام التبريد فتزداد §

درجة غليان سائل التبريد

 عندما يسخن سائل التبريد يتمدد فيزداد الضغط في §النظام، يقوم غطاء املشع بتصريف السائل الزائد إلى

خزان الفائض

 عندما يبرد السائل يتقلص فينخفض ضغط النظام، §حينها يقوم غطاء املشع بإرجاع السائل الناقص من خزان

الفائض

 يوجد في غطاء املشع صمامان: §  صمام الضغط الزائد .1

 صمام الضغط املنخفض )اخللخلة( .2

10/15/14  

5  

مكونات نظام التبريد 

9  

 منظم احلرارة )الثيرموستات( .3 يعمل املنظم كصمام يتحكم في تدفق سائل التبريد من §

احملرك إلى املشع

 يركب املنظم عند مخرج سائل التبريد من رأس احملرك §

  يحتوي على مادة قابلة للتمدد عند تعرضها للحرارة §

 عادة ما يكون املنظم مغلقا فإذا ما تعرض للحرارة متددت § تلك املادة وفتح املنظم فيندفع سائل التبريد نحو املشع ليبرّد

 تتراوح درجة حرارة التشغيل املثالية §  في احملركات القدمية: (٨۸٠۰ – ٩۹٠۰)°س .1  في احملركات احلديثة: (٩۹٠۰ – ١۱١۱٠۰)°س .2

10  

مبدأ عمل الثيرموستات

من احملرك 

املشع  إلى عند اإلغالق عند الفتح

إلى املضخة 

10/15/14  

6  

مكونات نظام التبريد 

11  

 مضخة املاء .4 هي القلب النابض لنظام التبريد الذي يضخ سائل التبريد §

في احملرك والقادم من اخلزان السفلي للمشع  تأخذ حركتها من عمود املرفق بشكل مباشر أو غير مباشر §

 عادة ما يكون نوعها من مضخات الطرد املركزي §

 مروحة الهواء .5  تركب املروحة ما بني احملرك واملشع §

 لها نوعان: ميكانيكية (تأخذ حركتها من عمود املرفق) § وكهربائية )بواسطة محرك كهربائي(

 يثبت عليها غطاء لزيادة كفاءتها وإمرار الهواء عبر املشع بالكامل §  ميتص الهواء حرارة سائل التبريد في املشع وأجزاء احملرك اخلارجية §

مكونات نظام التبريد 

12  

 خزان الفائض .6  وظيفته احملافظة على كمية سائل التبريد في جميع الظروف §  يعمل بالتوافق مع غطاء املشع ويقلل من احلاجة لفتح الغطاء §  عندما يسخن السائل يستوعب الفائض والعكس عندما يبرد §

 يقلل من الصدأ والهواء في نظام التبريد واحلاجة لفتح غطاء املشع §

 خراطيم املياه .7 تنقل سائل التبريد ما بني احملرك واملشع من جهة §

ومشع التدفئة من جهة  خراطيم مطاطية متينة تتحمل احلرارة والضغط §

 أنواعها: عامة، مشكلة (ذات شكل ما)، § وأكورديون )متتص االهتزازات(

10/15/14  

7  

مكونات نظام التبريد 

13  

 يستخدم املاء كوسيط نقل احلرارة لوفرته وقدرته على امتصاص احلرارة § يجب أن يكون املاء نقيا خاليا من الشوائب والكلس (اجلير) والذي §

يترسب عند ارتفاع درجة احلرارة ويؤدي النسداد مجاري املاء يضاف للماء إضافات لتحسني خصائصه، مثل مضاد التجمد، مضاد §

الغليان، مضاد التآكل، الخ.

(Coolant) سائل التبريد  .8

 من أفضل موانع التجمد §محلول إثيلني جليكول

)أخضر اللون( يخلط املاء مع احمللول § بنسبة ١۱:١۱ في العادة

 درجة التجمد -٦٤°س §  درجة الغليان ١۱٣۳٥°س §

مكونات أخرى 

14  

 مجس قياس درجة احلرارة .9

 مبني درجة حرارة سائل التبريد .10

 مشع ومروحة ومفتاح تشغيل .11 تدفئة غرفة الركاب

10/15/14  

8  

تشخيص أعطال نظام التبريد 

15  

 ارتفاع درجة حرارة احملرك § نقص كمية املياه، انسداد مجاري املاء، انسداد زعانف : املشع، عطل في املنظم احلراري (مغلق دائما)، عطل في املروحة، عطل في املضخة

 انخفاض درجة حرارة احملرك § عطل في املنظم احلراري (مفتوح دائما)، املروحة تعمل : باستمرار

 نقص كمية سائل التبريد § : ١۱. تسريب داخلي: رأس احملرك بسبب تلف حشوة الرأس٢۲. تسريب خارجي: املشع (جسمه أو وصالته)، مضخة املاء (مانعات التسرب)ك

خراطيم املاء (جسمه أو مرابطه)، غطاء املشع

 انسداد أنابيب املشع § صدأ أجزاء احملرك نتيجة : تأكسد احلديد + أكسجني + ماء

 التكلس § التحليل احلراري لألمالح الذائبة في : املاء وبخاصة عند استخدام ماء غير نقي

صيانة نظام التبريد 

16  

 األقشطة § عندما تستمد املضخة حركتها بواسطة قشاط فال بد من : التأكد من سالمتها وشدها جيدا لضمان عمل املضخة بكفاءة

 اخلراطيم § تتلف مع الوقت لذا فال بد من فحصها بني احلينة واألخرى : للتأكد من سالمتها ورمبا استبدالها إن لزم األمر

 الثيرموستات § : يجب استبدالها حسب توصيات الصانع أو عند تلفها

 املشع § يجب فحص الزعانف وتنظيفها من األوساخ العالقة بها، كما : يجب التأكد من سالمة األنابيب وعدم انسدادها

 غطاء املشع § فحص عمل الصمامات ومانعات التسرب بالشكل : املطلوب )الضغط واخللخلة(

 سائل التبريد § ينصح باستبداله كل سنتني ألن املواد املضافة تستهلك : ومن ثم يبطل مفعولها