چرا یک خودرو باید به سیستم خنک کننده احتیاج داشته باشد؟ احتمالاً خودروهای زیادی را در خیابان‌ها دیده‌اید که کناری زده و درب موتور ماشین را بالا زده‌اند، در حالی که بخار زیادی از موتور بیرون می‌زند. چه اتفاقی برای ماشین میافتد که به چنین سرنوشتی دچار می‌گردد؟ آیا می‌توانیم مانع این اتفاق شویم؟ پاسخ این سوالات به سیستمی در خودرو برمی‌گردد که به نام سیستم خنک کننده خودرو معروف است و از قطعات مختلفی تشکیل می‌شود. در ادامه با تن پارت همراه باشید تا به بررسی عملکرد این قسمت مهم در خودرو بپردازیم.
فهرست مطالب
سیستم خنک کننده خودرو چیست؟
موتور بر اثر عمل احتراقی که در داخل سیلندرها اتفاق میافتد گرمای زیادی تولید می‌کند. به طور معمول یک موتور خودرو ممکن است تا ۲۵۰ فارنهایت داغ شود. البته میزان مقاومت موتور فقط همین میزان گرما نیست. بلکه موتور می‌تواند تا ۴۰۰ درجه فارنهایت یا شاید بیشتر را نیز تحمل نماید. ولی این میزان گرما فشار زیادی به موتور وارد می‌کند که ممکن است باعث خرابی آن شود. برای مقابله با مواقعی که این گرما بسیار زیاد می‌شود، یک سیستم خنک کننده طراحی شده است. از طریق این سیستم، می‌توان تا حد زیادی از گرمای موتور کاست و آن را به بیرون انتقال داد. اما این سیستم چگونه عمل می‌کند؟
بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهد که بیش از هفتاد درصد سوخت وارد شده به خودرو، بدون استفاده تلف می‌شود. تنها سی درصد آن تبدیل به نیروی محرکه ماشین می‌شود. بخش زیادی از گرمای ایجاد شده توسط احتراق، از اگزوز خارج می‌شود. اما همچنان بخش بزرگی نیز وجود دارد که وارد موتور می‌شود و باید دنبال راهی برای کمتر کردن آن بود. سیستم خنک کننده وظیفه دارد گرمای ورودی به موتور را گرفته و دمای آن را به درجه مطلوب برساند. استفاده از این سیستم باعث می‌شود که فرسایش قطعات موتور نیز دیرتر انجام شود.
سیستم‌های خنک کننده از دو طریق هوا و مایع، عملیات خود را انجام می‌دهند. امروزه تقریباً خودرویی با سیستم خنک کننده هوا وجود ندارد. این سیستم از طریق فن‌های قدرتمند، گرما را از ماشین خارج می‌کند. اما به دلیل سروصدای زیاد و همچنین آلودگی‌های محیط زیستی، دیگر از آن استفاده نمی‌شود. نوع دوم که با استفاده از مایع کار می‌کند، روش رایج در خودروهای امروزی است. مایع خنک کننده که عموماً آب است، با چرخش در موتور، گرما را جذب خود کرده و از آن محیط خارج می‌کند.
اجزای تشکیل دهنده‌ی سیستم خنک کننده خودرو
در تصویر زیر می‌توانید به وضوح، تمامی اجزای یک سیستم خنک کننده خودرو را مشاهده نمایید. اجزایی مانند رادیاتور، منبع انبساط، واتر پمپ و ترموستات که در این مقاله تمامی آنها را بررسی خواهیم کرد.
رادیاتور
همانطور که گفتیم جریان آب، با گردش در موتور، گرمای موجود در آن را جذب خود می‌کند. آب بعد از جذب گرما به رادیاتور بر می‌گردد تا دوباره سرد شده و برای استفاده بعدی آماده شود. رادیاتور معمولاً در پشت جلو پنجره خودرو قرار می‌گیرد تا در معرض هوای بیرون قرار گرفته و گرمای خود را به آن منتقل کند.
رادیاتور از پره‌های آلومینیومی تشکیل شده است. دلیل استفاده از آلومینیوم این است که این فلز، رسانای خوبی برای گرما است و در ضمن قیمت مناسب و طول عمر خوبی نیز دارد.
همیشه آب گرم از قسمت بالای رادیاتور وارد می‌شود و به همین دلیل بالای رادیاتور، محل قرارگیری آبی است که گرمای موتور را گرفته است. در پایین رادیاتور نیز آب سرد شده قرار می‌گیرد و از همان قسمت پایین نیز برای خنک سازی موتور، خارج می‌شود.
بررسی مشکلات رادیاتور انواع خوروهای چینی
برای مطالعه دقیق‌تر در رابطه با رادیاتور خودروهای چینی، مقالات اختصاصی زیر را نیز مطالعه نمایید:
منبع انبساط
سیستم خنک کننده خودرو به مانند یک زودپز کار می‌کند. اگر با نحوه کار زودپز آشنا باشید، باید بدانید که طراحی آن به‌گونه‌ای است که آب در داخل آن تحت فشار قرار دارد، به همین دلیل، آب هیچگاه تبخیر نمی‌شود. اما اگر این فشار بیش از حد وجود داشته باشد و هیچگاه تخلیه نشود، سیستم خنک کننده با مشکل روبرو می‌شود. برای رفع این مشکل از “درب رادیاتور” استفاده می‌شود. این درب دارای مکانیسمی است که به مانند یک سوپاپ اطمینان عمل می‌کند. وقتی فشار آب بیش از حد زیاد شود، این درب باز شده و مایع داخل آن را به یک مخزن به نام منبع انبساط منتقل می‌کند. در نتیجه با این روش از میزان فشار داخل رادیاتور کاسته می‌شود.
بعد از کاهش فشار در رادیاتور، این مایع مجدد از منبع انبساط به رادیاتور باز می‌گردد. منبع انبساط یک ظرف پلاستیکی با ظرفیت حدود دو لیتر است. استفاده دومی که از منبع انبساط می‌شود این است که اگر بخواهید به رادیاتور، مایع خنک کننده اضافه کنید، خیلی راحت از طریق آن اقدام می‌کنید. دیگر نیازی نیست درب رادیاتور را باز کنید که به‌دلیل فشار بالا، بخصوص وقتی ماشین گرم است، بسیار خطرناک می‌باشد. در تصویر زیر نمونه‌ای از یک منبع انبساط وارد شده توسط تن پارت را مشاهده می‌نمایید:
واتر پمپ
پمپ آب که به انگلیسی به Water Pump معروف است یکی دیگر از اجزای مهم سیستم خنک کننده است. نقش آن در این سیستم بسیار پر اهمیت است. اما واتر پمپ چیست و چه کاربردی دارد؟ همانطور که تاکنون توضیح دادیم مایع خنک کننده در بین رادیاتور و مجاری بین موتور و منبع انبساط در گردش است. اما چه نیرویی وجود دارد که این مایع را به گردش در می‌آورد؟ بله درست است، واتر پمپ قطعه‌ای است که این وظیفه مهم را به عهده دارد. با روشن شدن خودرو، پمپ آب نیز شروع به کار می‌کند و با کمک تسمه تایم می‌چرخد. البته در بسیاری از خودروهای جدید این قطعه بصورت برقی به چرخش درمی‌آید.
شیلنگ‌های خنک کننده و سرریز
این شیلنگ‌ها وظیفه اصلی انتقال مایع خنک کننده را در این سیستم دارند. احتمالاً اگر درب موتور خودرو رو باز کنید، آنها را به وفور دور تا دور موتور خواهید دید. اما این شیلنگ‌ها ممکن است آسیب ببینند. دمای بیش از حد محیط، گرمای موتور و مواد لاستیکی همگی عواملی هستند که منجر به خشک شدن و سفت شدن شیلنگ‌ها می‌شوند. بعلاوه، اسیدهای خاصی در سیستم خنک کننده می‌توانند باعث خراب شدن و تخریب لاستیک شوند و یکپارچگی شیلنگ‌ها را به خطر بیندازند. اجتناب از تعویض شیلنگ می‌تواند باعث نگرانی‌های مختلفی مانند نشتی مایع خنک کننده، داغ شدن موتور و گرم شدن بیش از حد شود.
ترموستات
قطعه بعدی در سیستم خنک کننده خودرو، ترموستات (به انگلیسی Thermostat) است. به زبان خیلی ساده، این قطعه یک شیر است که تا زمانی که سرد باشد بسته است و زمانی که داغ می‌شود، باز می‌گردد. اما ترموستات چیست و این عملیات چه کاربردی دارد؟
وقتی خودرو را روشن می‌کنیم، واتر پمپ نیز روشن شده و مایع خنک کننده را به سمت موتور روانه می‌کند. چون خودرو تازه روشن شده، هنوز قسمت مربوط به موتور و سیلندر سرد است. به همین دلیل مایع خنک کننده گرم نشده و نیازی ندارد دوباره به رادیاتور بازگردد. این ترموستات است که در بین راه بازگشت مایع خنک کننده به رادیاتور قرار گرفته است. ترموستات وقتی سرد است، دریچه‌اش نیز بسته است و نمی‌گذارد مایع به سمت رادیاتور برود. اما وقتی داغ شود به این معنی است که مایع خنک کننده نیز گرمای موتور را گرفته و نیاز دارد برای خنک شدن به سمت رادیاتور برود، پس ترموستات دریچه خود را باز می‌کند. این چرخه ورود و خروج مایع خنک کننده به رادیاتور، با کمک واتر پمپ و ترموستات دائماً ادامه پیدا می‌کند.
ترموستات علاوه بر کاربرد در سیستم خنک کننده، در عملکرد سیستم بخاری خودرو نیز مفید است. وجود ترموستات باعث می‌شود گرم شدن بخاری طول نکشد و به سرعت انجام شود.
پروانه یا فن خنک کننده
در سیستم خنک کننده باید به دنبال راهی برای خنک نمودن مایع داغ شده کرد. لوله‌های زیادی با سطح مقطع کم در رادیاتور تعبیه شده تا این مایع داغ با عبور از این مسیر، گرمای خود را از دست بدهد. اما تنها این راه برای خنک کردن این مایع کافی نیست. به همین دلیل یک فن در بین رادیاتور و جلو پنجره قرار گرفته تا از طریق فشار باد، فرآیند خنک نمودن مایع سرعت داده شود. در خودروهای قدیمی این فن‌ها بصورت مکانیکی کار می‌کردند و دائماً روشن بودند. اما اکنون از طریق یک سنسور که به کامپیوتر خودرو متصل است فرمان روشن و خاموش کردن فن صادر می‌شود.
همانطور که در تصویر زیر مشاهده می‌نمایید، فن خودرو درست در جلوی رادیاتور قرار گرفته تا بتواند جریان هوا را به سمت آن ارسال نماید.
مایع رادیاتور
تا اینجای این مقاله بسیار در رابطه با مایع خنک کننده صحبت به میان آمد. اما این مایع خنک کننده چیست؟ آیا می‌توان از آب به عنوان مایع خنک کننده استفاده کرد؟ در پاسخ باید گفت که بهتر است از آب معمولی برای این موضوع استفاده نشود. وجود ناخالصی‌ها باعث ایجاد خوردگی در قسمت‌های مختلف می‌شود. همچنین در فصول سرد سال نیز بدلیل یخ زدگی دچار مشکل خواهید شد.
بهترین گزینه‌ای که برای مایع خنک کننده پیش رو داریم ضد یخ است. این مایع علاوه بر خاصیت ضد یخ، ضد جوش نیز می‌باشد و به عبارتی می‌توانید در کل سال از آن استفاده نمایید. البته نیازی نیست کل رادیاتور را با ضد یخ پر کنید. می‌توانید از ترکیب ضد یخ و آب مقطر به صورت نصف نصف استفاده کنید.
بخاری خودرو
سیستم بخاری خودرو نیز با اینکه قسمتی از سیستم خنک کننده نیست اما کاملاً از آن بهره می‌گیرد. آب گرم شده در لوله‌ها به سمت بخاری خودرو که به مانند رادیاتور است، ارسال می‌شود. در نهایت به کمک یک دمنده، این گرما به داخل کابین ماشین هدایت می‌شود. پس برای بخاری ماشین از یک سیستم کاملاً مجزا استفاده نشده و از گرمای تولید شده توسط موتور، برای این منظور استفاده شده است.
3 دیدگاه