Каким способом охлаждается: Каким способом охлаждается воздух в комнате зимой при открытой форточке?

Содержание

7005 Стекло термически полированное и стекло со шлифованной или полированной поверхностью, в листах, имеющее или не имеющее поглощающий, отражающий или неотражающий слой, но не обработанное иным способом

7005 Стекло термически полированное и стекло со шлифованной или

полированной поверхностью, в листах, имеющее или не имеющее

поглощающий, отражающий или неотражающий слой, но не обработанное

иным способом:

7005 10 — стекло неармированное, имеющее поглощающий,

отражающий или неотражающий слой

— неармированное стекло прочее:

7005 21 — окрашенное в массе (тонированное в объеме),

глушеное, накладное или только шлифованное

7005 29 — прочее

7005 30 — стекло армированное

В данную товарную позицию включается термически полированное стекло в листах. Компоненты сырья плавятся в печи. Расплавленное стекло из печи подают во флоат-ванну с расплавленным металлом. В этой ванне стекло приобретает плоскую форму, сохраняя гладкую, как у жидкости, поверхность. Прежде чем стекло достигнет конца ванны, оно охлаждается до температуры, при которой оно достаточно твердое, чтобы быть прокатанным между валками, сохраняя неповрежденной поверхность. Из флоат-ванны стекло проходит через печь для отжига, на выходе из которой оно охлаждается и может быть разрезано. Это стекло не отшлифовано и не отполировано: оно имеет абсолютно ровную поверхность вследствие применяемого способа изготовления.

В данную товарную позицию также включаются виды стекла, описанные в товарных позициях 7003 и 7004, которые были отшлифованы или отполированы (обычно оба процесса совмещены).

При шлифовке стекло обрабатывается шлифовальными кругами, которые в сочетании с потоком содержащей абразивы воды делают поверхность стекла гладкой. Прозрачность достигается полировкой в аппарате, снабженном покрытыми войлоком кругами, пропитанными оксидом железа.

Шлифование может быть продолжительным, а спаренные шлифовальные машины могут одновременно обрабатывать обе поверхности стекла. Конечной стадией является полировка.

Стекло, описанное в данной товарной позиции, может быть окрашенным или матовым по всей массе, или накладным со стеклом другого цвета, полученным в процессе изготовления, или оно может быть с поглощающим, отражающим или неотражающим слоем.

Стекло данной товарной позиции часто применяется в окнах и дверях, в автомобилях, кораблях, самолетах и т.д., для изготовления зеркал, стекол для обеденных и письменных столов, полок, витрин и т.д., а также при изготовлении безопасного стекла товарной позиции 7007.

Стекло в листах, подвергнутое другой, чем указано в тексте данной товарной позиции или в примечании 2 (б) к данной группе обработке, включая гнутое стекло, не включается в данную товарную позицию (товарные позиции 7006, 7007, 7009 и т.д.).

Открыть полный текст документа

виды топлива, контроль качества и технологии заправки

Каждый день в мире выполняется более 100 тысяч авиарейсов. В год мировая авиация потребляет около 300 млн тонн топлива. Эти цифры прекрасно отражают масштаб и сложность системы авиатопливообеспечения. Системы, от надежной работы которой во многом зависит безопасность миллионов людей, пользующихся авиатранспортом

Чем заправляют самолеты

Топливо для самолетов бывает двух видов. Поршневые двигатели, которыми оборудуются небольшие самолеты и вертолеты, работают на бензине — так же, как и автомобильные моторы. Правда, по составу такое топливо несколько отличается от автомобильного. Газотурбинные двигатели (турбореактивные и турбовинтовые), которыми сегодня оснащены практически все коммерческие воздушные суда, потребляют топливо для реактивных двигателей, которое также называют авиакеросином.

Основная марка авиакеросина, которым в России заправляют почти все пассажирские, транспортные и военные дозвуковые самолеты и большую часть вертолетов — ТС-1 — топливо сернистое. Оно вырабатывается из нефти с высоким содержанием серы.

В Европе основа системы авиатопливообеспечения — керосин Jet A-1. Он считается более экологичным как раз за счет меньшего содержания серы — при его производстве прямогонная керосино-легроиновая фракция полностью проходит процедуру гидроочистки. Российский авиакеросин — это смесь гидроочищеного и неочищенного прямогонного дистиллятов. В целом же это аналоги — более того, отечественный продукт может использоваться при гораздо более низких температурах, чем «Джет». ТС-1 сегодня наравне с Jet A-1 включен в международные документы и руководства по эксплуатации не только самолетов российского производства, но и лайнеров семейств Airbus и Boeing (правда, только выполняющих полеты по России). Но это авиакеросин для гражданской авиации, не предназначенный для сверхзвуковых самолетов.

«Газпром нефть» запустила НИОКР по созданию неэтилированного авиационного бензина. Вместе с учеными из Всероссийского научно-исследовательского института нефтяной промышленности специалисты компании в 2014 году занялись разработкой рецептуры неэтилированного топлива с октановым числом 91, и сейчас эта работа уже завершена.

Основное авиатопливо для сверхзвуковой авиации — РТ. При его производстве с помощью гидроочистки из нефтяного дистиллята удаляются агрессивные, а также нестабильные соединения, содержащие серу, азот и кислород. При этом повышается термическая стабильность топлива, что крайне важно при полетах на сверхзвуковых скоростях, когда за счет трения о воздух нагревается весь корпус самолета, а вместе с ним и топливо в баках.

Разумеется, РТ, обладающее такими характеристиками, можно использовать и в обычных воздушных судах вместо ТС-1. Для самых же скоростных самолетов применяется авиакеросин Т-6, обладающий еще большей термостабильностью и повышенной плотностью.

Что касается авиабензина, то это, по сути, автомобильное моторное топливо, но с улучшенными свойствами, влияющими на надежность работы двигателя. Именно потребность в повышении детонационной стойкости, октанового числа, сортности, обеспечивающих запас динамических характеристик и надежности, заставляет производителей авиабензина добавлять в него тетраэтилсвинец (этилировать). Из-за токсичности эта присадка давно запрещена при производстве автомобильного бензина, но двигатель самолета работает в гораздо более напряженном режиме, а создать неэтилированный авиабензин, не уступающий по характеристикам этилированному, октановое число которого превышает 92–95, пока не удалось никому.

При этом самым современным и совершенным самолетам и вертолетам с поршневыми двигателями нужен авиабензин с повышенным октановым числом — не меньше 100. Поэтому разработкой экологичных аналогов этилированного авиабензина 100LL (одна из самых востребованных марок в мире) сегодня занимаются ведущие производители и научные центры во всем мире. В том числе подобная программа существует и у «Газпром нефти».

100 тысяч авиарейсов выполняется в мире каждый день

Заправка в крыло

Правильная организация заправки даже одного воздушного судна — процесс сложный и при этом очень ответственный. Инцидентов и катастроф, причиной которых стала некачественно организованная заправка, к сожалению, в истории мировой авиации произошло немало.

Достаточно вспомнить аварию 2000 года, когда у Ту-154 авиакомпании «Сибирь», летевшего из Краснодара, при посадке в Новосибирске отказали все три двигателя. Как показало расследование, топливные насосы просто забило частицами эпоксидного покрытия, кустарно нанесенного на внутренние стенки топливозаправщика умельцами одного из краснодарских ремонтных предприятий. Но если в этом случае благодаря профессионализму пилотов обошлось без жертв, то в Иркутске при падении гигантского транспортника Ан-124 на жилые дома в 1997 году погибли 72 человека. Одна из версий причины отказа трех двигателей «Руслана» из четырех — превышение содержания воды в авиационном топливе, которое привело к образованию кристаллов льда, забивших топливные фильтры. Чтобы такого не случалось, весь процесс заправки очень жестко регламентирован, а само топливо проходит несколько проверок качества на пути от нефтеперерабатывающего завода до бака самолета.

Первый этап — выходной контроль на самом НПЗ. Однако качественные характеристики керосина могут измениться при его перевозке в случае несоблюдения всех правил транспортировки.

Поэтому при приеме керосина на топливозаправочном комплексе (ТЗК), вне зависимости от того, каким путем оно пришло с завода: по трубе, как в аэропортах московского авиаузла или санкт-петербургском Пулково; железнодорожным или автомобильным транспортом, как это происходит в большинстве воздушных гаваней страны, или, тем более, если керосин проделал долгий путь, включающий и наземные и водные маршруты, как при доставке в отдаленные точки, такие как Чукотка, — обязательно проводится входной контроль. Из каждой партии берутся пробы для лабораторных исследований, а также арбитражная проба, которую сразу опечатывают и хранят на случай возникновения разногласий в оценке качества у разных участников процесса топливообеспечения. Само топливо при закачке в приемные резервуары ТЗК проходит через фильтры с тонкостью фильтрации не более 15 мкм.

Топливо по бакам на современных лайнерах распределяется автоматически с помощью бортового компьютера. Соблюдение баланса крайне важно, так как влияет на центровку самолета. Контролировать же процесс заправки и скорректировать его можно со специальной панели, расположенной рядом с местом подсоединения рукава.

Затем керосин отстаивается в резервуарах, после чего проходит полномасштабную проверку по всем основным параметрам, определенным ГОСТом, таким как плотность, фракционный состав, кислотность, температура вспышки, кинематическая вязкость, концентрация смол, содержание воды и механических примесей, температура начала кристаллизации, взаимодействие с водой, удельная электропроводность. Если экзамен успешно сдан, керосин получает паспорт качества, который становится для топлива пропуском на перрон аэропорта. Правда, перед выдачей для заправки самолета, керосин проходит еще один этап контроля — аэродромный — и еще раз фильтруется, теперь через еще более мелкий фильтр. Проверке подвергается и сама заправочная техника, которую без специального контрольного талона до самолета не допустят.

Заправляют самолеты двумя способами. В крупных современных аэропортах перрон соединен с ТЗК системой центральной заправки, а на самолетных стоянках установлены топливные гидранты. Из них керосин в баки воздушного судна перекачивается через специальные заправочные агрегаты (ЗА). Однако пока все же более распространен другой способ — с помощью цистерн—топливозаправщиков (ТЗ). В свою очередь в ТЗ керосин наливается на пунктах налива — складских или перронных. В зависимости от размера цистерны топливозаправщик может вместить до 60 тысяч литров керосина.

Перед началом закачки топливо еще раз проверяют, правда, без использования лабораторий. Керосин сливается из резервуаров ТЗ в прозрачную банку, и визуально определяется наличие в нем воды, кристаллов льда или осадка. Также проверяется и наличие воды в баках самолета перед заправкой и после нее. Перед подсоединением рукава топливозаправщика к горловине бака и само воздушное судно, и ТЗ обязательно заземляются. В истории бывали случаи, когда разряды статического электричества воспламеняли топливо и вызывали серьезные пожары. Для обеспечения безопасности людей самолеты практически всегда заправляются до посадки в них пассажиров.

Где хранится керосин

Объем топливных баков самого крупного и вместительного до последнего времени пассажирского лайнера Boeing-747 достигает 241 140 л (у последних модификаций). Это позволяет залить около 200 тонн топлива. Более привычные ближне- и среднемагистральные Boeing-737 и Airbus A-320 могут принять по 15–25 тонн.

В большинстве самолетов топливо размещается в крыльях и баке, расположенном в центральной части самолета. На некоторых моделях еще один бак есть в хвосте или стабилизаторе — для утяжеления задней части самолета и облегчения взлета, а также для регулировки центровки самолета в полете.

Сначала топливо вырабатывается из внутренних отсеков крыла, затем из концевых. Однако непосредственно к двигателям керосин поступает только из одного бака — расходного (как правило, центрального), куда перекачивается изо всех остальных емкостей.

Для того чтобы предотвратить снижение давления при расходе топлива и прекращения его подачи в топливную систему, все баки сообщаются с атмосферой с помощью специальных дренажных баков в концевой части крыла. Попадающий в них забортный воздух замещает объем израсходованного горючего.

Топливо по бакам на современных лайнерах распределяется автоматически с помощью бортового компьютера. Соблюдение баланса крайне важно, так как влияет на центровку самолета, нарушение которой может привести к самым печальным последствиям, вплоть до катастрофы. Контролировать же процесс заправки и скорректировать его в случае необходимости можно со специальной панели, расположенной рядом с местом подсоединения рукава.

Сам оператор топливозаправщика в процессе заправки держит в руке специальный прибор контроля Deadman, кнопку которого необходимо нажимать через определенные промежутки времени. Если этого не происходит, заправка прекращается — система воспринимает пропуск в нажатии как нештатную ситуацию. Как только заданное количество керосина попало в баки, автоматика отключает подачу топлива, и заполняются документы, фиксирующие результаты заправки.

Автоматизация по всем направлениям

Постоянно автоматизируется не только сам процесс того, как заправляют самолеты. Именно в этом направлении развивается и вся система авиатопливообеспечения. Уже сегодня клиенты лидеров мирового рынка в этом сегменте могут в онлайн-режиме заказать заправку своего самолета в любом аэропорту присутствия топливного оператора. Такую схему развивает, например, Air Total International, свою интегрированную облачную систему управления топливозаправкой создает и Air BP, причем делает он это совместно с глобальным центром планирования полетов RocketRoute, в платформу которого интегрируются данные о топливозаправочной сети по всему миру.

В этом же направлении двигается «Газпромнефть-Аэро» в рамках реализации программы «Цифровой ТЗК».

241 тыс.  л — объем топливных баков одного из самых крупных и вместительных в настоящее время пассажирских лайнеров Boeing-747

Сам процесс заправки по такой схеме выглядит как кадр из фантастического фильма. К лайнеру на стоянке подъезжает ТЗ, пилот, как на обычной АЗС, платит за топливо пластиковой картой с помощью мобильного терминала, которым оборудован топливозаправщик. Водитель ТЗ с планшета оформляет и распечатывает документы, подтверждающие факт заправки для пилота — уже через 10 минут в офис авиакомпании приходят необходимые финансовые документы, а баки самолета заполняются топливом.

Наличие такой системы, очевидно, повышает конкурентоспособность топливных операторов, так как значительно упрощает и оптимизирует процесс планирования полетов их клиентам — авиакомпаниям.

Биокеросин производят из биомассы с помощью процесса Фишера — Тропша, из растительного масла, создают горючее для самолетов и на основе этилового спирта. Биокомпоненты в разных пропорциях (максимум 50 50) смешиваются с обычным авиакеросином, что позволяет сократить объем выбросов углекислого газа в атмосферу почти на 50%.

Зеленый керосин

Еще одно направление развития авиатопливного рынка совпадает с вектором движения рынка автомобильного — это снижение уровня вредных выбросов в атмосферу. Главная технология здесь — создание более чистого топлива, в первую очередь за счет разработки и использования биокомпонентов.

На сегодня процедуру сертификации прошли несколько технологий производства авиационного биотоплива. Биокеросин производят из биомассы с помощью процесса Фишера — Тропша*, из растительного масла, создают горючее для самолетов и на основе этилового спирта. Биокомпоненты в разных пропорциях (максимум 50×50) смешиваются с обычным авиакеросином, что позволяет сократить объем выбросов углекислого газа в атмосферу почти на 50 %. При этом конечный продукт по химическому составу эквивалентен традиционному авиатопливу, и его применение не влияет на эксплуатационные характеристики самолетов.

Одним из первых коммерческие заправки биотопливом начал аэропорт норвежского Осло, а пионером в использовании экологичного керосина стала немецкая Lufthansa. Использование биотоплива одобрено Федеральной авиационной администрацией США (FAA), им уже заправляют свои самолеты в США несколько десятков авиакомпаний.

Но у развития этого направления есть одно но — производство биотоплива пока слишком дорого, поэтому сегодня, во времена низких цен на нефть, оно не может на равных конкурировать с обычным «Джетом», а тем более с ТС-1.

Полезные дополнения

Авиакеросин, как правило, не используется в чистом виде. Для улучшения его характеристик используются различные присадки. Основные из них:

Противодокристаллизационная (ПВК-жидкость): наиболее известная присадка этого типа — жидкость «И-М». При полете на большой высоте топливо охлаждается до очень низких температур (от −30°С до −45°С). В таких условиях вода, содержащаяся в топливе, кристаллизуется, частицы льда могут забить фильтры, и двигатель остановится. Присадки эффективно решают эту проблему.

Антистатическая: увеличивает электропроводность топлива, снижая при этом активность накопления статического электричества в топливной системе и, соответственно, риск возникновения пожара.

Антиокислительная: борется с окислением топлива и отложением смолистых образований в топливной системе и двигателе.

Противоизносная: увеличивает срок эксплуатации механизмов топливной системы.

* Процесс Фишера — Тропша — химическая реакция, происходящая в присутствии катализатора, в которой монооксид углерода (CO) и водород h3 преобразуются в различные жидкие углеводороды. Обычно используются катализаторы, содержащие железо и кобальт. Принципиальное значение этого процесса — производство синтетических углеводородов

Как работает холодильник?

Очевидно, что холодильники созданы для охлаждения продуктов, но не все знают, как именно происходит этот процесс. Возможно, Вы даже не раз задавались вопросом: “Как работает холодильник?”.

Основной принцип работы холодильника заключается в том, что холод не поступает в него из внешней среды. Происходит обратный процесс: тепло от продуктов выводится в окружающую среду.

Возможно, когда Вы в первый раз услышали о цикле охлаждения в холодильнике, вы были слегка обескуражены такой работой устройства. На самом деле, процесс охлаждения не такой уж сложный, и сегодня мы ответим на интересующий многих вопрос: «Как работает холодильник?»

Как работает холодильник?

Прежде чем рассмотреть алгоритм работы холодильника, ознакомимся с пятью основными компонентами холодильной системы,  простейшем цикле охлаждения.

  • Компрессор – сердце холодильника. Он предназначен для сжатия и подачи хладагента под давлением и работает по принципу насоса для движения вещества;
  • Испаритель – устройство, в котором происходит кипение хладагента за счёт теплоты продуктов. Благодаря этому происходит понижение температуры внутри холодильника во время его работы;
  • Конденсатор – это компонент холодильной системы, в котором происходит переход из газообразного в жидкое состояние, сопровождающийся выделением теплоты в окружающую среду;
  • Капиллярная трубка – соединительный элемент между конденсатором и испарителем малого сечения;
  • Хладагент – вещество, переносящее тепло. Он проходит весь цикл охлаждения, когда работает холодильник. Многие представляют хладагент как большой объём охлаждающей жидкости, циркулирующей по всему холодильнику. На самом деле это не так! В обычных условиях он является газом, необходимым для работы холодильника, и в вашем устройстве количество этого вещества всего лишь 20 – 65 грамм.

И так, как же работает холодильник? В современных устройствах с компрессором система охлаждения функционирует следующим образом:

  1. Включается компрессор.
  2. Газообразный холодильный агент из испарителя отсасывается компрессором.
  3. В компрессоре происходит сжатие хладагента до высокого давления и нагнетание его в конденсатор. В процессе конденсации выделяемое тепло рассеивается в окружающей среде.
  4. Хладагент очищается в фильтре-осушителе.
  5. В результате высокого давления жидкий хладагент поступает через расширительный клапан или капиллярную трубку в испаритель, в целях уменьшения давления и регулирования его потока.
  6. В испарителе жидкий хладагент под низким давлением поглощает теплоту из внутреннего объема и превращается в газ низкого давления.
  7. Компрессор вновь всасывает хладагент.

Принцип

 работы холодильника: схема цикла охлаждения

Есть несколько интересных примеров, демонстрирующих как работает холодильника и его цикла. Купались ли вы в море или бассейне во время отдыха в жарких странах? Когда вы выходите из воды и ложитесь на шезлонг, по телу пробегает дрожь, несмотря на температуру 30°C! Это происходит, потому что вода испаряется и забирает теплоту с поверхности вашей кожи, в результате чего вы чувствуете холод. Похожий принцип используется во время работы холодильников.

Рассмотрим ещё один пример, с помощью которого можно понять, как работает холодильник. Попробуйте сделать следующее: лизните тыльную сторону вашей ладони, а затем подуйте на неё. Вы почувствуете холод. Данный пример демонстрирует, что охлаждение происходит в результате испарения. Этот процесс не отличается от того, который происходит в холодильнике: когда устройство работает, холод не появляется в холодильной и морозильной камерах, наоборот, тепло от хранящихся продуктов поглощается и рассеивается в окружающей среде. Именно поэтому во время работы холодильника его задняя стенка всегда горячая.

Как работает холодильник? Узнайте в нашем видео:

Как работает холодильник с зоной свежести BioFresh

Стоит отметить, что многие холодильники оснащены зоной свежести, в которой поддерживаются оптимальная влажность и  постоянный уровень температуры около 0°C, которые способствуют длительному хранению продуктов.

Как же работает холодильник с такой зоной? Воздух из холодильного отделения забирается вентилятором за заднюю стенку холодильной камеры. Здесь он охлаждается до более низкой температуры и подается в зону BioFresh, где равномерно распределяется между контейнерами. Циркулируя далее, в холодильную камеру попадает уже более тёплый воздух для охлаждения продуктов.

Если у вас есть вопросы и комментарии о том, как работает холодильник, напишите нам. Используйте форму для комментариев ниже или присоединяйтесь к обсуждению в сообществе LIEBHERR ВКонтакте.

Как получают азота из воздуха: технология производства

Производство азота из воздуха необходимо для использования газа в различных сферах деятельности, например, металлургии, горнодобывающей и нефтехимической отраслях, медицине, пищевой промышленности. В атмосфере планеты присутствует 75% азота, что делает технологию выделения газа эффективной и выгодной.

Основные технологии производства азота

Вопрос, как получают азот из воздуха, имеет три варианта ответа. Инертный газ для промышленного применения на крупных предприятиях или практического использования в лабораторных условиях получают с помощью следующих методик:

  • Криогенное разложение воздуха, основанное на разнице в температуре кипения составляющих компонентов.
  • Адсорбционная технология, при которой разделение воздуха на азот и кислород осуществляется за счет разницы размеров молекул.
  • Мембранные установки также работают за счет разделения сжатого воздуха на составные компоненты.

Криогенная технология применяется более 100 лет. В основе процесса лежит сжатие поступающего атмосферного воздуха до необходимого уровня давления. Из полученной смеси удаляются влага, различные твердые примеси и углекислый газ. После обратного расширения очищенный воздух постепенно охлаждается и переходит в жидкое состояние. При температуре -196 градусов из смеси извлекается азот.

Использование криогенной установки экономически обосновано при большой потребности в инертном газе. Высокая стоимость и сложность оборудования позволяют устанавливать технику только на крупных предприятиях. Часто подобные установки используются для генерации кислорода, а азот в таких случаях является побочным продуктом.

Адсорбционные установки состоят из емкостей, наполненных молекулярными ситами с диаметром ячейки от 1 до 3 мм. При подаче в емкости воздушной смеси, большая часть молекул азота проходит через абсорбент, а кислорода — оседает на молекулярных ситах. Дополнительное осушение позволяет получить инертный газ, очищенный до уровня 99,9 процента. Чем меньший уровень очистки азота требуется, тем проще и дешевле будет оборудование в обслуживании.

Производство азота из воздуха мембранным способом похоже на адсорбционную технологию. В емкостях цилиндрической формы размещаются фильтры из специальных полимерных материалов. При подаче сжатого воздуха в систему сквозь волокна проходят молекулы воды, водорода и гелия. Кислород также проникает сквозь полимерные материалы, но с меньшей скоростью. На внутренних поверхностях волокон концентрируются молекулы азота, которые впоследствии осушаются и используются по назначению.

Достоинства адсорбционных установок для изготовления азота

Выделение азота из воздуха любым из указанных методов позволяет добиться высокого качества смеси, применимой в производственных целях. Наиболее востребованными на рынке являются установки адсорбционного типа. К преимуществам данной технологии и устанавливаемого оборудования можно отнести:

  • Простота эксплуатации, оперативный запуск и отключение, а также функция дистанционного управления.
  • Высокое качество разделения воздушного потока на молекулы азота и кислорода.
  • Небольшое потребление электроэнергии, а также минимальные эксплуатационные расходы.
  • Возможность регулировки работы в автоматическом режиме, оперативная перенастройка оператором.

Вопрос, как получают азот из воздуха, имеет три варианта решения. Оптимальным решением по совокупности затрат и качеству полученного вещества является покупка адсорбционной установки. Приобрести оборудование можно в компании Оксимат, сотрудники которой выполнят монтаж и пусконаладку, а также предоставят гарантию на работы и установленную технику.


Охлаждение трансформатора: виды и принцип работы

30.11.2021

Современные силовые трансформаторы имеют достаточно высокий КПД – 97-98%. Но часть мощности теряется из-за сопротивления материала обмоток и сердечника. Эти потери тратятся на нагревание. Чтобы трансформатор работал исправно, производители оборудуют систему охлаждения его рабочей части. Чем мощнее оборудование, тем более интенсивного охлаждения оно требует.

Типы систем охлаждения трансформаторов

Тепло работающего трансформатора может отводиться в воздушную среду или масло. Отсюда и название систем охлаждения: воздушное и масляное.

Воздушное охлаждение трансформатора

При воздушном охлаждении тепло от работающего трансформатора отводится непосредственно в окружающую среду.

Виды воздушного охлаждения:

  • естественное – нагретый воздух движется от трансформатора естественным путем;
  • с дутьем – нагретый воздух принудительно отводится вентилятором.

Такая система не дает интенсивного охлаждения, поэтому применяется для трансформаторов мощностью не более 1600 кВА с номинальным напряжением 15 кВ.

Условные обозначения трансформаторов с воздушным охлаждением (сухих трансформаторов):

С – естественное воздушное охлаждение трансформатора без кожуха;

СЗ – естественное воздушное охлаждение трансформатора с кожухом;

СГ – естественное воздушное охлаждение трансформатора в герметичном исполнении;

СД – принудительное воздушное охлаждение.

Трансформаторы с масляным охлаждением

Масляное охлаждение бывает:

  • естественное;
  • естественное с дутьем;
  • принудительное – с направленным движением масла;
  • принудительное с дутьем;
  • принудительное масляно-водяное.

Естественное масляное охлаждение

В таком трансформаторе обмотки погружены в масляный бак. Все тепло от магнитопровода и обмоток передается маслу. Оно течет по баку и радиаторным трубам и отдает тепло в окружающий воздух.

Чтобы трансформатор охлаждался интенсивнее, производители делают стенки бака гофрированными, добавляют в конструкцию трубы или радиаторы. Системой естественного масляного охлаждения комплектуются трансформаторы мощностью до 16000 кВА. Маркируют такие трансформаторы буквой «М».

Естественное масляное охлаждение с дутьем

При таком типе охлаждения на охладители и радиаторы трансформатора устанавливают вентилятор. Он забирает холодный воздух снизу и обдувает им нагретую часть трансформатора. При этом многие модели снабжены датчиком автоматического отключения дутья, когда нагрузка на трансформатор небольшая. Это тип дает достаточно интенсивное охлаждение, поэтому применяется для оборудования мощностью до 80000 кВА. Обозначаются такие трансформаторы буквами МД.

Принудительное охлаждение с дутьем

Эта система способна эффективно охлаждать оборудование мощностью 63000 кВА и выше. Она представляет собой охладитель – это тонкие трубки, в которые масло загоняет специальный насос. А снаружи на трубки дует вентилятор. Монтируют такую систему на одном фундаменте с трансформатором или на отдельном – рядом с баком. При маркировке трансформаторы с таким типом охлаждения обозначают «ДЦ». 


Схема охладителя системы ДЦ

1 – бак трансформатора, 2 – электронасос, 3 – адсорбный фильтр, 4 – охладитель, 5 – вентиляторы обдува

Принудительное масляно-водяное охлаждение

Масляно-водяное охлаждение имеет то же устройство, что и принудительное масляное с дутьем. Но охладитель состоит из трубок с водой, а между ними движется масло. Вода и масло в системе охладителя не смешиваются благодаря разнице в давлении – давление масла должно быть минимум на 0,02 Мпа больше.

Мы перечислили основные виды охлаждения в трансформаторе от простых до наиболее эффективных. Выбор типа охлаждения напрямую зависит от мощности трансформатора, термостойкости изоляции и нагрузок. Если у вас есть сомнения по поводу выбора системы охлаждения, мы рекомендуем обращаться непосредственно к производителю или к его официальному дистрибьютеру в вашем регионе.

Что такое турбонаддув — ДРАЙВ

Несомненно, каждый из нас хоть раз в жизни замечал на обычном с виду автомобиле шильдик «turbo». Производители, как нарочно, делают эти шильдики небольшого размера и размещают в неприметных местах так, что непосвящённый прохожий не заметит и пройдёт мимо. А понимающий человек непременно остановится и заинтересуется автомобилем. Ниже приводится рассказ о причинах такого поведения.

Автомобильные конструкторы (с момента появления на свете этой профессии) постоянно озабочены проблемой повышения мощности моторов. Законы физики гласят, что мощность двигателя напрямую зависит от количества сжигаемого топлива за один рабочий цикл. Чем больше топлива мы сжигаем, тем больше мощность. И, скажем, захотелось нам увеличить «поголовье лошадей» под капотом — как это сделать? Тут-то нас и поджидают проблемы.

Турбокомпрессор состоит из двух «улиток» — через одну проходят отработавшие газы, а вторая «качает» воздух в цилиндры.

Дело в том, что для горения топлива необходим кислород. Так что в цилиндрах сгорает не топливо, а топливно-воздушная смесь. Мешать топливо с воздухом нужно не на глазок, а в определённом соотношении. К примеру, для бензиновых двигателей на одну часть топлива полагается 14–15 частей воздуха — в зависимости от режима работы, состава горючего и прочих факторов.

Как мы видим, воздуха требуется весьма много. Если мы увеличим подачу топлива (это не проблема), нам также придётся значительно увеличить и подачу воздуха. Обычные двигатели засасывают его самостоятельно из-за разницы давлений в цилиндре и в атмосфере. Зависимость получается прямая — чем больше объём цилиндра, тем больше кислорода в него попадёт на каждом цикле. Так и поступали американцы, выпуская огромные двигатели с умопомрачительным расходом горючего. А есть ли способ загнать в тот же объём больше воздуха?

Выхлопные газы из двигателя вращают ротор турбины, тот, в свою очередь, приводит в движение компрессор, который нагнетает сжатый воздух в цилиндры. Перед тем как это произойдёт, воздух проходит через интеркулер и охлаждается — так можно повысить его плотность.

Есть, и впервые придумал его господин Готтлиб Вильгельм Даймлер (Gottlieb Wilhelm Daimler). Знакомая фамилия? Ещё бы, именно она используется в названии DaimlerChrysler. Так вот, этот немец весьма неплохо соображал в моторах и ещё в 1885 году придумал, как загнать в них больше воздуха. Он догадался закачивать воздух в цилиндры с помощью нагнетателя, представлявшего собой вентилятор (компрессор), который получал вращение непосредственно от вала двигателя и загонял в цилиндры сжатый воздух.

Швейцарский инженер-изобретатель Альфред Бюхи (Alfred J. Büchi) пошёл ещё дальше. Он заведовал разработкой дизельных двигателей в компании Sulzer Brothers, и ему категорически не нравилось, что моторы были большими и тяжёлыми, а мощности развивали мало. Отнимать энергию у «движка», чтобы вращать приводной компрессор, ему также не хотелось. Поэтому в 1905 году господин Бюхи запатентовал первое в мире устройство нагнетания, которое использовало в качестве движителя энергию выхлопных газов. Проще говоря, он придумал турбонаддув.

Идея умного швейцарца проста, как всё гениальное. Как ветра вращают крылья мельницы, также и отработавшие газы крутят колесо с лопатками. Разница только в том, что колесо это очень маленькое, а лопаток очень много. Колесо с лопатками называется ротором турбины и посажено на один вал с колесом компрессора. Так что условно турбонагнетатель можно разделить на две части — ротор и компрессор. Ротор получает вращение от выхлопных газов, а соединённый с ним компрессор, работая в качестве «вентилятора», нагнетает дополнительный воздух в цилиндры. Вся эта мудрёная конструкция и называется турбокомпрессор (от латинских слов turbo — вихрь и compressio — сжатие) или турбонагнетатель.

Аналог турбонаддува — приводной нагнетатель — жёстко связан с двигателем и тратит на свою работу часть его мощности.

В турбомоторе воздух, который попадает в цилиндры, часто приходится дополнительно охлаждать — тогда его давление можно будет сделать выше, загнав в цилиндр больше кислорода. Ведь сжать холодный воздух (уже в цилиндре ДВС) легче, чем горячий.

Воздух, проходящий через турбину, нагревается от сжатия, а также от деталей турбонаддува, разогретого выхлопными газами. Подаваемый в двигатель воздух охлаждают при помощи так называемого интеркулера (промежуточный охладитель). Это радиатор, установленный на пути воздуха от компрессора к цилиндрам мотора. Проходя через него, он отдаёт своё тепло атмосфере. А холодный воздух более плотный — значит, его можно загнать в цилиндр ещё больше.

А вот так выглядит интеркулер.

Чем больше выхлопных газов попадает в турбину, тем быстрее она вращается и тем больше дополнительного воздуха поступает в цилиндры, тем выше мощность. Эффективность этого решения по сравнению, например, с приводным нагнетателем в том, что на «самообслуживание» наддува тратится совсем немного энергии двигателя — всего 1,5%. Дело в том, что ротор турбины получает энергию от выхлопных газов не за счёт их замедления, а за счёт их охлаждения — после турбины выхлопные газы идут по-прежнему быстро, но более холодные. Кроме того, затрачиваемая на сжатие воздуха даровая энергия повышает КПД двигателя. Да и возможность снять с меньшего рабочего объёма большую мощность означает меньшие потери на трение, меньший вес двигателя (и машины в целом). Всё это делает автомобили с турбонаддувом более экономичными в сравнении с их атмосферными собратьями равной мощности. Казалось бы, вот оно, счастье. Ан нет, не всё так просто. Проблемы только начались.

У Mitsubishi Lancer Evolution интеркулер располагается в переднем бампере перед радиатором. А у Subaru Impreza WRX STI — над двигателем.

Во-первых, скорость вращения турбины может достигать 200 тысяч оборотов в минуту, во-вторых, температура раскалённых газов достигает, только попробуйте представить, 1000°C! Что всё это означает? То, что сделать турбонаддув, который сможет выдержать такие неслабые нагрузки длительное время, весьма дорого и непросто.

Выхлопные газы разогревают и выпускную систему, и турбонаддув до очень высоких температур.

По этим причинам турбонаддув получил широкое распространение только во время Второй мировой войны, да и то только в авиации. В 50-х годах американская компания Caterpillar сумела приспособить его к своим тракторам, а умельцы из Cummins сконструировали первые турбодизели для своих грузовиков. На серийных легковых машинах турбомоторы появились и того позже. Случилось это в 1962 году, когда почти одновременно увидели свет Oldsmobile Jetfire и Chevrolet Corvair Monza.

Но сложность и дороговизна конструкции — не единственные недостатки. Дело в том, что эффективность работы турбины сильно зависит от оборотов двигателя. На малых оборотах выхлопных газов немного, ротор раскрутился слабо, и компрессор почти не задувает в цилиндры дополнительный воздух. Поэтому бывает, что до трёх тысяч оборотов в минуту мотор совсем не тянет, и только потом, тысяч после четырёх-пяти, «выстреливает». Эта ложка дёгтя называется турбоямой. Причём чем больше турбина, тем она дольше будет раскручиваться. Поэтому моторы с очень высокой удельной мощностью и турбинами высокого давления, как правило, страдают турбоямой в первую очередь. А вот у турбин, создающих низкое давление, никаких провалов тяги почти нет, но и мощность они поднимают не очень сильно.

Почти избавиться от турбоямы помогает схема с последовательным наддувом, когда на малых оборотах двигателя работает небольшой малоинерционный турбокомпрессор, увеличивая тягу на «низах», а второй, побольше, включается на высоких оборотах с ростом давления на выпуске. В прошлом веке последовательный наддув использовался на суперкаре Porsche 959, а сегодня по такой схеме устроены, например, турбодизели фирм BMW и Land Rover. В бензиновых двигателях Volkswagen роль маленького «заводилы» играет приводной нагнетатель.

На рядных двигателях зачастую используется одиночный турбокомпрессор twin-scroll (пара «улиток») с двойным рабочим аппаратом. Каждая из «улиток» наполняется выхлопными газами от разных групп цилиндров. Но при этом обе подают газы на одну турбину, эффективно раскручивая её и на малых, и на больших оборотах

Но чаще по-прежнему встречается пара одинаковых турбокомпрессоров, параллельно обслуживающих отдельные группы цилиндров. Типичная схема для V-образных турбомоторов, где у каждого блока свой нагнетатель. Хотя двигатель V8 фирмы M GmbH, дебютировавший на автомобилях BMW X5 M и X6 M, оснащён перекрёстным выпускным коллектором, который позволяет компрессору twin-scroll получать выхлопные газы из цилиндров разных блоков, работающих в противофазе.

Турбина twin-scroll имеет двойную «улитку» турбины — одна эффективно работает на высоких оборотах двигателя, вторая — на низких

Заставить турбокомпрессор работать эффективнее во всём диапазоне оборотов, можно ещё изменяя геометрию рабочей части. В зависимости от оборотов внутри «улитки» поворачиваются специальные лопатки и варьируется форма сопла. В результате получается «супертурбина», хорошо работающая во всём диапазоне оборотов. Идеи эти витали в воздухе не один десяток лет, но реализовать их удалось относительно недавно. Причём сначала турбины с изменяемой геометрией появились на дизельных двигателях, благо, температура газов там значительно меньше. А из бензиновых автомобилей первый примерил такую турбину Porsche 911 Turbo.

Турбина с изменяемой геометрией.

Конструкцию турбомоторов довели до ума уже давно, а в последнее время их популярность резко возросла. Причём турбокомпрессоры оказалось перспективным не только в смысле форсирования моторов, но и с точки зрения повышения экономичности и чистоты выхлопа. Особенно актуально это для дизельных двигателей. Редкий дизель сегодня не несёт приставки «турбо». Ну а установка турбины на бензиновые моторы позволяет превратить обычный с виду автомобиль в настоящую «зажигалку». Ту самую, с маленьким, едва заметным шильдиком «turbo».

Быстро, дешево, опасно. Ученые предлагают охлаждать Землю аэрозолями

https://ria.ru/20190120/1549576734.html

Быстро, дешево, опасно. Ученые предлагают охлаждать Землю аэрозолями

Быстро, дешево, опасно. Ученые предлагают охлаждать Землю аэрозолями — РИА Новости, 20.01.2019

Быстро, дешево, опасно. Ученые предлагают охлаждать Землю аэрозолями

Чтобы предотвратить глобальное потепление, можно отклонять от Земли часть солнечного излучения. Есть и другие идеи — космическое зеркало, создание ярких морских РИА Новости, 20.01.2019

2019-01-20T08:00

2019-01-20T08:00

2019-01-20T08:06

наука

межправительственная группа экспертов по изменению климата (мгэик, ipcc)

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/154949/93/1549499371_0:59:1152:707_1920x0_80_0_0_35243b21fa928ef0e233df7edaa982a5.jpg

МОСКВА, 20 янв — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Чтобы предотвратить глобальное потепление, можно отклонять от Земли часть солнечного излучения. Есть и другие идеи — космическое зеркало, создание ярких морских облаков, аэрозольная защита в стратосфере. Все эти проекты пока на бумаге или в стадии лабораторных опытов, но не исключено, что при неблагоприятном сценарии изменения климата к концу века их придется реализовать на практике.Пример показали вулканыСпециальный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), прогнозирующий нагревание атмосферы на полтора градуса к концу века, и прошедшие в ноябре в польском Катовице климатические переговоры под эгидой ООН вновь вызвали интерес к теме глобального потепления. В СМИ появились новости о геоинженерных проектах по снижению температуры. Вот только способы эти далеко не новы, находятся на стадии расчетов и, как правило, испытывают дефицит финансирования.Солнечное тепло проникает сквозь атмосферу Земли и нагревает ее поверхность. В свою очередь, планета отдает тепло вовне, и большая его часть уходит в космос. Остальное задерживается парниковыми газами, содержащимися в атмосфере: парами воды, углекислым газом, метаном, озоном, оксидом азота. Благодаря этому механизму на планете относительно тепло и возможна жизнь в нынешнем ее виде.В 1960-е годы ученые заметили, что в атмосфере растет содержание CO₂ — одного из сильных парниковых газов. Они предположили, что избыток его поступает от сжигания ископаемого топлива и если продолжать это делать, глобальная температура будет подниматься, а климат — меняться. Пионером этих исследований стал советский ученый Михаил Будыко. Он же высказал идеи инженерного воздействия на климат с целью его охлаждения. В 2000-х его концепцию развил академик Юрий Израэль.Специалистам также известно, что вслед за сильными извержениями вулканов наступает похолодание, длящееся год-два. Это связано с тем, что в атмосферу с пеплом и газами выбрасывается большое количество минеральных частиц, отражающих солнечное излучение. Что если специально распылять в стратосфере светоотражающий аэрозоль? Таким образом, атмосфера и поверхность будут меньше нагреваться. В качестве активного вещества предлагают сульфаты и карбонат кальция.На воздушном шаре в стратосферуУ проектов по управлению солнечным излучением множество сложностей: неясно, как поведет себя аэрозоль в стратосфере, каков будет эффект, как распыленное вещество будет оттуда выводиться, что случится с озоновым слоем, непонятно даже, как этот аэрозоль туда доставить.Ученые из Гарвардского университета (США) под руководством Фрэнка Кеча и Дэвида Кейта предлагают запустить на высоту 20 километров воздушный шар. Сначала в чисто научных целях они планируют распылить водяной лед, чтобы проверить работоспособность инструментов, затем впрыснуть примерно один килограмм карбоната кальция, чтобы создать зону турбулентности длиной в один километр и шириной сто метров и посмотреть, что будет дальше. Датчики в гондоле воздушного шара, спускающегося сквозь созданное облако, будут фиксировать физические и химические параметры окружающей среды. Гарвардский эксперимент под названием SCoPEx пока существует только на бумаге, неизвестна дата его проведения. Согласно же расчетам, если опыт окажется удачным, нужно будет распылять порядка одной десятой мегатонны аэрозоля (скорее всего, оксида серы) в год, постепенно наращивая объемы, чтобы снизить темп потепления или добиться охлаждающего действия на климат.Распылять аэрозоль ученые предлагают на 15-й и 30-й широтах к югу и северу от экватора. Для доставки вещества на большую высоту придется строить новое воздушное судно. Гипотетически начать работу можно уже в 2033 году. Крайнее средствоУченые также предлагают усиливать яркость морских облаков, чтобы они лучше отражали солнечное тепло; уменьшать толщину перистых высотных облаков, чтобы они пропускали больше переизлученного поверхностью тепла. Не кажется совсем фантастикой и идея создать на орбите Земли зеркало, которое отражало бы часть солнечных лучей, хотя разработка подобной технологии займет не одно столетие.Проект по распылению аэрозоля пока наиболее проработан, и в научной среде время от времени звучат голоса в его поддержку. В 2006 году голландец Пауль Крутцен, изучавший озоновые дыры и заслуживший Нобелевскую премию по химии, указал на то, что сокращение промышленных выбросов серы в атмосферу приводит к усилению парникового эффекта. Полная очистка воздуха от вредных веществ, хотя и полезна для здоровья людей, способствует потеплению.Снять противоречие можно, если создавать искусственный аэрозольный экран в стратосфере, продолжая бороться с выбросами, загрязняющими нижний слой атмосферы.Против любых геоинженерных проектов в научном сообществе существует стойкое предубеждение. Достаточно вспомнить катастрофу Аральского моря, которое обмелело в результате интенсивного забора воды для полива полей.Многие ученые считают, что геоинженерные проекты по управлению солнечным излучением хотя и могут быть реализованы и недороги, но опасны, а их последствия непредсказуемы. А главное — они не решают ключевую задачу по удалению излишка парниковых газов в атмосфере. Кроме того, невозможно гарантировать их постоянную работу, и если, к примеру, искусственная аэрозольная защита внезапно исчезнет (по любой причине), это может привести к резкому потеплению климата.В то же время отказываться от идеи не стоит — возможно, она пригодится как последнее средство, если сбудутся самые негативные прогнозы, касающиеся изменения климата.

https://ria.ru/20181007/1530095874.html

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2019

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/154949/93/1549499371_0:144:1152:1008_1920x0_80_0_0_79c56d090a4e4959f394e2eb9c3c600b.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

межправительственная группа экспертов по изменению климата (мгэик, ipcc)

МОСКВА, 20 янв — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Чтобы предотвратить глобальное потепление, можно отклонять от Земли часть солнечного излучения. Есть и другие идеи — космическое зеркало, создание ярких морских облаков, аэрозольная защита в стратосфере. Все эти проекты пока на бумаге или в стадии лабораторных опытов, но не исключено, что при неблагоприятном сценарии изменения климата к концу века их придется реализовать на практике.

Пример показали вулканы

Специальный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), прогнозирующий нагревание атмосферы на полтора градуса к концу века, и прошедшие в ноябре в польском Катовице климатические переговоры под эгидой ООН вновь вызвали интерес к теме глобального потепления. В СМИ появились новости о геоинженерных проектах по снижению температуры. Вот только способы эти далеко не новы, находятся на стадии расчетов и, как правило, испытывают дефицит финансирования.

Солнечное тепло проникает сквозь атмосферу Земли и нагревает ее поверхность. В свою очередь, планета отдает тепло вовне, и большая его часть уходит в космос. Остальное задерживается парниковыми газами, содержащимися в атмосфере: парами воды, углекислым газом, метаном, озоном, оксидом азота. Благодаря этому механизму на планете относительно тепло и возможна жизнь в нынешнем ее виде.

В 1960-е годы ученые заметили, что в атмосфере растет содержание CO₂ — одного из сильных парниковых газов. Они предположили, что избыток его поступает от сжигания ископаемого топлива и если продолжать это делать, глобальная температура будет подниматься, а климат — меняться. Пионером этих исследований стал советский ученый Михаил Будыко. Он же высказал идеи инженерного воздействия на климат с целью его охлаждения. В 2000-х его концепцию развил академик Юрий Израэль.

Специалистам также известно, что вслед за сильными извержениями вулканов наступает похолодание, длящееся год-два. Это связано с тем, что в атмосферу с пеплом и газами выбрасывается большое количество минеральных частиц, отражающих солнечное излучение. Что если специально распылять в стратосфере светоотражающий аэрозоль? Таким образом, атмосфера и поверхность будут меньше нагреваться. В качестве активного вещества предлагают сульфаты и карбонат кальция.

На воздушном шаре в стратосферу

У проектов по управлению солнечным излучением множество сложностей: неясно, как поведет себя аэрозоль в стратосфере, каков будет эффект, как распыленное вещество будет оттуда выводиться, что случится с озоновым слоем, непонятно даже, как этот аэрозоль туда доставить.

Ученые из Гарвардского университета (США) под руководством Фрэнка Кеча и Дэвида Кейта предлагают запустить на высоту 20 километров воздушный шар. Сначала в чисто научных целях они планируют распылить водяной лед, чтобы проверить работоспособность инструментов, затем впрыснуть примерно один килограмм карбоната кальция, чтобы создать зону турбулентности длиной в один километр и шириной сто метров и посмотреть, что будет дальше.

Датчики в гондоле воздушного шара, спускающегося сквозь созданное облако, будут фиксировать физические и химические параметры окружающей среды.

Гарвардский эксперимент под названием SCoPEx пока существует только на бумаге, неизвестна дата его проведения. Согласно же расчетам, если опыт окажется удачным, нужно будет распылять порядка одной десятой мегатонны аэрозоля (скорее всего, оксида серы) в год, постепенно наращивая объемы, чтобы снизить темп потепления или добиться охлаждающего действия на климат.

Распылять аэрозоль ученые предлагают на 15-й и 30-й широтах к югу и северу от экватора. Для доставки вещества на большую высоту придется строить новое воздушное судно. Гипотетически начать работу можно уже в 2033 году.

Крайнее средство

Ученые также предлагают усиливать яркость морских облаков, чтобы они лучше отражали солнечное тепло; уменьшать толщину перистых высотных облаков, чтобы они пропускали больше переизлученного поверхностью тепла. Не кажется совсем фантастикой и идея создать на орбите Земли зеркало, которое отражало бы часть солнечных лучей, хотя разработка подобной технологии займет не одно столетие.

Проект по распылению аэрозоля пока наиболее проработан, и в научной среде время от времени звучат голоса в его поддержку. В 2006 году голландец Пауль Крутцен, изучавший озоновые дыры и заслуживший Нобелевскую премию по химии, указал на то, что сокращение промышленных выбросов серы в атмосферу приводит к усилению парникового эффекта. Полная очистка воздуха от вредных веществ, хотя и полезна для здоровья людей, способствует потеплению.

Снять противоречие можно, если создавать искусственный аэрозольный экран в стратосфере, продолжая бороться с выбросами, загрязняющими нижний слой атмосферы.

Против любых геоинженерных проектов в научном сообществе существует стойкое предубеждение. Достаточно вспомнить катастрофу Аральского моря, которое обмелело в результате интенсивного забора воды для полива полей.

Многие ученые считают, что геоинженерные проекты по управлению солнечным излучением хотя и могут быть реализованы и недороги, но опасны, а их последствия непредсказуемы. А главное — они не решают ключевую задачу по удалению излишка парниковых газов в атмосфере.

Кроме того, невозможно гарантировать их постоянную работу, и если, к примеру, искусственная аэрозольная защита внезапно исчезнет (по любой причине), это может привести к резкому потеплению климата.

В то же время отказываться от идеи не стоит — возможно, она пригодится как последнее средство, если сбудутся самые негативные прогнозы, касающиеся изменения климата.

7 октября 2018, 08:00НаукаПланета поджарится или утонет? Климатологи готовы рассказать правду

How It Works: Охлаждение двигателя

Breadcrumb Trail Links

  1. Как это работает
  2. Feature Story

В худшем случае тепло двигателя может разрушить автомобиль, если система охлаждения перестанет работать

Дата публикации:

Май 10 февраля 2017 г.  •  7 февраля 2019 г.  •  4 минуты чтения  •  Присоединяйтесь к беседе

Содержание статьи

Наряду с мощностью двигатели внутреннего сгорания выделяют тепло. На самом деле они создают так много тепла, что, если оно не отводится должным образом, это может привести к повреждению двигателя, который не подлежит ремонту.Чтобы решить эту проблему, каждый двигатель имеет систему охлаждения.

Объявление 2

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

В то время как в автомобилях использовались двигатели с воздушным охлаждением — возможно, наиболее известным из них был оригинальный Volkswagen Beetle — сегодня практически каждый автомобиль использует жидкостное охлаждение для рассеивания тепла, создаваемого сгоранием бензина и трением движущихся частей внутри.

Компоненты системы охлаждения включают радиатор, один или несколько вентиляторов, шланги, водяной насос и термостат, а также расширительный бачок.Охлаждающая жидкость представляет собой смесь воды и антифриза, которая не только предотвращает замерзание жидкости, как следует из ее названия, но и содержит химические вещества, уменьшающие коррозию и образование накипи. Он токсичен, и разливы следует немедленно убирать, чтобы дети или животные не могли его проглотить, так как он может быть сладким. Некоторые юрисдикции, такие как Британская Колумбия, требуют, чтобы он включал добавку с горьким вкусом, но это не универсально.

Объявление 3

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

  1. Поломки на дорогах: вот когда тянуть MacGyver

  2. Не позволяйте закону Мерфи саботировать вашу машину

Чтобы выполнять свою работу, охлаждающая жидкость движется, двигатель водяным насосом. Двигатель содержит внутренние полые конструкции, называемые водяными рубашками. Через них охлаждающая жидкость течет внутрь двигателя, поглощая тепло двигателя. Затем он проходит по шлангам к радиатору, где охлаждается.Оттуда он возвращается в двигатель, где вытесняет горячую охлаждающую жидкость, чтобы повторить процесс.

Радиатор охлаждает горячую жидкость с помощью более холодного воздуха, поступающего через решетку радиатора. Хладагент течет по узким трубкам внутри радиатора, открывая ему большую площадь поверхности, чтобы тепло рассеивалось как можно быстрее. Если через решетку поступает недостаточно воздуха, например, когда автомобиль работает на холостом ходу, вентилятор за радиатором прогоняет воздух через нее.

Объявление 4

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание артикула

Часть горячей охлаждающей жидкости отводится непосредственно от двигателя в меньшие шланги, по которым она направляется к радиатору отопителя. По сути, это миниатюрная версия радиатора. Когда охлаждающая жидкость проходит через него, это тепло отводится в салон для системы климат-контроля.

Но двигатель не должен перегреваться, но и не может быть слишком холодным. Хотя диапазон варьируется в зависимости от двигателя, оптимальная температура обычно составляет от 85°C до 95°C.Ниже этого уровня сгорание не так эффективно, что влияет на экономию топлива и увеличивает выбросы выхлопных газов. Для максимально быстрого повышения температуры термостат внутри системы закрывается, удерживая охлаждающую жидкость внутри двигателя. Когда температура поднимается достаточно, термостат открывается, и эта горячая охлаждающая жидкость поступает в радиатор. Термостат постоянно регулирует скорость потока охлаждающей жидкости, необходимую для поддержания температуры.

Объявление 5

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание артикула

Проверить достаточность охлаждающей жидкости в системе несложно. Найдите пластиковый резервуар в моторном отсеке и проверьте уровень жидкости по линиям, отмеченным сбоку. На старых автомобилях приходилось снимать герметичную крышку на верхней части радиатора. Это может быть очень опасно, если система горячая, так как охлаждающая жидкость с обжигающей температурой может вырваться наружу, как гейзер. Если вы видите герметичную крышку на радиаторе или шлангах, оставьте ее в покое и добавляйте охлаждающую жидкость в бачок только в случае необходимости.

Соотношение воды и антифриза влияет на способность охлаждающей жидкости сопротивляться замерзанию — как ни странно, чистый антифриз замерзнет чуть ниже 0°C, а добавление в него воды снижает температуру замерзания полученной смеси. Проверьте этикетку на бутылке, чтобы узнать, нужно ли вам добавить воду, так как некоторое количество охлаждающей жидкости удобно предварительно смешивать с ней.

Объявление 6

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Ингибиторы ржавчины и смазочные материалы охлаждающей жидкости со временем разрушаются, и вам следует промыть систему и заполнить ее свежей охлаждающей жидкостью в соответствии с графиком технического обслуживания вашего автомобиля.Это особенно важно, потому что радиатор отопителя в некоторых автомобилях спрятан глубоко в приборной панели. Если он забит и нуждается в замене, трудозатраты на то, чтобы разобрать все, чтобы добраться до него, могут взлететь до небес.

Другие периферийные устройства системы охлаждения следует периодически проверять, чтобы убедиться, что они в хорошем состоянии. Поликлиновой ремень, который вращает водяной насос, не должен быть потрескавшимся или изношенным. Шланги отопителя должны быть гибкими, а не губчатыми или ломкими, а хомуты, удерживающие их на месте, должны быть тугими.Любые утечки должны быть устранены незамедлительно, так как автомобиль с низким уровнем охлаждающей жидкости может перегреться.

Объявление 7

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание артикула

Охлаждающая жидкость также может просачиваться внутрь через прокладку головки двигателя. Вы можете увидеть белый дым из выхлопной трубы, когда двигатель прогрет (белый выхлоп в холодную погоду обычно является безвредным выгоранием конденсата), или обнаружить сладкий запах гари. Проверьте уровень в бачке охлаждающей жидкости, чтобы быть уверенным.

Если в вашем автомобиле есть датчик температуры — не все есть, а у некоторых есть только сигнальная лампа — то, что он слегка поднимается при интенсивном использовании, например, при буксировке или движении по крутому склону в жаркую погоду, является нормальным явлением. Но если он поднимается слишком высоко или загорается сигнальная лампа, остановитесь, заглушите автомобиль и поднимите капот как можно скорее. Избыток тепла не займет много времени, чтобы превратить дорогой двигатель в металлолом.

Поделитесь этой статьей в своей социальной сети

Подпишитесь, чтобы получать Вождение.информационный бюллетень ca’s Blind-Spot Monitor по средам и субботам

Нажав кнопку подписки, вы соглашаетесь получать вышеуказанный информационный бюллетень от Postmedia Network Inc. Вы можете отказаться от подписки в любое время, нажав на ссылку отказа от подписки в нижней части наших электронных писем. Постмедиа Сеть Inc. | 365 Bloor Street East, Торонто, Онтарио, M4W 3L4 | 416-383-2300

Спасибо за регистрацию!

Приветственное письмо уже в пути. Если вы его не видите, проверьте папку нежелательной почты.

Следующий выпуск журнала Driving.ca «Мониторинг слепых зон» скоро будет в вашем почтовом ящике.

Комментарии

Postmedia стремится поддерживать живой, но вежливый форум для обсуждения и призывает всех читателей поделиться своим мнением о наших статьях. Комментарии могут пройти модерацию в течение часа, прежде чем они появятся на сайте. Мы просим вас, чтобы ваши комментарии были актуальными и уважительными. Мы включили уведомления по электронной почте — теперь вы будете получать электронное письмо, если получите ответ на свой комментарий, появится обновление ветки комментариев, на которую вы подписаны, или если пользователь, на которого вы подписаны, прокомментирует.Посетите наши Принципы сообщества для получения дополнительной информации и подробностей о том, как изменить настройки электронной почты.

Что такое система охлаждения? Типы и принципы работы

Что такое система охлаждения?

Система охлаждения двигателя транспортного средства служит не только для охлаждения двигателя, но и для поддержания его температуры достаточно высокой для обеспечения эффективной и чистой работы.

Компоненты системы включают радиатор для отвода тепла, вентилятор или вентиляторы для обеспечения достаточного потока воздуха для охлаждения радиатора, клапан термостата, открывающийся при достижении требуемой рабочей температуры, и водяной насос (или насос охлаждающей жидкости) для циркуляции охлаждающей жидкости через двигатель , шланги и другие компоненты.

В настоящее время в большинстве автомобилей используется расширительный бачок, который позволяет охлаждающей жидкости расширяться и выходить из контура охлаждения, когда она горячая, и возвращаться, когда автомобиль выключен и двигатель остыл. Система охлаждения также включает в себя элементы системы вентиляции салона, поскольку тепло двигателя используется для обогрева салона автомобиля.

Почти все автомобили используют системы жидкостного охлаждения двигателей. Типичная автомобильная система охлаждения включает:

  • Ряд каналов, отлитых в блоке цилиндров и головке цилиндров, окружающих камеры сгорания с циркулирующей жидкостью для отвода тепла;
  • Радиатор, состоящий из множества небольших трубок, снабженных сотовыми ребрами для быстрого отвода тепла, принимающий и охлаждающий горячую жидкость от двигателя;
  • Водяной насос, обычно центробежного типа, для циркуляции жидкости в системе;
  • Термостат для регулирования температуры путем изменения количества жидкости, подаваемой на радиатор; и
  • Вентилятор для подачи свежего воздуха через радиатор.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания

Большинство двигателей внутреннего сгорания имеют жидкостное охлаждение с использованием либо воздуха (газообразная жидкость), либо жидкого хладагента, проходящего через теплообменник (радиатор), охлаждаемый воздухом. В водяной системе охлаждения двигателей стенки и головки цилиндров снабжены рубашкой, по которой может циркулировать охлаждающая жидкость.

Система охлаждения в двигателе внутреннего сгорания используется для поддержания различных компонентов двигателя при температурах, способствующих длительному сроку службы и правильному функционированию.

Как работает система охлаждения автомобиля?

Система охлаждения работает путем подачи охлаждающей жидкости через каналы в блоке цилиндров и головках. Проходя через эти каналы, охлаждающая жидкость забирает тепло от двигателя. Когда жидкость охлаждается, она возвращается в двигатель, чтобы поглотить больше тепла.

Фактически, в автомобилях используются два типа систем охлаждения: с жидкостным охлаждением и с воздушным охлаждением.

Двигатели с воздушным охлаждением установлены на нескольких старых автомобилях, таких как оригинальный Volkswagen Beetle, Chevrolet Corvair и некоторых других.Многие современные мотоциклы по-прежнему используют воздушное охлаждение, но по большей части автомобили и грузовики используют системы жидкостного охлаждения, и именно этому будет посвящена данная статья.

Система охлаждения работает путем подачи охлаждающей жидкости через каналы в блоке цилиндров и головках. Проходя через эти каналы, охлаждающая жидкость забирает тепло от двигателя. Затем нагретая жидкость проходит через резиновый шланг к радиатору в передней части автомобиля.

Протекая по тонким трубкам в радиаторе, горячая жидкость охлаждается потоком воздуха, поступающим в моторный отсек из решетки впереди автомобиля.

После охлаждения жидкость возвращается в двигатель для поглощения большего количества тепла. Водяной насос поддерживает движение жидкости через эту систему водопровода и скрытых проходов.

Какие части системы охлаждения?

Единственной функцией системы охлаждения является регулирование температуры, при которой работает двигатель. Если система охлаждения или какая-либо ее часть выйдет из строя, это приведет к перегреву двигателя, что может привести к ряду серьезных проблем.

Перегрев может привести к взрыву прокладок головки блока цилиндров и даже к растрескиванию блоков цилиндров, если проблема достаточно серьезная. Ниже приведены основные части системы охлаждения. Всегда обращайте внимание на признаки неисправности системы охлаждения, как описано ниже.

Основными компонентами системы охлаждения являются водяной насос, заглушки, термостат, радиатор, охлаждающие вентиляторы, радиатор отопителя, герметичная крышка, расширительный бачок и шланги.

1. Вентилятор охлаждения

Вентилятор охлаждения расположен в самой передней части автомобиля и предназначен для включения, когда охлаждающая жидкость (мы поговорим об этом подробнее через минуту) начинает нагреваться.Он отключится, как только температура охлаждающей жидкости понизится.

2. Радиатор

Радиатор специально разработан для отвода тепла от охлаждающей жидкости путем передачи его воздуху, продуваемому через радиатор вентилятором, и поступающему от привода воздуху. Радиаторы склонны к течи после нескольких лет использования.

3. Водяной насос

Водяной насос прокачивает охлаждающую жидкость через двигатель. Сломанный водяной насос не позволит вашей системе охлаждения работать, что приведет к перегреву двигателя во время движения.

4. Термостат

Термостат управляет работой системы охлаждения, в частности, включает и выключает вентилятор.

5. Шланги

Набор резиновых шлангов соединяет радиатор с двигателем, по которым протекает охлаждающая жидкость. Эти шланги также могут начать протекать после многих лет использования.

6. Антифриз/охлаждающая жидкость

Основой системы охлаждения является охлаждающая жидкость. Эта ярко-зеленая жидкость со сладким запахом течет по каналам в двигателе, отбирая тепло от двигателя.Он собирает тепло и передает его наружному воздуху внутри радиатора.

Необходимость системы охлаждения

Система охлаждения выполняет три важные функции. Во-первых, он отводит лишнее тепло от двигателя; во-вторых, поддерживает рабочую температуру двигателя там, где он работает наиболее эффективно; и, наконец, максимально быстро доводит двигатель до нужной рабочей температуры.

Необходимость в системах охлаждения двигателя внутреннего сгорания по следующей причине:

  • Во время работы двигателя температура внутри двигателя может достигать 2500 градусов по Цельсию (Источник: How Stuff Works), что выше температура плавления компонентов, используемых для изготовления двигателя.Итак, нам нужно использовать систему охлаждения, чтобы максимально рассеять тепло.
  • Как мы знаем, нам также нужна система смазки для правильного функционирования двигателя, но из-за высокой температуры свойства смазочного масла могут быть изменены. Этот результат заклинил двигатель. Поэтому, чтобы избежать этого, нам нужно использовать систему охлаждения.
  • Иногда из-за сильной жары внутри двигателя накапливается термическое напряжение, поэтому, чтобы свести к минимуму напряжение, нам нужно поддерживать температуру двигателя как можно ниже.

Какие существуют типы систем охлаждения двигателя?

Обычно существует два типа систем охлаждения:

  • Система воздушного охлаждения
  • Система водяного охлаждения

1.

Система воздушного охлаждения

Воздушное охлаждение представляет собой метод отвода тепла. Он работает за счет увеличения площади поверхности или увеличения потока воздуха над охлаждаемым объектом, или за счет того и другого. Добавление ребер к радиатору увеличивает его общую площадь поверхности, что приводит к большей эффективности охлаждения.

Примером первого варианта является добавление охлаждающих ребер к поверхности объекта либо путем их интеграции, либо путем их плотного прикрепления к поверхности объекта (для обеспечения эффективной теплопередачи). В последнем случае это делается с помощью вентилятора, нагнетающего воздух в объект или на него, который нужно охладить.

В воздушном охлаждении используются охлаждающие подставки двух типов: соты и эксельсиор.

Во всех случаях воздух должен быть холоднее объекта или поверхности, от которых ожидается отвод тепла.Это связано со вторым законом термодинамики, который гласит, что тепло будет самопроизвольно перемещаться из горячего резервуара (поглотителя тепла) в холодный резервуар (воздух).

При работе в среде с более низким давлением воздуха, например, на большой высоте или в кабине самолета, мощность охлаждения должна быть снижена по сравнению с мощностью на уровне моря.

Эмпирическая формула 1 – (ч/17500) = коэффициент снижения. Где h — высота над уровнем моря в метрах. Результатом является коэффициент, который следует умножить на холодопроизводительность в [Вт], чтобы получить холодопроизводительность на указанной высоте над уровнем моря.

Двигатели с воздушным охлаждением основаны на циркуляции воздуха непосредственно над ребрами рассеивания тепла или горячими участками двигателя для их охлаждения, чтобы поддерживать двигатель в пределах рабочих температур. Во всех двигателях внутреннего сгорания большой процент выделяемого тепла (около 44%) уходит через выхлоп, а не через металлические ребра двигателя с воздушным охлаждением (12%).

Около 8% тепловой энергии передается маслу, которое, хотя в первую очередь предназначено для смазки, также играет роль в отводе тепла через охладитель.Двигатели с воздушным охлаждением обычно используются в приложениях, которые не подходят для жидкостного охлаждения, поскольку такие современные двигатели с воздушным охлаждением используются в мотоциклах, самолетах авиации общего назначения, газонокосилках, генераторах, подвесных моторах, насосных установках, пилорамах и вспомогательных силовых установках.

Преимущества системы воздушного охлаждения

Вот некоторые преимущества использования систем воздушного охлаждения:

  • Легкий вес
  • Не требуется антифриз дизайн
  • Занимает меньше места
  • Без водоразбора и т. д.
  • Предотвращает перегрев электроники.
  • Повышение производительности труда

Недостатки системы воздушного охлаждения

Система воздушного охлаждения также имеет некоторые недостатки, а именно:

  • Больше шума при работе.
  • Коэффициент теплопередачи воздуха меньше, следовательно, менее эффективен в работе.

Примеры двигателя с воздушным охлаждением:

Используется в скутерах, мотоциклах и тракторах.

2.

Система водяного охлаждения

Этот тип является наиболее часто используемым типом системы.

В системе водяного охлаждения вокруг цилиндра или гильз двигателя предусмотрены водяные рубашки. Циркуляционная вода в этих рубашках поглощает тепло с поверхности цилиндра, а затем нагретая вода охлаждается воздухом, проходящим через радиатор.

Система водяного охлаждения состоит из водяных рубашек, водяного насоса, радиатора, клапана термостата, вентилятора, ремня, шкива и т. д.Хотя вода является наиболее часто используемым охлаждающим агентом, в то время как специальные охлаждающие жидкости с лучшими и желаемыми свойствами, такими как отсутствие коррозии, более высокая температура кипения и т. д., также доступны на рынке и рекомендуются также для получения и поддержания более высокой эффективности двигателя.

Вода непрерывно циркулирует в водяных рубашках с заданным давлением и скоростью с помощью водяного насоса с ременным приводом. Как правило, водяные насосы относятся к центробежному типу и состоят из входа и выхода воды с рабочим колесом, которое заставляет воду выходить из выхода насоса под действием центробежной силы.

Впускное отверстие насоса соединяется с радиатором в нижней части для забора охлаждающей жидкости/воды из радиатора. Когда двигатель охлаждается, клапан термостата остается открытым, и через водяные рубашки циркулирует одна и та же вода/охлаждающая жидкость.

К тому времени, когда вода/охлаждающая жидкость нагревается, клапан термостата открывается, чтобы вода проходила через радиатор и рассеивала тепло, проходя вместе с воздухом, проходящим через радиатор.

Радиатор расположен в передней части трактора/автомобиля и состоит из бака для воды/охлаждающей жидкости, трубок и герметизирующей крышки на трубке.Эта герметичная крышка используется для предотвращения испарения воды и повышения давления в системе охлаждения.

Разница температур между воздухом снаружи и водой внутри радиатора велика, и тепло быстрее рассеивается от воды к воздуху. Воздух создается с помощью вентилятора, а также при движении трактора вперед.

Как правило, двигатель эффективно работает в диапазоне температур от 80 C до 90 C, и всегда желательно, чтобы температура двигателя достигала этой температуры как можно раньше в холодных погодных условиях и оставалась в этом температурном диапазоне только при чрезмерном жаркие погодные условия.

Термостат предназначен для поддержания этого диапазона температур путем регулирования температуры воды/теплоносителя, циркулирующих в водяных рубашках.

Типы систем водяного охлаждения

Существует два типа систем водяного охлаждения.

  • Термосифон
  • Насосная система циркуляции
Термосифонная система

Насос в этой системе не установлен. Циркуляция воды осуществляется за счет разницы плотностей горячей и холодной воды.

Однако в этих системах охлаждения скорость охлаждения низкая. В настоящее время его использование ограничено, потому что нам нужно поддерживать воду на определенном уровне. Он прост по конструкции и дешев.

Работа термосифонной системы

Термосифонная система охлаждения работает по принципу естественной конвекции. Термосифонная система водяного охлаждения основана на том, что вода при нагревании становится легкой и,

Верх и низ радиатора соединены с верхом и низом водяной рубашки цилиндра соответственно с помощью труб.Радиатор охлаждается за счет обтекания его воздухом. Воздушный поток достигается за счет движения автомобиля или вентилятора.

Нагретая вода в водяной рубашке цилиндра становится легкой и выходит из верхнего патрубка в радиатор и стекает из верхнего бака в нижний бак, отбрасывая тепло по пути.

Охлажденная вода из нижнего резервуара подается в водяную рубашку цилиндра и, таким образом, снова циркулирует в процессе.

Ограничение этой системы заключается в том, что это охлаждение зависит только от температуры и не зависит от частоты вращения двигателя.

Насосная циркуляционная система

В этой системе охлаждения циркуляция воды осуществляется с помощью центробежного насоса. Благодаря этому насосу скорость подачи воды больше. А насос приводится ремнем от коленчатого вала.

Здесь радиатор можно установить в любом удобном для проектировщика месте.

Работа системы циркуляции насоса

В этой системе поток охлаждающей воды направлен вверх от головки блока цилиндров к верхнему бачку радиатора, затем вниз через сердцевину радиатора к нижнему бачку.Из нижнего бачка она движется по нижнему патрубку радиатора к водяным рубашкам блока цилиндров с помощью водяного насоса, обеспечивающего циркуляцию воды.

Вода попадает в двигатель в центре впускной стороны насоса. Циркуляционный насос приводится ремнем от коленчатого вала. По мере увеличения оборотов двигателя поток охлаждающей жидкости увеличивается.

Зачем и как опрессовывать систему охлаждения двигателя?

Опрессовка используется для проверки герметичности системы охлаждения и проверки крышки радиатора.Медленно подавайте давление в систему до диапазона системы или диапазона, указанного на крышке радиатора. Система должна держать давление не менее двух минут. Если нет, проверьте наличие утечек в системе.

Опрессовка используется для проверки системы охлаждения на герметичность и проверки крышки радиатора. Наиболее распространенным прибором для опрессовки является ручной насос с переходниками для пробок разного размера и заливной горловиной радиатора.

Другой тип тестера давления использует запасной воздух, подключенный к переливному шлангу охлаждающей жидкости.Третий тип имеет адаптер, который заменяет крышку радиатора и позволяет вставлять датчик давления или температуры. Цеховой воздух или просто давление, создаваемое системой охлаждения, можно использовать для измерения давления и проверки на наличие утечек.

  • Чтобы проверить систему с помощью тестера с ручным насосом, убедитесь, что радиатор заполнен. Используйте правильный переходник и подсоедините его к заливной горловине. Подсоедините тестер давления к адаптеру. Медленно подавайте давление в систему, пока оно не окажется в пределах диапазона системы или диапазона, указанного на крышке радиатора.Система должна держать давление не менее двух минут. Если нет, проверьте систему на наличие утечек.
  • Чтобы проверить крышку радиатора с помощью ручного насоса, прикрепите крышку к насосу с помощью подходящего адаптера и включите насос, пока давление в крышке не начнет сбрасываться. Посмотрите значение на крышке, чтобы увидеть, снимается ли она при правильном давлении. Прекратите повышать давление. Крышка должна выдерживать это давление около минуты. Если крышка снимается раньше или позже или не держит давление, замените крышку.
  • Для проверки системы с использованием воздуха из цеха установите адаптер с датчиком давления. Подсоедините цеховой воздух и увеличьте настройку регулятора до уровня давления для этой системы. После того, как давление будет достигнуто, выключите воздух в магазине. Система должна держать давление в течение двух минут. Если давление падает, проверьте систему на герметичность.

Преимущества системы водяного охлаждения

Вот некоторые преимущества системы водяного охлаждения:

  • В этих типах охлаждения мы видим высокую скорость теплопередачи.
  • Этот тип системы охлаждения используется там, где размер или мощность двигателя больше.
  • Теплопроводность больше
  • Вода легкодоступна
  • Жидкость имеет высокую энтальпию испарения, поэтому эффективность водяного охлаждения больше.

Недостатки системы водяного охлаждения

Недостатки систем водяного охлаждения указаны ниже:

  • Иногда внутри радиатора, трубы или хранилища возникает коррозия.
  • Из-за образования накипи скорость теплопередачи снижается после длительной эксплуатации, поэтому требуется регулярная чистка и техническое обслуживание.

Примеры двигателя с водяным охлаждением:

Все современные двигатели (автомобили, автобусы, грузовики и т.д.) в настоящее время используют этот тип системы охлаждения.

Часто задаваемые вопросы.

Что такое система охлаждения?

Система охлаждения двигателя автомобиля служит не только для охлаждения двигателя, но и для поддержания его температуры достаточно высокой для обеспечения эффективной и чистой работы.Компоненты системы включают радиатор для отвода тепла, вентилятор или вентиляторы для обеспечения достаточного потока воздуха для охлаждения радиатора, клапан термостата, который открывается при достижении желаемой рабочей температуры, и водяной насос (или насос охлаждающей жидкости) для циркуляции охлаждающей жидкости через двигатель, шланги. и другие компоненты.

Какие существуют типы систем охлаждения двигателя?

Существует два типа систем охлаждения: (i) система воздушного охлаждения и (ii) система водяного охлаждения. В этом типе системы охлаждения тепло, отводимое к внешним частям двигателя, излучается и отводится потоком воздуха, полученным из атмосферы.

Что такое система охлаждения двигателя?

Типичная автомобильная система охлаждения включает

  1. ряд каналов, отлитых в блоке цилиндров и головке цилиндров, окружающих камеры сгорания с циркулирующей водой или другой охлаждающей жидкостью для отвода избыточного тепла,
  2. радиатор, состоящий из множества маленьких трубок
  3. водяной насос центробежного типа для циркуляции охлаждающей жидкости,
  4. термостат, поддерживающий постоянную температуру за счет автоматического изменения количества охлаждающая жидкость, проходящая в радиатор, и
  5. вентилятор, всасывающий свежий воздух через радиатор.

Что такое система охлаждения в автомобиле?

Системы охлаждения отвечают за охлаждение двигателя автомобиля. Двигатель автомобиля, движущегося со скоростью 50 миль в час, будет производить около 4000 взрывов в минуту. Это вызывает огромное количество конденсированного тепла в одной области. Система охлаждения забирает это тепло и охлаждает его до безопасной температуры.

Каковы четыре функции системы охлаждения?

Система охлаждения выполняет четыре основные функции: отвод избыточного тепла от двигателя, поддержание постоянной рабочей температуры двигателя, максимально быстрое повышение температуры холодного двигателя, обеспечение работы отопителя (обогрев салона) .

Как охлаждается двигатель автомобиля?

Двигатели внутреннего сгорания часто охлаждаются за счет циркуляции жидкости, называемой охлаждающей жидкостью двигателя, через блок цилиндров и головку блока цилиндров, где она нагревается, затем через радиатор, где она отдает тепло в атмосферу, а затем возвращается в двигатель. Охлаждающая жидкость двигателя обычно имеет водную основу, но может быть и масляной.

Какое масло используется в системе охлаждения?

Моторное масло для больших двигателей внутреннего сгорания обычно представляет собой минеральное масло SAE 40 или аналогичное.Моторное масло, используемое в двигателях внутреннего сгорания, также называют моторным маслом или смазочным маслом. Свойства масла описаны в книге «Масло как теплоноситель».

Почему двигатели внутреннего сгорания охлаждаются?

Двигатели внутреннего сгорания удаляют отработанное тепло за счет холодного всасываемого воздуха, горячих выхлопных газов и явного охлаждения двигателя. Таким образом, все тепловые двигатели нуждаются в охлаждении для работы. Охлаждение также необходимо, потому что высокие температуры повреждают материалы и смазочные материалы двигателя и становятся еще более важными в жарком климате.

Какие три свойства охлаждающей жидкости?

низкая вязкость и плотность; химическая нейтральность к строительным материалам; химическая стойкость и безвредность; низкая стоимость и доступность.

Где находится система охлаждения в автомобиле?

Двигатель содержит внутренние полые конструкции, называемые водяными рубашками. Через них охлаждающая жидкость течет внутрь двигателя, поглощая тепло двигателя. Затем он проходит по шлангам к радиатору, где охлаждается. Оттуда он возвращается в двигатель, где вытесняет горячую охлаждающую жидкость, чтобы повторить процесс.

Как работает радиатор двигателя?

Радиатор работает в обход охлаждающей жидкости через тонкие металлические ребра, которые позволяют теплу намного легче поступать в воздух снаружи автомобиля. По сути, радиатор охлаждает охлаждающую жидкость, которая затем охлаждает двигатель.

Каковы 6 основных компонентов системы охлаждения?

Основными компонентами системы охлаждения являются водяной насос, заглушки, термостат, радиатор, охлаждающие вентиляторы, сердцевина отопителя, герметичная крышка, расширительный бачок и шланги.

Является ли масло лучшей охлаждающей жидкостью, чем вода?

Как правило, вода обладает более высокой теплоемкостью, чем масло, но масло является лучшей смазкой. Трение от движущихся частей создает тепло, поэтому любое уменьшение трения приведет к уменьшению тепла. Вода является худшей смазкой по сравнению с маслом, поэтому масло используется там, где присутствует достаточное трение.

Как охлаждается моторное масло?

Горячий двигатель передает тепло маслу, которое затем обычно проходит через теплообменник, обычно радиатор, известный как маслоохладитель.Охлажденное масло течет обратно к горячему объекту, непрерывно охлаждая его.

Что отводит тепло от двигателя?

Системы охлаждения отводят тепло от двигателя, используя свойства теплопередачи. В современных автомобилях используются жидкостные системы охлаждения. В них используется жидкость, циркулирующая в двигателе, которая затем перекачивается из двигателя в радиатор, где выделяется тепло.

Чем охлаждающая жидкость лучше воды?

Хладагент имеет более высокую теплоемкость, чем вода. Это означает, что потребуется больше тепловой энергии, чтобы достичь той же температуры, которую вода может достичь с гораздо меньшими затратами энергии.Компоненты охлаждающей жидкости также повышают ее температуру кипения, что делает ее более безопасной для работы в двигателе.

Почему вода используется в качестве охлаждающей жидкости?

Вода является наиболее распространенным хладагентом. Его высокая теплоемкость и низкая стоимость делают его подходящим теплоносителем. Обычно используется с присадками, такими как ингибиторы коррозии и антифриз.

Что такое символ охлаждающей жидкости?

Предупреждение о температуре охлаждающей жидкости: Этот сигнализатор указывает на перегрев двигателя из-за недостатка охлаждающей жидкости.Если загорается этот индикатор, немедленно остановитесь и выключите машину.

Может ли машина работать без радиатора?

Абсолютно можно запустить без радиатора. Вы не причините никакого вреда, пока двигатель не перегреется. Если вы не запускаете его достаточно долго, чтобы двигатель перегрелся, это не проблема.

Почему двигатель перегревается?

Двигатели могут перегреваться по многим причинам. В общем, из-за того, что что-то не так с системой охлаждения и тепло не может выйти из моторного отсека.Источником проблемы может быть утечка в системе охлаждения, неисправный вентилятор радиатора, сломанный водяной насос или забитый шланг охлаждающей жидкости.

Похожие

Наука о температуре более странная, чем вы думаете

Еще весна, но с каждым днем ​​становится все жарче. Довольно скоро наступит полномасштабное лето — по крайней мере здесь, в Луизиане, где я живу. Но люди любят менять окружающую их среду. Когда холодно, мы хотим согреться. Когда жарко, мы хотим охладиться.Люди — сложные существа.

Что странно, если подумать, так это то, что идти в одну сторону гораздо труднее, чем в другую. Согреть вещи не проблема. Почти все, что вы делаете, приведет к повышению температуры, даже если вы этого не хотите. А вот охладить что-то сложнее.

Это кажется удивительным, потому что мы думаем о температуре как о многомерной вещи, где вы можете просто повысить или понизить уровень — так же, как вы используете ползунок для регулировки яркости экрана.Но это ложное сравнение, как вы знаете, если у вас в доме есть термостат: в какой-то момент весной вы должны переключить его с печи на кондиционер. Это два разных процесса.

Я собираюсь рассмотреть множество различных способов, изобретенных людьми для повышения или понижения температуры. Но сначала нам нужно поговорить о том, что такое, черт возьми, температура. Нет, это не измерение. Это нечто гораздо более сложное. И, вероятно, это не то, что вы думаете.

Что такое температура на самом деле?

Мое любимое определение:

  • Температура — это величина, которая будет одинаковой для двух вещей, находящихся в контакте в течение длительного времени .

Если вы поставите на стол чашку свежего горячего кофе, а затем отвлечетесь на что-то в социальных сетях, кофе вскоре станет той же температуры, что и стол. Гах! У них не будет одинакового количества тепловой энергии , но у них будет одинаковая температура.

Правильно. А как же тепловая энергия? Это согласуется с другим грубым определением температуры:

  • Температура — это мера средней кинетической энергии частиц в объекте (где кинетическая энергия зависит как от массы, так и от скорости) .

Нет ничего безумного в том, чтобы думать о тепловой энергии как о сумме всех кинетических энергий частиц. (Я немного упрощаю.)

Но главное в том, что два вещества могут иметь одинаковую температуру, но разную тепловую энергию. Если вы поместите пиццу на алюминиевую фольгу в духовку, они оба достигнут одинаковой температуры. Однако фольга имеет очень малую массу и гораздо меньшую тепловую энергию, поэтому не обжигает руки, когда ее вытаскиваешь.

Вы заметили, что я не использовал здесь слово тепло ? Я избегаю этого слова, потому что люди думают, что знают, что оно означает, а это мешает им понять термодинамические ситуации.Обычно мы используем его как глагол: солнце нагревает наши тела. Вы нагреваете воду, чтобы заварить чай. Но его также используют так, как если бы это была реальная вещь, которую мы можем передвигать. Мы (глупо) говорим «добавить тепло» или говорим о «теплообмене». С технической точки зрения, вы не можете «принести тепло».

Как сделать вещи более горячими

Существует множество различных способов увеличить тепловую энергию чего-либо. Но в основном должна быть какая-то передача энергии. Давайте посмотрим, как это может произойти:

Пролей свет на это

Одним из способов передачи энергии являются электромагнитные волны.Видимый свет — это один из видов электромагнитного излучения; есть еще инфракрасное, рентгеновское, гамма-лучи. Это все волны одного типа, но с разной длиной волны. И все они могут передавать энергию.

Вот почему вещи нагреваются, когда вы оставляете их на солнце. Конечно, люди использовали солнце для повышения температуры вещей на протяжении тысячелетий. Теперь мы также используем жарочные лампы. Та же идея.

Воздушное охлаждение — что это такое и почему оно осталось в прошлом

Автомобили с водяным охлаждением в настоящее время доминируют в мире автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.Так что же случилось с искусством воздушного охлаждения?

Охлаждение на водной основе практикуется более 100 лет, используя разницу температур между горячей водой и холодным поступающим воздухом для отвода нежелательного тепла от трансмиссии.И все же когда-то использование простого воздушного потока для охлаждения двигателя было широко распространено в автомобильном мире.

Двигатели, предназначенные для воздушного охлаждения, сконфигурированы иначе, чем двигатели с водяным охлаждением, причем наиболее очевидным отличием является использование ребер, закрывающих снаружи головки цилиндров и цилиндры. В наши дни этот тип двигателя действительно распространен только на мотоциклах и квадроциклах, что свидетельствует о том, что только двигатели небольшой мощности могут справиться с такой простой формой охлаждения.

Принципы воздушного охлаждения соответствуют принципам, изложенным в моей последней статье об охлаждении, при этом одним из основных компонентов является площадь поверхности. Чтобы максимизировать теплопередачу, большая поверхность позволяет распределять больше тепла в окружающую среду, а не собирать его в небольшой области интенсивного тепла, которая забивается и неизбежно приводит к перегреву.

Вероятно, самый известный Porsche с воздушным охлаждением — 2.7 Carrera RS. Последним Porsche с воздушным охлаждением было поколение 993 незадолго до начала 21 века.

Таким образом, использование ребер, покрывающих большую часть блока цилиндров, позволяет выделять тепло от двигателя на гораздо большей площади поверхности, чем если бы ребра отсутствовали, что дает трансмиссии гораздо больше шансов оставаться прохладной под нагрузкой.Воздушный поток стратегически направляется через эти ребра от воздухозаборника (как задняя решетка на старых 911-х и VW Beetles), обеспечивая конвекцию (теплопередачу) между холодным, быстро движущимся воздухом и тепловой энергией, вырабатываемой при сгорании двигателя.

Многие автомобильные компании практиковали воздушное охлаждение, наиболее известными из которых были Porsche и Volkswagen, которые на протяжении десятилетий успешно использовали простой поток воздуха для охлаждения своих оппозитных четырехцилиндровых или шестицилиндровых двигателей. Но по мере того, как автолюбители становились все более и более жаждущими большей мощности, надежность и возможности этих основных систем охлаждения начали уменьшаться.

В двигателе с водяным охлаждением используется замкнутая система охлаждения; это означает, что водяной насос и охлаждающий вентилятор могут использоваться постоянно, чтобы поток охлаждающей жидкости циркулировал по всему двигателю, а вентилятор охлаждал его, даже когда автомобиль стоит.

Отдельный задний вентилятор, используемый для отвода тепла от моторного отсека этого Singer 911.

С другой стороны, воздушное охлаждение представляет собой открытую систему, которая в значительной степени зависит от постоянного потока воздуха, поступающего в моторный отсек, что не всегда возможно.Несмотря на использование больших вентиляторов для всасывания воздуха для охлаждения, тепло, выделяемое двигателями большей мощности, начало преодолевать системы охлаждения, особенно когда вы сидите в пробке или едете со скоростью, не способствующей эффективному воздушному потоку. Меньшее количество холодного воздуха, проходящего через ребра охлаждения, приводит к отсутствию передачи тепла от двигателя к окружающей среде.

Однако воздушное охлаждение

имело свои преимущества: вес был снижен из-за отсутствия воды и теплообменников, необходимых для системы охлаждения с замкнутым контуром, а техническое обслуживание отсутствовало, если только ребра охлаждения не были повреждены.

В настоящее время этот устаревший метод охлаждения применяется к двигателям малой мощности из-за меньшего количества тепла, которое они производят, по сравнению с более крупными и мощными двигателями. В случае мотоциклов и квадроциклов двигатель обычно подвергается воздействию элементов, а не закрывается, что означает, что может быть достигнут эффективный поток воздуха.

Воздушное охлаждение на VW Beetle с оппозитной четверкой

Охлаждение продвинулось семимильными шагами со времен воздушного охлаждения, и, похоже, нет никакого пути назад на автомобильный рынок для практики.Некоторые несгибаемые поклонники 911 могут все еще тосковать по характерному ощущению оппозитных шестерок с воздушным охлаждением, но, учитывая, что даже Carrera теперь оснащена двойным турбонаддувом и стала еще более мощной, чем раньше, пути назад действительно нет.

Есть что-то приятное в инженерной точности проектирования двигателя с воздушным охлаждением со стратегически расположенными рядами ребер, и в наши дни поразительно представить высокопроизводительные автомобили без основного источника охлаждающей жидкости. Но из-за битвы за мощность и неизбежной необходимости надежности в автомобильном мире воздушное охлаждение теперь должно остаться в учебниках истории, где оно, к сожалению, должно быть.

Ремонт системы охлаждения в Ричмонде, Вирджиния

Система охлаждения вашего автомобиля представляет собой тип теплообменника, передающего тепло от проходящей через него теплой охлаждающей жидкости воздуху, продуваемому вентилятором. Система охлаждения обычно изготавливается из легкого алюминия, который сплющен в листы и изогнут в трубку. Если ваша система охлаждения перестает работать или изнашивается, это может создать дискомфорт при вождении.Если вы чувствуете, что ваш автомобиль перегревается, вы можете приехать в Auto Repairs Plus в Ричмонде для обслуживания системы охлаждения уже сегодня.

Как работает система охлаждения? Владелец

Auto Repairs Plus Дэвид «Большой Дэйв» Эдвардс нанимает для своей мастерской только лучших специалистов, а все наши специалисты хорошо знакомы с системой охлаждения вашего автомобиля. Ищете ли вы ремонт системы охлаждения для вашего Acura, Audi, Buick или Cadillac, большинство систем охлаждения работают одинаково.Теплая охлаждающая жидкость или антифриз поступает в алюминиевую систему охлаждения и охлаждает жидкость. Вентилятор автомобиля помогает охлаждать горячую охлаждающую жидкость и помогает жидкости попадать в двигатель. Этот цикл повторяется во время движения, чтобы двигатель не перегревался. Системы охлаждения в некоторых случаях состоят из турбулизатора или ребра, увеличивающего турбулентность охлаждающей жидкости, проходящей через систему охлаждения. Создание турбулентности означает, что еще больше охлаждающей жидкости будет подвергаться воздействию трубки, что устраняет еще больше тепла и охлаждает жидкость намного быстрее.

По мере старения системы охлаждения в охлаждающей жидкости накапливаются минеральные отложения, которые могут препятствовать циркуляции жидкости в системе. Это создаст давление в системе охлаждения вашего автомобиля, что может повредить водяной насос, трубки и термостат. Если вы какое-то время не привозили свой автомобиль в сервис, вы также можете обратиться в Auto Repairs Plus для ремонта автомобилей, ремонта грузовиков и многого другого. При необходимости мы также можем заменить водяной насос или термостат.

Как узнать, нуждается ли мой автомобиль в обслуживании системы охлаждения?

Вот некоторые признаки того, что вашему автомобилю может потребоваться обслуживание системы охлаждения:

Указатель уровня температуры показывает горячее —  Если указатель температуры на приборной панели постоянно нагревается, в вашем автомобиле либо заканчивается охлаждающая жидкость, либо возникла проблема с системой охлаждения.

Изменение цвета или коррозия системы охлаждения — Если ваша система охлаждения протекает, теплая охлаждающая жидкость может вырваться наружу и попасть на детали двигателя. Жидкость будет пузыриться и испаряться, оставляя некоторое обесцвечивание, что может привести к коррозии. Если вы заметили какое-либо обесцвечивание деталей вашего автомобиля, не стесняйтесь доставить свой автомобиль в Auto Repairs Plus в Ричмонде. Мы проведем полную проверку вашего автомобиля и сообщим вам, нужны ли какие-либо дополнительные услуги, такие как ремонт грузовиков и ремонт автомобилей.

Утечка охлаждающей жидкости — Если вы видите жидкость ярко-зеленого, иногда желтого или розового цвета, капающую из вашего автомобиля или грузовика, скорее всего, проблема в вашей системе охлаждения.

Перегрев — Если из-под капота идет пар, ваш автомобиль перегревается, что, скорее всего, свидетельствует о проблеме с системой охлаждения.

Если вы заметили несколько из этих признаков, обязательно немедленно обратитесь в сервисную службу системы охлаждения вашего автомобиля или грузовика.Если вы живете в Хенрико, вы можете прийти в Auto Repairs Plus.

Мастерская по ремонту систем охлаждения

Здесь, в Auto Repairs Plus в Ричмонде, штат Вирджиния, 23227, мы являемся экспертами во всем, что касается ремонта автомобилей, и можем эффективно и экономично отремонтировать вашу систему охлаждения.

причин, по которым вы должны иметь с нами дело:

  • Прозрачность
  • Честность
  • Целостность
  • Мы эксперты
  • лет опыта

Мы занимаемся ремонтом автомобилей с 2004 года и превыше всего ставим на первое место качественное обслуживание клиентов.Наша миссия состоит в том, чтобы превзойти ваши ожидания, заслужив ваше доверие и предоставляя самые надежные, честные и вежливые услуги, доступные сегодня на рынке. Если вы находитесь в Ричмонде или его окрестностях, позвоните нам по телефону 804-262-4200 или зайдите на сайт https://autorepairs-richmond.com/, чтобы назначить встречу! Auto Repairs Plus — Профессиональный ремонт и техническое обслуживание автомобилей.

Объяснение систем охлаждения автомобилей F1

Летняя жара в Европе затронула не только болельщиков, наблюдающих за Гран-при Австрии, но и болидам Формулы-1.При температуре воздуха в середине 30 градусов по Цельсию и температуре трассы 45 градусов по Цельсию, так как автомобили интенсивно ездят по этой энергоемкой трассе. В результате все системы автомобиля нагреваются до максимальной температуры.

Обладая мощностью 1000 л.с. от двигателя внутреннего сгорания и гибридной системы, болид F1 выделяет невероятное количество тепла. Поддержание этого и сопутствующих систем в прохладном состоянии — главная задача команды, как на этапе проектирования, так и на трассе. Охлаждение повышает надежность, но снижает производительность из-за дополнительного веса и аэродинамического сопротивления.

Что нагревается и нуждается в охлаждении?

От носа до хвоста, любое работающее устройство в машине требует некоторого охлаждения. Хотя мы считаем двигатель основным элементом, который необходимо охлаждать, есть также гибридная система, гидравлика, коробка передач, сцепление, подвеска и электроника. Вы можете добавить драйвер и тормоза в список, но мы оставим их в стороне для целей этой статьи.

Основным компонентом системы охлаждения автомобилей является двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с турбонаддувом и гибридной системой.Еще в эпоху V8 охлаждение было довольно простой системой — вода и масло для ДВС, а также небольшой кулер для установки KERS. С переходом в 2014 году на силовые агрегаты новой спецификации теплоотдача ДВС фактически снизилась, поэтому требовалось меньше охлаждения. Хотя это снижение было компенсировано большей потребностью в охлаждении для гибридной системы и турбонаддува. В контур водяного охлаждения было отведено примерно на 30 кВт меньше тепла, до 90 кВт, и в равной степени тепловая мощность масла снизилась до 30 кВт.

Хотя мы используем термин «вода», на самом деле жидкость представляет собой смесь воды и гликоля.Он поддерживается под давлением более 2,5 бар для повышения температуры кипения, чтобы двигатель мог работать при температуре +120 ° C, чтобы уменьшить размер необходимых радиаторов.

Масло

тоже держится под давлением, хотя это больше для циркуляционного эффекта вокруг двигателя, чем для охлаждения. Таким образом, масло работает при температуре +100°С и давлении 1 бар. Для некоторых команд кажется, что масло для турбонаддува работает в отдельном контуре от моторного масла, поэтому оно может работать при разных температурах и давлениях.

Точно так же возросшая сложность силовых агрегатов после 2014 г. привела к усложнению системы охлаждения с управлением тепловым режимом системы Hydrid; Аккумулятор, MGU и управляющая электроника. Они работают при гораздо более низких температурах, чем ДВС, их охлаждение достигается либо охлаждающей жидкостью на водной основе, либо диэлектрической жидкостью (маслом). Работая при температуре около +50С, на них сильно повлияла температура окружающей среды выше 30С.

В автомобилях

F1 всегда использовались масляные радиаторы коробки передач, которые обычно устанавливались в задней части автомобиля.Температуры редуктора имеют решающее значение для надежности, но гораздо меньше ложатся на конструкторов, так как показатель отвода тепла составляет около 10 кВт. С середины девяностых также возникла потребность в охлаждении небольшого объема гидравлической жидкости, используемой для систем управления автомобилем, примерно до 100°С.

Масляный радиатор коробки передач

Вдали от силового агрегата потребность в охлаждении намного меньше, но не менее важна. Большинство других систем охлаждаются воздухом. Если принять во внимание узкие рамки автомобиля F1, то задача дизайнера собрать поток воздуха и направить его глубоко внутрь машины становится особенно сложной.

Охлаждение сцепления

В аналогичном положении на автомобиле задние амортизаторы и другое оборудование гидравлической подвески должны поддерживать температуру, хотя оборудование передней подвески охлаждается меньше.

Наконец, все электронное оборудование также чувствительно к температуре, основные компоненты, такие как ECU и блоки питания, нуждаются в наибольшем охлаждении. Но оборудование, такое как лазерный датчик скорости, направленный вниз под нос, требует, чтобы значительный поток воздуха проходил через его охлаждающие ребра радиатора, чтобы оставаться прохладным.Каждому электрическому блоку и датчику требуется некоторый поток воздуха, чтобы сдерживать температуру, команды даже подают воздух к датчикам температуры тормозов с помощью прозрачных трубок, собирающих воздух из тормозного канала.

Что происходит, когда становится слишком жарко?

Что касается трансмиссии, управление температурным режимом является основным средством обеспечения надежности. Когда температура поднимается даже на совсем небольшую величину, мощность двигателя будет снижаться из-за более высоких температур воздуха, но, что более важно, страдает надежность.

Материалы приближаются к своим структурным пределам, а алюминий ослабевает при повышенных температурах, что влияет на картеры и отливки коробок передач. Тепло также приводит к тепловому расширению металлов; это закрывает допуски конструкции, поэтому детали могут заедать или расшатываться в зависимости от окружающих материалов. Масло теряет свои смазывающие свойства, прочность пленки падает при повышенных температурах, что снова приводит к заеданию. В электронике полупроводники выходят из строя при повышенной температуре, что останавливает их работу.

Очевидно, что невыполнение ожидаемых требований к охлаждению — это верный способ не закончить гонку или закончить гонку, скомпрометированную потерей производительности или отказом подсистемы.

Как вещи охлаждаются?

Жидкостное охлаждение является основным способом охлаждения силового агрегата водой или маслом.

Жидкостное охлаждение предполагает использование теплообменника. Таким образом, вода или масло будут проходить по трубкам внутри теплообменника, а тепло передается через окружающие ребра воздуху, проходящему над агрегатом.Для водяных теплообменников мы склонны использовать термин «радиатор», хотя масляный радиатор и охладитель наддувочного воздуха (промежуточные охладители) — это аналогичные термины для аналогичного оборудования, но с другой охлаждаемой жидкостью.

По площади поверхности водяное охлаждение ДВС, безусловно, является самым большим требованием к системе охлаждения. Охлаждающая жидкость циркулирует вокруг двигателя и радиаторов насосом крыльчатого типа, приводимым в движение коленчатым валом. Масло, наоборот, циркулирует шестеренчатым насосом, хотя оно также отводится от двигателя.

Водяной радиатор ICE

Охлаждение наддувочного воздуха, нагретого за счет сжатия в турбокомпрессоре, достигается с помощью охладителя наддувочного воздуха (CAC). В Ф1 команды добиваются этого по-разному. Типичный метод заключается в использовании CAC, охлаждаемого воздушным потоком, который называется промежуточным охладителем типа «воздух-воздух». Это легкая / простая установка, и охлаждающий эффект хороший. Однако большая площадь поверхности, необходимая для того, чтобы CAC выдерживал падение температуры, означает, что охладитель довольно большой и должен снабжаться большим количеством охлаждающего воздуха.Это может поставить под угрозу аэродинамику из-за пространства, занимаемого установкой внутри боковой опоры.

Промежуточный охладитель воздух-воздух

Еще один способ, принятый Ferrari и Mercedes с 2014 года (плюс Lotus\Renault только для 2014 года), заключается в том, что водяная рубашка охлаждает наддувочный воздух внутри теплообменника, а не воздух, проходящий через него. Эта установка, называемая промежуточным охладителем «вода-воздух», требует отдельного контура водяного охлаждения в комплекте с собственным насосом и водяным радиатором.

Промежуточный охладитель «вода-воздух»

При такой установке объем промежуточного охладителя меньше, и ему больше не нужно находиться в воздушном потоке, хотя вторичный водяной радиатор необходимо снабжать охлаждающим воздухом, хотя этот радиатор намного меньше, чем промежуточный охладитель.Это дает команде преимущество в компоновке: теперь Ferrari и Mercedes размещают промежуточный охладитель подальше от двигателя. С точки зрения охлаждения и веса установка «вода-воздух» менее эффективна, она тяжелее, а температура наддувочного воздуха выше. Но температура более постоянна, особенно когда автомобиль движется медленнее, например, когда он стоит на решетке, потому что первичное охлаждение — это вода, а не проходящий поток воздуха.

Большая часть дополнительной сложности системы охлаждения на современных автомобилях исходит от ERS, при этом батарея, MGUK, MGUH и управляющая электроника требуют охлаждения.Для ERS существуют специальные системы охлаждения, поэтому они не используют системы охлаждения ДВС. Для этого может потребоваться от двух до трех охлаждающих контуров в соответствии с различными охлаждающими жидкостями и расположением оборудования. Теперь, когда батарея и два блока управляющей электроники по правилам размещены вместе под топливным элементом, они, вероятно, будут использовать одну и ту же систему охлаждения. Диэлектрическая жидкость циркулирует с помощью специального электрического насоса с небольшим охладителем, установленным в воздушном потоке. Таким образом, МГУ отдельно охлаждаются одним или двумя контурами с водяным теплоносителем и радиатором.Поскольку MGU устанавливаются в передней части двигателя, может быть либо насос с механической крыльчаткой, приводимый в движение от двигателя, либо насос с электроприводом.

В редукторе и гидравлической системе используются собственные нагнетательные насосы для подачи масла к небольшим маслоохладителям.

Гидравлический охладитель

Для подключения всех этих систем к их теплообменникам и насосам требуется водопровод, и его много! Именно это создает визуальную сложность нынешних автомобилей, которая усугубляется, когда автомобиль собирается и к нему временно присоединяются различные предпусковые подогреватели и выпускные трубы, что немного похоже на сеть жизнеобеспечения вокруг автомобиля.

Трубопровод тщательно спроектирован, когда автомобиль впервые реализуется в системе САПР. Ничто не оставлено на волю случая и не проходит через окончательную сборку. Так же важно, как трубопровод, проектировщики должны учитывать средства для предварительного нагрева, промывки и выпуска воздуха из системы при установке на автомобиль, включая множество дополнительных разъемов сухого разрыва в трубопровод контура охлаждения.

Трубопровод сам по себе представляет собой смесь в основном жестких трубопроводов и некоторых гибких трубопроводов в зависимости от системы и местоположения.Жесткие трубы большего диаметра могут быть изготовлены из алюминия или углеродного волокна (для команд с более высоким бюджетом), в то время как трубы меньшего диаметра, как правило, изготавливаются из алюминия или титана. Все концы труб соединяются вместе в герметичную систему с помощью специальных разъемов для автоспорта. Они более эффективны и надежны, чем силиконовые шланговые и юбилейные хомуты, которые используются такими поставщиками, как Wiggins, Teconnex и Staubli.

Схема радиатора

После того, как потребность в охлаждении указана и определена соответствующая площадь сердцевины радиатора, команда дизайнеров и специалисты по аэродинамике должны принять решение об общей аэродинамической концепции охлаждения и объеме пространства, в котором можно разместить кулеры.После этого он возвращается к команде дизайнеров для детализации фактической установки.

Есть два места, где вы можете установить охладители: внутри боковых понтонов или в области над силовой передачей, питаемой через впускное отверстие обруча. У каждого есть свои сопутствующие преимущества; Боковые кулеры легко монтируются, они легче, а их вес в автомобиле меньше, что обеспечивает хорошую высоту центра тяжести (ЦТ). Но широкие боковые понтоны влияют на поток воздуха в задней части автомобиля, что плохо сказывается на производительности.

Охлаждающая верхняя часть боковых понтонов

Напротив, установка некоторых кулеров над двигателем так же хороша, как и уменьшение объема боковых понтонов.Это преимущество частично компенсируется большим препятствием верхней части кузова для потока воздуха к заднему крылу. Кроме того, общий вес может быть выше, чтобы проложить охлаждающие трубопроводы до идеального положения, и их вес размещен выше в кабине, что увеличивает высоту ЦТ.

Все инженеры идут на компромиссы, и ни один из них не является лучшим решением. McLaren в последнее время старалась как можно меньше использовать боковые понтоны, чтобы создать MP4-30 нулевого размера, в то время как в прошлогодней машине все было в боковых понтонах на MCL33.

Затем в ходе детальной работы решается, как сердцевина радиатора расположена относительно воздушного потока и как трубопроводы проходят к охладителям. Конечно, скульптурная форма боковых панелей затрудняет упаковку больших прямоугольных кулеров, поэтому дизайнерам приходится проявлять изобретательность при выборе формы радиатора и воздуховодов вокруг него.

В то время как теплообменник отдает свое тепло окружающему воздушному потоку, всегда будет дельта между охладителем и воздушным потоком, а это означает, что воздушный поток все еще может охлаждать что-то еще после прохождения через охладитель.

Поскольку разные охладители работают при разных температурах, их можно устанавливать друг на друга, чтобы дважды использовать один и тот же поток воздуха. С низкотемпературными охладителями, за которыми установлены высокотемпературные охладители. Это отличный способ разместить множество кулеров в меньшем пространстве.

Тот же прием можно использовать и в одном охладителе, вместо того, чтобы поток шел в одну сторону сердечника и выходил из другого, сердечник можно удвоить. Этот трюк часто используется для того, чтобы упаковать большую площадь ядра в охлаждающий пакет, и, что полезно, впускные и выпускные трубы находятся на одной стороне для облегчения упаковки.

Охлаждение обвеса

Чтобы теплообменники работали, воздух должен пройти через сердцевину радиатора. При скорости автомобилей поток воздуха слишком быстр, чтобы эффективно отводить тепло от кулеров, поэтому воздуховоды внутри автомобиля служат для замедления потока воздуха на пути к радиатору, а затем ускоряют его на выходе из кузова. Таким образом, воздуховод образован входом, расширяющимся поперечным сечением, пространством для радиаторов и сужающейся формой к выходу большего сечения к входу.

Подача воздуха в канал радиатора является более простой задачей, чем его удаление. Мощный воздушный поток приближается к боковым понтонам (самый сильный прямо рядом с вертикальной стороной монокока), но аэродинамика также предпочитает использовать его для прижимной силы, а не для охлаждения, поэтому форма является компромиссом между двумя потребностями.

Адаптация охлаждающего эффекта кузова зависит не от впуска, а от выпускного отверстия, адаптированного для различных условий. Таким образом, входное отверстие не имеет тенденции изменяться по форме или размеру для каждого контура.

До 2009 года дизайн боковых подушечек был бесплатным. Команды могли делать отверстия в боковых понтонах любой формы; выпускные отверстия, охлаждающие трубы и жалюзи использовались для отвода нагретого воздуха изнутри кузова. В 2009 году правила предписывали закрытую конструкцию боковых платформ, исключая лишь несколько областей, позволяющих иметь отверстия для охлаждения. Вот почему мы видим, что все команды используют одни и те же места для своих охлаждающих выходов.

Таким образом, боковая часть разделена на три объема, а выходы для охлаждения разрешены только внутрь; передняя верхняя часть боковой понтона со стороны кокпита, вдоль центра акульего плавника, хвостового выхода боковой понтона и из нижних 50 мм бокового понтона.

Каждое из них влияет на охлаждение и лобовое сопротивление. Для команд проблема в том, что любое открытие кузова для улучшения охлаждения приводит к лобовому сопротивлению и, в меньшей степени, к компромиссу прижимной силы. Вот тут-то и возникает загадка гоночной инженерии, связанная с охлаждением. Команды хотят не только производительности, но и надежности, поэтому для достижения целей команды приходится жертвовать охлаждением. В этом обмене нет ничего бесплатного.

Команды

будут использовать симуляцию времени круга, чтобы определить потребности конкретной трассы в охлаждении и ее чувствительность к охлаждающему сопротивлению.Это может показаться неочевидным, но некоторые трассы предъявляют более высокие требования к охлаждению ICE по сравнению с охлаждением ERS, как мы видели в Австрии, поэтому для учета этого необходимо изменить настройку охлаждения.

Охладитель ERS

Помимо учета температуры окружающей среды и данных, собранных с автомобиля, гоночным инженерам придется менять температуру на производительность в выходные дни, настраивая кузов для увеличения или уменьшения площади выходного отверстия системы охлаждения. Чтобы помочь в этом, в ходе большего количества симуляций был предсказан эффект любой комбинации съемных охлаждающих панелей, которые у них есть под рукой.Это буквально электронный каталог охлаждающего эффекта по сравнению с лобовым сопротивлением, с изображениями CAD, показывающими кузов, настроенный для достижения каждой конкретной цели. Он будет использоваться для получения идеальной настройки для условий трассы.

Команды

будут иметь несколько различных вариантов кузова, чтобы соответствовать доступным отверстиям для охлаждения. Начиная с выхода из бутылки из-под кока-колы (это хвостовая часть боковой рамы), ее ширина и, как следствие, отверстие в задней части являются основными средствами для перехода от высоких требований к охлаждению к низким.Глядя на варианты от сильного охлаждения до слабого, становится ясно, как на аэродинамику влияет потребность в сильном охлаждении с гораздо большими боковыми понтонами, установленными на автомобиле.

Поскольку радиаторы внутри автомобиля несимметричны (часто с радиаторами ДВС в одной боковой части и промежуточными охладителями ERS в другой), потребность в тепловом охлаждении отличается слева направо. Чтобы удовлетворить конкретные потребности в охлаждении каждой боковой панели, выпускные отверстия могут быть разных размеров, поэтому боковая панель часто бывает асимметричной, чтобы получить идеальный баланс.Это не какая-то умная практика для повышения производительности на трассах, у которых больше поворотов в одном направлении, чем в другом, как иногда думают.

Отсюда более тонкая настройка системы охлаждения в основном осуществляется с помощью боковых выходов кокпита. Эти небольшие панели могут быть полностью закрыты для установки с низким сопротивлением. Увеличивающееся количество отверстий с жалюзи и даже выпускное отверстие, обращенное назад, также может быть сформировано в разрешенной зоне.

Этот регион также можно использовать для настройки охлаждения в гонке, если ожидается изменение температуры или просто второй отрезок гонки проходит быстрее из-за уменьшения запаса топлива.Эти панели могут быть изменены во время гонки, потому что правила закрытого парка гласят, что независимо от того, с каким кузовом вы закончите квалификацию, вы должны участвовать в гонке. Таким образом, вы не можете начать гонку с разными патрубками охлаждения, а на пит-стопах нет времени откручивать и менять патрубок на другой. Такие команды, как Mercedes, преодолевают это, закрывая жалюзийные отверстия в квалификации тонким карбоновым покрытием. Он просто приклеен, достаточно прочный, чтобы его не сорвало на скорости, но достаточно легкий, чтобы его мог сорвать механик на пит-стопе, если требуется дополнительное охлаждение.

В настоящее время команды реже используют передние верхние боковые розетки, которые то входят в моду, то выходят из нее. Кроме того, пространство вдоль осевой линии автомобиля по обе стороны от плавника акулы — пример трендов. В настоящее время только Mercedes тактически использует здесь выпускное отверстие, похожее на дымоход, в верхней части крышки двигателя, используемое в особенно жарких гонках.

В противном случае деталь системы охлаждения предназначена для работы с определенными горячими точками, и некоторые команды устанавливают жалюзийные отверстия внизу в области бутылки из-под кокса для охлаждения выхлопных газов на определенных трассах.

Эффективен ли он и предложит ли он суперэкономию?

Устали от высоких счетов за электроэнергию в летнее время? Мы не виним вас! Домовладельцы по всей стране ищут способы сэкономить на летних счетах за охлаждение. К сожалению, в эти месяцы кондиционер просто необходим.

К счастью, есть способ сэкономить. Это называется переохлаждением, и да, оно эффективно как для экономии, так и для энергии. (Не говоря уже о том, чтобы охлаждать вас и вашу семью во время этих волн жары).

Концепция переохлаждения вашего дома существует уже довольно давно. Интересно, что об этом знают не так уж много людей. Они полагаются на концепцию «установил и забыл» для своих потребностей в кондиционерах.

Что ж, пришло время отказаться от этого старого метода поедания энергии и сэкономить немного денег, пока вы занимаетесь этим. Чтобы узнать больше о переохлаждении, о том, как оно работает и как сэкономить в летние месяцы, продолжайте читать.

Что такое переохлаждение?

В мире HVAC переохлаждение (или предварительное охлаждение) вашего дома относится к концепции включения вашего кондиционера в определенное время дня для охлаждения всего.И под всем мы подразумеваем ваши полы, стены, мебель и содержимое ваших шкафов и кладовок. И, конечно же, себя.

Мы знаем, о чем вы думаете — разве не этим занимается AC? В некотором смысле да. Но смысл переохлаждения вашего дома состоит в том, чтобы дать вашей системе HVAC перерыв и , чтобы сократить ваши счета за электроэнергию. Этот метод может сэкономить до 25 % и более на счетах за электроэнергию в летние месяцы — когда это действительно важно.

Энергетические компании обычно предлагают различные варианты планов, которые помогут вам сократить расходы.Тем не менее, вам действительно нужно покопаться и провести некоторое исследование, чтобы выяснить ваши лучшие варианты. Переохлаждение — это не совсем план, предлагаемый этими компаниями, поэтому вам придется выяснить для себя, есть ли у вашей электротехнической компании конкретная экономия времени.

Вы, вероятно, обнаружите, что ваша электроэнергетическая компания обычно взимает больше за дневное использование и меньше за вечернее, ночное и утреннее использование. Здесь на помощь приходит переохлаждение.

Как переохладить (предварительно охладить) ваш дом

Идея переохлаждения состоит в том, чтобы перенести охлаждение вашего дома на время дня, когда ваши энергозатраты минимальны.По сути, вы покупаете мощность за киловатт в час. В часы пик ваша электроэнергетическая компания может взимать с вас плату в размере 24 цента за киловатт в час, а в непиковые часы — всего 4 цента.

Вопрос в том, зачем платить 24 цента, если можно заплатить 4 цента? Включение кондиционера в непиковое время позволяет вам эксплуатировать его намного дольше и дешевле. Это может показаться нелогичным, потому что солнце светит днем ​​и нагревает все вокруг. Но уверяем вас, в вашем доме будет приятно прохладно в течение всего дня.

Мы знаем, о чем вы сейчас думаете — , не является ли использование моего кондиционера в течение длительного периода времени пустой тратой энергии?

Нет. На самом деле это одна из самых экологичных вещей, которые вы можете сделать для своего дома! Дело в том, что электричество нельзя хранить. После того, как он сделан, его нужно использовать. Переохлаждая свой дом, вы на самом деле расходуете пиковую дневную энергию, с которой энергетическая компания ничего не может сделать.

Этот процесс также проще для вашей системы HVAC.В течение дня кондиционер включается и выключается для поддержания постоянной температуры. Непрерывная работа спасает его от регулярного периодического износа. Это избавит вас от дорогостоящего ремонта в долгосрочной перспективе, продлив срок службы вашей системы вентиляции и кондиционирования.

Процесс переохлаждения не сложен, но есть несколько вещей, которые вам нужно сделать, чтобы начать. И не волнуйтесь, ваша электроэнергетическая компания хочет, чтобы вы воспользовались этим новым приемом энергосбережения.

Позвоните в свою электрическую компанию

Перво-наперво: позвоните в свою электрическую компанию и подсчитайте потребление энергии.У них должны быть записи о том, где и как вы используете энергию. Это поможет вам увидеть, куда именно уходят ваши деньги (и, возможно, тратятся впустую).

Вы также можете спросить их об их различных тарифных планах — предпочтительно тарифный план на время использования с наиболее выгодными тарифами в непиковое время. Основываясь на ваших прошлых моделях использования, ваша электрическая компания может посоветовать вам не менять тарифный план. Однако, если вы переохлаждаете свой дом, вам не нужно беспокоиться об этих высоких скоростях.

Вам понадобится программируемый термостат

Это не является абсолютной необходимостью, но значительно упрощает жизнь.Вы можете настроить термостат вручную, но вам придется делать это дважды в день. Это может быть неудобно, если у вас есть работа или другие обязательства.

Вот как начать процесс переохлаждения:

1. Установите термостат на минимально возможное значение. Стремитесь к 68-74 градусам в течение 90 151 непиковых часов 90 152 . Это охладит весь ваш дом до стоек и балок. Мы говорим о внутри ваших стен, об одежде в ваших шкафах и ящиках, о ваших ковриках и коврах.Все это охлаждение будет сохранено и продлится в часы пик.

2. Установите термостат на максимально возможную температуру. Стремитесь к 78-85 градусам в часы пик . Именно здесь начинается экономия, потому что это то, что позволяет вашему кондиционеру отключаться и делать перерыв — в самые дорогие часы дня. Вся прохлада, которую вы создали в непиковые часы, должна длиться до тех пор, пока не придет время снова включить кондиционер.

Часы пиковой и непиковой нагрузки определяются вашей электротехнической компанией.Но обычно они начинаются в 8 вечера в непиковые часы и в 6 утра в часы пик. Убедитесь, что вы настроили термостат в соответствии с планом экономии времени.

Если у вас есть бассейн, вам также понадобится таймер для помпы. (Ваш насос для бассейна может оказаться вторым по величине энергоемким предметом в вашем доме). Как и ваш кондиционер, насос для бассейна не должен постоянно потреблять энергию. Не забудьте настроить таймер помпы на работу в непиковые часы.

Если ваш термостат запрограммирован на автоматическое переключение температуры в определенное время, это гарантирует цикл экономии.И душевное спокойствие.

Другие советы и рекомендации по переохлаждению

При переохлаждении дома нельзя полагаться исключительно на термостат. В конце концов, ваш кондиционер — не единственная вещь в вашем доме, которая потребляет энергию и стоит денег.

В часы пик убедитесь, что вы не используете другие устройства. Это означает ограничение любого приготовления пищи на плите, а также использование микроволновой печи или тостера. И воздержитесь от стирки или использования посудомоечной машины.Все эти вещи будут генерировать тепло в доме, а также использовать эти дорогостоящие киловатты.

Конечно, вы можете пользоваться этими приборами ночью, когда стоимость ваших киловатт в час снижается. Планирование использования бытовой техники может быть немного сложным, если у вас семья из трех или более человек. Все в доме должны будут прийти к соглашению о том, когда стирка и посуда будут вымыты.

Также не следует оставлять открытыми двери и окна слишком долго.Все это ночное охлаждение было предназначено для того, чтобы ваш дом был комфортным в эти жаркие дни. Вы же не хотите разрушить все это, впустив летнюю жару.

И, наконец, вы, вероятно, захотите оставить на своей кровати эти зимние одеяла и простыни, а также несколько свитеров и носков под рукой. Как только солнце садится и начинается переохлаждение, вы и члены вашей семьи можете сильно замерзнуть. Летними ночами, возможно, не идеально укутаться, но как только вы увидите экономию энергии, вы будете более чем счастливы спать в паре длинных кальсон.

Supercooling is Super Cool

Суть игры с суперохлаждением заключается в том, чтобы купить как можно больше энергии в непиковые периоды. Многие домовладельцы были счастливы сообщить, что они покупают до 90 процентов своей электроэнергии в непиковое время.

Не помешает и то, что переохлаждение избавит вас от будущего ремонта кондиционера. Это также хороший и простой способ стать зеленым летом.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*