Promlebedka.ru

Авто ДРайв
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство и принцип работы двигателя воздушного охлаждения

Принцип работы и устройство кондиционера

Вы удивитесь, но кондиционер работает очень просто. Для сравнения: достаточно капнуть на кожу воду, пока она испаряется, вы ощущаете холод. Принцип устройства бытового кондиционера такой же: хладогент, циркулируя, охлаждается и нагревается. Разбираемся, как работает кондиционер в квартире, что такое сплит-система и из чего она состоит.

Кондиционер иначе называется сплит-системой (от англ. split — разделение). Он состоит из двух блоков: наружного и внутреннего. Первый крепится на стене со стороны улицы, второй — в помещении. Вместе они составляют замкнутую систему движения хладагента — рабочего вещества кондиционера.

Внешний и внутренний блок сплит-системы (кондиционера)

Основные узлы кондиционера

компрессор. Сжимает хладагент, который в процессе сжатия нагревается, и поддерживает его движение по холодильному контуру;

конденсатор. Радиатор, находящийся в наружном блоке. В нём газообразный фреон,охлаждаясь за счет обдува уличным воздухом, конденсируется до жидкого состояния;

дросселирующее устройство. Понижает давление, уменьшая температуру хладагента;

испаритель. Радиатор, находящийся во внутреннем блоке. Противоположен по принципу действия конденсатору: в нем фреон при повышении температуры испаряется;

вентиляторы. Обеспечивают теплообмен внутреннего и внешнего блоков кондиционера с окружающей средой;

медные трубки, по которым циркулирует хладагент.

Устройство наружного блока

Наружная часть кондиционера размещается на стене со стороны улицы. Это позволяет обеспечить отведение тепла из помещения и снизить уровень шума в нем. Наружный блок состоит из нескольких базовых частей:

вентилятор. В простых моделях имеет одну скорость вращения. Дорогие варианты предполагают несколько скоростей либо плавную регулировку;

конденсатор. В домашних кондиционерах используются конденсаторы воздушного охлаждения;

компрессор. Встречаются классические роторные и двухроторные. Вторые отличаются практически полным отсутствием вибраций.;

дросселирующее устройство. В домашних кондиционерах имеет вид капиллярной трубки или электронного расширительного вентиля;

плата управления. Во внешнем модуле встречается лишь на инверторных кондиционерах.

Устройство внутреннего блока

Внутренний блок — часть сплит-системы, которая располагается в комнате. В него входят:

декоративная передняя панель корпуса. За ней скрываются воздушные фильтры и испаритель (теплообменник).

фильтр грубой очистки. Сетка, которая ловит на входе во внутренний блок крупные частицы: шерсть, волосы, пыль;

фильтры тонкой очистки;

вентилятор. В отличие от вентилятора наружного блока, как правило, имеет несколько скоростей;

испаритель. Представляет собой медную трубку с алюминиевым оребрением;

горизонтальные жалюзи. Подвижные элементы блока, которыми можно управлять при помощи пульта. Они направляют поток воздуха в нужную сторону по вертикали;

вертикальные жалюзи. Почти во всех бытовых сплит-системах их можно регулировать лишь вручную. Направляют воздушный поток по горизонтали;

блок управления. В защищенном пластиковом боксе установлена плата управления, к которой подключены пусковые элементы двигателей и датчиков;

индикаторная панель. Располагается на передней панели кондиционера и демонстрирует состояние работы оборудования;

дренажная ванночка. Лоток, в который стекает конденсат с поверхности теплообменника. Затем конденсат отводится в канализацию или на улицу по дренажной трубке.

Внутренних блоков в квартире можно установить несколько. При этом они могут быть подключены к одному наружному блоку.

Принцип работы кондиционера

Основа процесса — особенность жидкостей поглощать тепло при испарении и отдавать его при конденсации. В кондиционере циркулирует хладагент, который в зависимости от температуры и давления меняет агрегатное состояние, то есть становится то газом, то жидкостью.

Четыре базовых узла – компрессор, конденсатор, дросселирующее устройство и испаритель – объединены между собой трубками, создающими холодильный контур, внутри которого движется хладагент.

Принцип работы кондиционера

Из испарителя в компрессор поступает газообразный хладагент с низкой температурой. В компрессоре производится сжатие газа, одновременно повышаются и давление, и температура газообразного хладагента. Далее горячий хладагент под большим давлением поступает в конденсатор.

Читать еще:  Чем промывать двигатель при смене масла на другое

В конденсаторе газ остывает, т.к. обдувается потоком более холодного воздуха и превращается в жидкость, отдавая тепло. А выходящий из конденсатора воздух нагревается за счет тепла, отданного сжатым хладагентом.

Далее хладагент поступает в дросселирующее устройство. На этом участке он несколько теплее атмосферного воздуха, находится в жидком состоянии и под высоким давлением. В процессе прохождения через дросселирующее устройство давление хладагента резко снижается. Это сопровождается понижением его температуры.

В завершении цикла хладагент возвращается в испаритель, где на него воздействует комнатный воздух. Хладагент вновь становится газом, забирая тепло из комнаты. И такой цикл повторяется до тех пор, пока кондиционер включен.

Как избежать поломок?

Пожалуй, одна из самых сложных проблем при работе сплит-системы – это не успевший перейти в газ хладагент. Из испарителя жидкость попадает на вход компрессора, а поскольку жидкость – несжимаемое вещество, происходит гидроудар. Основная причина поломки – в загрязнении фильтров внутреннего блока, засорении тополиным пухом поверхности конденсатора внешнего блока. Поэтому нужна профилактика: регулярная очистка и плановые осмотры специалистом.

Если соблюдать простые правила, сплит-система прослужит долгие годы, обеспечивая надежное и безупречное кондиционирование воздуха.

Вентилятор используется для ускорения наружного потока воздуха через конденсаторы чиллера. Его установка производится на верхнюю часть кондиционера. Принцип работы — забор наружного воздуха через боковые панели холодильной установки, воздушный поток попадает на конденсаторы, тем самым охлаждая их, и затем происходит вывод воздуха обратно наружу.

  1. Вентилятор потребляет большое количество электроэнергии поэтому нуждается в своевременном уходе и диагностике. Малейшая неисправность может увеличить энергопотребление.
  2. Вентиляторы в новых моделях чиллеров имеют всего две лопасти, что значительно снизило шумность системы.
  3. Двухлопастные вентиляторы увеличивают скорость потокового воздуха. Для этого был разработан специальный мотор, приводящий в действие вентиляторы.

Чиллер с воздушным охлаждением конденсатора, имеющий электрический двигатель постоянного тока привода вентилятора, обладает очень высоким КПД, нежели двигатели с переменным током. Благодаря регулировке скорости вращения лопастей уменьшается вибрация конструкции.

Вентиляторы потребляют много электроэнергии

Как устроен вентилятор?

Данный узел является основным в воздушном охлаждении двигателя. Главная деталь – это ротор вентилятора. Чтобы оптимизировать воздушный поток, форму и конструкцию элементов тщательно просчитали инженеры.

Вентилятор представляет собой направляющий диффузор и ротор, оснащенный восемью лопатками, расположенными радиально. Диффузор обладает своими лопастями – они имеют переменное сечение. Главная их задача – создать направленный воздушный поток. Они сделаны неподвижными и равномерно распределены по окружности.

Лопасти на направляющем аппарате призваны менять направление потока воздуха – воздушный поток движется в сторону, которая противоположна вращению ротора. Это повышает давление воздуха и улучшает охлаждение двигателя.

Вентилятор на ранних конструкциях приводился в движение от шкива коленчатого вала с помощью приводного ремня. Направляющее устройство неподвижно и закреплено на блоке двигателя. В более современных четырехтактных двигателях воздушного охлаждения вентилятор приводится в действия за счет электродвигателя. Но таких моделей мало.

ДВС с воздушным охлаждением

  • ДВС с воздушным охлаждением
  • Предназначение воздушного охлаждения
  • Принцип работы воздушной системы охлаждения
  • Естественное воздушное охлаждение
  • Принудительное воздушное охлаждение
  • Преимущества и недостатки
  • Распространённые поломки
  • Где применяются двигатели з воздушной системой охлаждения

Для нормальной работы двигателя необходима температура 80 – 90 градусов. А температура в цилиндре в рабочем состоянии может расти до 2000 градусов, что разрушительно влияет на детали. Система охлаждения в машине позволяет мотору не перегреваться в жару и не промерзать в мороз. Нарушение температурного режима чревато быстрым износом деталей, повышенным расходом топлива и масла, падением мощности двигателя.

  • Предназначение воздушного охлаждения
  • Принцип работы воздушной системы охлаждения
    • Естественное воздушное охлаждение
    • Принудительное воздушное охлаждение
  • Преимущества и недостатки
  • Распространённые поломки
  • Где применяются двигатели з воздушной системой охлаждения
Читать еще:  Что лучше синтетика или полусинтетика для двигателя калины

Таким образом, система охлаждения контролирует температурные пределы для идеальной работы автомобиля.

Предназначение воздушного охлаждения

Прямое предназначение системы охлаждения – поддерживать оптимальную температуру для работы двигателя. Система охлаждения отвечает и за нагрев воздуха в салоне, за охлаждение моторного масла и рабочей жидкости коробки-автомат, иногда охлаждается приемный коллектор и дроссельный узел. В результате сгорания топлива рассеивается 35% тепла.

Принцип работы воздушной системы охлаждения

Воздушный поток принудительно поступает к двигателю при помощи алюминиевых лопастей вентилятора. Движется воздух между ребрами охлаждения, а потом равномерно распределяется с помощью дефлекторов на все детали мотора.

Вентилятор состоит из направляющего диффузора (по окружности в нем имеются неподвижные радиально расположенные лопасти переменного сечения, чтобы направлять поток воздуха) и ротора с 8 радиально расположенными лопатками. Лопасти диффузора меняют направление потока воздуха, и он движется в противоположную от вращения ротора сторону. Это увеличивает давление воздуха и лучше охлаждает двигатель.

Чтобы увеличить площадь поверхности для контакта с воздухом, на блок и головку блока цилиндров установлены дополнительные ребра. В минуту вентилятор может подать 30 кубов воздуха, что позволяет двигателю работать при температуре от –40° до +40°. Термостаты и заслонки позволяют регулировать интенсивность охлаждения двигателя.

Естественное воздушное охлаждение

Самым простым способом охлаждения двигателя является естественное воздушное охлаждение. На внешней поверхности цилиндров стоят ребра, через которые и отдается тепло. Такая система охлаждения стоит на мотоциклах, мопедах, поршневых двигателях и др.

Принудительное воздушное охлаждение

В системе принудительного воздушного охлаждения есть вентилятор и ребра охлаждения. Кожух покрывает вентилятор и ребра. Это способствует направлению воздушного потока и препятствует проникновению тепла извне.

Преимущества и недостатки

Преимущества двигателей с воздушным охлаждением:

1. Простота конструкции. Легко ремонтировать.

2. Незначительный вес.

3. Надежность.

4. Недорого.

5. Хорошие показатели холодного запуска мотора.

Недостатки:

1. Создает шум.

2. Увеличиваются размеры мотора.

3. Неравномерность обдува и локальный перегрев.

4. Чувствительность к качеству топлива, масла и запчастей.

Распространённые поломки

Датчик показывает повышение температуры масла в картере – охлаждающая система дает сбой в работе. Немедленно заглушите мотор и выясните причину. На приборной панели загорается лампа, которая сигнализирует о неполадках. Причина может быть в обрыве ремня вентилятора. Очень редко случаются проблемы в работе термостата.

Где применяются двигатели з воздушной системой охлаждения

Двигатели с воздушной системой охлаждения применяются все меньше (их вытесняет жидкостное охлаждение) в машиностроении (компактные малолитражки, дизельные ДВС, грузовики, техника сельского хозяйства).

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Назначение и функции привода вентилятора

Привод вентилятора — элемент систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания; узел, обеспечивающий передачу крутящего момента от коленчатого вала двигателя (через промежуточные элементы) на крыльчатку вентилятора охлаждения радиатора.

Поршневые двигатели внутреннего сгорания в процессе работы нагреваются до высоких температур и требуют охлаждения — эта задача решается обустройством жидкостных и воздушных систем охлаждения. В жидкостных системах по двигателю циркулирует охлаждающая жидкость, которая отбирает тепло от нагретых деталей и, проходя по радиатору, отдает его в атмосферу. Интенсивный отвод тепла от радиатора осуществляется принудительно с помощью обдува вентилятором. Вентиляторы также используются и в некоторых двигателях воздушного охлаждения. Крыльчатка вентилятора может получать вращение от собственного электромотора или коленчатого вала двигателя. Во втором случае используется специальный дополнительный узел — привод вентилятора.

Привод вентилятора выполняет несколько функций:

  • Монтаж крыльчатки на двигатель;
  • Передача крутящего момента от коленчатого вала двигателя на крыльчатку;
  • Управление работой крыльчатки с помощью встроенных муфт различных типов;
  • Вспомогательные функции — узел может выступать в роли промежуточного вала для привода навесных агрегатов.
Читать еще:  Форд фокус 2 рестайлинг технические характеристики двигателя

Привод вентилятора критически важен для работы системы охлаждения силового агрегата, поэтому при любых неисправностях он должен быть отремонтирован или заменен. Чтобы сделать правильную замену, следует разобраться в существующих типах приводов, их конструкциях и особенностях.

Принцип работы аппаратов воздушного охлаждения

Работа аппаратов воздушного охлаждения основана на принципе естественного охлаждения рабочей среды атмосферным воздухом. Рабочая среда, будь то газ или жидкость, продвигаясь под давлением по трубам внутри аппарата, охлаждается принудительно нагнетаемым потоком атмосферного воздуха. Нагретый воздух выводится из межтрубного пространства секций вытяжными вентиляторами. Для некоторых технологических целей АВО поставляются с функцией рециркуляции нагретого воздуха.

На выходе температура рабочей среды соответствует технологическим требованиям на конкретном производстве. Например, на газодобывающих предприятиях пластовый газ имеет слишком высокую температуру, не позволяющую сразу использовать его в технологическом процессе. Для того, чтобы снизить температуру, на газоконденсатных месторождениях устанавливаются аппараты воздушного охлаждения, которые приводят температуру до необходимых требований.

Конструкция и устройство аппаратов воздушного охлаждения

Аппарат АВО поставляется до места эксплуатации в максимально заводской готовности. В зависимости от количества камер, габаритные размеры которых превышают нормы транспортировки, аппарат может поставляться отдельными сборочными единицами.

Вне зависимости от конструктивного исполнения все аппараты воздушного охлаждения состоят из:

  • теплообменной поверхности (одна или несколько секций/камер)
  • системы подачи воздуха, включающей вентилятор (или несколько вентиляторов) с приводом от электродвигателя, диффузор, коллектор
  • опорной металлоконструкции

Теплообменные поверхности представляют собой изогнутые (зигзагообразные, дельтаобразные) биметаллические оребренные трубы с максимальным прогибом не более 0,6 от внутреннего диаметра труб. Способ оребрения труб подбирается в зависимости от рабочей температуры жидкости или газа, проходящих по ним.

В случае возможности образования конденсата в результате охлаждения рабочей среды, аппарат монтируется с уклоном 1:100.

Количество, мощность и диаметр вентиляторов рассчитываются в зависимости от количества секций, труб, температуры рабочего продукта (на входе и выходе).

Дополнительно по требованию Заказчика и в зависимости от свойств рабочей среды и условий эксплуатации аппараты воздушного отопления АВО могут комплектоваться:

  • подогревателями воздуха
  • увлажнителями воздуха
  • подогревателями вязких и высоковязких рабочих сред (масел, гудрона, битума, крекинг-остатков)
  • жалюзийными устройствами
  • электродвигателей для изменения угла наклона вентиляторов и жалюзи

Из-за большой производительности и количества вентиляторов опционально предусматривается возможность дистанционного управления и регулирования воздушного потока в связи с превышением шума и вибрации более 80 дБА.

В компании «Газхимкомплект» можно заказать изготовление оборудования по вашим индивидуальным параметрам. Наши сотрудники составят для вас проект, займутся изготовлением аппарата, разработают документацию и поучаствуют в переговорах с поставщиками. Поставка оборудования осуществляется по Воронежу и другим городам России.

Более подробную информацию о ценах и условиях заказа вы можете узнать по телефону у наших менеджеров.

Количество теплообменных секций3
Коэффициент оребрения труб7.8
Поверхность теплообмена, м²890 – 3590
Условное давление, МПа (кгс/см²)0,6(6); 1,6(16); 2,5(25); 4,0(40); 6,4(64)
Температура продукта, К (°С)233 до 573 (-40 до +300)
Число рядов труб в секции4; 6; 8
Число ходов по трубам в секцииот 1 до 8
Длина труб в секции, м4; 8
Материальное исполнение секцийБ1; Б2; Б3
Диаметр вентилятора, мм2800
Потребляемая мощность, кВт22; 30
Серия электродвигателяВАСО 2-22-14
ВАСО 2-30-14
Количество приводов:
для 4м1
для 8 м2
Масса аппарата не более, кг32000
Габариты, мм:
для 4м4530 х 4700 х 4300
для 8 м4530 х 8700 х 4300
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector