شرح نظام التبريد في محرك السيارة ومكوناته ومبدا عمله

يعد نظام تبريد المحرك أحد الأنظمة الرئيسة التي يعتمد عليها محرك السيارة في أثناء العمل، وتتلخص وظيفته في التخلص من حرارة المحرك الزائدة، وتسريع وصوله إلى درجة حرارة التشغيل اللازمة عند بدء التشغيل على البارد، والاحتفاظ بدرجة حرارة المحرك ما بين 85 :95 درجه سليزية(س°) في ظروف التشغيل المختلفة او حسب تصميم السيارة، والمساعدة على تدفئة المركبة في الأجواء الباردة.

كيف يعمل نظام التبريد في محرك السيارة

توجد أنواع عدة من أنظمة التبريد في المحركات، منها التبريد بالهواء الذي يستعمل في بعض المركبات، وهو يتكون من زعانف من الألومنيوم تغطي كتلة المحرك، وتعمل على نقل الحرارة بعيدا عنه، حيث تقوم مروحة قوية بدفع الهواء خلال هذه الزعانف، مبرده
المحرك عبر تبديد الحرارة إلى الهواء. وقد وضحنا هذا النظام في مقال سابق وهو كيف يعمل نظام تبريد المحرك بالهواء

يوجد نوع آخر أوسع انتشارا، هو نظام سائل التبريد، وفيه يمرر سائل التبريد (ماء الرداتير) في قنوات (مجار) خاصة تسمى جيوبا مائية، تكون ملامسة تماما للأسطوانات، وغرف الاحتراق في رأس المحرك، حيث يلزم تبريد هذه الأجزاء بالسرعة الممكنة لضمان استمرار عملها بكفاءة، والمحافظة على درجة حرارة مناسبة فى المحرك.

ينقل سائل التبريد هذه الحرارة إلى الهواء الجوي عن طريق المشع (الرداتير)، ثم يعود سائل التبريد المبرد مرة أخرى إلى الجيوب والممرات داخل المحرك لتبريده.

وبما أن دورة التبريد هي دورة مقفلة، فإنه يتعين استخدام مضخة مياه لتحريك المياه داخل هذه الدورة، وكذلك مروحة لشفط الهواء عن طريق المشع؛ بغية زيادة فعالية التبريد من خلال تدفق سائل التبريد داخل أنابيب معدنية، بدءا بالخزان العلوي وانتهاء بالخزان السفلي.

قد يهمك :الفرق بين أنظمة التبريد بالهواء والتبريد بالماء في محرك السيارة

مكونات نظام تبريد محرك السيارة

اسماء مكونات نظام التبريد الظاهرة في الصورة

غطاء المشع (غطا الرداتير)
المشع (الرداتير)
خزان التمدد.
الجيوب المائية.
سدادات التجمد.
المنظم الحراري.
مجس درجة الحرارة.
الخرطوم السفلي
الخرطوم العلوي.
مشع الدفاية.
أنبوب الممر الجانبي.
مضخة سائل التبريد.
سائل التبريد.

وفيما يلي شرح لمكونات نظام تبريد محرك المركبة:

سائل تبريد المحرك (Engine Coolant)

تعمل المركبات في ظروف وأجواء مختلفة، ودرجات حرارة متعددة. لذا، يتعيَّن استخدام سائل تبريد ذي مواصفات خاصة، إبرزها:

انخفاض درجة تجمده (Low Freezing Point).
ارتفاع در جة غليانه (High Boiling Point).
قدرته على حمل (نقل) الحرارة.

وأفضل تلك السوائل هو الماء. ولتحسين خصائص الماء بتخفيض درجة تجمّده إلى أقل من صفر سلسيوس، وكذلك رفع درجة غليانه، يُستخدم جليكول الإيثيلين (Glycol Ethylene) الذي يُسمّى مانع التجمد (Antifreeze)، حيث يُخلط بالماء لتحسين خصائص الماء. وللحفاظ على محرك المركبة من الداخل والمشع من الصدأ، يمكن إضافة بعض المواد المضادة للصدأ إلى سائل التبريد .

مضحة سائل التبريد (Coolant Pump)

مكونات مضحة سائل التبريد

وتعرف بطرمبة ماء الرديتر،وهى مضخة طرد مركزية بسيطة تعمل بوساطة سير (قشاط) متصل بعمود المرفق (الكرنك)للمحرك؛
وذلك بدفع سائل التبريد إلى داخل المحرك من خلال الممرات (الجيوب المائية) المحيطة بالأسطوانات وغرفة الاحتراق، فيعمل سائل التبريد على حمل الحرارة الناجمة عن عملية الاحتراق من الأسطوانات نتيجة التبادل الحراري بين جسم المحرك وسائل التبريد، ويتابع تدفقه باتجاه مشع التدفئة (الدفاية) للاستفادة من هذه الحرارة المكتسبة في تدفئة غرفة القيادة، ثم يواصل طريقه إلى المشع الرئيس للتخلص من جزء كبير من الحرارة نتيجة التبادل الحراري بين سطح المشع والهواء الخارجي.

منظم حرارة سائل التبريد (Thermostat)

وهو يعمل علي تنظيم كمية سائل التبريد الداخله الي المشع (الرداتير) . فعند درجات الحرارة المنخفضة يكون منظم الحرارة في وضع الإغلاق، ويتجه الماء كله إلى محرك السيارة.

أما عند ارتفاع درجة الحرارة أكثر من (85سِلِسْيُوس)، فإن منظم الحرارة يبدأ بالفتح جزئيا ليكتمل فتحه عند درجة حرارة ( 95 سِلِسْيُوس)، فيسمح لسائل التبريد بالمرور بصورة كاملة.

يظل منظم الحرارة في وضع الإغلاق ما دامت الحرارة ضمن الحد المقرر. أما إذا وصلت درجة حرارة السائل إلى الدرجة المحددة، فإن المنظم يفتح لإمرار سائل التبريد إلى المشع.

محرك المركبة(Engine):

يحتوي قالب المحرك على مجموعة من القنوات(ممرات) التي يمر بها زيت تزييت المحرك وسائل التبريد، وإذا عرفنا أن درجة الحرارة داخل غرفة الاحتراق تصل عندعمل المحرك إلى (2000سِلِسْيُوس) لحظية، تَبيَّن ضرورة استخدام إحدى وسائل التبريد؛ إذ تؤدي الحرارة الزائدة على الحدّ المقررإلى تلف المحرك.

المشع (Radiator)

المشع أو الرداتير

ويعرف بالرداتير و يعد المشع من المبادلات الحرارية التي تصنع من الألومنيوم أوالنحاس، وهو يتكون من جزأين أساسيين، هما: الأنابيب (Tube)، والز عانف أو الزوائد المصنعة من الألومنيوم.

يركب على المشع مفتاح حراري (حساس)، وفيه يمر سائل التبريد الساخن إلى المشع، فيعمل على تبادل الحرارة مع الهواء المتدفق من خلال المروحة.

غطاء الضغط (Pressure Cap)

غطاء الرداتير

ويعرف بغطا الرداتير ،ويعمل غطاء الضغط علـى إغلاق فوهة التعبئة الخاصة بالمشع بإحكام؛ لمنع تسرّب سائل التبريد في أثناء حركته، ويعمل أيضاً علـى زيادة ضغط سائل التبريد؛ بغية زيادة درجة غليانه.

مروحة التبريد (Cooling Fan)

مروحة تبريد المحرك الكهربائية

مروحة التبريد تركب على المشع، وهي تعمل على سحب الهواء من خلال المشع لزيادة عملية التبادل الحراري، مما يودي إلى
تبر يد سائل التبريد داخل المشع.

الخراطيم(Hoses)

يربط المشع بالمحرك ومضخة سائل التبريد بوساطة خراطيم مرنة تتحمل الاهتزاز في أثناء مسير المركبة ودوران المحرك. وغالبا ما تصنع الخراطيم من المطاط المقاوم للحرارة بأقطار مختلفة تناسب نوع المحرك.

تحتوي بعض أنواع الخراطيم على نسيح من أسلاك حلزونية معدنية مركبة في داخلها؛ لمنع انثنائها في حال حدوث تخلخل في نظام التبريد .

خاتمه
نظام التبريد لمحرك السيارة يعتبر احد أهم الأنظمة في المحرك ، ووجود خلل في هذا النظام يؤدي الي ارتفاع حرارة المحرك عن الحد المقرر، وهذا يعني انخفاض أداء المحرك وظهور العديد من المشاكل ، وارتفاع درجه حرارة المحرك يسبب كثير من الأضرار في مكونات المحرك بل قد يسبب تلف المحرك بالكلية فلا يصلح معه حينها تصليحات بل يكون الحل هو استبدال المحرك.

ولابد من استخدام ماء الرداتير التي توصي به الشركة المصنعة للسيارة وذلك لاحتوائه علي إضافات خاصه ،ولا يصح استخدام الماء العادي أو أي ماء غير الذي أوصت به الشركة المصنعة ، فهذا يؤدي الي عدم عمل دورة التبريد في السيارة بالكفاءة المطلوبة وبالتالي سيظهر العديد من المشاكل المجهولة المصدر حتي عند الفحص ويغيب علي البعض ان السبب قد يكون استخدام ماء رادتير غير مناسب.

المصدر

كتاب كهرباء المركبات (من الكتب المقررة في التعليم الصناعي الأردني). ومصادر أخري.

موتورز كافيه