نظام التبريد في السيارات

** نظام التبريد في السيارات

المبرد/المشتت/المشعاع = Radiator = الراديتور
التمديدات = Plumbing
غطاء الضغط = Pressure Cap
منظم الحرارة = Thermostat = الترموستات
قاعدة المحرك = Engine Block = بلوك المكينه
زوائد/زعانف الألمنيوم = fins
أسطوانة المحرك = Cylinder = السلندر
كيف يعمل نظام التبريد في السيارة (1-11)
مقدمة لكيفية عمل نظام التبريد في السيارة
بالرغم من أن محركات القازولين تطورت كثيراً ، لكنها حتى الآن ليست لديها الكفاءة لتحويل الطاقة الكيميائية إلى قوة ميكانيكية. معظم الطاقة في محركات القازولين (ربما 70%) تُحول إلى حرارة ، ومهمة نظام التبريد الأساسية هي الاهتمام في تلك الحرارة. إن نظام التبريد في سيارة تسير على الطريق العام باستطاعته تشتيت حرارة كافية لتسخين بيتين من الحجم المتوسط! أن العمل الأساسي لنظام التبريد هو الحفاظ على حرارة المحرك في الوضع الطبيعي عبر تشتيت الحرارة الزائدة إلى الهواء ، ولكن لنظام التبريد أيضاً وظائف أخرى مهمة.

المحرك الموجود في سيارتك يعمل في أفض حالاته على درجات حرارة عالية. وعندما يكون المحرك بارداً فإن مكونات المحرك تضعف بسرعة وتكون كفاءته أقل وتزداد انبعاثاته الملوِثة أكثر. إذاً فهُناك وظيفة أخرى لنظام التبريد وهي أن يسمح للمحرك بأن يسخن بأسرع سرعة ممكن ثم الحفاظ على درجة الحرارة هذه ثابتة.


في هذه المقال سوف نتعلم عن أجزاء نظام التبريد في السيارة وكيفية عملها. لكن أولاً لنلقي نظرة على الأساسيات.
كيفية عمل نظام التبريد في السيارة (2-11)
الأساسيات

في داخل محرك سيارتك يحترق الوقود بشكل ثابت. والكثير من الحرارة الناتجة عن هذا الاحتراق تخرج مباشرة من نظام العادم، ولكن القليل منها تسحب إلى المحرك لِتسخِينه. المحرك يعمل بشكل جيد عندما تكون درجة حرارته 200 درجة فهر نهايتيه (93 درجة مئوية). على هذه الحرارة:


تكون غرفة الاحتراق حارة بما فيه الكفاية لتبخير الوقود ، مما يساعد على احتراق أفضل و نواتج احتراق أقل.

الزيت المستعمل في تزييت المحرك تصبح لزوجته أقل (يكون أخف) لذلك فإن أجزاء المحرك تتحرك بحرية أكبر وبالتالي فإن المحرك يفقد قوة أقل لتحريك مكوناته الداخلية.

تآكل أقل للأجزاء المعدنية.


هناك نوعين من أنظمة تبريد موجودة في السيارات: التبريد بالسائل والتبريد بالهواء.

التبريد بالسائل
في نظام التبريد بالسائل في السيارات يمر السائل خلال أنابيب وممرات داخلية في المحرك. وخلال مرور هذا السائل في المحرك الحار فإنه يقوم بامتصاص هذه الحرارة منه ويبرده. وبعد خروج السائل من المحرك فإنه يمر من خلال مشتت للحرارة أو مبرد والذي يقوم بنقل الحرارة من السائل وإلى الهواء الذي يمر من خلال المبرد أو المشتت.

التبريد بالهواء
السيارات القديمة وقليل من السيارة الحديثة تستعمل نظام التبريد بالهواء. بدلاً من تدوير السائل من خلال المحرك، تكون قاعدة المحرك ( Block) مغطاة بزوائد أو زعانف من الألمنيوم والتي تشتت الحرارة عن الأسطوانة (Cylinder). وتقوم مروحة قوية بتمرير الهواء على هذه الزعانف، والتي تقوم بتبريد المحرك عبر نقل هذه الحرارة إلى الهواء.

بما أن أكثر السيارات تستعمل التبريد بواسطة السائل فإننا سوف نركز على ذلك النظام في هذا المقال.


كيفية عمل نظام التبريد في السيارة (3-11)
التمديدات

يحتوي نظام التبريد في السيارة على الكثير من التمديدات. سوف نبدأ من عند المضخة ثم سنكمل طريقنا عبر باقي أجزاء النظام ، وفي الأقسام القادمة سوف نتحدث عن كل قسم من هذا النظام بتفصيل أكثر.

تضخ المضخة (Pump) السائل إلى قاعدة المحرك فحين أنها تمر من خلال ممرات موجودة في المحرك حول الأسطوانة (cylinder). ثم تعود عبر رأس الأسطوانة من المحرك. منظم الحرارة (الترموستات) يقرر متى يخرج السائل من المحرك. التمديدات حول منظم الحرارة تعيد السائل إلى مضخة مباشرةً إذا ما كان منظم الحرارة مغلقاً. وإذا ما كان مفتوحاً فإن السائل يمر عبر المبرد (الراديتور) أولاً ثم يعود إلى المضخة.

هناك أيضاً تمديدات منفصلة لنظام التدفئة. هذه التمديدات تأخذ السائل من رأس الأسطوانة وتمرره عبر مركز التدفئة وبعد ذلك ترجعه إلى المضخة.


في السيارات ذات ناقل الحركة الأوتوماتيكي من الطبيعي أن توجد هناك تمديدات أخرى منفصلة لتبريد ناقل الحركة ونقلها بواسطة السائل إلى المبرد. أن الزيت في ناقل الحركة يتم ضخه من ناقل الحركة عبر مشتت حرارة موجود داخل المبرد.


كيفية عمل نظام التبريد في السيارة (4-11)
السائل

السيارات تعمل في ظروف مختلفة من درجات الحرارة، من درجة أعلى بقليل من درجة التجمد وحتى درجة 100 فهر نهايتيه (38ْ). لذلك فمهما كان السائل المستخدم لتبريد المحرك فيجب عليك أن تنتبه لأن تكون درجة تجمده منخفضة جداً ودرجة غليان عالية. وأن تكون لديه القدرة على حمل الكثير من الحرارة.

الماء من أحد السوائل الأكثر فعالية لحمل الحرارة ولكن الماء يتجمد على حرارة مرتفعه نسبياً ليتم استخدامه لتبريد المحركات. السائل الذي تستعمله معظم السيارات هو عبارة عن مزيج من الماء والإيثيلين جلاي كول (C2H6O2) ، وكذلك يعرف بمضاد التجمد. عبر إضافة الإيثيلين جلاي كول إلى الماء فإن نقاط التجمد والغليان تتغير بشكل ملحوظ.


درجة حرارة سائل التبريد يمكن أن تصل من 250 إلى 275 فهر نهايت (121 إلى 135ْ). حتى مع إضافة الإثيلين جلاي كول فإن درجة الحرارة هذه سوف تجعل سائل التبريد يغلي لذلك فيجب عمل شيء إضافي لرفع نقطة غليانه.

يتم استعمل الضغط في نظام التبريد لرفع درجة غليان سائل التبريد. لكن كما إن درجة غليان الماء مرتفعه في قدر ضغط ، فإن درجة غليان سائل التبريد ترتفع إذا ما تم ضغطه في النظام. معظم السيارات يكون حد ضغطها 14 إلى 15 رطل لكل بوصة مربعة (psi)، والتي تقوم برفع نقطة الغليان 45 درجة فهر نهايتيه (25ْ)