وظیفه موتور ماشین در خودروهای بنزینی سبک (مانند پژو (206 تیپ 2،3،5، SD، 405 پارس) سمند، تندر 90 (ال90) و پراید) تبدیل انرژی شیمیایی بنزین به نیروی محرکه ماشین است. سیستمهای زیر با همکاری یکدیگر، موتور را قادر به انجام وظیفه خود می کنند:
سیستم سوخت رسانی، سیستم تامین هوا، سیستم خنک کننده موتور، سیستم روغنکاری موتور، سیستم جرقه زنی شمع، سیستم خروج دود از محفظه احتراق.
در این مقاله وظیفه قسمتهای مختلف سیستم خنک کننده موتور و علائم خرابی آنها آورده شده است.
طرز کار سیستم خنک کننده موتور
پس از روشن شدن موتور، با احتراق های پی در پی محفظه احتراق، دمای موتور سریعا افزایش می یابد. بدون حضور سیستم خنک کننده، در مدت زمان کوتاهی دمای موتور آنقدر بالا می رود که حتی قطعات فلزی موتور نیز (که اغلب آلومینیومی هستند) تغییر شکل داده و ذوب می شوند.
اولین و کمترین خسارتی که در اثر افزایش بیش از حد دمای موتور ایجاد می شود، سوختن واشر سرسیلندر ( و یا اصطلاحا، ترساندن واشر سر سیلندر) است.
بنابراین وجود یک سیستم خنک کننده که دمای موتور را کنترل کند، برای کارکرد آن لازم و ضروری است.
سیستم خنک کننده اغلب خودروها شبیه به هم هستند و با آب کار می کنند.
اجزاء تشکیل دهنده سیستم خنک کننده موتور عبارتند از:
آب: معمولا آب (یا آب رادیاتور) با نسبت 1 به 3 (تا نهایتا 1 به 2) با ضد یخ ترکیب می شود و بعنوان مایع خنک کننده در سیستم گردش می کند.
پمپ آب (واتر پمپ): پمپی است که نیروی خود را از موتوردریافت می کند و آب را در سیستم خنک کننده به گردش در می آورد.
لوله های رفت و برگشت آب: این لوله ها، آب را بین اجزاء سیستم خنک کننده منتقل می کنند.
سنسور دمای آب: حسگری است که معمولا روی سرسیلندر قرار دارد و دمای آب را اندازه گیری و به ECU (یا به یونیت فن در خودروهای قدیمی تر) مخابره می کند.
رادیاتور آب: شبکه فلزی و معمولا از جنس آلومینیوم (در مدلهای قدیمی از جنس برنج) است که پره های بسیار ریزی در آن تعبیه شده و هوا می تواند براحتی از لابه لای پره ها عبور کند. دمای آب پس از عبور از رادیاتور کاهش می یابد.
ترموستات: این قطعه طوری طراحی شده که در دمای بالاتر از حد معینی مسیر گردش آب را باز کند و در دماهای پایینتر از آن، مسیر را بسته نگاه دارد.
لوله ها و مدارهای فرعی گردش آب: این مدارها در قسمتهای حساس موتور تعبیه شده اند تا دمای این قسمتها را کاهش دهند.
فن و موتورهای الکتریکی: فن الکتریکی در مقابل رادیاتور قرار دارد و با دریافت فرمان از ECU (یا یونیت فن در خودروهای قدیمی تر) شروع به کار کرده و هوا را از لابه لای پره های رادیاتور عبور می دهد.
1. به محض استارت خوردن موتور، واتر پمپ نیروی خود را از فولی موتور دریافت کرده و شروع به پمپ کردن آب در سیستم خنک کننده می کند.
اما اگر آب به محض روشن شدن موتور، شروع به خنک کردن آن کند 2 اشکال بوجود خواهد آمد:
الف) در زمستان، بخاری خودرو با تاخیر زیاد شروع به گرم کردن اتاق خواهد کرد.
ب) در هوای سرد و هنگام رانندگی در سرازیری، دمای موتور بسیار پایین آمده و بازدهی موتور کم می شود.
برای حل این مشکل قطعه ای به نام “ترموستات” در مسیر گردش آب (قبل از رادیاتور) قرار دارد که سوپاپ آن به دمای مایع خنک کننده رادیاتور حساس است و طوری طراحی شده که فقط در دمای خاصی اجازه عبور آب را از خود می دهد.
در دمای پایینتر از دمای تعیین شده، ترموستات مسیر گردش آب را بسته نگاه می دارد. اما اگر دمای آب از حد تعیین شده بیشتر شود، ترموستات مسیر گردش آب را باز کرده و آب وارد رادیاتور می شود.
2. آبی که از قبل در رادیاتور وجود داشته، (و سردتر است) از طریق لوله در مسیر حرکت می کند و وارد موتور می گردد.
3. چند دقیقه بعد که این بخش از آب (که قبلا در رادیاتور بوده) هم گرم شد، دوباره وارد رادیاتور می شود و با آب گرم قبلی مخلوط شده و هم دما می گردد.
4. از این به بعد دمای کل آب موجود در سیستم شروع به افزایش می کند. سنسور دمای آب، این مقدار را اندازه گیری کرده و با رسیدن دما به عددی خاص (در هر خودرو فرق می کند، در پژو 206، 98 درجه سانتیگراد است)، ECU کامپیوتر مرکزی خودرو، فرمان روشن شدن فن الکتریکی رادیاتور را ارسال می کند.
5. فن الکتریکی (در برخی خودرو ها ممکن است 2 فن رادیاتور وجود داشته باشد) هوا را از لابه لای شبکه های رادیاتور عبور داده و آن را خنک می کند. در برخی خودرو ها فن الکتریکی 2 دور کند و تند دارد، که در دماهای بالاتر دور تند فن روشن می شود.
6. آب که در رادیاتور خنک شده توسط واتر پمپ در مسیر به گردش در می آید و بدین ترتیب دمای آب تا حدود 10 درجه کمتر می شود.
7. وقتی دمای آب از محدوده تعیین شده کمتر شد، سنسور دمای آب، موضوع را به ECU مخابره کرده و فن خاموش می شود.
اگر دمای موتور دوباره افزایش یابد، همین چرخه تکرار می شود و بدین ترتیب دمای موتور همیشه در بهترین محدوده بازدهی باقی می ماند.
علائم خرابی سیستم خنک کننده
سوراخ شدن رادیاتور آب
بدنه رادیاتور نازک است (تا دما را بهتر منتقل کند) و از آلومینیوم ساخته می شود. رادیاتور به ضربه حساس است و صورت تصادف (حتی جزئی) یا برخورد اشیاء، ممکن است سوراخ شود و مایع خنک کننده از سیستم خارج شود.
کیپ شدن سوراخهای شبکه رادیاتور
منافذ داخل رادیاتور ریز هستند و در صورتیکه آب رادیاتور املاح زیادی داشته باشد در این منافذ رسوب کرده و بسته می شوند.
علائم کیپ شدن منافذ رادیاتور
– دمای موتور بشدت بالا می رود و فن دائما کار می کند ولی آمپر دما پایین نمی آید.
– در صورتیکه منافذ رادیاتور کیپ شده باشد، آب براحتی در همه جای آن نمی تواند گردش کند و برخی قسمتهای رادیاتور سرد و برخی دیگر داغ هستند. در رادیاتور سالم، تمام قسمتهای آن به یک اندازه گرم می شوند.
علائم خراب شدن واتر پمپ و ترموستات
– دمای موتور بشدت بالا می رود و فن دائما کار می کند ولی آمپر دما پایین نمی آید.
– با وجود دمای بالای موتور، رادیاتور خودرو سرد است.
– شایع ترین مورد در خرابی واتر پمپ، نشتی آب از آن است و معمولا باید تعویض شود.
علائم خرابی سنسور دمای آب
سنسور دمای آب به 2 شکل خراب می شود:
1. سنسور، دما را بالاتر از واقعیت نشان می دهد و در نتیجه ECU دائما فن رادیاتور را (به اشتباه) روشن نگاه می دارد.
2. سنسور، دما را پایینتر از واقعیت نشان می دهد و در نتیجه ECU اشتباها فن را بکار نمی اندازد و احتمالا آسیب جدی به موتور وارد می شود.