علت داغ کردن خودرو در ترافیک
سیستم خنککننده در تمامی وسایل نقلیه مجهز به موتورهای احتراق داخلی، یکی از کلیدیترین و حساسترین مجموعه اجزای فنی به شمار میرود. تمام فرآیند تولید قدرت در پیشرانه بر پایه انفجار سوخت در داخل سیلندرها شکل میگیرد و این فرآیند حرارت فوقالعاده زیادی تولید میکند. اگر بخشی از این حرارت بهصورت مداوم کنترل و دفع نشود، قطعات فلزی موتور در اثر گرما دچار انبساط شدید شده، روغن موتور خاصیت روانکاری خود را از دست میدهد و درنهایت آسیبهای جبرانناپذیری همچون تاب برداشتن سرسیلندر، سوختن واشر سرسیلندر و حتی جام کردن موتور رخ خواهد داد. ازاینرو، حفظ دمای کاری پیشرانه در یک محدوده مشخص و ایدهآل، شرط اصلی برای کارکرد صحیح، افزایش طول عمر قطعات و جلوگیری از هزینههای سنگین تعمیراتی است. هرگونه نقص، کوچک یا بزرگ، در این مدار پیچیده میتواند توازن حرارتی را برهم زده و منجر به جوش آوردن خودرو شود.
شیوه عملکرد سیستم خنککننده خودرو
سیستم خنککننده خودروها یک مدار بسته ترمودینامیکی است که با گردش مداوم مایع خنککننده (مخلوط آب مقطر و ضدیخ) حرارت اضافی موتور را جذب کرده و آن را به محیط بیرون منتقل میکند. در قلب این مدار، واترپمپ قرار دارد که مایع خنککننده را با فشار از میان کانالهای تعبیهشده در بلوک سیلندر و سرسیلندر عبور میدهد. مایع در این مسیر حرارت ناشی از احتراق را جذب کرده و سپس به سمت رادیاتور جریان مییابد. رادیاتور شامل شبکهای گسترده از لولههای باریک و پرههای آلومینیومی یا مسی است که سطح تماس بالایی را با هوای آزاد ایجاد میکنند. وقتی مایع داغ وارد رادیاتور میشود، جریان هوایی که از میان این پرهها عبور میکند حرارت مایع را گرفته و آن را خنک میسازد؛ سپس این مایع که خنک شده، دوباره توسط واترپمپ به سمت موتور هدایت میشود تا این چرخه به شکل پیوسته ادامه یابد.
برای کنترل دقیق این چرخه، قطعهای به نام ترموستات در مسیر جریان مایع قرار گرفته است. ترموستات مانند یک سوپاپ حساس به دما عمل میکند؛ زمانی که موتور سرد است، بسته میماند تا مایع فقط در داخل بلوک موتور گردش کند و پیشرانه هرچه سریعتر به دمای کاری ایدهآل برسد. بهمحض اینکه دما به حد مشخصی رسید، ترموستات باز شده و اجازه میدهد مایع برای خنک شدن راهی رادیاتور شود. در کنار این موارد، فن رادیاتور وظیفه تأمین جریان هوای مصنوعی را بر عهده دارد تا زمانی که خودرو متوقف است یا با سرعت پایین حرکت میکند، عبور هوا از میان پرههای رادیاتور مختل نشود. اگر تمامی اجزای این مدار شامل واترپمپ، ترموستات، رادیاتور، فن، درب رادیاتور و سنسورها عملکرد صحیح و هماهنگی داشته باشند، موتور خودرو در تمامی شرایط آبوهوایی و عملیاتی، چه در شتابگیریهای سنگین بزرگراهی، چه در صعود از سربالاییهای تند، چه در ترافیکهای سنگین شهری و حتی هنگام روشن بودن کولر، باید دمای معمول و استاندارد خود را کاملاً حفظ کند و آمپر آب نباید از حد مجاز بالاتر برود.
علت داغ کردن خودرو در ترافیک
یکی از مشکلات متداول و درعینحال گیجکننده برای بسیاری از رانندگان این است که آمپر آب خودرو در جریان حرکت در اتوبانها و جادههای آزاد کاملاً ثابت و در محدوده نرمال قرار دارد اما بهمحض ورود به ترافیکهای شهری یا ایستادن پشت چراغقرمزهای طولانی، دما بهسرعت بالا رفته و موتور داغ میکند. دلیل این مشکل یک اصل ساده است. در سرعتهای بالا، جریان هوای طبیعی که در اثر حرکت خودرو با شدت وارد جلوپنجره میشود، بار اصلی خنککاری رادیاتور را به دوش میگیرد و نقصهای جزئی سیستم را پوشش میدهد اما در ترافیک که جریان هوای محیطی به حداقل میرسد، سیستم خنککننده باید تماماً متکی بر مکانیزمهای داخلی خود باشد. در ادامه به بررسی کامل و تفکیکی عواملی میپردازیم که باعث بروز این مشکل میشوند.
ایراد فن
یگی از ایرادات سیستم خنک کننده ماشین فن خنککننده آن است که مهمترین عامل ایجاد جریان هوا از میان پرههای رادیاتور در زمان سکون یا حرکت با سرعتهای بسیار پایین است. در خودروهای امروزی، فنها معمولاً دارای دو دور کارکرد کند و تند هستند که توسط ECU یا فشنگی آب فرمان میگیرند. اگر به هر دلیلی مثل مشکل در سیمکشی یا سوختن رله، فن رادیاتور از کار بیفتد یا دور کند آن از مدار خارج شود، خودرو در هنگام حرکت به دلیل برخورد هوای آزاد مشکلی نخواهد داشت اما در ترافیک شدید بهسرعت داغ میکند زیرا هیچ جریان هوایی برای خنک کردن مایع داخل رادیاتور وجود ندارد.
خرابی کلاچ پروانه در خودروهای قدیمی
در بسیاری از خودروهای قدیمیتر که فاقد فن برقی هستند و از پروانهای استفاده میکنند که از طریق کلاچ پروانه به میللنگ متصل است، خرابی این کلاچ علت اصلی داغ کردن موتور در ترافیک است. کلاچ پروانه بهگونهای طراحی شده که با افزایش دمای موتور، درگیری بیشتری پیدا کرده و فن را با سرعت بالاتری میچرخاند. اگر این کلاچ به هر دلیلی مشکل پیدا کرده باشد، فن در دورهای پایین موتور و در حالت درجا، گشتاور کافی برای چرخیدن با سرعت بالا را نخواهد داشت و درنتیجه در ترافیک توانایی خنککاری رادیاتور را از دست میدهد اما در سرعتهای زیاد، به دلیل افزایش دور موتور، این مشکل خود را نشان نمیدهد.
کثیفی، انسداد یا گرفتگی پرههای بیرونی رادیاتور
رادیاتور خودرو برای تبادل حرارتی نیازمند عبور آزادانه هوا از میان پرههای باریک آلومینیومی خود است. با گذشت زمان، گردوغبار، حشرات مرده، برگ درختان و گلولای میتوانند سطح بیرونی رادیاتور را مسدود کنند. در سرعتهای بالا، فشار بالای هوای ورودی میتواند تا حدی از میان این منافذ نیمهبسته عبور کند و موتور را خنک نگه دارد اما در ترافیک که مکش هوا صرفاً توسط فن انجام میشود، این انسداد پرههای رادیاتور مانع از جریان کافی هوا شده و باعث بالا رفتن ناگهانی دمای مایع خنککننده میشود.
رسوب گرفتگی و گرفتگی داخلی لولههای رادیاتور
استفاده از آب معمولی بهجای آب مقطر یا تعویض نکردن بهموقع مایع ضدیخ باعث ایجاد رسوبات آهکی و زنگزدگی در داخل مجاری باریک رادیاتور میشود. این گرفتگیهای داخلی، مجرای عبور مایع را تنگ کرده و سرعت جریان مایع را کاهش میدهند. در جادهها و سرعتهای بالا، به دلیل خنک شدن رادیاتور توسط باد، همین میزان محدود جریان مایع نیز برای پایین نگهداشتن دما کافی است اما در ترافیک که تبادل حرارتی هوایی کاهش مییابد، عدم گردش سریع و کامل مایع داغ در رادیاتور موجب احتباس حرارت در موتور و داغ کردن آن میشود.
ضعیف شدن واترپمپ
واترپمپ وظیفه چرخش بافشار مایع خنککننده را بر عهده دارد. با مرور زمان، پروانههای داخلی واترپمپ ممکن است دچار خوردگی، فرسایش یا آسیب شوند یا تسمهای که واترپمپ را به چرخش درمیآورد شل شود. وقتی واترپمپ ضعیف میشود، در دورهای پایین موتور مثل حالت درجا در ترافیک، توانایی ایجاد فشار کافی برای به گردش درآوردن مایع در تمام مدار را ندارد و مایع خنککننده در بلوک موتور معطل مانده و داغ میشود؛ اما وقتی خودرو در اتوبان حرکت میکند و دور موتور بالا میرود، واترپمپ ضعیف نیز با سرعت بیشتری چرخیده و ضعف آن بهواسطه افزایش دور موتور جبران میشود و درنتیجه دمای آب هنگام حرکت نرمال باقی میماند.
خرابی درب رادیاتور یا منبع انبساط
درب رادیاتور یک سوپاپ فشار دوطرفه و دقیق است که مدار سیستم خنککننده را تحتفشار مشخصی نگه میدارد. افزایش فشار در مدار بسته باعث میشود نقطهجوش مایع خنککننده به بالای ۱۱۰ تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد برسد. اگر واشر لاستیکی درب رادیاتور خراب یا فنر سوپاپ آن ضعیف شود، سیستم نمیتواند فشار لازم را حفظ کند. درنتیجه، مایع خنککننده در دماهای پایینتر به جوش آمده و در ترافیک که دمای موتور بهطور طبیعی کمی بالاتر میرود، حبابهای گاز تشکیل شده و فرآیند خنککاری کاملاً مختل میشود.
افت کیفیت یا هوا گرفتن مایع خنککننده
مایع خنککنندهای که از ترکیب آب رادیاتور و ضدیخ تشکیل میشود، نهتنها نقطهجوش بالاتری نسبت به آب خالص دارد، بلکه فرآیند انتقال حرارت را بسیار بهتر انجام میدهد اما اگر مایع خنککننده درنتیجهٔ عدم تعویض بهموقع، کیفیت خود را از دست داده باشد یا هوا گرفته باشد، ظرفیت گرمایی سیستم بهشدت کاهش مییابد. حبابهای هوا مانند عایق حرارتی عمل کرده و مانع تماس مستقیم مایع با جدارههای داغ موتور یا پرههای رادیاتور میشوند. این مشکل در شرایط سخت مانند ترافیک شهری بهسرعت اثر خود را با بالا رفتن آمپر آب نشان میدهد.
