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

Водяное охлаждение своими руками для двигателя

Dwarf project: система водяного охлаждения — своими руками

Проект «Гном» — идея создания СВО без расширительного бачка появилась из-за того, что этот элемент либо дорог в приобретении (если еще найдете в продаже), либо труден в изготовлении. Красивый расширительный бачок требует усердия, аккуратности и инструментов под рукой. Бюджетный вариант также возможен, но проигрывает по внешнему виду. К тому же расширительный бачок — это еще один дополнительный элемент СВО, который может дать протечку. Так почему же не отказаться от него совсем?

Многие энтузиасты водяного охлаждения, а также опытные пользователи, которые сами создали свои СВО, найдут больше минусов отсутствия бачка, нежели плюсов. Традиционно к плюсам его наличия относят простоту заправки системы и удаления воздушных пузырьков. Минусов же можно не заметить, так как их действительно может не быть в случае опытного пользователя. Но что сделать неискушенному человеку, перед которым встала задача создания эффективного охлаждения своего ПК? В таком случае всегда есть выбор — приобрести hi-end воздушный кулер, но их цена давно уже приблизилась к $60 и более, и не стоит сомневаться, что новые модели будут все дороже и дороже. Хотя, воздушный кулер относительно просто приобрести, это безусловное достоинство воздушного охлаждения.

Постепенно вырисовываются будущие требования к проекту «Гном» — относительно небольшой, но, безусловно, мощный СВО. Маленький и мощный — истинный герой сказочных историй:

1. Проект должен быть прост в изготовлении даже для начинающих.
2. Он не должен отнять много времени, фактически срок можно установить в 1 день на приобретение всех комплектующих и сборку.
3. Стоимость не должна быть слишком высокой. Думаем что цена hi-end кулера в $60. будет неплохим ориентиром.
4. Размер всей системы не должен чрезмерно увеличиться. Кому охота превратить свой ПК в абсолютно нетранспортабельный ящик? Хотя обращаться с системным блоком все же придется с осторожностью, как и в случае использования, например, кулера Cooler Master Hyper 6.
5. Безопасность. Всякое бывает, в случае отсутствия опыта легко упустить что-либо важное из виду. Попробуем минимизировать опасность протечки, поэтому и удалим из СВО бачок. Однако его всегда можно добавить в систему, поэтому в конце статьи будет приведен способ наиболее простого изготовления расширительного бачка. Разумеется вне проекта.

С требованиями определились, теперь давайте посмотрим, что нам понадобится:

  • Ватерблок — самая труднодоступная часть проекта. Стоимость серийных изделий начинается от $22. Фактически сроки проекта задаются сроками получения на руки ватерблока, в свободной продаже по всей стране можно обнаружить Zalman WB2 Gold, но это уже чуть дороже.
  • Радиатор — в качестве радиатора выберем отечественную продукцию от печки салона а/м «Газель». Достаточно неплохой медный радиатор, который хорошо продувается. Один из опытов использования можно прочитать тут. Стоимость от $20.
  • Помпа — помпу мы возьмем погружную с прицелом на переделку во внешнюю. В данном случае это Heto QD-2800, обзор и процесс переделки вы также можете посмотреть у нас на сайте. Если вы не найдете помпы Heto, то выбирайте любую аналогичного конструктивного исполнения. Модель QD-2800 стоит $13.
  • Шланги — 1-1,5 м шланга с внутренним диаметром 13 мм и 1 м с внутренним диаметром 8 — 10 мм (зависит от штуцеров ватерблока). 10 — 40 рублей за метр в случае ПВХ и примерно вдвое больше за силиконовые шланги.
  • «Сантехника» — специальная арматура, которая позволит нам отказаться от расширительного бачка, попутно сыграв роль переходников с толстых шлангов на тонкие. Два краника «для стиральной машины» (по 100рублей), 3 — 4 штуцера нужного диаметра с необходимой резьбой (по 20рублей). Итого около $10.
  • Вентилятор — для высокой эффективности СВО необходим обдув радиатора. От $3 за 120 мм вентилятор.
  • Дистиллированная вода — от 1 л, менее $1 за литр.
  • Автогерметик «Казанский силикон» — $1 за маленький тюбик.

Герметик «Казанский силикон» лучшее, что попадалось в руки. Незаменим в процессе создания СВО. Как видите все элементы достаточно легко найти. Нужно зайти в аквариумный магазин, магазин автозапчастей, сантехнику и компьютерную фирму.

Сборка

В процессе сборки нет ничего сложного, главное не спешить. Все стыки обильно промазываются герметиком, излишки потом легко удаляются кусочком бумаги или если герметик застыл, то аккуратно срезаются ножом. Для начала переделаем помпу во внешнюю.

Затем следует вместо всасывающего штуцера помпы вкрутить «краник для стиральной машины» — в магазинах он называется именно так. Вкручиваем также через герметик. Будьте осторожны в случае использовании помпы Heto QD-2800, а не ее старшего брата, так как прижимное кольцо (голубое на фото) тонкое и крышка камеры легко прокручивается. Не позвольте этому случиться, так как от этого зависит герметичность. Для старших моделей Heto это нехарактерно, так как прижимное кольцо — большего размера.

Далее вкручиваем штуцер в краник — это штуцер для шланга с внутренним диаметром 13 мм, который вторым концом одевается на радиатор. Верхний штуцер у помпы оставлен — 9 мм (3/8 дюйма).

Собираем второй краник. Таким образом, он еще играет роль переходника с 13 мм шланга на 8-10 мм. Можно обойтись и без второго краника, но с ним процесс заправки по трудоемкости не сложнее чем при использовании расширительного бачка.

Почти все готово, осталось только разрезать 13 мм шланг и одеть на радиатор. На фотографии изображен новый ватерблок от ProModz, обзор которого вы сможете прочитать в ближайшее время.

Следует соединить всасывающий штуцер помпы с нижним штуцером радиатора, если радиатор останется в готовой системе «на боку». Если же радиатор будет подвешен сзади системного блока — то к любому штуцеру. В случае горизонтального расположения следует соединить всасывающий шланг со штуцером, который будет ниже другого. Это необходимо чтобы оставшийся воздух в системе был отловлен радиатором и не «гулял», нарушая тишину. Количество воздуха будет очень небольшое, но достаточное, чтобы обеспечить место для теплового расширения воды. Таким образом, радиатор в проекте будет служить нам подобием расширительного бачка, взяв у него компенсаторную функцию.

Читать еще:  Bmw e87 характеристики двигатель

Заправка

Заправка системы проста. Она может осуществиться двумя способами. Первый отнял около двух минут, включая обезвоздушивание системы. На второй же пришлось потратить все 15 минут. Повторная заправка вторым способом уже прошла за 5 минут, видимо необходимый опыт был набран.

Первый способ заправки таков:

Открываем краники и опускаем помпу и второй краник в тазик так, чтобы краники были покрыты водой. Все остальные части СВО должны быть ниже по уровню.

Располагаем второй краник выше всех элементов СВО. Включаем помпу в сеть и смотрим как через него выходит весь воздух из системы. В конце концов начинает бить небольшой фонтанчик — пора закрыть второй краник.

Второй краник закрыт. Откладываем его в сторону и начинаем вращать радиатор, чтобы удалить из него воздух, после чего закрываем краник на помпе. Этот способ заправки требователен к объему воды, а дистиллят стоит денег.

Поэтому есть второй способ:

Для второго способа заправки нам понадобится четвертый штуцер, который прикручивается к любому из краников, но лучше к тому, который на помпе. Притом что второй краник не должен быть выше по уровню, чем вся «конструкция» на первой кранике. «Конструкция» — это штуцер с одетым на него кусочком шланга и воронкой на конце. Вот так! Сложность только в том, чтобы держать воронку, второй краник и бутылку и дистиллятом. Для этого нужен еще один человек. Далее заправка продолжается как в первом способе.

Следует также установить вентилятор (возможно через кожух), и система готова. Если вы решили подвесить радиатор сзади корпуса, то перед заправкой следует просунуть шланги через одно из мест под заглушку. Помпа и краники прекрасно располагаются внутри системного блока.

Итак, проект «Гном» готов. Его создание отняло один день. В создании использовались только общедоступные комплектующие, кроме ватерблока, который еще пока не поступил в продажу. Что касается нового ватерблока от ProModz, то его использование обусловлено тем, что он оказался под рукой и, конечно же, тем, что он смог украсить своим видом наш проект.

Стоимость проекта больше всего зависит от цены ватерблока. Вполне реально уложиться в $70 (при цене ватерблока $22). Это немного больше, чем намечалось в начале статьи, но эту сумму можно уменьшить, потеряв в удобстве.

Для тех, кто все же не мыслит СВО без использования расширительного бачка, приведем бюджетный вариант бачка стоимостью менее 100 рублей (30 минут работы). Т.е. затраты уменьшатся примерно на $5 (статья «краники и штуцеры»). Конечная стоимость СВО составит $65, но это будет уже не «Гном».

Делаем расширительный бачок

Для расширительного бачка нам понадобятся два штуцера с гайками, 4 уплотнительные резинки и емкость для хранения продуктов. Следует брать емкость с плотной крышкой и толстыми стенками (1 мм), так бачок будет более надежен. В нашем случае размеры бачка составили 9 х 11 х 11см. Вполне компактно, можно его разместить, например, в свободной корзине для 3,5-дюймовых устройств.

После разметки отверстий их следует вырезать. Можно отверстия и просверлить, но это — для самых терпеливых.

Отверстие следует прорезать чуть меньше чем необходимо и как можно ровнее. Затем края нужно подровнять паяльником и довести до нужного диаметра.

После того как отверстия готовы, начинаем вворачивать штуцеры. Для обеспечения герметичности следует использовать резиновые кольца с обеих сторон.

Достаточно сложно сделать не протекающий, надежный бачок с первого раза без использования герметика или прозрачного силиконового клея. Однако только такая процедура позволит сохранить хороший вид конструкции. Если о таком можно говорить в случае бюджетного варианта.

Проект «Гном» может позволить пользователю не откладывать создание СВО на будущее и в полную силу пользоваться ее преимуществами. Этот проект позволит вам либо забыть о проблеме хорошего охлаждения процессора, либо даст вам время накопить средства и расширить количество охлаждаемых точек в будущем. Так же вы сможете заняться, например изготовлением красивого расширительного бачка из оргстекла, который, как правило, с первого раза не получается.

Не отказываете себе в водяном охлаждении. Проект «Гном» доставит вам наслаждение достоинствами водяного охлаждения — тишиной и высокой эффективностью, при минимуме затрат.

Зачем промывать систему охлаждения двигателя

Система охлаждения двигателя состоит из ряда элементов, которые должны грамотно друг с другом взаимодействовать, чтобы охлаждающая жидкость подводилась к наиболее горячим деталям двигателя в процессе работы. Самым уязвимым элементом системы охлаждения являются шланги, которые могут забиться или порваться от лишних нагрузок.

В процессе эксплуатации автомобиля под капот попадает песок, камни, насекомые, на двигателе образуется пыль и другие загрязнения. Часть загрязнений со временем оказывается в системе охлаждения, перемешиваясь с охлаждающей жидкостью. Это приводит к тому, что на различных металлических элементах конструкции образуется накипь, которая со временем отслаивается и попадает в шланги. Они забиваются, что понижает эффективность системы охлаждения или вовсе выводит ее из строя.

Если на панели приборов горит лампочка охлаждающей жидкости, проблема может заключаться не только в отсутствии антифриза, но и в проблеме непосредственно с системой охлаждения, решить которую будет довольно дорого, если потребуется замена одного или нескольких элементов. Чтобы это избежать, рекомендуется каждые 2 года проводить промывку системы охлаждения двигателя.

Как очистить снаружи

Следствием перегрева двигателя авто становится забитый снаружи радиатор (пылью или тополиным пухом). Для решения этой проблемы его обычно продувают. Нужно его снять с автомобиля и промыть при помощи стандартных минимоек (препараты типа керхер) или струей воды под давлением. Старайтесь не переусердствовать с давлением, т.к. это чревато повреждением сот радиатора.

Читать еще:  Датчик температуры двигателя форд скорпио донс

Просто водой полить снаружи не получится, т.к. вся основная грязь находится между сотами. Чтобы её «сшибить» нужна мойка под давлением. Нежелательно при промывке использовать химические жидкости на основе агрессивных кислотных составляющих. Это может нанести значительный урон всей системе охлаждения, уплотнителям или шлангам.

СОБЕРИ САМ

Введение

Вам не кажется, что термин «жидкостное охлаждение» наводит на мысль об автомобилях? На самом деле, жидкостное охлаждение является неотъемлемой частью обычного двигателя внутреннего сгорания почти 100 лет. Сразу же напрашивается вопрос: почему именно оно является предпочтительным методом охлаждения дорогих автомобильных двигателей? Чем же так замечательно жидкостное охлаждение?

Чтобы это выяснить, мы должны сравнить его с воздушным охлаждением. При сравнении эффективности этих методов охлаждения нужно учесть два наиболее важных свойства: теплопроводность и удельную теплоёмкость.

Теплопроводность — это физическая величина, показывающая, насколько хорошо вещество переносит тепло. Теплопроводность воды почти в 25 раз больше, чем воздуха. Очевидно, что это даёт водяному охлаждению огромное преимущество над воздушным, так как оно позволяет гораздо быстрее переносить тепло от горячего двигателя к радиатору.

Удельная теплоёмкость — ещё одна физическая величина, которая определяется как количество теплоты, необходимое для повышения температуры одного килограмма вещества на один кельвин (градус Цельсия). Удельная теплоёмкость воды почти в четыре раза больше, чем воздуха. Это означает, что для нагревания воды требуется в четыре раза больше энергии, чем для нагревания воздуха. И снова способность воды поглощать гораздо больше тепловой энергии без повышения собственной температуры является огромным преимуществом.

Итак, имеем неоспоримые факты того, что жидкостное охлаждение является более эффективным, чем воздушное. Однако совсем не обязательно, что это — лучший метод для охлаждения компонентов ПК. Давайте разберёмся.

Жидкостное охлаждение ПК

Несмотря на очень хорошие качества воды, касающиеся отвода тепла, есть несколько убедительных причин, чтобы не помещать воду в компьютер. Самая главная из этих причин — электропроводность охлаждающей жидкости.

Если бы вы случайно пролили стакан воды на бензиновый двигатель во время заправки радиатора, то ничего страшного бы не произошло; вода не повредила бы двигатель. А вот если бы вы вылили стакан воды на материнскую плату своего компьютера, то было бы очень плохо. Поэтому существует определённый риск, связанный с применением воды для охлаждения компонентов компьютера.

Следующий фактор — это сложность технического обслуживания. Системы воздушного охлаждения проще и дешевле производить и ремонтировать по сравнению с водяными аналогами, и радиаторы не требуют никакого технического обслуживания, разве что необходимо удалять из них пыль. С системами водяного охлаждения работать гораздо сложнее. Их труднее устанавливать, они часто требуют обслуживания, хотя и незначительного.

В-третьих, элементы системы водяного охлаждения для ПК стоят гораздо больше, чем детали системы охлаждения воздухом. Если комплект качественных радиаторов и вентиляторов воздушного охлаждения для процессора, видеокарты и материнской платы будет стоить, скорее всего, в пределах $150, то стоимость системы жидкостного охлаждения для тех же самых комплектующих легко может доходить до $500.

Имея столько недостатков, системы водяного охлаждения, казалось бы, не должны пользоваться спросом. Но на самом деле они настолько хорошо отводят тепло, что это их свойство оправдывает все недостатки.

На рынке можно найти полностью готовые к установке системы жидкостного охлаждения, которые уже не являются набором запасных частей, с которым энтузиастам приходилось иметь дело в прошлом. Готовые системы собраны, проверены и вполне надёжны. К тому же, водяное охлаждение не так опасно, как кажется: разумеется, всегда существует большой риск при использовании жидкостей в ПК, но если соблюдать осторожность, то этот риск существенно снижается. Что касается технического обслуживания, то современные хладагенты требуют замены довольно редко, может, раз в год. Что касается цены, то любое оборудование, которое работает с высокой производительностью, всегда стоит дороже обычного, будь то «Феррари» в вашем гараже или система водяного охлаждения для вашего компьютера. За высокую производительность приходится платить.

Предположим, что вас привлекает этот метод охлаждения или, по крайней мере, вам хотелось бы узнать, как он работает, что с ним связано, и каковы его преимущества.

Общие принципы водяного охлаждения

Цель любой системы охлаждения в ПК — отвести тепло от компонентов компьютера.

Традиционный воздушный кулер для ЦП отводит тепло от процессора на радиатор. Вентилятор активно прогоняет воздух через рёбра радиатора, и когда воздух проходит мимо, он забирает тепло. Воздух из корпуса компьютера выводится другим вентилятором или даже несколькими. Как видите, воздух совершает много перемещений.

В системах водяного охлаждения вместо воздуха для отвода тепла используется охлаждающая жидкость (теплоноситель) — вода. Вода выходит из резервуара по трубке, поступая туда, куда нужно. Блок водяного охлаждения может либо представлять собой отдельный блок вне корпуса ПК, либо может быть встроен в корпус. На диаграмме водоохладительный блок является внешним.

Тепло передаётся от процессора к головке охлаждения (водоблоку), которая представляет собой полый радиатор-теплосъёмник с входным и выходным отверстиями для охлаждающей жидкости. Когда вода проходит сквозь головку, она забирает с собой тепло. Теплоотдача за счёт воды происходит гораздо эффективнее, чем за счёт воздуха.

Затем нагретая жидкость закачивается в резервуар. Из резервуара она протекает в теплообменник, где отдаёт тепло радиатору, а тот — окружающему воздуху, обычно с помощью вентилятора. После этого вода попадает снова в головку, и цикл начинается сначала.

Скутеры Обслуживание и ремонт

Двигатель скутера, как и любой другой двигатель внутреннего сгорания, генерирует огромное количество тепловой энергии. В связи с этим, для нормальной работы такого двигателя требуется эффективное охлаждение. Правильное охлаждение позволяет сохранить рабочую температуру на том уровне, который не позволит деталям ЦПГ перегреваться и деформироваться вследствие воздействия высоких температур.

Читать еще:  Впускной коллектор двигателя как выглядит

На данный момент, охлаждение двигателя скутера осуществляется либо воздушным путем, либо при помощи жидкости, которая циркулирует в специальных каналах.

Рассмотрим каждый из вариантов подробнее.

Скутер с двигателем воздушного охлаждения.

Изначально почти все скутеры и мопеды оснащались двигателями воздушного охлаждения. Для отвода тепла с цилиндра в таком агрегате используются ребра охлаждения. От площади и размера оребрения всего цилиндра и головки зависит качество охлаждения в целом.

Снаружи цилиндр обдувается потоком воздуха, который создает специальная крыльчатка, установленная на коленчатом валу скутера, с противоположной стороны вариатору. На мопедах же применяется открытая система, когда ЦПГ не оборудовано кожухом и вентилятором, а охлаждение происходит естественным потоком встречного ветра.

Недостатком воздушного охлаждения можно считать то, что рабочая температура не может находиться на одном уровне, а зависит напрямую от скорости передвижения скутера. Так, высокие обороты двигателя позволяют крыльчатке вентилятора более качественно обдувать цилиндр, однако при остановках или же спокойной езде, такого охлаждения недостаточно, а температура разница в приличных масштабах.

Постоянные изменения рабочей температуры создают большие нагрузки на металл, что влияет на общий срок службы такого двигателя в целом. Однако простота конструкции и дешевизна конечного продукта играют важную роль в формировании стратегии развития рынка скутеров до наших дней.

Скутер с двигателем жидкостного охлаждения.

Двигатель жидкостного охлаждения позволяет организовать постоянные значения рабочих температур, исключая перегрев и нагрузки. В настоящее время все чаще производители скутеров комплектуют свои аппараты подобными агрегатами. Конечно же, скутер за счет этого набирает в весе, увеличиваются агрегаты, которые требуют обслуживания, а прежняя простота конструкции сменяется различными механизмами.

В итоге это сказывается и на цене готового продукта, скутер с жидкостным охлаждением будет всегда дороже своего воздушного брата.

Конструкция такого мотора не так сложна, как может показаться на первый взгляд. Цилиндр и головка цилиндра лишены оребрения, теперь внутри цилиндра находятся каналы, по которым циркулирует специальная жидкость – смесь антифриза с водой. Жидкость охлаждается при помощи радиатора, который расположен выше в системе.

Когда жидкость внутри каналов цилиндра нагревается, снижается ее плотность, она становится легче и естественным путем поднимается вверх по трубкам, попадая в радиатор. Там она охлаждается встречным воздухом или же при помощи крыльчатки вентилятора, соответственно остывая, становится тяжелее и спускается по нижним трубкам обратно в цилиндр, однако уже охлажденная.

Этот процесс происходит естественным путем на постоянной основе, не давая двигателю перегреться. Если производительности этой системы не достаточно, система может комплектоваться специальным насосом, при помощи которого происходит циркуляция охлаждающей жидкости в системе. Весь этот процесс очень напоминает систему отопления обычного дома, миниатюрой которого, в принципе, и является.

Система жидкостного охлаждения на скутере зачастую выполняется в герметичном контуре, что повышает точку кипения охлаждающей жидкости. При этом, радиатор может комплектоваться специальным клапаном, который выпускает избыток давления в системе, если таковое создается.

В комплект также может входить специальный термостат, который в зависимости от температуры способен открывать весь канал циркуляции, включая радиатор, или же производить циркуляцию жидкости только внутри двигателя, способствуя тем самым быстрому нагреву последней и лучшей работы при старте в холодное время года.

После того как двигатель прогреется, открывается дополнительный канал и антифриз циркулирует полноценным путем через радиатор.

Важно знать:

Система жидкостного охлаждения скутера предусматривает применения в качестве жидкости только смеси воды с антифризом или готовых ингредиентов. Весь процесс обслуживания системы жидкостного охлаждения на скутере мы рассмотрим в отдельной статье, сейчас же важно запомнить основные важные моменты.

Нельзя использовать обычную воду, так как она не способна защитить контур от коррозии и промерзания в зимнее время года.

Всегда следите за наличием жидкости в контуре и при необходимости доливайте новую.

Вы также можете ознакомиться с другими статьями на тему:

Полезные советы

Даже если сборка автономного охладителя произошла досконально, а работа отлажена, все равно не помешают советы бывалых самогонщиков.

Что нужно помнить, собирая домашний охладитель:

    1. Вода не должна быть кристально чистой, но и грязную жидкость загружать не стоит. Очистить детали от налета не всегда легко, особенно медь.
    2. Охладить змеевик для самогонного аппарата сделанного своими руками можно и с помощью воздуха, но в жаркую погоду система бесполезна.
    3. Если охлаждение змеевика подходящего диаметра недостаточное, то в самогон попадает много сивухи. О том, как сделать правильный змеевик для самогонного аппарата можно узнать из множества статей.
    4. Емкость не должна быть размером до 10 литров, материал не важен.
    5. Радиатор и простой вентилятор можно взять б/у, но все устройства должны быть устойчивыми, чистыми. Устойчивость – главное условие, ее проверяют, прежде чем делать охладитель.
    6. Не рекомендуется брать мощность менее 6 Вт.
    7. В конструкцию можно вставить дополнительный термометр.
    8. Использование прямоточного охладителя приводит к дополнительным затратам.
    9. Прямоточный холодильник для самогонного аппарата помогает избежать перепадов давления.
    10. Стеклянный холодильник для самогонного аппарата сделанного своими руками обладает хрупкостью, поэтому такой материал не стоит приобретать даже из-за большого количества преимуществ.
    11. Диаметр трубки для змеевика самогонного аппарата должен быть 12 мм.

Автономное охлаждение для самогонного аппарата можно сделать своими руками в домашних условиях. Для этого нужно купить все необходимые части и правильно соединить их. Все потраченные силы и средства вскоре будут оправданы экономией времени и воды. Чтобы правильно собрать кожухотрубной охладитель, нужно следовать всем указаниям и соблюдать правила безопасности.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector