9 Układ chłodzenia(1),

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
1
UKŁAD CHŁODZENIA
Bilans cieplny silnika (wykres Sankeya):
¼
»
30 % - straty wylotu
¼
»
30 % - straty chłodzenia
100 % - energii zawartej w paliwie ¼
silnik
¼
»
10 % - straty mechaniczne
¼
»
30 % - praca uyteczna
Zbyt wysoka temperatura silnika powoduje:
-
pogorszenie jakoci smarowania (temperatura graniczna 250
°
C)
-
zmniejszenie napełnienia cylindrów
-
spalania nienormalne: samozapłon, spalanie stukowe
-
zmiany kształtów czci
W konsekwencji:
-
strata mocy i sprawnoci
-
zwikszone zuycie silnika
Zbyt niska temperatura silnika powoduje:
-
zmniejszenie szybkoci spalania
-
zubaanie mieszanki
-
wykraplanie paliwa i rozcieczanie oleju
-
wykraplanie wody
W konsekwencji
-
zmniejszenie mocy i sprawnoci
-
zwikszone zuycie silnika (m.in. korozja)
Układy chłodzenia
-
chłodzenie zewntrzne
·
chłodzenie porednie (ciecz chłodzc)
·
chłodzenie bezporednie (powietrzem)
-
chłodzenie wewntrzne (czynnikiem)
-
brak chłodzenia - silnik adiabatyczny (idea)
Chłodzenie po
rednie (ciecz
chłodz
c
)
Ciecze stosowane w układach chłodzenia: mieszaniny wody i zwizków
organicznych (np. glikolu etylenowego).
-
temperatura zamarzania < - 40
°
C
-
temperatura wrzenia > 105
°
C
-
mniejsze ciepło właciwe ni woda
-
mniejszy współczynnik przejmowania ciepła ni woda
2
Elementy układu chłodzenia po
redniego
-
wentylator z napdem
-
chłodnica: zbiornik dolny, rdze, zbiornik górny
-
pompa cieczy chłodzcej
-
termostat
-
korek wlewu cieczy chłodzcej
-
płaszcz cieczowy
-
nagrzewnica
-
przewody cieczy chłodzcej
Intensywno krenia cieczy chłodzcej około 20 razy/min.
Płaszcz cieczowy silnika
Utworzony przez podwójne cianki kadłuba i głowicy, wyposaony niekiedy
w kolektor cieczy.
-
kształt i pojemno płaszcza uwzgldnia:
·
wytrzymało kadłuba i głowicy
·
obcienie cieplne elementów
·
konieczno kontrolowanej kolejnoci chłodzenia elementów silnika
·
równomierno chłodzenia poszczególnych cylindrów
·
konieczno ochrony przed korkami parowymi
-
w dolnej czci przestrzeni cieczowej - korek spustowy
Chłodnice cieczy chłodz
cej
-
zbiorniki
-
-
rdze
-
korek wlewu
Rdzenie:
-
rurkowo - płytkowe
-
rurkowo - tamowe (skuteczniejsze)
Regulacja ci
nienia w chłodnicy:
-
półotwarty układ chłodzenia
-
zamknity układ chłodzenia
Półotwarty układ chłodzenia
Układ wyposaony w zawór parowo - powietrzny. Zawór parowy otwiera si przy
nadcinieniu, zawór powietrzny przy podcinieniu. Konsekwencj s due ubytki
cieczy.
3
Zamkni
ty układ chłodzenia
Układ wyposaony w zbiornik wyrównawczy, połczony jest z górnym zbiornikiem
chłodnicy. Zbiornik wyrównawczy jest akumulatorem o objtoci do 20 % objtoci
układu chłodzenia.
-
Połczenie zbiornika wyrównawczego poprzez zawór parowo - powietrzny.
Wówczas w korku zbiornika zaworek wyrównujcy cinienie w postaci
przecitej gumy. Zbiornik bezcinieniowy.
-
Połczenie zbiornika wyrównawczego bezporednio z chłodnic. Zbiornik
wyrównawczy - cinieniowy z zaworem parowo - powietrznym.
Pompa cieczy chłodz
cej
-
niskocinieniowa, jednostopniowa, wirnikowa, odrodkowa (promieniowa)
-
mocowana do przedniej ciany kadłuba
-
włczona midzy dolnym zbiornikiem chłodnicy a płaszczem
-
napd - pasek klinowy od wału korbowego
-
łoyskowanie wirnika - łoyska kulkowe (łoyskowanie jednostronne)
-
uszczelnienie wałka - płaszczyznowe: piercie lizgowy (ywice z grafitem)
dociskany spryn
-
wirnik - eliwo, brz, blacha, tworzywa sztuczne
-
wałek - stal nierdzewna
-
obudowa - stopy lekkie lub eliwo
-
wydajno pompy
q
c
[dm
3
/(kW
·
h)] - zapotrzebowanie
silniki ZI samochodów osobowych q
c
= 1,5
÷
2,5 dm
3
/(kW
·
h)
silniki ZS samochodów osobowych q
c
= 1,8
÷
2,4 dm
3
/(kW
·
h)
silniki samochodów ciarowych
q
c
= 2,4
÷
3 dm
3
/(kW
·
h)
wydatek pompy
Q
=
N q
c
[
dm h
3
/ ]
c
p
h
p.
= 0,8
÷
0,9 sprawno objtociowa pompy
Wentylator
-
osiowy, umieszczony za chłodnic
-
liczba łopatek 4
÷
8
-
ograniczenie hałaliwoci
prdko obwodowa mniejsza od 100 m/s
nierównomierny rozstaw łopatek, np. w kształcie litery „X”
-
materiał wirnika: blachy stalowe, odlewy ze stopów lekkich, wytłoczki z tworzyw
sztucznych
Regulacja intensywno
ci chłodzenia
Optymalna temperatura cieczy:
-
układ półotwarty
85
÷
95
°
C
-
układ zamknity
90
÷
100
°
C
×
h
e
4
Regulacja:
-
regulacja natenia przepływu cieczy
-
regulacja natenia przepływu powietrza przez rdze chłodnicy
Regulacja natenia przepływu cieczy: termostat - zawór umieszczony midzy
wejciem do pompy a przewodem, łczcym płaszcz z górnym zbiornikiem
chłodnicy; silnik zimny - krótki obieg z pominiciem chłodnicy
-
termostaty mieszkowe z blachy mosinej, zawierajce ciecz łatwo wrzc (np.
33 % roztwór wodny alkoholu etylowego)
-
termostaty z wypełniaczem stałym - woskiem; powszechnie stosowane
Regulacja nat
enia przepływu powietrza przez rdze
chłodnicy:
-
przesłony chłodnic (aluzje, rolety) sterowane rcznie lub automatycznie
(termostatem)
-
wentylatory o zmiennym wydatku - łopatki o zmiennym kcie pochylenia:
łopatki podatne (z tworzywa) odginajce si pod wpływem naporu powietrza i ,
dziki temu, zmieniajce wydatek
łopatki przekrcane w wyniku równowaenia si sił: napór aerodynamiczny - siła
spryny
-
wentylatory odłczalne
ze sprzgłem elektromagnetycznym
ze sprzgłem lepkociowym
z elektrycznym napdem wentylatora
Chłodzenie bezpo
rednie (powietrzem)
Wymagania:
-
due pole powierzchni wymiany ciepła - uebrowanie
-
due masowe natenie przepływu powietrza, zatem nadmuch, a nie ssanie ze
wzgldu na gsto powietrza
Elementy układu chłodzenia powietrzem:
-
powierzchnia chłodzca
-
dmuchawa
-
przewody powietrza i osłony kierujce
-
urzdzenia do regulacji natenia przepływu powietrza
-
osprzt: termostaty, czujniki
Dmuchawa
-
promieniowe i osiowe (obecnie stosowane)
-
nadmuch na: głowic, cylindry i misk olejow
-
wirniki dmuchaw i obudowy - odlewane ze stopów lekkich lub spawane z blach
stalowych
-
napd: pasy klinowe od wału korbowego (przekładnie przyspieszajce)
5
Przewody powietrza i osłony kieruj
ce
Wykonane z cienkiej blachy stalowej o gruboci do 1 mm. Starannie umocowane
(hałas) i szczelne.
Regulacja intensywnoci chłodzenia
-
dławienie przepływu powietrza chłodzcego na wylocie z dmuchawy
-
dławienie przepływu powietrza chłodzcego na wylocie powietrza z silnika
-
dławienie przepływu powietrza chłodzcego na wlocie do dmuchawy
-
zmiana wydatku powietrza dmuchawy przez: sprzgło hydrauliczne regulujce
prdko obrotow dmuchawy
Chłodzenie powietrza doładowuj
cego
W silnikach wysokodoładowanych temperatura powietrza za sprark dochodzi
do 160 C. Naley j obniy o 50
÷
70
°
C.
Chłodnice: powietrze doładowujce - ciecz chłodzca
Pole powierzchni czołowej chłodnicy powietrza wynosi około 20 % pola
powierzchni chłodnicy cieczy.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

9 Układ chłodzenia(1),

Podstrony