Aušinimo sistema

Aušinimo sisremos paskirtis

Tai reikalinge, kad:1. Variklio detalė neperkaistų ir nesulužtų;2. Būtų galima sumažinti temperatūrą degimo kameroje; taip galima kontroliuoti degimo proceso tėkmę;3. Per daug neįkaistų alyva ir nepasikeistų jos tepimo savybės.Dėl vidaus degimo variklio aušinimo būtinumo prarandama iki 33% suteiktos cheminės energijos (2 pav.).

Pagrindiniai aušinimo principai

Varikliai gali būti aušinami pagal įvairius principus:1. Šilumos laidumą,2. Šilumos pernešimą,3. Šilumos spinduliavimą,4. Agregatinės būsenos keitimą.

Šilumos laidumas

Pernešamos šilumos kiekis priklauso nuo šių veiksnių:1. Šilumą perduodančio kūno skerspjūvio ploto,2. Temperatūrų skirtumo kūno viduje,3. Medžiagos, per kurią parduodama šiluma, šilumos laidumo.

Šilumos pernešimas

Pernešamos šilumos kiekis priklauso nuo:1. Aušinimo agento, t. y. Jo specifinės šiluminės talpos,2. Aušinimo medžiagos tūrio ir3. Aušinimo medžiagos tekėjimo greičio.

Šilumos spinduliavimas

Tamsūs grublėti paviršiai išspinduliuoja daugiau šilumos, tačiau geriau ir sugeria šiluminius spindulius, negu lygūs šviesūs paviršiai.Agregatinės būsenos keitimas

Keitimui reikalinga energija vidaus degimo varikliuose paimama iš šiltų detalių. Riebūs mišiniai aušina labiau, negu liesi. Vidiniam aušinimui tenka maždaug 2 – 3% reikalingo aušinimo. 97 – 98% šilumos perduodama išorinio aušinimo būdu šilumos laidumu, šilumos pernešimu ir spinduliuokant.

Aušinimo sistemų tipai

Oru aušinama sistema

Oru aušinamos sistemos, lyginant su skysčiu aušinamomis, turi tokius privalumus :1. Mažesnės gamybos sąnaudos, mažesnė variklio masė ir todėl jis yra pigesnis;2. Mažesnė gedimų tikimybė;3. Greičiau pasiekiama variklio darbo temperatūra, todėl trumpėja įšilimo fazė;4. Aušinimo sistema neužšąla.

Trūkumai

1. Dėl didesnių cilindro sienelių temperatūrų susidaro didesni šalto ir įšilusio variklio temperatūrų skirtumai

2. Didesnis darbo triukšmas, nes nėra triukšmą ižoliuojančio skysčio apvalkalo.

Nuo šiltų variklio detalių paviršiu šiluma atiduodama aušinimo orui. Oras aušinamoms variklio detalėms gali būti tiekiamas dviem būdais:1. Priešpriešiniu oro srautu arba2. Ventiliatoriumi.

Aušinimas priešpriešiniu oro srautu

Aušinimo priešpriešiniu oro srautu privalumai:1. Mažesnės gamybos sąnaudos,2. Nereikalinga priežiūra.Trūkumai:1. Aušinimo intensyvumas priklauso nuo važiavimo greičio ir oro temperatūros;2. Variklis visada turi būti priešpriešinio oro sraute.3. Aušinimas ventiliatoriumi pučiamu oru

Deflektoriai taip nukreipia oro srautą, kad visos variklio detalės būtų pakankamai aušinamos.Reguliuojamas aušinimo oro kiekis (oro debitas). Droseliuojant ventiliatoriaus siurbiamą orą arba keičiant ventiliatoriaus galią.

Skysčiu aušinama sistema

Termosifoninėse aušinimo sistemose skystis cirkuliuoja savaime.Priverstinės aušinimo sistemos privalumai, lyginant su termostatine:1. Mažesnis aušinimo skysčio kiekis;2. Radiatorius gali būti mažesnis ir jo nereikia statyti aukščiau variklio;3. Galima išlaikyti mažą temperatūrų skirtumą prieš ir po radiatoriaus; taip išvengiama variklio detalių medžiagų šiluminių įtempimų.

Aušinimo skysčio kiekis priklauso nuo:Variklio galios, variklio litražo irAušinimo skysčio cirkuliavimo greičio.Aušinimo sistema temperatūrų skirtumas prieš ir po radiatoriaus būtų lygus maždaug 10 C (didelės galios varikliams 5 C).

Aušinimo sistemos detalės

Radiatorius

Aušinimo briaunos padidina šilumą atiduodantį paviršių. Plėtimosi bakelis kintant temperatūrai, kompensuojami aušinimo skysčio tūrio kitimai. Aušinimo modulyje gali būti:1. Skysčio radiatorius,2. Pripūtimo oro radiatorius ir3. Kondicionierius (kondensatorius).

Ventiliatorius

Radiatoriaus aušinimo efektyvumas nuo oro kiekio, pratekančio radiatoriumi per laiko vienetą. Ventiliatorius pavara gali būti mechaninė, pvz.,trapecinio diržo nuo alkūninio veleno arba elektrinė.

Aušinimo oro kiekį galima reguliuoti įjungiant ir išjungiant ventiliatorių.Įjungimo ir išjungimo procesų valdymas proklauso nuo ventiliatoriaus pavaros tipo. Ventiliatorius, turinčius elektrinę pavarą, valdo temperatūros jutiklis.Varikliams, turintiems trapecinio diržo ventiliatoriais pavarą, dažniausiai naudojamos elektro magnetinės arba hidraulinės ventiliatoriaus pavaros.Elektromagnetinės movos įjungia ir išjungia ventiliatorius priklausomai nuo temperatūros.Naudojant visko movas galima belaipsniškai keisti ventiliatoriaus siurbimo našumą. Variklis nuolat suka pavaros diską. Jis sukasi movos korpuse. Priklausomai nuo variklio darbo temperatūros ir sūkių dažnio, iš rezervuaro į korpusą teka skirtingos silikononės alyvos kiekis.Dideli dyzeliniai varikliai turi hidrodinamines movas. Variklis nuolat suka siurbliaratį, turbinratis suka ventiliatorių. Ventiliatoriaus našumas keičiamas, keičiant movos užpildymą.Aušinimo skysčio siurblys

Radialiniai siurbliai, siurblio korpuse sukasi sparnuotė. Sparnuotės veleną gali sukti elektros variklis, alkūninis velenas trapecinio diržo pavara arba tiesiogiai. Susidarančios išcentrinės jėgos nubloškia aušinimo skystį į išorę ir pro išmetimo atvamzdį išstumia į aušinimo sistemą.

Radiatoriaus dangtelis Radiatoriaus dangtelis

Termostatas

radiatorių. Abu vožtuvai yra atidaryti, į variklį teka ataušinto ir neatušinto skysčio mišinys. Labai padidėjus aušinimo skysčio tamperatūrai, praleidžiamasis vamzdelis uždaromas, visas aušinimo skysčio kiekis teka per radiatorių.Termostatai gali būti:1. Skystu užpildu2. Kietu užpildu

Oro kondicionavimas automobilyje

Oro kondicionavimo įrenginiai vėdina automobilio vidinę ertmę, aušina, šildo, drėkina ir valo orą. Juos sudaro tokie agregatai:1. Ventiliatorius ir orpūtė,2. Oro tiekimo kanalai,3. Šildymo sistema,4. Šaldymo įrenginys,5. Oro filtras (pvz., žiedadulkių filtras),Valdymo ir reguliavimo įtaisai.Į vidinę ertmę įeinantis oras dažniausiai šaldymo įrenginyje atšaldomas, sudrėkinimas, o norima temperatūra gaunama primaišant šilto oro.Uždaroje sistemoje cirkuliuoja šaltnešis. Virimo temperatūra lygi -26,5 C.

Garintuvas išgarina skystą šaltnešį. Dalelių ir aktyviosios anglies filtrai iš oro išvalo suodžius, dulkes, žiedadulkes ir dujinius teršalus.Šaldymo kompresorius suspaudžia šaltnešio garus iki maždaug 20 bar slėgio. Pastarojo temperatūra padidėja iki 60 – 100 C. Kondensatoriuje šaltnešis vėl virsta skysčiu ir atiduoda garintuve paimtą šilumą pratekančiam aušinimo orui. Per išsiplėtimo vožtuvą šaltnešis vėl teka į garintuvą. Šaldymo kompresorių suka variklis. Jis įjungiamas tik eant reikalui.

Klausimai ir užduotysAprašykite variklio aušinimo sistemos paskirtį.Išvardykite aušinimo oru privalumus, lyginant su aušinimu skysčiu.Išvardykite aušinimo priešpriešiniu oro srautu privalumus ir trūkumus, lyginant su aušinimu pučiant orą ventiliatoriumi.Nuo kokių veiksnių priklauso varikliui aušinti reikalingas skysčio kiekis?Kodėl priverstinėje aušinimo sistemoje reikalinga žymiai mažiau aušinimo skysčio, negu termosfitinėje?Kokį privalumą turi ventiliatoriai, kurie nuolat nesukami, o įjungiami tik tada, kai reikia?Aprašykite aušinimo skysčio siurblio paskirtį ir veikimo principą.