A motor hőmérsékletének kezelése
A motor hőmérsékletének kezelése a szennyezésgátló szabványok fejlődése révén a motortervezés egyik fő fejlesztési területévé vált. A motorhűtés most úgy lett optimalizálva, hogy jobban szabályozza a motor különböző területeinek hőmérsékletét, miközben korlátozza annak energiafogyasztását.
A motor hűtőrendszerének szerepe
A hűtőkör feladata, hogy a motor különféle belső elemeit (hengerek, hengerfej stb.) És szükség esetén a perifériás elemeket (például a turbófeltöltőt) ideális üzemi hőmérsékletükön tartsa.
Ha a motor hőmérséklete túl magas, a henger belsejében lévő gázok forróbbak: ezért kevesebb a gáz a hengerben, és nagyobb az öngyulladás (és a kopogás) veszélye. Másrészt, mivel az alkatrészek jobban deformálódnak, jelentős a törés veszélye.
Ha a motor éppen ellenkezőleg hideg, a súrlódás általában nagyobb a dugattyú és a hengerbélés között, és az égés nem teljes, ami lényegesen nagyobb szennyező gázkibocsátást eredményez.
Eredetileg a motorok meglehetősen léghűtésesek voltak (a Porsche különösen 1997-ig használta ezt a megoldást a 911-esen). A léghűtés elhagyása azonban szükségessé vált a zajszabványok és a szennyezéscsökkentési előírások változása miatt. Most a motorokat inkább vízhűtéses.
Valójában, ha a motor levegővel történő hűtése technikailag egyszerűbb (kevesebb alkatrész), akkor a motor alkatrészeinek hűtése általában kevésbé szabályozott. A léghűtéses motor könnyen felismerhető számos bordájáról, amelyek maximalizálják a forró elemek és a levegő közötti cserefelületet.
Általános működés
A motor hőmérséklet-szabályozása magában foglalja a nyomás alatt álló folyadék keringését a motorblokkon és a hengerfejen keresztül (adott esetben hozzáadhat EGR-t és turbót is), hogy a motor égéséből származó kalóriákat folyadékon (ebben az esetben a hűtőfolyadékon) keresztül vigye át.
A környezeti levegővel folytatott cserének köszönhetően a kalóriák a légkörbe kerülnek. A motorhűtés elve tehát két folyadék közötti hőcserén alapul: ezért ugyanaz a filozófia, mint amelyet a légkondicionáló rendszerek alkalmaznak.
A hűtőrendszer alkatrészei
A motor hőmérsékletét a következő elemek szabályozzák:
Hűtőfolyadék
A hűtőfolyadék vízből, fagyálló folyadékból és korróziógátló szerekből áll, olyan arányban, amely jelentősen változhat. Általában a víz és a fagyálló folyadék (alkohol, például etilén-glikol) a folyadéktartalom több mint 90% -át teszi ki.
Termosztát
Ha a hűtőfolyadék még mindig hideg, a termosztát megakadályozza a folyadék keringését az egész körben: a folyadék egy rövid hurokban kering a motorblokkban anélkül, hogy áthaladna a radiátoron. Ez a művelet lehetővé teszi a hűtőfolyadék gyorsabb felmelegedését.
Amikor a folyadék magas hőmérsékletet ér el, a termosztát beindul, így a hűtőfolyadék az egész körön keresztül kering. A termosztát általában tisztán mechanikus eszköz.
Hőmérséklet szenzor
A hőmérséklet-érzékelőt a hűtőfolyadék hőmérsékletének ellenőrzésére és szükség esetén a műszerfalon történő megjelenítésére használják. Rendszerint a hűtőkör legforróbb pontjára, a hengerfejre kerül.
Vízszivattyú
A vízszivattyút általában a motor hajtja, akár a vezérműszíj, akár a kiegészítő szíj segítségével. A legtöbb esetben ez egy volut típusú centrifugális szivattyú. A vízszivattyú a motor teljesítményének 1-3% -át fogyasztja.
Radiátor
A radiátor a jármű elején helyezkedik el. Jelentősen csökkenti a levegővel érintkező hűtőfolyadék hőmérsékletét. A levegő áramlása természetes (amikor a jármű mozgásban van) vagy ventilátorral kényszerített (amikor a hűtőfolyadék forró és a jármű áll).
A radiátor több csatornából áll, amelyeken keresztül a hűtőfolyadék áramlik. A csatornák szaporodása lehetővé teszi a levegő és a hűtőfolyadék közötti hőcserék maximalizálását.
Tágulási tartály
A tágulási tartályt a hűtőkör túlnyomásainak megelőzésére használják. Amikor a hűtőfolyadék szobahőmérsékletű, az edényben lévő levegő légköri nyomáson van.
Amint a folyadék hőmérséklete emelkedik, ez utóbbi kitágul, és az edényben lévő levegő megnő. Annak érdekében, hogy a folyadék ne legyen túlnyomásos, egy szelep lehetővé teszi kis mennyiségű levegő kiürítését, ha a nyomás túl magas.
A folyadék hűlésével a rendszerben a nyomás csökken, és a jelenlévő levegő visszatér a légköri nyomásra. Ha a forró motorszelepen keresztül távozott a levegő, akkor egy vákuumszelep (általában a tágulási tartályban csak egy kettős működésű szelep van, amely segít a túlnyomások és az alacsony nyomások kezelésében is. A hűtőkörben) kiegyenlíti a tágulási tartály nyomását légköri nyomás.