DoporučujemeZaložit web nebo e-shop

Účel chlazení

Systém chladící soustavy slouží k tomu, aby odváděl dostatečné množství tepla  od hlavy válce, válců a pístů. Chladící soustava zaručuje, aby motor měl takovou teplotu, na kterou je navržen.  Teplota motoru má také vliv na   jakost a životnost oleje. Pokud je teplota motoru vyšší (nedostatečné chlazení, přehřívá se), může docházet ke vznícení směsi či paliva dříve, než je ideální.

 

Chlazení musí zajišťovat :

  • zlepšení plnění válců

  • vyšší tlaky

  • vyšší výkon při vhodné spotřebě paliva

  • stejnoměrnou teplotu motoru

 

Nároky na chladící systém :

  • vysoký chladící výkon

  • pokud možno malá hmotnost

  • rovnoměrné chlazení jednotlivých součástí a tím zamezení vzniku vnitřních pnutí

  • dobrý přestup tepla

 

Druhy chlazení :

  • vzduchové

  • kapalinové

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1. Vzduchové chlazení

 

            Chlazení vzduchem se používá především u vozidlových motorů menších výkonů, je ho však možno využít i pro motory nákladních automobilů ku příkladu český výrobce TATRA, který vyrábí vzduchem chlazené motory dodnes.

            U vzduchového chlazení je nadbytečné teplo odváděno rovnou do okolního vzduchu. Hlavy válců a válce bývají často odlity z legované lehké slitiny a bylo dosaženo dostatečné tepelné vodivosti. Přestup tepla do prostředí se zdokonalí použitím chladících žeber, která zvětšují účinnou chladící plochu.

            Vzduchové chlazení lze rozdělit podle způsobů, jakým vzduch proudí kolem motoru.

 

2.1.1. Náporové chlazení

 

            Je nejjednodušší způsob chlazení, k chlazení dochází pohybem vozidla. Používá se zejména u motocyklů, kde motor je odkryt a dochází k chlazení vznikajícím prouděním vzduchu při jízdě.

 

 

 

2.1.2. Chlazení s nuceným prouděním vzduchu

 

            Umožňuje dostačující chlazení zakrytých součástí motorů. Je tvořeno ventilátorem, který produkuje proud vzduchu a odvádí jej ke spalovacímu

motoru. Závažná je těsnost celé soustavy za pomocí usměrňovacích plechů a potrubí je třeba rovnoměrně přivádět vzduch na chladící žebra válců.

 

Pro vytvoření proudu vzduchu se používají:

 

            Axiální ventilátory – malá velikost oproti radiálním, jednodušší konstrukce

 

            Radiální (odstředivé) ventilátory – větší rozměry, jsou však při chodu méně hlučné a výkonnější.

 

 

 

 

- ventilátor je buď poháněn klikovou hřídelí anebo je možno převod klínovým řemenem, ozubeným soukolím.

 

Podle umístění ventilátoru dělíme chlazení s nuceným oběhem vzduchu:

           

Podtlakové - ventilátor se nachází za spalovacím motorem a nasává vzduch.

           

Přetlakové - ventilátor se nachází před motorem a vhání vzduch do prostoru spalovacího motoru.

 

Ejektorové chlazení - schází zde ventilátor na jeho místě je vyvedeno výfukové potrubí válců ústí mísicí komory, proud spalin odvádí zahřátý vzduch do ovzduší. Tento druh chlazení je velmi spolehlivý a díky nepřítomnosti ventilátoru výkonnější, nicméně velmi hlučný, proto se využíval pouze u závodních vozidel.

 

Výhody vzduchového chlazení oproti kapalinovému:

  • jednoduchá konstrukce

  • cenově výhodnější

  • malá hmotnost a menší rozměry

  • rychlejší zahřátí motoru

  • v provozu spolehlivější hlavně tam, kde se vyskytuji větší povětrnostní podmínky

                                       

Mezi nevýhody patří:

  • nadměrné kolísání provozní teploty

  • obtížnější regulace

  • ventilátor odebírá příliš velký výkon motoru (až 8%)

  • větší hlučnost motoru

  • ohrožení deformací a opotřebení nerovnoměrným rozdělením teplot hlav a válců

 

2.2. Kapalinové chlazení

           

U této metody chlazení jsou válce a hlavy válců opatřeny dvojitými stěnami. V dnešní době se u osobních vozidel nejčastěji používají chlazení kapalinové s nuceným oběhem. Chladící soustava je tvořena soustavou kanálků v bloku a hlavě válců motoru, do kterých je pomocí vodního čerpadla vpouštěna chladicí kapalina. Chladicí kapalina přebírá teplo od tepelně namáhaných součástí, dále pak vychází z motoru a ochlazená se vrací zpět.

 

            2.2.1. Samooběžné chlazení  -zahřátá kapalina s nepatrnou měrnou hmotností stoupá nahoru a místo ní přichází chladnější kapalina z chladiče. Pohyb kapaliny je pomalý, soustava požaduje dosti rozměrný chladič. Účinnost chlazení je malá.

 

 

 

2.2.2. Chlazení s nuceným oběhem chladící kapaliny -  Čerpadlo, které je poháněno od klikové hřídele zajišťuje poměrně rychlý oběh chladící kapaliny. Rozdíl teplot kapaliny, která do chladiče vstupuje a která vystupuje je pouze 5°- 7°C. Tím je zaručeno malé vnitřní pnutí.

 

 

 

Chladicí soustava je rozdělena na dva okruhy:

- malý okruh chlazení – je určen pro rychlejší ohřátí motoru na provozní teplotu. Chladicí kapalina je pomocí čerpadla čerpána do pláště bloku motoru, kde proudí okolo válců.  Poté proudí kanály a otvory do hlavy válců, odkud odtéká do komory termostatu. Termostat je uzavřen a chladicí kapalina se vrací zpět k čerpadlu.

 

            - velký okruh chlazení - Aktivuje se otevřením termostatu po dosažení provozní teploty motoru. Dojde k otevření cesty ke chladiči a přímé spojení s čerpadlem je přerušeno. Kapalina je nucena projít přes chladič, kde dojde k přestupu tepla do okolního vzduchu.

 

 

 

 

Výhody motorů chlazených kapalinou:

·         menší rozměry a hmotnost spalovacího motoru

·         nižší hlučnost motoru

·         snížení vzniku detonačního spalování

 

Nevýhody motorů chlazených kapalinou:

·         potřeba chladící kapaliny

·         nezbytná těsnost z důvodu možného úniku chladící kapaliny

·         složitá konstrukce chladící soustavy

 

 

 

2.2.3. Chladící kapalina

 

Požadavky:

·         nesmí být hořlavá a zdraví škodlivá

·         musí mít vysoký bod varu

·         tekutost při nízkých teplotách

·         vysoké měrné teplo v případě ztuhnutí má zachovávat kašovitou konzistenci, aby nepoškodila chladící systém

 

 

Druhy chladící kapaliny:

·         voda – dá se použít pouze pro teploty do 0°C. Nejvhodnější je destilovaná z důvodu toho, že je měkká. Použití této vody, vyřazuje vznik vodního kamene, který společně se rzí ucpává jednotlivé části systému. To má za následek přehřívání motoru a proto je nutno občas provést pročištění systému.

·         Lihová směs – má nižší bod tuhnutí oproti vodě a nepůsobí korozivně. Odpařováním lihu se mění koncentrace a proto je ji nutno doplňovat.

·         Glycerinová směs – je poměrně stálá, nenapadá nátěry a je odolná vůči korozi. Při větším výskytu glycerinu (vice něž 56%) směs není vhodná z důvodu toho, že nižší teploty výrazně snižují její tekutost.

·         Glykoly – s vodou tvoří homogenní směsi. Jejich měrné teplo je menší než teplo vody, proto u motorů s nedostatečně dimenzovaným chlazením se používají jen v zimě. Zplodiny termického rozpadu glykolu nejsou zdravotně závadné.

 

 

Příklady glykolových chladících kapalin:

 

Fridex Stabil  - ředí se destilovanou vodou

                                - doporučena výměna je po tříletém provozu

                                - není vhodný pro mísení s nemrznoucími kapalinami                             jiných výrobců

           

          Fridex Super - schválen pro teplotěsné systémy autobusů

                                - určen pro spalovací motory z lehkých slitin

           

 

 

 

 

Fridex Eko - mísit jej s chladícími kapalinami jiných výrobců se nedoporučuje

                  - neobsahuje dusitany, fosfáty ani aminy

                  - určen pro všechny typy motorů včetně celohliníkových