2.1.23. Sistem hlađenja motora
Zbog visokih temperatura koje nastaju pri sagorijevanju u cilindrima, potrebno je hladiti dijelove koji se jače
zagrijavaju. To su cilindri i poklopci cilindara, a kod jačih motora i klipovi, izduvni ventili, brizgaljke, izduvni vod i
hladnjaci vazduha i ulja. lako hlađenje motora predstavlja gubitak, ono je neminovno. Povišenjem temperature
motorni bi se dijelovi pregrijali, a zbog temperaturne dilataci- je materijala, vazdušnosti bi morale biti veće. To bi
smanjilo trajnost pogonskog mehanizma. Snaga motora bila bi manja, jer bi bilo slabije punjenje cilindara, manja
kompresija, a za oto-motore veća bi bila i opasnost od detonacijskog izgaranja.
vanjsko
tekućinom
prinudno
- otvoreno
: sistemi hlađenja
.
unutarnje
termosifonsko
Vazduhom
Vazdušno hlađenje
Hlađenje Vazduhom konstrukcijski je jednostavnije od hlađenja tekućinom. Vazduh opstrujava oko vanjskih dijelova
motora i odvodi višak toplote. Vazduh ima manju specifičnu toplinu od vode, pa se zbog boljeg prijenosa toplote
glava motora i cilindri izrađuju iz Al-legura, a dodirna površina povećana je rebrima za hlađenje (crne površine
dodatno povećavaju prijelaz toplote). Cilindri motora uvijek su odvojeni.
Intenzitet hlađenja Vazduhom ovisan je o:
veličini rashladnih površina,
materijalu i brzini strujanja vazduha,
temperaturi površina i vazduha.
Strujanje vazduha može biti prirodno i prinudno. Prirodno strujanje, (si. 2.) - izazvano je kretanjem vozila. To je
najjednostavnije hlađenje i primjenjuje se samo za motorcikle manjih snaga. Motor se nalazi u vazdušnoj struji.
Cilindri i glava (vrlo često i kućište motora) imaju rebra za hlađenje.
SI. 1. Podjela sistema hlađenja
Pri punom opterećenju motora okolišu se predaje 20 - 30 posto proizvedene energije. Dobro hlađenje zato
omogućuje:
bolje punjenje cilindara,
manju mogućnost pojave detonacije,
viši stepen kompresije, tj. veću snagu uz manju potrošnju goriva,manja naprezanja zbog manjih temperaturnih
razlika.
Sistem hlađenja mora zadovoljiti sljedeće zahtjeve:
visok rashladni učinak (povisuje se višom temperaturom rashladne tečnosti),
mala težina (viša temperatura tečnosti manja težina sistema),
ravnomjerno hlađenje dijelova,
dobar prelaz toplote,
mala potrošnja energije (ventilator troši više energije od pumpe).
J
U oto-motorima goriva smjesa hladi usisne ventile i snižava temperaturu klipova i cilindara. U dizel- motorima istu
ulogu imaju usisani vazduh i gorivo. Osim što podmazuje, ulje hladi ležajeve i ostale površine motora.
SI. 2. Vazdušno - prirodno hlađenje
Prinudno strujanje vazduha, (si. 3.) - vazdušnu struju osigurava ugrađeni ventilator, pa motor ne mora biti izložen
vazdušnoj struji vozila u kretanju. Ventilator je pogonjen direktno s radilice ili posredno (remenicom, zupčanicima ili
hidraulički). Ako je ugrađen, termostat preko prigušnog prstena upravlja vazdušnom strujom. Ovaj se način hlađenja
koristi na skuterima kao i nekim putničkim i teretnim vozilima.
SI. 3. Prinudno vazdušno hlađenje
Grijanje putničkog prostora vrlo je jednostavno: vazduh koji hladi motor pogodnim se cijevima uvodi u kabinu.
Nedostatak može biti neugodan miris i prašina.
Sistem hlađenja motora
Zbog visokih temperatura koje nastaju pri sagorijevanju u cilindrima, potrebno je hladiti dijelove koji se jače
zagrijavaju. To su cilindri i poklopci cilindara, a kod jačih motora i klipovi, izduvni ventili, brizgaljke, izduvni vod i
hladnjaci vazduha i ulja. lako hlađenje motora predstavlja gubitak, ono je neminovno. Povišenjem temperature
motorni bi se dijelovi pregrijali, a zbog temperaturne dilatacije materijala, vazdušnosti bi morale biti veće. To bi
smanjilo trajnost pogonskog mehanizma. Snaga motora bila bi manja, jer bi bilo slabije punjenje cilindara, manja
kompresija, a za oto-motore veća bi bila i opasnost od detonacijskog izgaranja.
vanjsko
tekućinom
prinudno
otvoreno
sistemi hlađenja
.
unutarnje
termosiíonsko
Vazduhom
SI. 1. Podjela sistema hlađenja
Pri punom opterećenju motora okolišu se predaje 20 - 30 posto proizvedene energije. Dobro hlađenje zato
omogućuje:
bolje punjenje cilindara,
manju mogućnost pojave detonacije,
viši stepen kompresije, tj. veću snagu uz manju potrošnju goriva,
manja naprezanja zbog manjih temperaturnih razlika.
Sistem hlađenja mora zadovoljiti sljedeće zahtjeve:
visok rashladni učinak (povisuje se višom temperaturom rashladne tečnosti),
mala težina (viša temperatura tečnosti manja težina sistema),
ravnomjerno hlađenje dijelova,
dobar prijelaz toplote,
mala potrošnja energije (ventilator troši više energije od pumpe).
U oto-motorima goriva smjesa hladi usisne ventile i snižava temperaturu klipova i cilindara. U dizel- motorima istu
ulogu imaju usisani vazduh i gorivo. Osim što podmazuje, ulje hladi ležajeve i ostale površine motora.
SI. 2. Vazdušno - prirodno hlađenje
Prinudno strujanje vazduha, (si. 3.) - vazdušnu struju osigurava ugrađeni ventilator, pa motor
ne mora biti izložen vazdušnoj struji vozila u kretanju. Ventilator je pogonjen direktno s radilice
ili posredno (remeni- com, zupčanicima ili hidraulički). Ako je ugrađen, termostat preko
prigušnog prstena upravlja vazdušnom strujom. Ovaj se način hlađenja koristi na skuterima kao
i nekim putničkim i teretnim vozilima
hladnjak ulja
ventilator
termostat #
SI. 3. Prinudno vazdušno hlađenje
Grijanje putničkog prostora vrlo je jednostavno: vazduh koji hladi motor pogodnim se cijevima uvodi u kabinu.
Nedostatak može biti neugodan miris i prašina.
Vazdušno hlađenje
Prednosti
Nedostaci
jednostavna i jeftina konstrukcija
mala težina
ne postoji opasnost od zamrzavanja
nema hladnjaka i opasnosti od propuštanja
nema održavanja (osim rijetkih čišćenja
kanala)
visoka sigurnost u radu
motor brže postiže radnu temperaturu
radna temperatura motora nije ograničena
vrelištem tečnosti
velike oscilacije radne temperature
velike vazdušnostl klipa i cilindra
potrebna velika snaga za pokretanje
ventilatora
velika buka
mala volumenska snaga motora
mali stepen kompresije
Za pokretanje ventilatora troši se 3 - 4 posto ukupne snage motora. Vazduhom hlađeni motori bučniji su od vodom
hlađenih zbog ventilatora I neizoll- ranih cilindara.
kompenzacijska posuda termostat indikator radijator
SI. 5, Prinudno kružno hlađenje
Hlađenje tekućinom
Blok i glava tekućinom hlađenih motora imaju šupljine koje tvore rashladni prostor motora. Rashladna tečnost
tjerana centrifugalnom pumpom struji rashladnim prostorom i oduzima dio toplote stvorene izgaranjem goriva. Ta
toplina predaje se okolišu preko hladnjaka motora. Tečnost je prijenosnik toplote.
SI. 4. Termosifonsko hlađenje - prirodno vodeno hlađenje
Termosifonsko hlađenje, (si. 4.) - danas se više ne primjenjuje jer je zbog vrlo male brzine strujanja vode hlađenje
neravnomjerno i neučinkovito. Princip rada zasniva se na činjenici da topla voda ima manju specifičnu gustoću od
hladne, pa se stvara prirodno strujanje vode oko cilindara. Zbog toga hladnjak uvijek mora biti iznad motora i spojen
cijevima velikog promjera. Termosifonsko hlađenje nema pumpu I radi tek pri potpuno napunjenom sistemu. Zbog
male učinkovitosti hladnjak mora biti velik, osobito u visinu. Prinudno ili pumpno hlađenje, (si. 5.) - sada se isključivo
koristi. Pumpa stvara Intenzivno strujanje rashladne tečnosti, čime se povećava djelotvornost hlađenja. Kod hladnog
motora pumpa tjera tečnost kroz rashladne kanale bloka, koja zatim prelazi u glavu motora I potom dolazi do još
uvijek zatvorenog termostata. Tečnost se vraća nazad u pumpu i krug se ponavlja (tečnost struji u malom krugu)
U slučaju da je uključeno grijanje putničkog prostora, tečnost dijelom prolazi i kroz izmjenjivač toplote (radijator).
Zbog toga nije uputno uključiti grijanje prostora dok motor nije postigao radnu temperaturu (produžuje se vrijeme
zagrijavanja s većim trenjem i trošenjem dijelova, veća potrošnja goriva). Postizanjem radne temperature termostat
počinje otvarati, pa zagrijana tečnost struji u hladnjak.
