Sistem za hladjenje pomocu tecnosti.pdf

  • Upload
    gagi335

  • View
    286

  • Download
    3

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/24/2019 Sistem za hladjenje pomocu tecnosti.pdf

    1/22

    SEMINARSKI RAD

    Predmet: Motori SUSTema: Indirektno hladjenje motora SUS(hladjenje vodom)

    Student: Mentori:Dejan Okilj 161/10 Mr Milan Miloti, dipl.ma.in. Dr Borisla !ojkoi, do".

  • 7/24/2019 Sistem za hladjenje pomocu tecnosti.pdf

    2/22

    Do#oj, $01% &odine

    $

  • 7/24/2019 Sistem za hladjenje pomocu tecnosti.pdf

    3/22

    SADRA

    S'D()'*...................................................................................................................................%

    + -OD......................................................................................................................................

    ++ S+SM ' 23'D4* MOO('.....................................................................................5

    $.1. Sistem a 7la8enje te9no"u.............................................................................................

    $.1.1. ermosi;onsko 7la8enje................................................................................................umpa a odu............................................................................................................1$

    $.$.$. 2ladnjak a odu........................................................................................................15

    $.$.%. ermostat....................................................................................................................1

    +++ '?3*@'?......................................................................................................................$0

    +- 3+('('....................................................................................................................$1

    %

  • 7/24/2019 Sistem za hladjenje pomocu tecnosti.pdf

    4/22

    I U!"D

    +nstala"ija a 7la8enje je sistem me8uso#no ;unk"ionalno poeani7

    a&re&ata, "jeooda, instrumenata, re&ula"ioni7 i si&nalni7 elemenata, koji tre#ada o#e#ijede od&oarajui sta#ilni toplotni reim motora u sim usloima radaAoptereenje, #roj o#rtaja, stanje okolne atmos;ere, konektinim prenosomtoplote na okolni rak.

    Od toplotne ener&ije u motoru SS samo se jedan dio pretori u kristanrad. >reostalu toplotu tre#a ododiti tako da se ni jedan dio motora ne pre&rije.

    4eprailan rad instala"ije a 7la8enje, tj. nedooljno ili prekomjerno odo8enjetoplote, uti9e na parametre termodinami9ko& "iklusa, na staranje i apalenjesmjese &oria i raka, na #rinu sa&orijeanja, na stepen punjenja, me7ani9ki

    stepen iskoritenja, pa i na emisiju toksi9ni7 su#stan"i.Osnoni ada"i sistema a 7la8enje:

    1. Da se motorski dijeloi ranomjerno i intenino 7lade, u "iljui#je&aanja ;ormiranja lokalni7 termi9ki7 optereenja i odraanja

    prailni7 aora ime8u pokretni7 dijeloa.$. Da se temperatura motorski7 dijeloa odraa u &rani"ama, koje ne

    u&roaaju me7ani9ke oso#ine materijala.%. Da se 7la8enjem o#e#je8uje taka temperatura ulja a podmaianje,

    koja je po&odna o#irom na iskoitet i ostale ;ii9koC7emijske oso#ineulja.

    ilj daljnje& ila&anja je, da se ukae na neke spe"i;i9nosti u konstruk"iji iprora9unu instala"ija a 7la8enje motora sa unutranjim sa&orijeanjem, kojenastaju kao posljedi"a a7tjea a elikom e;ikasnou 7la8enja, kompaktnouinstala"ija, relatino niskom "ijenom i sli9no. +ue neki7 na9elni7 napomenanee se ulaiti u detalje teorije prenosa toplote, termo i 7idrodinami9ko&

    prora9una imjenjia9a toplote i dru&i7 elemenata instala"ije.

  • 7/24/2019 Sistem za hladjenje pomocu tecnosti.pdf

    5/22

    II SISTEM #A $%ADENE M"T"RA

    Da #i se odrali optimalni temperaturni usloi unutar motora, koji

    osi&uraaju adooljaajuu trans;rma"iju toplotne ener&ije i &oria u koristanrad na ratilu motora potre#no je intenino 7la8enje motora, #ilo adu7om,#ilo pomou te9nou tako da temperatura ni na jednom mjestu na porini&lae "ilindra ne #ude ea od %00 E %50 o.

    Oako intenino 7la8enje potre#no je raditi to se pri sa&orijeanju u"ilindru do#ia elika koli9ina toplote, koja se samo djelimi9no pretara ukoristan rad. -ei dio raijene toplote ilai sa sa&orjelim &asoima i iaiatetno a&rijaanje rani7 dijeloa motora, to ne&atino uti9e na nje&o rad.>onato nam je da je ta9ka topljenja laki7 le&ura od koji7 su ira8eni klipoi lei

    na oko 650

    o

    , a ta9ka omekaanja na oko 50

    o

    .

    1

    -isoke temperature tako8er uti9u i na ulja koja se upotre#ljaaju apodmaianje klini7 porina motora a 9ije ta9ke paljenja o#i9no lee oko $00E $%0 o. natnim poeanjem temperature u odnosu na potre#nu, pri normalnojeksploata"iji dolai do na&lo& smanjenja iskoiteta a atim i do raspadanja isa&orijeanja ulja to #i doelo do ari#aanja motora.

    -eliki #roj dijeloa motora ira8eno je od materijala koji me8uso#no imajurlo rali9ite koe;i"ijente toplotno& irenja, a rade u sprei sa rlo malimaorima. 'ko su radne temperature preisoke onda #o& rali9ito& koe;i"ijentairenja oi mali aori mo&u da #udu u&roeni.

    #o& se&a pred7odno naedeno& mora #iti uspostaljeno ranoteno stanjeime8u:

    dijela toplote koji mora #iti odeden i motora #o& odraanjanajie dooljene radne temperature pro"esa i

    koli9ine toplote koja se ododi u okolnu atmos;eru putem ras7ladno&medijuma A oda ili rak .

    Odo8enje toplote koje osi&uraa adooljaajue temperaturne usloeprilikom normalne eksploata"ije motora o#alja se anjskim i unutranjim7la8enjem. -anjskim 7la8enjem ododi se najei dio toplote i "ilindarsko&

    #loka i &lae motora pomou ras7ladno& medijuma na okolnu atmos;eru.>ose#an na9in anjsko& 7la8enja je ra9enje toplote i ru9i7 porina motorana okolni adu7. 4a taj na9in se neposredno na okolni adu7 ododi $,5 E F toplote sadrane u &oriu.

    Danas se naj9ee primjenjuju sistemi indirektno& 7la8enja ili 7la8enjete9nostima.

    1(anko Du9iG Drumska preona sredsta A +++ dio G Sao#raajni ;akultetG Sarajeo 1=

  • 7/24/2019 Sistem za hladjenje pomocu tecnosti.pdf

    6/22

    Oako 7la8enje ima prednosti u odnosu na indirektno 7la8enje #o&mo&unosti spre9anja lokalni7 pre&rijaanja motora, kao i odraanjatoplotno& reima, koji je jako #itan a ukupno iskoritenje motora.Sistem a 7la8enje motora SS u&lanom se sastoji od:

    odeni7 kanala u #loku i &lai motora, termostata A termostatski7 entila , "jeooda A &umeni7 "rijea , 7ladnjaka A imjenjia9i toplote sa entilatorima i pumpe a odu .

    aisnosti od ras7ladno& medijuma A oda ili rak ralikuju se: sistem a 7la8enje sa te9nou i sistem a 7la8enje adu7om

    >rema na9inu upotre#e sredsta a 7la8enje, instala"ije mo&u #iti: proto9ne i instala"ije sa "irkula"ijom.

    >roto9ne instala"ije a 7la8enje'ko se ras7ladno sredsto poslije upotre#e od#a"uje. Oe instala"ije se

    primjenjuju u slu9aju, kada sredsto a 7la8enje stoji na raspoloenju uneo&rani9enoj koli9ini Akao npr. morska oda a #rodske motore, rak kod

    ra9no& 7la8enja, rije9na ili jeerska oda a sta#ilne motore utermoener&etskim postrojenjima i sli9no. >ose#an pro#lem pri oom 7la8enju

    je to je teko da se u motoru stalno re&ulie radna temperatura.

    +nstala"ije sa "irkula"ijom?ada stanoita koli9ina sredsta a 7la8enje "irkulie u krunom sistemu.

    >oslije a&rijaanja u motoru sredsto a 7la8enje se 7ladi u 7ladnjakuAsekundarni sistem: oda E rak, oda E oda i ponono se raa u motor. >ona9inu ostarenja "irkula"ije, instala"ija moe da radi na prin"ipu prirodne

    konek"ije ili sa prinudnom "irkula"ijom pomou pumpe a te9nost.$

    $+an HilipoiG estona oilaG Hakultet a sao#raaj i komunika"ijeG Sarajeo $00$.&odG str. $$6

  • 7/24/2019 Sistem za hladjenje pomocu tecnosti.pdf

    7/22

    &'' Sitem *a hla+enje te,no-./

    Sistem odeno& 7la8enja #aira se na prin"ipu postojanja posrednika uprenosu toplote, a poto je kod ras7ladne tekuine, koja je u oom slu9aju

    posrednik i prenosi toplotu, najastupljenija oda, sistem je naan odeno7la8enje. >rin"ip rada motora podraumijea i&aranje &oria i pretaranje7emijske ener&ije &oria u me7ani9ki rad. >ri tome nastaje toplota koju tre#amoododiti u okolinu da #i se osi&uralo da motor moe da radi u usloimaoptimalne radne temperature. >rilikom konstruk"ije motora odi se ra9una oeentualnoj optimalnoj radnoj temperaturi motora koja ne smije #iti ea odtemperature klju9anja planirano& ras7ladno& ;luida, a ni #liu te temperatureAkad ras7ladna te9nost proklju9a. aisnosti od to&a planiraju se materijali airadu dijeloa, sredsta a podmaianje, dimenioniu se elementi motora,

    prakti9no konstruie se motor. >oeljno je da motor to prije posti&ne optimalnuradnu temperaturu i da je adraa. (as7ladna tekuina krui kro motor i nase#e preuima toplotu koju tre#a odesti u okolinu. >renos toplote okolini seodija kro 7ladnjak na prednjem dijelu oila. #o& konstruk"ije 7ladnjaka sa

    puno porina preko koji7 struji rak, toplota u&rijane tekuine i 7ladnjaka sena taj na9in predaje raku koji opstrujaa kanale 7ladnjaka i kril"a koja su tu da

    #i poeala porinu kojom se predaje toplota okolini. Me8utim, ras7ladnatekuina ne dolai odma7 po startoanju motora u 7ladnjak, ta9nije ne dolaiodma7 do strujanja ras7ladne tekuine kro "ijeli sistem. Do strujanja kro "ijelisistem dolai nakon to ras7ladna tekuina dosti&ne radnu temperaturu motora

    Ao#i9no oko =0 do =5 stepeni elijusa. Strujanje ras7ladne tekuine jesprije9eno uprao da #i se omo&uilo dostianje radne temperature. adaelemenat koji se oe termostat, a ustari predstalja entil koji se otara uaisnosti od temperature, omo&ui prola ras7ladnoj tekuini u 7ladnjak iopstrujaanje kro "ijeli sistem. koliko se oaj element pokari, pa ne dolaido nje&oo& otaranja, ras7ladna tekuina u sistemu se pre&rijaa i doi e do

    pre&rijaanja motora. >osljedi"e koje mo&u nastati su trajno unitaanje motoraili neki7 od nje&oi7 najaniji7 elemenata. Sto&a je rlo #itno da se tokomonje po&leda i kaaljka koja pokauje temperaturu ras7ladne tekuine, jer se

    tako na rijeme moe preduprijediti eentualna 7aarija.

    4a sli"i kontrolno E merni uredjaj na kontrolnoj ta#lioila, in;orma"ije koje prikauje su od termometra.koliko nema te"nosti a 7ladjenje, is"urila je, oajmerni uredjaj "e #iti neupotre#lji ili "e daati lanusliku a&rejanosti motora,sto moe doesti dounistenja motora.

    Strujanje tekuine je usiljeno pumpom Akoja je skoro uijek "entri;u&alna,

  • 7/24/2019 Sistem za hladjenje pomocu tecnosti.pdf

    8/22

    a u me7ani9arskim radioni"ama je naiaju Iodena pumpaJ. +a 7ladnjaka senalai i entilator koji se moe, ali i ne mora okretati kada motor radi. 'ko se neokree, ne na9i i da je neispraan. >ostoje senori koji mjere temperatururas7ladne tekuine, i ako sistem o"ijeni da je porasla toliko da je strujanje raka

    kro 7ladnjak nedooljno, daju si&nal da se uklju9i entilator koji e pomoi7la8enje.(ad entilatora se moe kod neki7 automo#ila jasno 9uti u putni9kom

    prostoru. 4aodimo da se entilator ne moe uklju9iti u slu9ajeima akoautomo#il due stoji na jednom mjestu sa uklju9enim motorom, ako se sporokree po u#rdi"i Aniak stepen prenosa, mala #rina due remena, ako jeoilo optereeno i sli9no. sistem podmaianja oo je najaniji sistem adu&otrajnost i o9uanje motora i nepo7odna je redona kontrola, to skoro da nea7tijea nekako dodatno rijeme, pretjeran napor i nanje.%

    &''' Termoi0onko hla+enjeermosi;onsko 7la8enje je jedan od najprosti7 na9ina 7la8enja sa te9nou.

    a rijeme rada motora oda se a&rijaa i kao toplija struji prema &ore,ispunjaa &ornji reeroar A$ 7ladnjaka A.

    1 E motor$ E &ornji reeroar% E donji reeroar E 7ladnjak5 E praa" kretanja

    Slika 1.ema termosifonskog hlaenja

    slijed kretanja oila oda se u 7ladnjaku 7ladi pada na doleispunjaajui prostor koji a so#om ostalja topla oda koja struji na &ore.

    4ajea #rina strujanja ode koja se postie oim sistemom 7la8enja je oko A15"m/s. slijed oako male #rine strujanja nije mo&ue odesti ee koli9inetoplote te se oaj sistem primjenjuje kod motora mali7 sna&a koji su termi9kimalo optereeni. +pak prin"ip doo8enja 7ladne te9nosti ka donjem dijelu

    porina koje se 7lade i odo8enje a&rijane te9nosti i &ornje& dijelaprimjenjen je &otoo kod si7 sistema a 7la8enje te9nou.

    %7ttp://auto.Ke#1000."om/7ladjenjeLmotora.7tm

  • 7/24/2019 Sistem za hladjenje pomocu tecnosti.pdf

    9/22

    ?od oo& sistema ne postoji pumpa a potiskianje A pumpa a odu ras7ladne te9nosti. ?od oo& 7la8enja o&rani9ene su mo&unosti #re"irkula"ije ode. 4je&oa primjena je mo&ua kod sporo7odni7 motora i motoramanje sna&e.

    &''&' $la+enje a .irk/la.ijom te,noti

    oe instala"ije se u#raja: C 7la8enje pod pritiskom i C 7la8enje sa protokom sjee ode.

    Oaj sistem 7la8enja do#io je nai po tome to je u prin"ipu atoren, akro nje&a se potiskuje te9nost pod odre8enim pritiskom pomou pumpe aras7ladnu te9nost Apumpa a odu.Sistem a 7la8enje pod pritiskom se moe podijeliti na:

    C otoren sistem a 7la8enje iC atoren sistem a 7la8enje.

    4a sljedeoj sli"i A slika %. prikaan je atoreni sistem "irkula"iono& 7la8enja:

    1 E 7ladnjak$ E entilator% E potisna "ije

    E termostat

    5 E "ije ma&istralea odu

    6 E otor u odenojma&istrali

    E &laa "ilindra< E aptia9 &lae= E "ilindarski #lok

    10,1$ E slaina aisputanje ode11 E kolo pumpe

    =

  • 7/24/2019 Sistem za hladjenje pomocu tecnosti.pdf

    10/22

    1% E usisna "ije1 E remeni"a15 E prelini kanal

    Slika 3.

    ema zatvorenog cirkulacionog hlaenja

    -odena pumpa usisaa odu kro usisnu "ije A 1% i potiskuje je u &lanuma&istralu a odu A 5 . + &lane ma&istrale te9nost kro otore A 6 "irkulie,

    pod dejstom pumpe, oko "ilindra i kro &lau motora. a&rijana oda uaisnosti od posti&nute temperature ide kro termostat A u &ornju komoru7ladnjaka A 1 A ako je motor posti&ao radnu temperaturu ili kro prelini kanalA 15 ponoo u motor ako nije dosti&nuta radna temperatura. Optimalnitemperaturni reim rada motora je u &rani"ama umpa potiskuje tekst kro prostor u motoru, koja pod tim

    pritiskom odlai u 7ladnjak A1. 4a poklop"u 7ladnjaka nalai se paraaduni

    entil, 9ija je ulo&a da omo&ui ilaak pare an sistema a 7la8enje, tako toa&rijana te9nost, odnosno para, ri pritisak na entil i koji se otara poddejstom natpritiska. >araaduni entil ne #i tre#alo da se otara ako je

    10

  • 7/24/2019 Sistem za hladjenje pomocu tecnosti.pdf

    11/22

    pritsak u sistemu manji od 0,% #ara natpritiska. >rolaskom kro 7ladnjak te9nostse oslo#a8a odre8enje koli9ine toplote i dospijea u motor.e9nost je odli9aniolator #uke i a7aljujui toj karakteristi"i pri&uenja je #uka a rijeme radamotora. >omou daa9a temperature A< i = re&istruje se i odraa temperatura

    te9nosti u sistemu. sistemu a 7la8enja termostat ima ulo&u re&ulatoratemperature. 'ko je te9nost a&rijana, ona odlai u 7ladnjak, a ako nije, te9nostkrui u prostoru motora.

    3oe oso#ine oo& sistema a 7la8enje su: ta9ka klju9anja ode je 100 o u toku rada sistema neminoano dolai do isparaanja jedno& djela

    te9nosti, a to odlai u atmos;eru &dje se &u#i jedan dio te9nosti entilator stalno radi i nepotre#no oduima sna&u motora.

    akoano odeno 7la8enje koristi posrednika a prenos toplote okolini.Sa strane termi9ki7 karakteristika kao naj#olji posrednik u predaji toploteidaja se najo#i9nija oda >ro#lem nastaje sa ta9kom smraanja ode,koja je nula stepeni elijusa. imskom periodu, #ar u naim krajeima,temperatura smraanja ode je preisoka. Da #i se spustila na neku niu

    temperaturu, odu je potre#no mijeati sa dru&im sredstima Ajedna odradnji pripreme automo#ila a imu. 4oa oila e dolae sa ras7ladnimtekuinama prila&o8enim a imu, ali nije naodmet odesti se do serisa i

    projeriti ras7ladnu tekuinu na ta9ku smraanja. re8aji koji odre8ujuta9ku smraanja nisu skupi ni komplikoani, pa ras7ladnu te9nost moete

    projeriti i u sojoj &arai. a sniaanje ta9ke smraanja oda se mijea saet7Nlene&lN"ol rastorima Apermant i anti;ri. Oaki rastori u se#i sadrei dru&e 7emikalije koje su tu radi po#oljaanja sojstaa atite od koroije,

    #olje& podmaianja i sli9no. Oi rastori se u sistem mo&u sipati direktno,a neki se moraju mijeati sa destiloanom odom i tako ra#laeni sipati usistem. 4ije poeljno mijeati rali9ite rastore u sistemu a 7la8enje, a nirastore koji su po imenu isti, ali su od rali9iti7 proio8a9a. (ali9iti

    proio8a9i staljaju rali9ite aditie u rastor i nji7oo mijeanje moeiaati moda i neeljenu reak"iju. aisnosti od prosje9ne imsketemperature arira i poeljna ta9ka smraanja ras7ladno& ;luida.

    Osnoni nedostatak ode, kao te9nosti a 7la8enje, je isokatemperatura smraanja i niska temperatura klju9anja. >ro#letemperature smraanja je rlo uspjeno rijeen upotre#om

    anti;ria Amjeaine ode i etilenC&likola ili sli9no, koji se7ttp://auto.Ke#1000."om/na"inL7ladjenja.7tm

    11

    http://auto.web1000.com/nacin_hladjenja.htmhttp://auto.web1000.com/nacin_hladjenja.htm
  • 7/24/2019 Sistem za hladjenje pomocu tecnosti.pdf

    12/22

    smraa na temperaturama ispod C0 . 4iska temperatura klju9anjao&rani9aa sa dru&e strane temperaturni reim 7la8enja.5>ored oo&a poeljno

    je poeati i temperaturu klju9anja ode. koliko je temperatura klju9anja #liuoptimalne radne temperature, jalja se riik od staranja mje7uria, doo8enje

    "ijelo& sistema pod pritisak i nje&oo& oteenja, a mje7urii su lo proodniktoplote pa prenos toplote postaje lo i motor se i sa te strane moe trajno otetitiili unititi. >oeanje temperature klju9anja se moe, a naj9ee i postiestaljanjem sistema pod pritisak ei od atmos;ersko&.

    &'&'Elementi itema *a hla+enje motora te,no-1/ elemente sistema a 7la8enje motora sa te9nou u#rajamo:

    pumpa a odu, 7ladnjak a odu,

    termostat i entilator.

    &'&'' P/m2a *a vod/>umpa a odu se o#i9no u&ra8uje ispred #loka motora, a pokree je

    koljenasto ratilo pomou klinasto& remena. 4a dru&oj strani po&onsko& ratilapumpe je o#i9no pri9ren i entilator, osim u slu9ajeima kad entilator imalastiti Aelektri9ni po&on.>umpa usisaa odu i donje komore 7ladnjaka uodne prostore motora, &dje oda oduima toplinu s rui7 dijeloa motora i

    a&rijana oti9e u &ornju komoru 7ladnjaka. (as7ladna oda po potre#i a&rijaaunutranjost automo#ila, a u nekim automo#ilima i usisni raodnik motora. Dioras7ladne ode namijenjen &rijanju oti9e i odni7 prostora &lae motora uimjenjia9 topline &rijanja, &dje toplinu predaje raku a a&rijaanjeunutranjosti.4a ratilu pumpe a odu je lopatasti rotor s malo asodenimlopati"ama. -oda ulai u #liini po&onsko& ratila, a lopati"e je usmjeraaju uodne prostore motora. ?lino #rtilo na ratilu sprije9aa ilaenje ras7ladneode. ?ada je strujanje ras7ladne tekuine atoreno termostatom, pumpau#raa samo kruenje ode u samom motoru.6

    5+an HilipoiG estona oilaG Hakultet a sao#raaj i komunika"ijeG Sarajeo $00$.&odG str. $$