Calculul Instalației de Răcire

14. CALCULUL INSTALATIEI DE RACIRE

14.1 Principii de calcul a instalatiei de racire cu lichid

Fig.14.1. Schema instalatiei de racire deschisa a) circuitul scurt deschis; b) circuitul scurt închis

Instalatia de racire are rolul de a prelua, transporta si transmite mediului înconjurator o parte din caldura dezvoltata în cilindrii motorului pentru a mentine un regim termic optim a pieselor motorului. Performantele de durabilitate ale motorului sunt influentate de oscilatiile regimului termic al pieselor mecanismului motor fata de valoarea optima. Astfel, la temperaturi scazute ale peretilor camerei de ardere si cilindrilor combustibilul poate condensa si spala pelicula de ulei accentuând procesele de uzura; la temperaturi ridicate rezistenta mecanica a piselor se diminueaza, în plus pelicula de ulei poate fi distrusa prin ardere si daca se asociaza si cu cresterea dilatarii pieselor se poate ajunge la gripajul cuplei cinematice, cilindru-piston.

La proiectarea instalatiei de racire la MAS, se adopta acele solutii constructive prin care se poate mentine o temperatura relativ constanta camasilor de cilindru pentru a asigura o functionare corecta a grupului camasa-segment-piston. Intensitatea racirii chiulasei se stabileste din conditia asigurarii unui coeficient de umplere ridicat si a unor pierderi minime prin racire. Performantele de putere si economicitate sunt mai bune la motoarele la care se asigura intensitati de racire mai ridicate ale chiulasei în raport cu cilindrul, de asemenea apare si o diminuare a nivelului unor componente nocive din gazele de evacuare.

La proiectarea instalatiei de racire la MAC, intensitatea racirii chiulasei se stabileste din conditiile de rezistenta a materialelor camerei de ardere si supapelor, precum si pentru a se asigura ungerea tijelor supapelor. Intensitatea racirii cilindrilor se stabileste din conditia asigurarii unei bune ungeri a grupului cilindru-segment-piston, deoarece este de preferat ca peretii cilindrilor sa fie mentinuti la un regim termic mai ridicat pentru a se asigura formarea amestecului aer-combustibil la diferitele regimuri de functionare ale motorului.

Indiferent de tipul motorului instalatia de racire trebuie sa raspunda urmatoarelor cerinte:

a) Sa asigure desfasurarea proceselor de schimb de gaze cu pierderi minime;

b) La toate regimurile de functionare ale motorului si conditiile climaterice si de drum sa asigure un regim termic optim;

c) Consum mic de putere pentru antrenarea diverselor elemente;

d) Siguranta si durabilitate în functionare;

e) Constructie simpla cu dimensiuni de gabarit cât mai reduse;

Instalatia de racire cu lichid trebuie sa valorifice fenomenele naturale care însotesc procesul de evacuare a caldurii. Sensul circulatiei fortate a lichidului de racire trebuie ales în asa fel încât sa nu se opuna circulatiei acestuia prin termosifon. Circulatia lichidului nu trebuie sa împiedice deplasarea ascendenta a bulelor de vapori sau de aer datorate aspiratiei lui prin neetanseitati.

Fig.14.2. Schema instalatiei de racire închisa

Traseele de curgere a lichidului nu trebuie sa permita formarea de pungi de vapori si de aer în camasile de racire din bloc, chiulasa, racorduri, carcasa pompei, deoarece poate produce dezamorsarea circuitului provocând în cazul blocului si chiulasei supraîncalziri locale, urmate de uzuri, fisuri si perturbari ale proceselor din cilindri.

Instalatia de racire trebuie conceputa în asa fel încât sa poata fi golita în totalitate de lichid.

Amplasarea circuitului de alimentare a pompei de lichid trebuie sa asigure preluarea lichidului racit (de la partea inferioara a radiatorului) pentru a se evita aspirarea vaporilor produsi în camasile din bloc si chiulasa care determina reducerea debitului pompei si a durabilitatii ei.

Exista tendinta de a se renunta la introducerea lichidului direct în camasile din blocul cilindrilor, deoarece favorizeaza racirea pronuntata a camasilor cilindrilor la unele regimuri de functionare.

Fig.14.3. Schema instalatiei de racire pentru autoturism dotat cu MAC

Fig.14.5.Schema de realizare ale corpului activ

Fig.14.4. Schema radiatorului

La unele constructii lichidul de racire este introdus în chiulasa numai o mica cantitate trecând în camasile din bloc, iar restul este returnat spre radiator, în acest caz camasile de racire ale blocului nu sunt înseriate în circuitul principal al lichidului,circulatia lichidului în camasile de racire ale blocului se realizeaza datorita aspiratiei acestuia printr-o mica fereastra plasata în zona pompei de apa, lichidul se introduce direct în pompa si nu în radiator.

Schemele de aranjare a instalatiei de racire sunt prezentate în figurile 14.1., 14.2., 14.3.

14.1.1 Radiatorul