Instalatia de racire a motorului

NECESITATEA RACIRII MOTORULUI CU ARDERE INTERNA: in interiorul camerei de ardere se ating temperaturi variind intre de 200 - 2500°C.  O mare parte a caldurii generate prin ardere nu se transforma in lucru mecanic, ci este extrasa de sistemul de racire prin peretii cilindrului pistonului si chiulasei; aceste parti trebuie sa fie in mod adecvat racite pentru a conserva puterea de lubrifiere a uleiului si, in acelasi timp, pentru a nu compromite caracteristicile de rezistenta mecanica a metalelor utilizate la realizarea acestora.

TEMPERATURI DE FUNCTIONARE:  va prezentam ca exemplu valorile orientative ale temperaturilor de functionare corespunzatoare diferitelor organe implicate in arderea amestecului:

pereti cilindru: 150 - 200°C

piston: 300 ° C in centrul capului

peretii camerei de ardere: 250°C

supape de evacuare: 700 - 800°C

bujie de aprindere: 800 - 900°C

Trebuie remarcat faptul ca, daca pe de o parte motorul trebuie racit in timpul functionarii sale regulate, din motive care deja au fost expuse, pe de alta parte este necesar ca racirea sa nu fie excesiva; daca temperatura motorului nu atinge anumite valori de functionare, combustibilul se evapora cu dificultate, iar arderea nu este una regulata (functionare la rece), atragand dupa sine un consum sporit; in plus, lubrifiantul va fi prea vascos si, in general, uzura partilor mecanice va fi mai accentuata.

Instalatia de racire presurizata, cu circulatie fortata a lichidului

CARACTERISTICI: utilizarea instalatiei de racire presurizata, cu circulatie fortata a lichidului de racire este deja generalizata la autovehicule.

La acest tip de instalatie presiunea de functionare depinde de calibrarea supapelor de siguranta corespunzatoare dispuse in capacul vasului de expansiune. Datorita faptului ca radiatorul comunica cu vasul de expansiune pentru a compensa variatiile de volum ale lichidului aparute ca urmare a temperaturii. Acest fapt permite mentinerea temperaturilor lichidului la valoarea medie cu 5 - 7°C superioara celor ce se pot obtine in sistemul cu circuit deschis (nepresurizat). Acest aspect prezinta avantaje in ce priveste randamentul motorului.

Cealalta caracteristica a acestei instalatii consta in faptul ca circulatia lichidului de racire este de tip fortat: pompa de apa asigura accelerarea circulatiei lichidului de racire in interiorul motorului.

ALCATUIRE: instalatia de racire a motorului, de tipul presurizata, cu circulatie fortata este alcatuita din urmatoarele componente:

• vas de expansiune, al carui dop incorporeaza doua supape: una de eliminare a vaporilor de apa  si una care permite intrarea aerului atunci cand lichidul se raceste. Ansamblul celor doua supape poarta denumirea de supapa abur-aer si are functia de reglare a presiunii instalatie;
• radiator, cu rol de disipare a caldurii extrase din motor de catre lichidul de racire;
• electroventilator;
• un schimbator de caldura pentru racirea uleiului de lubrifiere;
• o pompa de apa de tip rotativ aflata in partea anterioara a blocului motor;
• un termostat de reglare a circulatiei lichidului de racire.

Componentele instalatiei de racire

a) POMPA DE APA

1. rotor cu palete de actionare fluid
2. garnitura de etansare
3. corp pompa
4. rulment

In general, pompa de apa este de tip rotativ si este dispusa astfel incat sa aspire apa rece din partea inferioara a radiatorului si sa o transmita chiulasei motorului.

Este pusa in miscarea de rotatie de cureaua alternatorului sau de cureaua de distributie. Etanseitatea este asigurata de o garnitura speciala dotata cu inel frontal; in prezent, incep sa se utilizeze pe scara larga si pompele integrate cu lagare cu rostogolire.

b) RADIATORUL DE RACIRE

FUNCTIE: radiatorul este un schimbator de caldura apa - aer, in care apa cedeaza caldura aerului si prin urmare se raceste.

ALCATUIRE: radiatoarele utilizate de obicei la autovehicule sunt dotate cu conducte de apa; acestea sunt constituite dintr-un numar mare de mici tuburi din cupru prin care curge lichidul racit; conductele sunt fixate cu numeroase tole subtiri care sporesc suprafata externa de contact cu aerul;

FUNCTIONARE: aerul de racire spala conductele prin care trece lichidul de racire, preluand astfel caldura de la acesta.

VASUL DE EXPANSIUNE: in instalatiile de racire presurizate este prezent un vas de expansiune conectat la radiator, care constituie un adevarat rezervor de compensatie capabil sa neutralizeze efectele dilatarii lichidului de racire datorita incalzirii acestuia.

c) TERMOSTATUL

FUNCTIE: termostatul are rolul de a aduce lichidul de racire, intr-un timp cat mai scurt posibil, la temperatura de regim si de a conserva aceasta temperatura mentinand-o neschimbata, indiferent de conditiile climatice, de sarcina si de regimul motorului; in plus, isi regleaza deschiderea nu numai in functie de temperatura lichidului de racire, ci si de cea a lichidului continut in radiator.

TEMPERATURA LICHID INFERIOARA CELEI CALIBRATE: atunci cand motorul este abia pornit iar temperatura lichidului de racire este scazuta, supapa superioara este deschisa iar cea inferioara inchisa. Termostatul exclude complet din circuitul de de racire radiatorul; in acest fel lichidul de racire circula in motor fara sa fie insa racit, iar temperatura acestuia creste rapid.

TEMPERATURA LICHID SUPERIOARA CELEI CALIBRATE: la foarte scurt timp dupa ce temperatura atinge valoarea de calibrare a termostatului, iar elementul sensibil al termostatului se dilata, supapa superioara incepe sa se inchida iar cea inferioara sa se deschida, permitandu-se astfel o amestecare graduala a lichidului rece care provine de la radiator cu lichidul cald de la motor; mentinerea temperaturii de regim se obtine tocmai prin stabilirea unor pozitii intermediare de echilibru ale supapelor termostatice.

d) ELECTROVENTILATORUL

FUNCTIE: ventilatorul are rolul de a asigura trecerea aerului prin radiator chiar si atunci cand autovehiculul este oprit sau ruleaza cu viteza scazuta, situatii in care curentul de aer produs de deplasarea autovehiculului lipseste.

CARACTERISTICI: la autovehiculele de conceptie moderna, ventilatorul nu este pus in miscare direct de motor prin intermediul curelei, ci de un motor electric care primeste semnal de la senzorul de temperatura. Neconditionand pozitia electroventilatorului de cea a motorului, este posibila astfel plasarea grupului ventilator - radiator in pozitia cea mai favorabila; in plus, ventilatorul poate continua sa functioneze chiar si atunci cand motorul este oprit, impiedicand lichidul de racire sa atinga temperaturi ridicate mai inainte de a se raci.