ΨΥΞΗ
1. Σύστημα Ψύξης.
1.1 Εισαγωγή
Κατά τη λειτουργία της μηχανής αναπτύσσονται πολύ ψηλές θερμοκρασίες στο χώρο καύσης με αποτέλεσμα όλα τα εξαρτήματα να απορροφούν θερμότητα.
Μέρος της θερμότητας που δημιουργείται μεταφέρεται από τα καυσαέρια με την εξαγωγή τους στην ατμόσφαιρα. Όμως τα έμβολα, η κυλινδροκεφαλή, τα τοιχώματα των κυλίνδρων, οι βαλβίδες κτλ, απορροφούν μεγάλη ποσότητα θερμότητας που πρέπει να αφαιρεθεί.
Η θερμοκρασία στα διάφορα σημεία πρέπει να διατηρείται σε ορισμένα όρια, διαφορετικά υπάρχει κίνδυνος να δημιουργηθούν προβλήματα με καταστροφικές συνέπειες για τη λειτουργία ή ακόμη και για την ίδια τη μηχανή. Τα πιο βασικά προβλήματα από την αύξηση της θερμοκρασίας είναι:
1. Στρεβλώνουν και παραμορφώνονται τα τοιχώματα του θαλάμου καύσης, η κεφαλή του εμβόλου, το πάνω μέρος του κυλίνδρου και η περιοχή των θυρίδων εξαγωγής, με αποτέλεσμα να παρατηρούνται διαρροές αερίων, απώλεια ισχύος, κάψιμο βαλβίδων ακόμη και ράγισμα των κυλίνδρων.
2. Το λάδι καίγεται ή ανθρακώνεται, με αποτέλεσμα να καταστρέφεται η προστατευτική λιπαντική μεμβράνη στα τοιχώματα των εξαρτημάτων και έτσι να φθείρονται.
3. Το νέο μείγμα που εισέρχεται στον κύλινδρο ζεσταίνεται, με αποτέλεσμα να μειώνεται η πυκνότητά του και παράλληλα η απόδοση της μηχανής.
4. Το μείγμα προαναφλέγεται από τα θερμά τοιχώματα του θαλάμου καύσης.
Η θερμοκρασία όμως δεν πρέπει να μειώνεται σε μεγάλο βαθμό, γιατί θα προκύψουν άλλα προβλήματα:
1. Για την καλύτερη εξαέρωση του καυσίμου είναι απαραίτητη η θερμότητα. Το καύσιμο με κακή εξαέρωση κάθεται στα τοιχώματα του κυλίνδρου και καταστρέφει τις λιπαντικές ιδιότητες του λαδιού.
2. Όταν η θερμοκρασία στα τοιχώματα του κυλίνδρου είναι πολύ χαμηλή, οι υδρατμοί που δημιουργούνται κατά την ανάφλεξη συμπυκνώνονται πάνω σ’ αυτά και δημιουργούν λάσπη με το λιπαντικό λάδι, πράγμα που προκαλεί οξείδωση (σκούριασμα) στα εξαρτήματα.
Απ’ όσα αναφέραμε πιο πάνω, βγαίνει το συμπέρασμα ότι η θερμοκρασία δεν πρέπει να είναι πολύ ψηλή, αλλά ούτε και πολύ χαμηλή.
Όταν η θερμοκρασία διατηρείται γύρω στους 200ο – 250ο C στους κυλίνδρους και στα εξαρτήματα στο χώρο καύσης, η μηχανή θα εργάζεται ικανοποιητικά.
Σκοπός του συστήματος ψύξης είναι να διατηρεί τη θερμοκρασία στα αποτελεσματικότερα για τη λειτουργία της μηχανής επίπεδα, σε όλες τις ταχύτητες και σε όλες τις συνθήκες οδήγησης του αυτοκινήτου.
Στις μηχανές αυτοκινήτων χρησιμοποιούνται και οι δύο τύποι συστημάτων ψύξης: το αερόψυκτο και το υδρόψυκτο σύστημα.
Στη συνέχεια θα εξετάσουμε και τους δύο τύπους, αλλά περισσότερο θα ασχοληθούμε με το υδρόψυκτο που είναι πιο διαδεδομένο.
2. Υδρόψυκτο σύστημα
Στο υδρόψυκτο σύστημα η θερμοκρασία αφαιρείται από τα εξαρτήματα με ψυκτικό μέσο, συνήθως νερό, στο οποίο συχνά προστίθενται διάφορα χημικά πρόσθετα. Το νερό χρησιμοποιείται ως ψυκτικό μέσο λόγω χαμηλού κόστους, παρόλο που έχει και μερικά μειονεκτήματα, όπως χαμηλό σημείο βρασμού και ψηλό σημείο πήξης και διάβρωσης των μετάλλων με τα οποία έρχεται σε επαφή.
Τα μειονεκτήματα αυτά εξουδετερώνονται:
• με τη μετατροπή του συστήματος σε σφραγισμένο το οποίο μπορεί να εργάζεται υπό πίεση, έτσι ώστε να αυξάνεται η θερμοκρασία βρασμού του ψυκτικού υγρού και
• με την προσθήκη αντιπηκτικού για τη μείωση της διάβρωσης και της θερμοκρασίας πήξης.
Η κυκλοφορία του νερού στους υδροθαλάμους μπορεί να γίνει με φυσικό τρόπο ή αναγκαστικά. Ανάλογα με τον τρόπο κυκλοφορίας του νερού, διαμορφώνεται και το σύστημα ψύξης.
Σήμερα αυτό που χρησιμοποιείται είναι το υδρόψυκτο σύστημα με αναγκαστική κυκλοφορία.
Οι μηχανές εσωτερικής καύσης συνεχώς εξελίσσονται. Την εξέλιξη αυτή έπρεπε να ακολουθήσει και το σύστημα ψύξης που, όπως έχουμε αναφέρει, συμβάλλει στην αποτελεσματική λειτουργία των μηχανών.
|
|
|