strona główna Mechanika Chłodzenie silników korbowo-tłokowych
2015-07-02, ostatnia aktualizacja 2015-07-02 06:22

Podręcznik mechaniki pojazdowej

Chłodzenie silników korbowo-tłokowych

Widok pompy układu chłodzenia

Schaeffler

Widok pompy układu chłodzenia

Poza generowaniem pożądanej energii kinetycznej, silniki korbowo-tłokowe wytwarzają również znaczną energię termiczną, a nadmierna temperatura może uszkodzić takie elementy, jak głowice, tłoki i zawory.

Dlatego silniki muszą być chłodzone, co we współczesnych konstrukcjach jest realizowane niemal wyłącznie za pomocą płynu chłodniczego przetłaczanego w wymuszonym obiegu. Początkowo tę funkcję pełniła zwykła woda i stąd przetrwała do dziś w niektórych językach nazwa "pompa wody" na określenie  pompy układu chłodzenia.

Płyny te dzięki zawartości substancji przeciwdziałających ich zamarzaniu (np. glikolu etylowego) zapobiegają częstym dawniej awariom silników rozsadzanych tworzącym się lodem. Dodatkowo mają one podwyższoną temperaturę wrzenia, więc chronią układ przed gwałtownym parowaniem cieczy, a także stanowią powłokę ochronną przeciw korozji kanałów obiegu. Kluczowe elementy układu chłodzenia to pompa wymuszająca obieg płynu i termostat utrzymujący stałą roboczą temperaturę silnika.

Wirnik pompy jest tak skonstruowany, aby zapewniał optymalną efektywność tłoczenia i minimalizował ryzyko wystąpienia zjawiska kawitacji. Stosowane jeszcze kilka lat temu wirniki żeliwne lub stalowe zastąpione zostały częściami wykonywanymi z tworzyw sztucznych. Dzięki temu ograniczono ich masę obciążającą łożyska i zmniejszono ryzyko kawitacji. Pompa może być napędzana bezpośrednio przez wał rozrządu albo zintegrowana z pasowym (obecnie najczęściej wielorowkowym) napędem osprzętu.

Eksploatacyjna trwałość pompy zależy głównie od jakości zastosowanych w niej łożysk. Są to dziś przeważnie łożyska dwurzędowe, często bez bieżni wewnętrznej, zastępowanej odpowiednio gładką powierzchnią wałka. Pozwala to uzyskać więcej przestrzeni dla elementów tocznych, z korzyścią dla ich zdolności przenoszenia obciążeń. Poza tym taka konstrukcja stanowi ekonomiczne rozwiązanie łączące zalety łożysk kulkowych i wałeczkowych.

Schaeffler

Zestaw INA KIT z pompą

Uszczelnieniem połączenia korpusu pompy z kadłubem silnika są zazwyczaj uszczelki papierowe, gumowe lub silikonowe. Przy zastosowaniu uszczelek papierowych i tzw. O-ringów skuteczne uszczelnienie nie wymaga użycia dodatkowych środków. Przy innych elementach uszczelniających stosuje się chętnie masy silikonowe, lecz należy używać ich ostrożnie i oszczędnie, by nadmiar silikonu nie powodował uszkodzeń innych elementów. W kwestiach tych zawsze trzeba przestrzegać instrukcji producenta pojazdu, a mówią one przeważnie,

iż cienka warstwa uszczelniającej pasty jest w zupełności wystarczająca, a nie grozi przedostaniem się jej nadmiaru do wnętrza układu chłodzenia, co może spowodować zatkanie kanałów chłodnicy.

Wałek, czyli oś wirnika, jest uszczelniony względem korpusu pompy za pomocą czołowego mechanicznego uszczelnienia osiowego, którego ślizgowe elementy wykonane są z węglika krzemu i dociskanej do niego sprężyną twardej powłoki węglowej. Jest to uszczelnienie konstrukcyjnie proste, lecz w pełni wystarczające i trwałe. Standardowych uszczelnień promieniowych (tzw. simeringów) w pompach układu chłodzenia w ogóle się nie stosuje.


 

Wasi dostawcy

Polecane


ver. 2023#2