תקנות פליטה חדשות הובילו לשינויים מסיביים באופן הקירור של מנועי דיזל. למנועים ישנים יותר היה מעגל מים עם מעיל יחיד (באמצעות תערובת של אתילן גליקול ומים) שהיה אחראי על הוצאת החום מהמנוע והובלתו לרדיאטור. מספיק פשוט, נכון?

מהר קדימה להיום! המנועים מצוידים כעת במעגלי קירור נפרדים, מצננים לאחר, מעגלים מקוררים באוויר הטעינה ואפילו מעגלי קירור שמן. מאמר זה מתאר חלק מהמערכות הללו, ואת הרדיאטורים המשמשים לקירורן.

נתחיל עם הבסיסי ביותר, מעגל המים עם מעיל יחיד. כאן, נוזל הקירור מופץ דרך מעברים פנימיים בבלוק המנוע כדי לחלץ ולהוביל חלק מהחום שנוצר ממחזור הבעירה. זהו מעגל בודד מכיוון שכל מי הקירור מוחזרים על ידי משאבת מים אחת המותקנת על מנוע.

SCAC מייצג “אחר קירור מעגל נפרד”. טכנולוגיה זו מזרימה את מי המעיל בצורה רגילה, אך מתווסף מעגל מים נפרד לקירור אוויר היניקה של המנוע לאחר לחץ על ידי מגדש הטורבו. על ידי זרימת מי קירור דרך מצנן האפטר, המנוע מסוגל לפעול ביעילות רבה יותר ולהפיק יותר כוח סוס. מערכת זו משתמשת בשתי משאבות מים מותקנות במנוע, וכל מעגל נשאב לליבת רדיאטור בודדת לקירור.

ATAAC מייצג אוויר-לאוויר-אחר-קירור, הידוע גם בשם CAC (מקורר-טעינה). מערכת זו משתמשת באוויר כפוי (במקום במים) כדי לקרר את האוויר המוגדש טורבו לפני שהוא נכנס לתא הבעירה של המנוע. בדומה לתכנון ה-SCAC, המטרה היא להוריד את טמפרטורות צריכת המנוע כדי לשפר את הפליטות ואת יעילות ההספק.

אז איך מערכות אלו משפיעות על מחליפי חום חיצוניים (רדיאטורים)?

מנועים המצוידים במעגל משולב של מים ומקרר אפטר הם פשוטים למדי. ישנם שני מעגלי מים, כל אחד בנפרד לרדיאטור עם ליבה מפוצלת, או עם ליבה כפולה. בעת שימוש ברדיאטור מרוחק (לא מותקן על המנוע), יש להתחשב במגבלות משאבת המים והמשאבת האפטר-קולר של המנוע. בתרחיש הגרוע ביותר, מחליפי חום של מעטפת וצינור משמשים להזרמת מעגלי המנוע, ומשאבות עזר משמשות להזרמת נוזל הקירור לרדיאטור המרוחק. זה מכונה חבילת קירור רדיאטור מרחוק כפול לולאה.

מנועים המצוידים במעגלים מקוררי אוויר טעינה הם קצת יותר מסובכים. מעגל האוויר-טעינה רגיש מאוד אפילו לירידת הלחץ הקטנה ביותר במערכת הצנרת שלו. זה מחייב מרחק מינימלי בין המנוע למקרר אוויר הטעינה. בעוד רדיאטורים מותקנות בסט הם הנפוצים ביותר, לעיתים נדרשות חבילות רדיאטורים מרוחקים. במקרים אלה, מכלול תיבת אוויר של מצנן אוויר נוזל לאוויר, אוויר טעינה מותקן על ידי המנוע. מכלול זה מועבר לאחר מכן לרדיאטור מרוחק, עם משאבות עזר המספקות את זרימת נוזל הקירור הדרושה.

מנועים המצוידים בעיצובי SCAC משתמשים ברדיאטור ליבה מוערם (מכלול רדיאטור יחיד עם שתי ליבות מוערמות) או רדיאטור מפוצל (מכלול רדיאטור יחיד עם ליבות זו לצד זו). כל ליבה מחוברת למשאבת הסחרור המתאימה (משאבת JW לליבה של מים ז’קט, ומשאבת AC לליבה של המקרר האפטר). ביישומי רדיאטור מרוחקים, מגבלות ראש המשאבה עשויות לדרוש שימוש במשאבות עזר ובמחליפי חום של מעטפת וצינורות.

להלן מספר מחשבות שכדאי לזכור בעת בחירת ערכת גנרטורים עבור יישום מסוים:

  • אם הרדיאטור יהיה מותקן על המנוע, הקפד לקחת בחשבון את עליית הטמפרטורה על פני המנוע (כלומר: טמפרטורת פעולת הרדיאטור = אוויר הסביבה פלוס עליית טמפרטורת הסביבה הנצפית כשהאוויר זורם מעל המנוע.
  • לחשב את דרישות זרימת האוויר ואת מגבלות ההתנגדות הסטטית החיצונית המקסימלית של הרדיאטור. מסור מידע זה ליצרן תעלות הרדיאטור ולספק התריסים כדי להבטיח שזרימת האוויר של הרדיאטור אינה מוגבלת יתר על המידה.
  • עבור יישומי רדיאטור מרוחקים, מהנדס מכונות צריך לחשב את נפילות הלחץ הקשורות לצנרת מהמנוע אל הרדיאטור. יש להשוות ערכים אלו מול דפי הנתונים של משאבת המים של המנוע.
  • כשמדובר במערכות קירור, יצרני מנועים שונים מיישמים לרוב טכנולוגיות שונות באופן מהותי עבור אותו דירוג מנוע. יצרן שמשתמש בעיצוב SCAC עבור דירוג נתון עשוי להתחרות מול יצרן אחר המשתמש בעיצוב AATAC. אם הפרויקט שלך יציע הצעות תחרותיות, העיצוב שלך צריך לקחת בחשבון את התרחיש הגרוע ביותר.
  • התייעץ עם יצרני מנועים שונים או עם יצרן רדיאטורים עצמאי כדי שתוכל להיות מודע לכל מגבלות מערכת הקירור שהן קריטיות לעיצוב שלך.

כמה חשיפה הייתה לך עם מערכות הקירור החדשות האלה? האם נתקלת במחסור במידע בנושא זה? אנא שתפו את ההערות או השאלות שלכם.

Recommended Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *