Polttomoottorin jäähdytys - Internal combustion engine cooling
Polttomoottorin jäähdytys käyttää joko ilmaa tai nestettä polttomoottorin hukkalämmön poistamiseen . Pienissä tai erikoiskäyttöisissä moottoreissa jäähdytys ilmakehän ilmalla tekee kevyestä ja suhteellisen yksinkertaisesta järjestelmästä. Vesikulkuneuvot voivat käyttää suoraan ympäristöstä peräisin olevaa vettä moottoriensa jäähdyttämiseen. Lentokoneiden ja pinta-ajoneuvojen vesijäähdytteisissä moottoreissa hukkalämpö siirretään moottorin läpi pumpatusta suljetusta vesipiiristä jäähdyttimen avulla ympäröivään ilmakehään .
Veden lämpökapasiteetti on korkeampi kuin ilman, ja se voi siirtää lämpöä nopeammin pois moottorista, mutta jäähdytin ja pumppausjärjestelmä lisää painoa, monimutkaisuutta ja kustannuksia. Suuremmat moottorit tuottavat enemmän hukkalämpöä, mutta voivat siirtää enemmän painoa, mikä tarkoittaa, että ne ovat yleensä vesijäähdytteisiä. Säteismoottorit antavat ilmaa kulkea suoraan jokaisen sylinterin ympärille, mikä antaa niille edun ilmajäähdytykseen verrattuna suoriin moottoreihin , litteisiin moottoreihin ja V -moottoreihin . Pyörivillä moottoreilla on samanlainen kokoonpano, mutta myös sylinterit pyörivät jatkuvasti, mikä luo ilmavirran myös ajoneuvon ollessa paikallaan.
Lentokoneiden suunnittelu suosii voimakkaammin kevyempää ja ilmajäähdytteistä mallia. Pyörivät moottorit olivat suosittuja lentokoneissa ensimmäisen maailmansodan loppuun asti , mutta niillä oli vakavia vakaus- ja tehokkuusongelmia. Säteismoottorit olivat suosittuja toisen maailmansodan loppuun asti, kunnes kaasuturbiinimoottorit korvasivat ne suurelta osin. Nykyaikaiset potkurikäyttöiset polttomoottoriset lentokoneet ovat edelleen suurelta osin ilmajäähdytteisiä. Nykyaikaiset autot suosivat yleensä tehoa painon sijaan, ja niissä on tyypillisesti vesijäähdytteiset moottorit. Nykyaikaiset moottoripyörät ovat kevyempiä kuin autot, ja molemmat jäähdytysmenetelmät ovat yleisiä. Jotkut urheilumoottoripyörät jäähdytettiin sekä ilmalla että öljyllä ( ruiskutettiin männänpäiden alle ).
Yleiskatsaus
Lämpömoottorit tuottavat mekaanista voimaa ottamalla energiaa lämpövirroista, aivan kuten vesipyörä ottaa mekaanisen voiman etäisyyden läpi putoavasta massavirrasta. Moottorit ovat tehottomia, joten moottoriin tulee enemmän lämpöenergiaa kuin mekaanisena tehona; ero on hukkalämpö, joka on poistettava. Polttomoottorit poistavat hukkalämmön viileän tuloilman, kuumien pakokaasujen ja moottorin nimenomaisen jäähdytyksen kautta.
Tehokkaammilla moottoreilla on enemmän energiaa mekaanisena liikkeenä ja vähemmän kuin hukkalämpöä. Osa hukkalämmöstä on välttämätöntä: se ohjaa lämpöä moottorin läpi, aivan kuten vesipyörä toimii vain, jos jätevedessä on jonkin verran poistumisnopeutta (energiaa) sen kuljettamiseksi pois ja tilaa enemmän vettä. Näin ollen kaikki lämpömoottorit tarvitsevat jäähdytystä toimiakseen.
Jäähdytystä tarvitaan myös siksi, että korkeat lämpötilat vahingoittavat moottorin materiaaleja ja voiteluaineita ja tulevat entistä tärkeämmiksi kuumassa ilmastossa. Polttomoottorit polttavat polttoainetta moottorimateriaalien sulamislämpötilaa kuumempaa ja riittävän kuumaa sytyttääkseen voiteluaineet. Moottorin jäähdytys poistaa energian riittävän nopeasti pitämään lämpötilan alhaisena, jotta moottori voi selviytyä.
Jotkut tehokkaat moottorit toimivat ilman nimenomaista jäähdytystä ja vain satunnaisia lämpöhäviöitä, mikä on nimeltään adiabatic . Tällaiset moottorit voivat saavuttaa korkean hyötysuhteen, mutta vaarantavat tehon, käyttöjakson, moottorin painon, kestävyyden ja päästöt.
Perusperiaatteet
Useimmat polttomoottorit jäähdytetään nesteellä käyttämällä joko ilmaa (kaasumaista nestettä) tai nestemäistä jäähdytysnestettä, joka johdetaan ilmalla jäähdytetyn lämmönvaihtimen ( jäähdyttimen ) läpi . Merimoottoreilla ja joillakin paikallaan olevilla moottoreilla on valmis pääsy suureen määrään vettä sopivassa lämpötilassa. Vettä voidaan käyttää suoraan moottorin jäähdyttämiseen, mutta siinä on usein sakkaa, joka voi tukkia jäähdytyskanavat, tai kemikaaleja, kuten suolaa, jotka voivat vahingoittaa moottoria. Siten moottorin jäähdytysnestettä voidaan ajaa lämmönvaihtimen läpi, jonka vesistö jäähdyttää.
Useimmat nestejäähdytteiset moottorit käyttävät veden ja kemikaalien, kuten pakkasnesteen ja ruosteenestoaineiden, seosta . Teollisuuden termi pakkasnesteseokselle on "moottorin jäähdytysneste". Jotkut jäätymisenestoaineet eivät käytä ollenkaan vettä, vaan käyttävät eri ominaisuuksia omaavaa nestettä, kuten propyleeniglykolia tai propyleeniglykolin ja etyleeniglykolin yhdistelmää . Useimmat ilmajäähdytteiset moottorit käyttävät nestemäistä öljyjäähdytystä, jotta voidaan ylläpitää hyväksyttävät lämpötilat sekä moottorin kriittisille osille että itse öljylle. Useimmat nestejäähdytteiset moottorit käyttävät jonkin verran ilmajäähdytystä, ja tuloilma jäähdyttää palotilan. Poikkeuksena ovat Wankel -moottorit , joissa jotkut polttokammion osat eivät koskaan jäähdy imulla, mikä vaatii lisäponnisteluja onnistuneeseen toimintaan.
Jäähdytysjärjestelmällä on monia vaatimuksia. Yksi keskeinen vaatimus on palvella koko moottoria riittävästi, koska koko moottori epäonnistuu, jos vain yksi osa ylikuumenee. Siksi on erittäin tärkeää, että jäähdytysjärjestelmä pitää kaikki osat sopivan alhaisissa lämpötiloissa. Nestejäähdytteiset moottorit voivat vaihdella moottorilohkon läpi kulkevien käytävien kokoa niin, että jäähdytysnesteen virtaus voidaan räätälöidä kunkin alueen tarpeisiin. Paikat, joissa on joko korkeita huippulämpötiloja (kapeita saaria palokammion ympärillä) tai suurta lämmönvirtausta (poistoaukkojen ympärillä), voivat vaatia runsasta jäähdytystä. Tämä vähentää kuumia pisteitä, joita on vaikeampi välttää ilmajäähdytyksellä. Ilmajäähdytteiset moottorit voivat myös muuttaa jäähdytystehoaan käyttämällä lähempänä toisistaan sijaitsevia jäähdytysripoja tällä alueella, mutta tämä voi tehdä niiden valmistuksesta vaikeaa ja kallista.
Vain moottorin kiinteät osat, kuten lohko ja pää, jäähdytetään suoraan pääjäähdytysjärjestelmästä. Liikkuvien osien, kuten mäntien, ja vähemmässä määrin kampiakselin ja kiertokankojen on luotettava voiteluöljyyn jäähdytysaineena tai hyvin rajalliseen johtavuuteen lohkoon ja sitten pääjäähdytysnesteeseen. Suorituskykyisissä moottoreissa on usein lisäöljyä, joka ylittää voitelun tarpeen, ruiskutetaan ylöspäin männän pohjaan vain lisäjäähdytyksen vuoksi. Ilmajäähdytteiset moottoripyörät turvautuvat usein voimakkaasti öljynjäähdytykseen sylinteriputkien ilmajäähdytyksen lisäksi.
Nestejäähdytteisissä moottoreissa on yleensä kiertovesipumppu. Ensimmäiset moottorit turvautuivat pelkästään termosifonijäähdytykseen , jossa kuuma jäähdytysneste jätti moottorilohkon yläosan ja siirtyi jäähdyttimeen, jossa se jäähdytettiin ennen kuin se palaa moottorin pohjaan. Kiertoa käytettiin pelkällä konvektiolla.
Muita vaatimuksia ovat kustannukset, paino, luotettavuus ja itse jäähdytysjärjestelmän kestävyys.
Johtava lämmönsiirto on verrannollinen materiaalien lämpötilaeroon. Jos moottorin metallin lämpötila on 250 ° C ja ilman lämpötila 20 ° C, jäähdytyksen lämpötilaero on 230 ° C. Ilmajäähdytteinen moottori käyttää tätä eroa. Sitä vastoin nestejäähdytteinen moottori saattaa kaataa lämpöä moottorista nesteeksi, lämmittäen nesteen 135 ° C: seen (veden normaali kiehumispiste 100 ° C voidaan ylittää, koska jäähdytysjärjestelmä on sekä paineistettu että käyttää pakkasnestettä), joka jäähdytetään sitten 20 ° C: n ilmalla. Jokaisessa vaiheessa nestejäähdytteisen moottorin lämpötilaero on puolet, joten aluksi näyttää siltä, että se tarvitsee kaksinkertaisen jäähdytysalueen.
Kuitenkin jäähdytysnesteen ominaisuudet (vesi, öljy tai ilma) vaikuttavat myös jäähdytykseen. Esimerkiksi vertaamalla vettä ja öljyä jäähdytysaineiksi, yksi gramma öljyä voi absorboida noin 55% lämmöstä samalla lämpötilan nousulla (kutsutaan ominaislämpökapasiteetiksi ). Öljyn veden tiheys on noin 90%, joten tietty määrä öljyä voi absorboida vain noin 50% saman vesitilavuuden energiasta. Veden lämmönjohtavuus on noin neljä kertaa suurempi kuin öljyn, mikä voi edistää lämmönsiirtoa. Öljyn viskositeetti voi olla kymmenen kertaa suurempi kuin veden, mikä lisää öljyn jäähdytykseen tarvittavaa energiaa ja pienentää moottorin nettotehoa.
Ilmaa ja vettä verrattaessa ilmalla on huomattavasti pienempi lämpökapasiteetti grammaa ja tilavuutta kohden (4000) ja alle kymmenesosa johtavuudesta, mutta myös paljon pienempi viskositeetti (noin 200 kertaa pienempi: 17,4 × 10−6 Pa · s ilmaa vastaan 8,94) × 10 −4 Pa · s vedelle). Jatkamalla laskemista kahdesta yllä olevasta kappaleesta, ilmajäähdytys tarvitsee kymmenen kertaa pinta -alasta, siis evät ja ilma 2000 kertaa virtausnopeuden ja siten kierrätysilmapuhallin kymmenen kertaa kierrätysvesipumpun tehon.
Lämmön siirtäminen sylinteristä suurelle pinta -alueelle ilmajäähdytystä varten voi aiheuttaa ongelmia, kuten vaikeuksia hyvän lämmönsiirron kannalta tarvittavien muotojen valmistuksessa ja tilaa, joka tarvitaan suuren ilmamäärän vapaaseen virtaukseen. Vesi kiehuu suunnilleen samassa lämpötilassa kuin moottorin jäähdytys. Tästä on se etu, että se imee paljon energiaa hyvin pienellä lämpötilan nousulla (nimeltään höyrystymislämpö ), mikä on hyvä pitää asiat viileinä, etenkin yhden jäähdytysnestevirtauksen johtamiseksi useiden kuumien esineiden yli ja tasaisen lämpötilan saavuttamiseksi. Sitä vastoin ilman kuljettaminen useiden kuumien esineiden yli sarjassa lämmittää ilmaa jokaisessa vaiheessa, joten ensimmäinen voi jäähtyä liikaa ja viimeinen alijäähtyä. Kuitenkin, kun vesi kiehuu, se on eristin, joka johtaa äkilliseen jäähdytyksen menetykseen höyrykuplien muodostumisen yhteydessä. Höyry voi palata veteen, kun se sekoittuu muihin jäähdytysnesteisiin, joten moottorin lämpömittari voi ilmaista hyväksyttävän lämpötilan, vaikka paikalliset lämpötilat ovat riittävän korkeita, jotta vaurioita tapahtuu.
Moottori tarvitsee erilaisia lämpötiloja. Tuloaukon, mukaan lukien turbokompressori, sisääntuloaukot ja imuventtiilit, on oltava mahdollisimman kylmä. Vastavirtalämmönvaihdin, jossa on pakotettu jäähdytysilma, tekee työnsä. Sylinterin seinät eivät saa lämmittää ilmaa ennen puristusta, mutta eivät myöskään jäähdyttää kaasua palamisen yhteydessä. Kompromissi on seinän lämpötila 90 ° C. Öljyn viskositeetti on optimoitu juuri tätä lämpötilaa varten. Kaikki pakoputken ja turboahtimen turbiinin jäähdytykset vähentävät turbiinin käytettävissä olevaa tehoa, joten pakojärjestelmä on usein eristetty moottorin ja turboahtimen väliin, jotta pakokaasut pysyvät mahdollisimman kuumina.
Jäähdytysilman lämpötila voi vaihdella selvästi alle pakkasen 50 ° C: seen. Lisäksi kun pitkän matkan veneen tai rautatieliikenteen moottorit voivat toimia tasaisella kuormituksella, maantieajoneuvojen kuormitus vaihtelee usein suuresti ja nopeasti. Siten jäähdytysjärjestelmä on suunniteltu vaihtelemaan jäähdytystä, joten moottori ei ole liian kuuma eikä liian kylmä. Jäähdytysjärjestelmän säätö sisältää säädettävät ohjauslevyt ilmavirrassa (joita kutsutaan joskus "ikkunaluukiksi" ja joita käytetään yleisesti pneumaattisella "suljinlaitteella"); tuuletin, joka toimii joko moottorista riippumatta, kuten sähkötuuletin, tai jossa on säädettävä kytkin; termostaatti- venttiili tai termostaatti , joka voi estää jäähdytysnesteen virtauksen, kun liian viileä. Lisäksi moottorilla, jäähdytysnesteellä ja lämmönvaihtimella on jonkin verran lämpökapasiteettia, mikä tasoittaa lämpötilan nousua lyhyissä sprintteissä. Jotkin moottorin ohjaimet sammuttavat moottorin tai rajoittavat sen puolikaasuun, jos se ylikuumenee. Nykyaikaiset elektroniset moottorin säätimet säätävät jäähdytystä kaasun perusteella ennakoimaan lämpötilan nousua ja rajoittavat moottorin tehoa kompensoidakseen rajallisen jäähdytyksen.
Lopuksi muut huolenaiheet voivat hallita jäähdytysjärjestelmän suunnittelua. Esimerkiksi ilma on suhteellisen huono jäähdytysneste, mutta ilmajäähdytysjärjestelmät ovat yksinkertaisia, ja vikaantumisaste kasvaa tyypillisesti vikapisteiden lukumäärän neliönä. Lisäksi jäähdytysteho pienenee vain hieman pienillä ilmajäähdytysnestevuodoilla. Jos luotettavuus on äärimmäisen tärkeää, kuten lentokoneissa, voi olla hyvä kompromissi luopua tehokkuudesta, pitkäikäisyydestä (moottorin uusintaväli) ja hiljaisuudesta hieman paremman luotettavuuden saavuttamiseksi; rikkoutuneen lentokoneen moottorin seuraukset ovat niin vakavat, että pienikin luotettavuuden lisäys kannattaa luopua muista hyvistä ominaisuuksista sen saavuttamiseksi.
Ilma- ja nestejäähdytteisiä moottoreita käytetään yleisesti. Jokaisella periaatteella on etunsa ja haittansa, ja tietyt sovellukset voivat suosia yhtä toista. Esimerkiksi useimmat autot ja kuorma-autot käyttävät nestejäähdytteisiä moottoreita, kun taas monet pienet lentokone- ja edulliset moottorit ovat ilmajäähdytteisiä.
Yleistämisvaikeudet
Ilma- ja nestejäähdytteisistä moottoreista on vaikea tehdä yleistyksiä. Ilmajäähdytteiset dieselmoottorit valitaan luotettavuudeksi myös äärimmäisessä kuumuudessa, koska ilmajäähdytys olisi yksinkertaisempi ja tehokkaampi selviytymään äärimmäisistä lämpötiloista talven syvyyksillä ja kesän korkeudella kuin vesijäähdytysjärjestelmät, ja niitä käytetään usein tilanteissa, joissa moottori käy ilman valvontaa kuukausia kerrallaan.
Samoin on yleensä toivottavaa minimoida lämmönsiirtovaiheiden lukumäärä lämpötilaeron maksimoimiseksi kussakin vaiheessa. Kuitenkin Detroit Dieselin kaksitahtimoottorimoottorit käyttävät yleensä öljyä, joka jäähdytetään vedellä, ja vesi vuorostaan ilmajäähdytyksellä.
Jäähdytysnestettä käytetään monissa nestejäähdytteinen moottorit on uusittava aika ajoin, ja voi jäätyä tavallisissa lämpötiloissa, mikä aiheuttaa pysyviä vaurioittaa moottoria, kun se laajenee. Ilmajäähdytteiset moottorit eivät vaadi jäähdytysnesteen huoltoa eivätkä ne vaurioidu jäätymisestä. Propeeniglykoliin perustuva jäähdytysneste on kuitenkin nestemäistä -55 ° C: seen, kylmempää kuin monissa moottoreissa; kutistuu hieman, kun se kiteytyy, välttäen siten vaurioita; ja sen käyttöikä on yli 10 000 tuntia, mikä on olennaisesti monien moottoreiden käyttöikä.
Ilmajäähdytteisellä moottorilla on yleensä vaikeampaa saavuttaa joko vähäiset päästöt tai melu, mikä on kaksi muuta syytä, miksi useimmat tieajoneuvot käyttävät nestejäähdytteisiä moottoreita. Suurten ilmajäähdytteisten moottoreiden rakentaminen on myös usein vaikeaa, joten lähes kaikki ilmajäähdytteiset moottorit ovat alle 500 kW (670 hv ), kun taas suuret nestejäähdytteiset moottorit ylittävät 80 MW (107000 hv) ( Wärtsilä-Sulzer RTA96-C 14 -sylinterinen diesel).
Ilmajäähdytys
Henkilöautot ja kuorma -autot, joissa käytettiin suoraa ilmajäähdytystä (ilman väliainetta), rakennettiin pitkän ajan kuluessa alusta alkaen ja päättyivät pieneen ja yleensä tunnistamattomaan tekniseen muutokseen. Ennen toista maailmansotaa vesijäähdytteiset autot ja kuorma-autot ylikuumentuivat rutiininomaisesti kiipeillessään vuoristotiellä, jolloin syntyi kiehuvaa jäähdytysvettä. Tätä pidettiin normaalina, ja tuolloin useimmilla tunnetuilla vuoristoteillä oli autokorjaamoja, jotka palvelevat moottoreiden ylikuumenemista.
ACS (Auto Club Suisse) ylläpitää tuon ajan historiallisia muistomerkkejä Susten Passilla, jossa on kaksi jäähdyttimen täyttöasemaa. Näissä on ohjeet valetusta metallitaulusta ja pallomainen pohjakastelukannu, joka roikkuu vesiputken vieressä. Pallomaisen pohjan tarkoituksena oli estää sen laskeminen alas ja olla siten hyödytön talon ympärillä, vaikka se varastettiin, kuten kuvassa näkyy.
Tänä aikana eurooppalaiset yritykset, kuten Magirus-Deutz, rakensivat ilmajäähdytteisiä dieselkuorma-autoja, Porsche rakensi ilmajäähdytteisiä maataloustraktoreita ja Volkswagen tuli tunnetuksi ilmajäähdytteisten henkilöautojen kanssa. Yhdysvalloissa Franklin rakensi ilmajäähdytteisiä moottoreita.
Ilmajäähdytystä suosittiin monien vuosien ajan sotilaskäyttöön, koska nestejäähdytysjärjestelmät ovat alttiimpia sirpaleiden aiheuttamille vaurioille .
Tšekki pohjainen yritys Tatra on tunnettu laajaliikkeisen ilmajäähdytteinen V8 autonmoottorit; Tatra -insinööri Julius Mackerle julkaisi kirjan siitä. Ilmajäähdytteiset moottorit ovat paremmin sopeutuneet äärimmäisen kylmiin ja kuumiin ympäristön lämpötiloihin: voit nähdä, että ilmajäähdytteiset moottorit käynnistyvät ja käyvät pakkasissa, jotka takavarikoivat vesijäähdytteiset moottorit ja jatkavat työtä, kun vesijäähdytteiset moottorit alkavat tuottaa höyrysuihkuja. Ilmajäähdytteiset moottorit voivat olla termodynaamisen kannalta etu korkeamman käyttölämpötilan vuoksi. Pahin ongelma ilmajäähdytteisissä lentokoneiden moottoreissa oli niin sanottu " iskujäähdytys ", kun lentokone sukelsi sukellukseen kiipeilyn tai vaakasuoran lennon jälkeen, kun kaasu oli auki ja moottori ei ollut kuormitettu, kun lentokone sukelsi ja tuotti vähemmän lämpöä, ja moottorin jäähdytysilman virtaus lisääntyy, seurauksena voi olla katastrofaalinen moottorivika, koska moottorin eri osissa on erilaiset lämpötilat ja siten erilaiset lämpölaajenemiset. Tällaisissa olosuhteissa moottori voi tarttua kiinni, ja mikä tahansa äkillinen muutos tai epätasapaino moottorin tuottaman lämmön ja jäähdytyksen haihduttaman lämmön suhteessa voi johtaa moottorin suurempaan kulumiseen, mikä johtuu myös moottorin osien välisistä lämpölaajenemiseroista , nestejäähdytteiset moottorit, joiden käyttölämpötilat ovat vakaampia ja tasaisempia.
Nestejäähdytys
Nykyään useimmat auto- ja suuret IC-moottorit ovat nestejäähdytteisiä.
.svg)
.svg)
Nestejäähdytystä käytetään myös merenkulkuneuvoissa (alukset, ...). Alusten osalta merivettä käytetään enimmäkseen jäähdytykseen. Joissakin tapauksissa käytetään myös kemiallisia jäähdytysaineita (suljetuissa järjestelmissä) tai ne sekoitetaan merivesijäähdytykseen.
Siirtyminen ilmajäähdytyksestä
Ilmajäähdytyksen vaihtaminen nestejäähdytykseen tapahtui toisen maailmansodan alussa, kun Yhdysvaltain armeija tarvitsi luotettavia ajoneuvoja. Kiehuvien moottoreiden aihetta käsiteltiin, tutkittiin ja ratkaisu löytyi. Edellinen patterit ja moottorin lohkot ovat oikein suunniteltu ja selviytyi kestävyys testejä, mutta käytetyn veden pumput vuotavat grafiitti -lubricated "köysi" tiiviste ( gland ) pumpun akselille. Tiiviste on peritty höyrykoneilta, joissa vesihäviö hyväksytään, koska höyrykoneet kuluttavat jo suuria määriä vettä. Koska pumpun tiiviste vuotoi lähinnä pumpun käydessä ja moottori oli kuuma, vesihäviö haihtui huomaamattomasti jättäen parhaimmillaan pienen ruosteisen jäljen moottorin pysähtyessä ja jäähtyessä, mikä ei paljastanut merkittävää vesihukkaa. Auton jäähdyttimissä (tai lämmönvaihtimissa ) on ulostulo, joka syöttää jäähdytettyä vettä moottoriin, ja moottorissa on ulostulo, joka syöttää lämmitettyä vettä jäähdyttimen yläosaan. Veden kiertoa avustaa pyörivä pumppu, jolla on vain vähäinen vaikutus ja jonka on toimittava niin laajalla nopeusalueella, että sen siipipyörällä on vain vähäinen vaikutus pumppuna. Vuotava pumpun tiiviste tyhjensi käytön aikana jäähdytysveden tasolle, jossa pumppu ei enää pystynyt palauttamaan vettä jäähdyttimen yläosaan, joten veden kierto lakkasi ja vesi moottorissa kiehui. Kuitenkin, koska vesihäviö johti ylikuumenemiseen ja edelleen veden menetykseen kiehumisesta, alkuperäinen vesihäviö piilotettiin.
Pumppuongelman eristämisen jälkeen sotatoimia varten rakennetut autot ja kuorma-autot (siviiliautoja ei rakennettu tuona aikana) varustettiin hiilitiivisteellä toimivilla vesipumpuilla, jotka eivät vuotaneet eivätkä aiheuttaneet enää geysirejä. Samaan aikaan ilmajäähdytys edistyi kiehuvien moottoreiden muistissa ... vaikka kiehuminen ei ollut enää yleinen ongelma. Ilmajäähdytteisistä moottoreista tuli suosittuja kaikkialla Euroopassa. Sodan jälkeen Volkswagen mainosti Yhdysvalloissa, ettei se kiehu yli, vaikka uudet vesijäähdytteiset autot eivät enää kiehuneet, mutta nämä autot myivät hyvin. Mutta kun tietoisuus ilmanlaadusta nousi 1960 -luvulla ja pakokaasupäästöjä koskevat lait hyväksyttiin, lyijytön kaasu korvasi lyijykaasun ja kevyemmät polttoaineseokset tuli normiksi. Subaru valitsi nestejäähdytyksen EA-sarjan (litteä) moottoriinsa, kun se esiteltiin vuonna 1966.
Matalan lämpöä hylkivät moottorit
Useiden vuosikymmenten aikana on kehitetty erityisluokka kokeellisia prototyyppisiä polttomoottorimoottoreita, joiden tavoitteena on parantaa tehokkuutta vähentämällä lämpöhäviöitä. Näitä moottoreita kutsutaan eri tavoin adiabaattisiksi moottoreiksi johtuen adiabaattisen laajenemisen paremmasta lähestymistavasta, matalan lämmön hylkäävistä moottoreista tai korkean lämpötilan moottoreista. Ne ovat yleensä dieselmoottoreita, joissa on polttokammion osat, jotka on vuorattu keraamisilla lämpösulkupinnoitteilla. Jotkut käyttävät titaanimäntäjä ja muita titaaniosia sen alhaisen lämmönjohtavuuden ja massan vuoksi. Jotkut mallit voivat poistaa jäähdytysjärjestelmän käytön ja siihen liittyvät loistaudit kokonaan. Voiteluaineiden kehittäminen, jotka kestävät korkeampia lämpötiloja, on ollut suuri este kaupallistamiselle.
Katso myös
Viitteet
Lähteet
- Biermann, Arnold E .; Ellerbrock, Herman H., Jr (1939). Ilmajäähdytteisten sylinterien evien suunnittelu (PDF) . NACA . Raportti nro. 726.
- PV Lamarque: "Moottoripyörämoottorien jäähdytysrivien suunnittelu". Autotutkimuskomitean raportti, Institution of Automobile Engineers Magazine , maaliskuun 1943 numero, ja myös julkaisussa "The Institution of Automobile Engineers Proceedings, XXXVII, istunto 1942-43, s. 99-134 ja 309-312.
- "Ilmajäähdytteiset automoottorit", Julius Mackerle, ME; Charles Griffin & Company Ltd., Lontoo, 1972.
- engineeringtoolbox.com ilman, öljyn ja veden fysikaalisia ominaisuuksia varten
