Chłodzenie silników

Podczas spalania się materiału pędnego, w cylindrach silnika spalinowego wywiązują sie znaczne ilości ciepła, z którego tylko mała stosunkowo część (20. . 38%) jest zamieniana na prace użyteczną. Resztę ciepła traci się bezpowrotnie, głównie wskutek odprowadzania przez układ chłodzenia silnika do powietrza atmosferycznego oraz unoszenia przez spaliny.
Układ chłodzenia pracującego silnika samochodowego odprowadza przeciętnie 25. ..350/0 ciepła wywiązującego sie wewnątrz jego cylindrów. Konieczność chłodzenia nagrzewających się od gorących spalin części silnika wynika z dażenia do zapewnienia im możliwie korzystnych warunków pracy. Stale powtarzające się procesy spalania w cylindrach bez jednoczesnego chłodzenia silnika doprowadziłyby w krótkim czasie do nadmiernego rozgrzania się jego części. Wskutek tego najpierw pogorszyłyby się wybitnie ich warunki smarowania, a następnie w wyniku zniszczenia filmu olejowego pomiędzy pracującymi powierzchniami poruszających się części powstałyby warunki sprzyjające ich zatarciu, a więc uszkodzeniu lub zniszczeniu.
Zadania układu chłodzenia nie ograniczają się jednak do dostatecznie skutecznego chłodzenia części narażonych na przegrzanie. Układ chłodzenia powinien bowiem przede wszystkim utrzymywać pracujący silnik w określonym stanie równowagi cieplnej, zmieniającym sie tylko w ograniczonym zakresie. Kaidy silnik cechują bowiem określone, najkorzystniejsze średnie temperatury pracy jego części, wynikające już z samej ich konstrukcji i właściwości użytych materiałów konstrukcyjnych oraz stosowanego paliwa i oleju. Jak długo silnik znajduje sie w stanie równowagi cieplnej, tak długo spalanie w cylindrach przebiega najkorzystniej, straty mechaniczne wskutek tarcia są umiarkowane, a intensywność zużycia części osiąga minimum, [patrz też: Parking lotnisko Pyrzowice, parking pyrzowice, parking lotnisko Chopina ]
Wskutek zbyt silnego rozgrzewania się części silnika olej silnikowy przegrzewa sie i koksuje, pokrywając przegrzane elementy warstwą izolującą cieplnie. Najbardziej wrażliwe na przegrzanie są tłoki i pierścienie tłokowe. Nagar i osady powstające w wyniku spiekania się i koksowania oleju powodują zakleszczanie się pierścieni tłokowych w rowkach. W rezultacie potęgują się przedmuchy spalin i cylindrów do skrzyni korbowej i tłoki łatwo ulegają zatarciu w cylindrach.
Jak długo części silnika są niedostatecznie nagrzane, tak długo sprawność silnika jest niewielka, głównie ze względu na intensywne odprowadzanie ciepła i zbyt niską temperaturę mieszanki w chwilach zapłonu, co pogarsza przebieg procesów spalania w cylindrach. Pewien wpływ wywiera tu również stosunkowo znaczna lepkość niedogrzanego oleju silnikowego, co powiększa straty mocy na pokonywanie oporów tarcia mechanicznego.
Wpływ ogólnego stanu cieplnego silnika na zużycie paliwa jest wyraźny, zwłaszcza w zakresie małych obciążeń, ponieważ wówczas rzeczywisty stopień sprężania mieszanki lub powietrza w cylindrach jest niewielki i mieszanka lub powietrze niedostatecznie nagrzewa sie podczas suwów spreżania. W takich warunkach, np. przy obciążeniu silnika odpowiadającym 100/0 obciążenia znamionowego, obniżenie temperatury wody chłodzącej z 80 oc do 40 oc powoduje dwukrotny wzrost zużycia paliwa.

Wraz ze spalinami przedostają się do skrzyni korbowej dość duże ilości pary wodnej, która skrapla sie na jej wewnętrznych ściankach. Skropliny te, zakwaszone produktami spalania związków siarki zawartych w paliwie, mieszają się z olejem silnikowym i powodują korozję smarowanych części silnika. W miarę zużywania się silnika intensywność przedmuchów spalin do skrzyni korbowej silnie wzrasta, a właściwości oleju silnikowego coraz szybciej się pogarszają. Wymienione okoliczności zmuszają do stosowania odpowiednich środków opóźniających starzenie się oleju silnikowego, przy czym konstruktorzy ograniczają się najczęściej do zapewnienia dość intensywnego przewietrzania wnętrza skrzyni korbowej oraz komory zaworów silnika. Przewietrzanie silnika polega na odprowadzaniu zanieczyszczonego powietrza ze skrzyni korbowej do atmosfery, przez odpowietrznik, lub na wysysaniu powietrza ze skrzyni korbowej do rury ssącej silnika. W tym ostatnim przypadku stosuje się zwykle odpowiedni króciec wlotowy, umożliwiający swobodne dopływanie czystego powietrza do skrzyni korbowej. Króciec taki zaopatruje się we wkład filtrujący, oddzielajacy z powietrza zanieczyszczenia mechaniczne i zapobiegający przenikaniu kropel wody do wnętrza silnika. W przewodzie odprowadzającym zanieczyszczone powietrze do rury ssącej wbudowuje sie ponadto wkład filtrujący, który wychwytuje kropelki oleju. Odpowietrznik zaopatruje się zwykle w zwężkę, przez którą podczas ruchu samochodu przepływa powietrze wysysające z wnętrza silnika zanieczyszczone powietrze, wytwarzając w skrzyni korbowej podciśnienie dochodzące do 30 mm słupa wody. [więcej w: Parking lotnisko Pyrzowice, parking pyrzowice, parking lotnisko Chopina ]
Powietrze do przewietrzania skrzyni korbowej silnika gaźnikowego pobiera się często z filtru powietrza i doprowadza sie je znów do filtru, przy czym przewody są dołączone w miejscach, gdzie panują różne ciśnienia. W silniku wysokoprężnym wyposażonym w podciśnieniowy regulator predkości obrotowej powietrze do przewietrzania pobiera się z rury ssącej , zza filtru powietrza, lecz sprzed dławicy nastawnej, a odprowadza się je do rury ssącej za dławicą, gdzie panuje znacznie większe podciśnienie. Aby zapobiec zakłóceniom w działaniu regulatora prędkości obrotowej, w przewodzie wysysającym powietrze ze skrzyni korbowej wbudowuje się zawór kulkowy, zamykający samoczynnie przewód w razie znacznego wzrostu podciśnienia, a więc na okres przymknięcia przepustnicy dławicy nastawnej,
Jeżeli silnik jest wyposażony w pompę podciśnieniową, wytwarzającą podciśnienie w układzie hamulcowym, to wykorzystuje się ją zwykle do przewietrzania silnika. Pompa taka wysysa powietrze ze zbiornika układu podciśnieniowego i wtłacza je do skrzyni korbowej silnika, skąd uchodzi ono przez odpowietrznik do atmosfery.