2014-4-5
Equipo Baidu: Vida de personas y vehículos | CFA386
Análisis del sistema de refrigeración del motor
Descripción general de la refrigeración Impacto del sistema en Se analiza la importancia del funcionamiento normal y eficiente de los motores de automóviles. Se analizan las características estructurales del sistema de refrigeración y se plantean sugerencias de mejora y mejora.
1. Resumen
Con el desarrollo de la industria del automóvil, los motores han adoptado un diseño más compacto y una mayor potencia específica, y también ha aumentado la densidad del calor residual generado por el motor. de modo significativo. Es necesario priorizar algunas áreas críticas, como la refrigeración alrededor de las válvulas de escape, e incluso fallos menores en el sistema de refrigeración pueden tener consecuencias catastróficas en estas áreas. La capacidad de refrigeración del sistema de refrigeración del motor generalmente debería poder satisfacer las necesidades de refrigeración del motor a plena carga, porque el motor genera la mayor cantidad de calor en este momento. Pero con carga parcial, el sistema de refrigeración pierde potencia, es decir, la bomba de agua proporciona más flujo de refrigerante del necesario. Esperamos que el tiempo de arranque en frío del motor sea lo más corto posible, porque cuantos más contaminantes emite el motor al ralentí, más combustible consume. La estructura del sistema de refrigeración tiene un gran impacto en el tiempo de arranque en frío del motor. Un sistema de refrigeración normal y eficiente afecta directamente la economía de combustible, la aceleración, la confiabilidad y la vida útil del motor.
2. Características de los sistemas de refrigeración de motores modernos
La función de un sistema de refrigeración tradicional es proteger de forma fiable el motor, pero también debe tener la función de mejorar el ahorro de combustible y reducir las emisiones. . Por lo tanto, los sistemas de enfriamiento modernos deben considerar integralmente los siguientes factores: (1) pérdida por fricción dentro del motor; potencia de la bomba de agua del sistema de enfriamiento, condiciones límite de combustión, como la temperatura de la cámara de combustión, la densidad de carga y la temperatura de carga. El sistema de refrigeración avanzado adopta un método de diseño modular y sistemático y considera varios factores que influyen en su conjunto, de modo que el sistema de refrigeración no sólo puede garantizar el funcionamiento normal del motor, sino también mejorar la eficiencia del motor y reducir las emisiones.
2.1 Punto de ajuste de temperatura
El valor límite de la temperatura de funcionamiento del motor depende de la temperatura máxima de la zona alrededor de la válvula de escape. La situación ideal sería proteger mejor el motor controlando el sistema de refrigeración en función de la temperatura del metal en lugar de la temperatura del refrigerante. Dado que la temperatura de enfriamiento establecida por el sistema de enfriamiento se basa en la tasa máxima de disipación de calor a plena carga, el motor y el sistema de enfriamiento están en un estado no ideal a carga parcial, como al conducir en áreas urbanas o a bajas velocidades, lo que producirá mayor consumo de combustible y emisiones. El rendimiento del motor y del sistema de refrigeración a carga parcial se puede mejorar cambiando el punto de ajuste de la temperatura del refrigerante. Dependiendo de los límites de temperatura del área alrededor de la válvula de escape, el punto de ajuste de temperatura del refrigerante o del metal se puede aumentar o disminuir. El punto en el que se sube o baja la temperatura tiene sus propias características, dependiendo del uso previsto.
2.2 Bajar el punto de ajuste de temperatura y bajar la temperatura de funcionamiento del sistema de enfriamiento puede mejorar la eficiencia de carga del motor y reducir la temperatura del aire de admisión. Esto beneficia el proceso de combustión, la eficiencia del combustible y las emisiones. Reducir el punto de ajuste de temperatura ahorra costos operativos del motor y aumenta la vida útil de los componentes. Las investigaciones muestran que si la temperatura de la culata se reduce a 50 °C, el ángulo de avance del encendido se puede avanzar 3 °C sin detonación, la eficiencia de carga se puede aumentar en 2 y se mejoran las características operativas del motor, lo que ayuda a optimizar la relación de compresión y la selección de parámetros, y obtener mejores resultados. Buena eficiencia de combustible y rendimiento de emisiones.
2.3 Sistema de refrigeración dividido
El sistema de refrigeración dividido es otro tipo de sistema de refrigeración. En este sistema de refrigeración, la culata y el bloque de cilindros se enfrían mediante sus propios circuitos de flujo de líquido y tienen diferentes temperaturas. Los sistemas de enfriamiento dividido tienen la ventaja única de permitir que cada parte del motor funcione a puntos de temperatura óptimos. Se maximiza la eficiencia general del sistema de refrigeración. Cada circuito de refrigeración funcionará a un punto de ajuste de temperatura de refrigeración o caudal diferente para crear el perfil de temperatura ideal del motor. La condición ideal de funcionamiento térmico del motor es que la temperatura de la culata sea baja y la temperatura del bloque de cilindros sea relativamente alta. Las temperaturas más bajas de la culata mejoran la eficiencia de carga y aumentan la entrada de aire. La baja temperatura y una gran entrada de aire pueden promover una combustión completa, reducir la generación de CO, HC y óxidos de nitrógeno y también aumentar la potencia de salida.
Las temperaturas más altas del bloque de cilindros reducirán las pérdidas por fricción, mejorarán directamente la eficiencia del combustible y reducirán indirectamente la presión y la temperatura máximas dentro del cilindro. El sistema de refrigeración dividido puede alcanzar una diferencia de temperatura de 100°C entre la culata y el bloque de cilindros. La temperatura del cilindro puede alcanzar los 150 °C, mientras que la temperatura de la culata se puede reducir en 50 °C, lo que reduce la pérdida por fricción en el bloque de cilindros y reduce el consumo de combustible. Una temperatura más alta del cilindro reduce el consumo de combustible entre un 4% y un 6% y los HC disminuyen entre un 20% y un 35% bajo carga parcial. Cuando el acelerador está completamente abierto, las temperaturas establecidas de la culata y del bloque de cilindros se pueden ajustar a 50°C y 90°C, mejorando el consumo general de combustible, la potencia y las emisiones.
3 Conclusión
Varios sistemas de refrigeración avanzados introducidos anteriormente tienen el potencial de mejorar el rendimiento del sistema de refrigeración, mejorando así la economía de combustible y el rendimiento de las emisiones. La controlabilidad del sistema de refrigeración es la clave para mejorar el sistema de refrigeración. La controlabilidad se refiere a los parámetros clave para la protección estructural del motor, como la temperatura del metal, la temperatura del refrigerante, la temperatura del aceite, etc., que pueden controlarse para garantizar que el motor funcione dentro de límites seguros. El sistema de refrigeración puede responder rápidamente a diferentes condiciones de trabajo y maximizar el ahorro de combustible y las emisiones sin afectar el rendimiento general del motor.