chlazení je Alfa...
Napsal: 10.06.2012, 21:16
Debatovali jsme s Kentoyou problém Pecovo závady = overheating 4. pístu u CA, takže zde sesumíruji vlastní zkušenosti (velice zevrubně), třeba někomu pomůžou...
Chladící okruh máme z toho důvodu aby udržel pracující motor v rozmezí teplot zaručujících jeho bezproblémovou činnost, tzn aby měly internals správné vůle, olej dobře mazal, spalovací proces probíhal řízeně, písty neměnily pevné skupenství v kapalné atd...Okruh se skládá z oblasti vysokého (výstup) a nízkého tlaku (vstup vodní pumpy), část mezi - pasáže bloku, hlavy, vedení a radiátor je oblastí tlakového spádu, z čehož vyplývá, že v různých místech naměříme různý tlak.
Tlak nejenže zvyšuje bod varu ale také pomáhá kontaktu kapaliny s hmotou motoru ve všech kanálech, tím předchází problémům s horkými body. Zde je na místě zmínit, že pokles tlaku mezi prvním a čtvrtým válcem činí (dle topologie různých motorů) přibližně 0,7 b (i více), což má samozřejmě vliv na hodnotu bodu varu v dané pozici. Teplota vody neodpovídá teplotě motoru (kovu), zde bývá klidně o 50° vyšší, proto je lepší umístit čidlo snímače přímo do materiálu hlavy na jejím nejteplejším konci takovým způsobem aby co nejlépe reflektovalo na změny. Pokud začne kapalina vařit na některém horkém bodě, začne se pára (která pochopitelně nechladí) shromažďovat v nejvyšším místě hlavy a postupně z tohoto místa (či míst) vytlačovat vodu. Proto je nesmírně důležité si tato místa vytipovat a umožnit jejich neustálé odvzdušňování například vyvrtáním dírky a instalací hadice směrem do expanzní nádoby. Radiator cap musí být umístěn v nejvyšším bodě chladícího okruhu, aby se v něm mohla shromažďovat a následně odcházet pára produkovaná motorem. Pokud není, musí být instalovaná externí expanzka, což je ovšem vždy lepší, jelikož rozdíl ve výšce hladin bude vždy jednoznačnější. Radiator cap musí být také instalován na místě s nejnižším tlakem v soustavě (což je vstup do čerpadla neboli pravá vanička chladiče s voštinami podélně) aby i po odpočtu tlakového spádu motorem nebyla hodnota tlaku nikde nižší (tím pádem i bod varu), než nastavená víčkem. U chladičů s voštinami vertikálními je to velký problém, protože víčko je možno instalovat pouze v místě vyššího tlaku (výstup motoru), takže je nutno od tlaku víčka odpočítat tlakový spád při průtoku motorem a tedy i výsledný nižší boilling point. Nedoporučuji tento druh chladiče používat také z důvodu menší turbulence kapaliny při průtoku jednotlivými voštinami, ona totiž voda tekoucí laminárně ochlazuje jen vrstu blízkou ke stěně, kdežto hlavní proud je pořád horký = čím větší turbulence při průtoku chladičem, tím vyšší účinnost. Nyní malý výpočet: Bod varu při atmo tlaku je 100°, + 0,7b = 115°,+1b=120°,+2b=134°,+3b=144°. Víčko chladiče udržuje okruh na 1b, boilling point je tedy 120°. Když odečteme pokles tlaku ve čtvrtém válci, máme tento bod na úrovni cca 106°, což je o 14° méně než na prvním. Takže, jestli má jakýkoliv engine problém s detonacemi/preignition, nebo poškozením pístu/svíčky posledního válce, je na vině jeho nedostatečné chlazení z důvodu překročení boilling pointu.
Tomu zamezíme za a) zvýšením tlaku v systému
b) dodáním aditiv pro zvýšení bodu varu
c) zvýšením průtoku
Zvýšením tlaku zajednak zvedneme bod varu, zadruhé snížíme náchylnost pumpy ke kavitaci, za třetí podpoříme účinnost přenosu tepla z kovu do kapaliny. U závodních aut se běžně používá hodnota 2-3 b, musí se ovšed brát v potaz pevnost chladiče a hadic.
Nejlépe absorbuje teplo destilovaná voda, směs 50/50 s etylenglykolem je na 50ti % a směs propylenglykolu je na 30ti % absorbce samotné vody. Destilka je the best ale pro uživatele bez dokonalého diagnostického zázemí nebezpečná. Za pro racery ideální považuji směs cca 70/30 % voda /etylenglykol.
Čím větší průtok, tím nižší rozdíl teplot mezi vstupem a výstupem motoru a taktéž chladiče. U motoru to znamená menší pnutí materiálu, lepší odvod tepla a nižší náchylnost k vytváření horkých bodům. Zároveň se tím kompenzuje nižší BTUs glykolu. U chladiče je přínos v tom, že jeho studená strana je teplejší oproti okolí než dřív, tím pádem je lepší absorbce vzduchem = vyšší účinnost. Pozor ovšem na original vodní pumpu a její otáčky, je lépe použít pumpu s vyšším flow již k tomu určenou. Samozřejmě totální porting water gallery je neodmyslitelný. Termostat je omezující člen, nejlépe by bylo ho zrušit úplně, bohužel EWP (el vodní pumpa) s potřebným výkonem, umožňující plynulou regulaci teploty je nedostupná (muselo by se použít více stupňů). Do termostatu se vrtá několik malých dírek pro zvýšení toku kapaliny v uzavřeném stavu a eliminaci shromažďování parních bublinek na jeho membráně.
K teplotě termostatu. Je lepší mít velmi nadstandardně dimenzovaný chladící systém provozující motor při teplotách vody 90 až 100° schopný tuto teplotu zaručit při jakékoli hodnotě zátěže ve všech možných podmínkách, především z důvodu včasného odpaření všech složek benzínu před zážehem a tím také maximálního využití tzv odparného tepla pro ochlazení spalovacího prostoru a eliminaci smývání olejového filmu ze stěn válce, což v extrémních případech vede k přehřívání oblasti 1. a 2. kroužku a následné teplotní destrukci pístu. Studený termostat použijeme pouze v případě extrémního namáhání, kdy je jasné, že teplotní spád mezi kovem a kapalinou bude vyšší, než je obvyklé.
Resumé v kostce:
a) zvýšení průtoku vodní galerií kompletním vybroušením a zvětšením průřezu
b) použití high flow WP pokud je to možné
c) použití high presure rad cap, nebo nejlépe externí expanzky, co nejvýše umístěné pro co nejlepší separé parních bublin, s tlakem min 2 bary pro zvýšení boilling pointu a omezení kavitace pumpy...spodní vývod expanzky připojit do chladiče, hned vedle vývodu k pumpě, nebo přímo do něj - místo s nejnižším tlakem v systému...
d) vytvoření odvětrávacího otvoru v nejvyšším bodě (bodech) hlavy
e) instalace kvalitního radiátoru s horizontálními voštinami a co nejkvalitnějších hadic
f) instalace air ductu k chladiči a dobrého odvětrání motor prostoru pro (velmi výrazné) zvýšení chladícího účinku systému = plocha chladiče / přetlak na náporové straně / podtlak na výstupní
g) mix voda/etylén glykol (propylén nebrat) v poměru 70/30 % pro zvýšení boilling pointu a co nejmenšímu poklesu absorpce tepla kapalinou (taky je třeba něčím mazat WP a ochránit okruh před korozí)
Musím říci (aniž bych to někomu nutil), kdo se předchozího nebude držeti a plánuje razantní navýšení litrového výkonu, či jízdy na závodním okruhu, nemůže očekávat, že se jeho snažení setká s úspěchem a jeho motor bude etalonem spolehlivosti.
PS:
Chladič musí být v karoserii namontován izolovaně (motor dobře uzeměn) aby se předešlo elektrolýze a jeho předčasné likvidaci...
Chladící okruh máme z toho důvodu aby udržel pracující motor v rozmezí teplot zaručujících jeho bezproblémovou činnost, tzn aby měly internals správné vůle, olej dobře mazal, spalovací proces probíhal řízeně, písty neměnily pevné skupenství v kapalné atd...Okruh se skládá z oblasti vysokého (výstup) a nízkého tlaku (vstup vodní pumpy), část mezi - pasáže bloku, hlavy, vedení a radiátor je oblastí tlakového spádu, z čehož vyplývá, že v různých místech naměříme různý tlak.
Tlak nejenže zvyšuje bod varu ale také pomáhá kontaktu kapaliny s hmotou motoru ve všech kanálech, tím předchází problémům s horkými body. Zde je na místě zmínit, že pokles tlaku mezi prvním a čtvrtým válcem činí (dle topologie různých motorů) přibližně 0,7 b (i více), což má samozřejmě vliv na hodnotu bodu varu v dané pozici. Teplota vody neodpovídá teplotě motoru (kovu), zde bývá klidně o 50° vyšší, proto je lepší umístit čidlo snímače přímo do materiálu hlavy na jejím nejteplejším konci takovým způsobem aby co nejlépe reflektovalo na změny. Pokud začne kapalina vařit na některém horkém bodě, začne se pára (která pochopitelně nechladí) shromažďovat v nejvyšším místě hlavy a postupně z tohoto místa (či míst) vytlačovat vodu. Proto je nesmírně důležité si tato místa vytipovat a umožnit jejich neustálé odvzdušňování například vyvrtáním dírky a instalací hadice směrem do expanzní nádoby. Radiator cap musí být umístěn v nejvyšším bodě chladícího okruhu, aby se v něm mohla shromažďovat a následně odcházet pára produkovaná motorem. Pokud není, musí být instalovaná externí expanzka, což je ovšem vždy lepší, jelikož rozdíl ve výšce hladin bude vždy jednoznačnější. Radiator cap musí být také instalován na místě s nejnižším tlakem v soustavě (což je vstup do čerpadla neboli pravá vanička chladiče s voštinami podélně) aby i po odpočtu tlakového spádu motorem nebyla hodnota tlaku nikde nižší (tím pádem i bod varu), než nastavená víčkem. U chladičů s voštinami vertikálními je to velký problém, protože víčko je možno instalovat pouze v místě vyššího tlaku (výstup motoru), takže je nutno od tlaku víčka odpočítat tlakový spád při průtoku motorem a tedy i výsledný nižší boilling point. Nedoporučuji tento druh chladiče používat také z důvodu menší turbulence kapaliny při průtoku jednotlivými voštinami, ona totiž voda tekoucí laminárně ochlazuje jen vrstu blízkou ke stěně, kdežto hlavní proud je pořád horký = čím větší turbulence při průtoku chladičem, tím vyšší účinnost. Nyní malý výpočet: Bod varu při atmo tlaku je 100°, + 0,7b = 115°,+1b=120°,+2b=134°,+3b=144°. Víčko chladiče udržuje okruh na 1b, boilling point je tedy 120°. Když odečteme pokles tlaku ve čtvrtém válci, máme tento bod na úrovni cca 106°, což je o 14° méně než na prvním. Takže, jestli má jakýkoliv engine problém s detonacemi/preignition, nebo poškozením pístu/svíčky posledního válce, je na vině jeho nedostatečné chlazení z důvodu překročení boilling pointu.
Tomu zamezíme za a) zvýšením tlaku v systému
b) dodáním aditiv pro zvýšení bodu varu
c) zvýšením průtoku
Zvýšením tlaku zajednak zvedneme bod varu, zadruhé snížíme náchylnost pumpy ke kavitaci, za třetí podpoříme účinnost přenosu tepla z kovu do kapaliny. U závodních aut se běžně používá hodnota 2-3 b, musí se ovšed brát v potaz pevnost chladiče a hadic.
Nejlépe absorbuje teplo destilovaná voda, směs 50/50 s etylenglykolem je na 50ti % a směs propylenglykolu je na 30ti % absorbce samotné vody. Destilka je the best ale pro uživatele bez dokonalého diagnostického zázemí nebezpečná. Za pro racery ideální považuji směs cca 70/30 % voda /etylenglykol.
Čím větší průtok, tím nižší rozdíl teplot mezi vstupem a výstupem motoru a taktéž chladiče. U motoru to znamená menší pnutí materiálu, lepší odvod tepla a nižší náchylnost k vytváření horkých bodům. Zároveň se tím kompenzuje nižší BTUs glykolu. U chladiče je přínos v tom, že jeho studená strana je teplejší oproti okolí než dřív, tím pádem je lepší absorbce vzduchem = vyšší účinnost. Pozor ovšem na original vodní pumpu a její otáčky, je lépe použít pumpu s vyšším flow již k tomu určenou. Samozřejmě totální porting water gallery je neodmyslitelný. Termostat je omezující člen, nejlépe by bylo ho zrušit úplně, bohužel EWP (el vodní pumpa) s potřebným výkonem, umožňující plynulou regulaci teploty je nedostupná (muselo by se použít více stupňů). Do termostatu se vrtá několik malých dírek pro zvýšení toku kapaliny v uzavřeném stavu a eliminaci shromažďování parních bublinek na jeho membráně.
K teplotě termostatu. Je lepší mít velmi nadstandardně dimenzovaný chladící systém provozující motor při teplotách vody 90 až 100° schopný tuto teplotu zaručit při jakékoli hodnotě zátěže ve všech možných podmínkách, především z důvodu včasného odpaření všech složek benzínu před zážehem a tím také maximálního využití tzv odparného tepla pro ochlazení spalovacího prostoru a eliminaci smývání olejového filmu ze stěn válce, což v extrémních případech vede k přehřívání oblasti 1. a 2. kroužku a následné teplotní destrukci pístu. Studený termostat použijeme pouze v případě extrémního namáhání, kdy je jasné, že teplotní spád mezi kovem a kapalinou bude vyšší, než je obvyklé.
Resumé v kostce:
a) zvýšení průtoku vodní galerií kompletním vybroušením a zvětšením průřezu
b) použití high flow WP pokud je to možné
c) použití high presure rad cap, nebo nejlépe externí expanzky, co nejvýše umístěné pro co nejlepší separé parních bublin, s tlakem min 2 bary pro zvýšení boilling pointu a omezení kavitace pumpy...spodní vývod expanzky připojit do chladiče, hned vedle vývodu k pumpě, nebo přímo do něj - místo s nejnižším tlakem v systému...
d) vytvoření odvětrávacího otvoru v nejvyšším bodě (bodech) hlavy
e) instalace kvalitního radiátoru s horizontálními voštinami a co nejkvalitnějších hadic
f) instalace air ductu k chladiči a dobrého odvětrání motor prostoru pro (velmi výrazné) zvýšení chladícího účinku systému = plocha chladiče / přetlak na náporové straně / podtlak na výstupní
g) mix voda/etylén glykol (propylén nebrat) v poměru 70/30 % pro zvýšení boilling pointu a co nejmenšímu poklesu absorpce tepla kapalinou (taky je třeba něčím mazat WP a ochránit okruh před korozí)
Musím říci (aniž bych to někomu nutil), kdo se předchozího nebude držeti a plánuje razantní navýšení litrového výkonu, či jízdy na závodním okruhu, nemůže očekávat, že se jeho snažení setká s úspěchem a jeho motor bude etalonem spolehlivosti.
PS:
Chladič musí být v karoserii namontován izolovaně (motor dobře uzeměn) aby se předešlo elektrolýze a jeho předčasné likvidaci...