Download - HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Transcript
Page 1: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe
Page 2: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjikpasi qe këto veti te përmendura janë me rendësi te madhe ne punën e sigurt dhe ekonomike temotorit. Intensiteti i ftohjes ndikon ne shkallen e shfrytëzimit te nxehtësisë (ηc), e cila ne motorshndërrohet ne punë mekanike. Shndërrimi i nxehtësisë se lëndës djegëse ne fuqi te motorit ështëme e përshtatshme te temperaturat dhe shtypjet me te larta. Pengesat qe proceset e djegies tekryhen ne mënyrë sa ma racionale d.m.th. ne nivelin sa me te lartë te temperaturave, rrjedh ngaqëndrueshmëria e kufizuar te lyerëseve dhe materialëve te elementeve me rendësi te motorit, tecilët ne mënyrë te veçantë janë te ngarkuar me ngarkesa termike, siç është rasti p.sh. te pistonat,unazat e pistonit, cilindrit, ventilet dhe folët e ventileve. Është e njohur se te temperaturat e larta(mbi 300°C ose 570 K ) vetit fizike te materialeve për konstruksione shpejt keqësohen, dheshpesh vjen deri te deformimet si dhe konsumi i madh sipërfaqësor.

HYRJE

Duhet gjithashtu te tërhiqet vërejtja ne pasojat e dëmshme ne qëndrueshmërinë e elementevevitale te motorit ne rastin e punës ne temperaturat e ulëta te cilindrave, qe paraqitet te ftohja etepruar si dhe te lëshimi i motorit ne lëvizje ne kushtet dimërore. Te kushtet punuese te theksuaravjen deri te kondensimi i lëndës djegëse, pastrimin e cilindrave, dhe pistonave me unazat e tij,vonesa dhe djegia jo e rregullt, por edhe te lyerjes se keqe. Këto kushte te punës shkaktojnëparaqitjen e korrozionit dhe erozionit, rritjen e harxhimit e cilindrit, pistonit me unaza dhekushinetave si rezultat i ndikimit te dëmshëm te lagështisë dhe acideve te formuar si pasojë eprocesit te djegies defekt.

Page 3: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Do te thotë, se detyrë e procesit te ftohjes është qe te zhvillohet ne mënyrë optimale për tesiguruar funksion te drejt dhe qëndrueshmëria e mjaftueshme te motorit ne kushte sa me te miratermike te mundshme te djegies ne cilindra te motorit, kuptohet, me supozimin për përzierje tepërgatitur mirë te lëndës djegëse dhe ajrit.

Duhet përkujtuar se ne ndërtimet e tanishme te motorëve me pistona temperaturat punuese tegazrave ne cilindër ne fillim te procesit te djegies arrijnë temperaturat 2000°C (2300 K) edhe sepër një kohë me te shkurt se 1 mili sekonde, ndërsa temperaturat mesatare kufitare te pistonit dhecilindrit sillen rreth 280°C (legurat e aluminit) dhe deri 350° C (te giza e hirtë dhe çeliqet), ndërsatemperaturat e foleve dhe ventileve te zbrazjes janë shumë me te larta.

Është e qartë se duhet te kërkohet me konstruksionin e motorit, zgjidhje kompromisi ne mescakut optimal termodinamik dhe mundësive te sotme tekniko – teknologjike, qe janë tekushtëzuar me materialet, lëndën djegëse dhe lubrifikuesit ne dispozitë.Shkalla e shfrytëzimit e lëndës djegëse te motorët me pistona me diapazonin e përafërt 20 deri ne40 %, nuk mund te na kënaq dhe paraqitet nevoja qe te hulumtojmë rruge te reja, mundësi te reja,për shfrytëzim sa ma racional te energjisë se lëndës djegëse.

Ne fig. 1A. është paraqitur bilanci termik i motorit dizel katër kohesh, te tipit MAN – V6 23/23TZ, me dy turbo kompresor ne gazrat dalës, me fuqi 2200 kW (3000 KF), te n = 1500 rr/min. Prej100% te nxehtësisë se prurë (Q1) motori e ka shndërrua ne punë mekanike 39.4% (Qe), ndërsapërmes gazrave dalës largohet 37.2% (Q2) dhe me ftohje te tërësishme 23.4% (Q3) (Q3= Q3f + Q3u+Q3p +Q3v +Q3a) Humbjet e fundit përbëhen prej:

Page 4: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Fig. 1A. Bilanci termik i motorit dizel katër kohesh, te tipit MAN – V6 23/23 TZ, me dy turbo kompresor ne gazrat dalës, me fuqi 2200 kW (3000 KF), te n = 1500 rr/min.

Q3f – sasia e nxehtësisë e larguar me rrezatim nga motori – 2.4% Q3u - sasia e nxehtësisë e kalon ne ujin për ftohje te motorit – 10.5% Q3p - sasia e nxehtësisë e larguar me ftohjen e pistonave te motorit – 3.1% Q3v - sasia e nxehtësisë e larguar me ftohje te brendshme qe largohet me vaj – 2.8% Q3a - sasia e nxehtësisë e larguar me ajër e shtypur paraprakisht – 4.6%

Shembulli i cekur te bilancit te nxehtësisë – ne këtë rast relativisht me i përshtatshëm, nuk kavlera universale për te gjithë motorët; sepse pjesëmarrja e nxehtësive përkatëse janë shumë tendryshme dhe varen nga lloji, karakteristikave konstruktive te motorit, shpejtësia dhe mënyra eftohjes se motorit si dhe kushteve te eksploatimit.

Page 5: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Te motorët për automjete oto dhe kategoria e motorëve dizel te shpejt, bilanci i shfrytëzimit tenxehtësisë se lëndës djegëse është me pak i favorshëm se sa ne shembullin e paraqitur, siç shihetnga fig. 1B. Vlerat e dhëna ne kllapa për humbjet parciale te energjisë dhe te nxehtësisë seshfrytëzuar, i përgjigjen procesit dizel. Te gjitha vlerat e shënuara kanë vetëm detyrë tepërgjithshme informative pasi qe ato varen nga specifikat karakteristike te çdo motori. Parakonstruktorit nuk paraqiten vetëm detyra për zvogëlimin e nxehtësisë se ftohjes por njëkohësishtzvogëlimin e nxehtësisë qe largohet me gazrat dalës. Te llojet e motorëve dizel stacionues dhe përanije mund te shfrytëzohet mirë një pjesë e nxehtësisë te gazrave dalës për lëvizjen e turbokompresorëve si dhe për nevojat e nxehjes.

Fig. 1B Bilanci i shfrytëzimit te nxehtësisë se lëndës djegëse te motorët oto dhe dizel te shpejt (ne kllapa)

Page 6: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Ma me rëndësi është rritja e shkalles efektive te veprimit (ηe) ne vet motorin, qe do te thotëudhëheqja e procesit te shndërrimit te energjisë ne kushte me te mira termodinamike. Nuk duhetharruar se edhe përmirësime shume te vogla ne përqindje te shfrytëzimit te nxehtësisë ne motor(1 deri 3%) sjell deri te kursimi shumë te mëdha te lëndës djegëse gjatë një viti. Këtyrekursimeve me tepër vëmendje ju jepet te motorët ne ngasje te përhershme (anijet dhe centralëtelektrike me motorë dizel), se sa te mjetet motorike qe punojnë me ndërprerje te shpeshta. Nësesupozojmë se vetëm 200 milion mjete motorike rrugore gjinden ne bot ne përdorimin ditor merreth 10% te shfrytëzimit kohor, atëherë rritja e ekonomikes se motorit për vetëm 1% do te biederi te kursimi vjetor prej 6 milion tona te lëndës djegëse te lënget, qe i përgjigjet ngarkesës prej300.000 cisternave treni prej 20 tona ose kompozicionit te trenit me cisterna te gjatë rreth 3000km. Këtu janë marr vetëm kursimet minimale te lëndës djegëse për pjesën me te vogël temotorëve me piston ne eksploatim. Kursimet e vërteta përmbledhëse te lëndës djegëse, përekonomin botërore, do te janë te shumëfishta.

LARGIMI I NXEHTËSISË NGA MOTORI Qe te mbahen kushte te temperaturave optimale brenda motorit, qe siguron shndërrim te kënaqshëm te nxehtësisë te përmbajtur ne lëndën djegëse ne punë te dobishme ne boshtin motorik te motorit, duhet te sigurohet gjendja e ekuilibruar ne mes: • pjesës së nxehtësisë e cila duhet te largohet nga motori për shkak te ruajtjes se nivelit te

temperaturave maksimale te lejueshme te djegies, dhe ruajtjes se pjesëve te cilët janë ne kontakt te drejtpërdrejt me produktet e djegies

• pjesë te nxehtësisë e cilat duhet larguar me ftohje ne ajrin e rrethinës ne mënyrë direkt ose me ndërmjetësimin e ujit për ftohje, gjegjësisht te lëngut te përgatitur posaçërisht për ftohje.

Page 7: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Largimi i nxehtësisë i cili siguron kushtet e volitshme te temperaturave te eksploatimi normal irealizohet ne dy mënyra:

• me ftohje te jashtme dhe • me ftohje te brendshme

Me ftohje te jashtme largohet rendomë nxehtësia nga blloku i cilindrave dhe koka e motorit memjetet për ftohje d.m.th. me ujë ose me lëngun posaçërisht te përgatitur - nëpërmjet radiatorit neajrin e rrethinës.Ftohja e jashtme realizohet me rrymimin te drejtpërdrejt te ajrit për kategoritë e motorit te ftohurme ajër.Ne këtë mënyrë largohet pjesa me e madhe e nxehtësisë nga motori, d.m.th. prej 15% deri ne30%.Mënyra e veçantë e ftohjes se jashtme është dhe ftohja me rrezatim (largimi i nxehtësisë) merrezatim nga pjesët e nxehta te motorit dhe pajisjeve te tij. Me këtë mënyrë largohet drejtpërdrejtne ajrin e rrethinës rreth 2.5% deri ne 7% te nxehtësisë se përmbajtur ne lëndën djegëse.Ftohja e brendshme realizohet ne atë mënyrë qe nxehtësia nga sipërfaqet e brendshme te nxehtate motorit largohet përmes vajit, nga e cila nxehtësia ne ajrin e rrethinës kalon nëpërmjet murevete karterit, ose te motorët me ngarkesa te mëdha termike aplikohet radiatori (ftohësi) i posaçëmpër vaj. Është me rëndësi te mbahen temperaturat e ulëta te kënaqmë ne muret e pistonit dhe teunazave te tij si dhe ne akset e pistonit Te motorët dizel te ngadalshëm me mbi mbushje fundi ipistonit ftohet me vaj (shume me rrallë me ujë) me tuba te posaçme. Ne këtë mënyrë largohet prej4% deri ne 6% te nxehtësisë se prurë ne motor me lëndën djegëse.

Page 8: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Sasia e tërësishme e cila largohet nga motori me anë te ftohjes se jashtme dhe te brendshme sidhe rrezatimit, është e ndryshme pasi qe varet nga lloji i motorit, konceptit dhe dedikimi i tij, ajorendomë lëviz ne mes 25 dhe 35% te sasisë se nxehtësisë te prurë me lëndën djegëse. Vlerat mete mëdha vijnë ne konsideratë për motorët e shpejt te ftohur me lëng.

Siç është cekur me herët duhet te tentohet qe me sistemin e ftohjes te largohet nga motori sasia same e vogël e mundshme e nxehtësisë. Kjo vlen, nënkuptohet dhe për nxehtësinë e larguar megazrat dalës, nëse ajo nuk shfrytëzohet më tutje për ngasjen e turbo kompresorëve apo për nxehje.

FTOHJA E MOTORIT ME LËNGJE Qe te sigurohet sukses i plot i sistemit te ftohjes, veçanërisht qe te ndalohet tejnxehja eelementeve me ngarkesa te mëdha termike, është e domosdoshme te realizohen zgjidhjekonstruktive optimale te tyre te cilat do te sigurojnë:• rrymim normal termike te ujit neper pompë, këmbyesin e nxehtësisë, motorit, rezervuarin për

barazimin e presionit te ujit ne sistemin e ftohjes dhe vete ftohësin (radiatorin);Largimi i nxehtësisë nga cilindrat, kokën e tyre, ventilet dhe foleve te tyre, te pistonave, siguronqëndrueshmëri te këtyre elementeve dhe gjithsesi dhe sigurinë e tyre gjatë përdorimit. Kategoritëe motorëve te ngadalshëm me mbi mbushje te cilët janë te dedikuar për punë te gjatë, meekonomi maksimale te mundshme, kërkojnë një ofrim te veçantë studios për zgjidhjen e këtyredetyrave te ndjeshme konstruktive,

Ftohja me lëng mund te realizohet ne dy mënyra, d.m.th.: pa ose me pompë te veçantë e cilasiguron qarkullimin e lëngut për ftohje.

Page 9: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Ftohja pa përdorimin e pompës sot vjen ne shprehje vetëm jashtëzakonisht te motorët e lehtë mefuqi te vogël specifike; mund te realizohet:Me avullimin e drejtpërdrejt te ujit nga blloqet e cilindrave, d.m.th. pa përdorimin e radiatorit(ftohësit), oseMe sifon termik d.m.th. me vetë qarkullim neper radiator (ftohës), qe e siguron ndryshimi idendësisë te shtresave te ujit te ftohet dhe te nxehet. Ne rastin e dytë aplikohet radiatori për ujënga i cili uji bihet ne pjesën e poshtme (me te ftohet) te bllokut te cilindrave, ndërsa uji i nxehetngrihet ne regjionin e pjesës se epërme te bllokut prej nga dërgohet ne radiator i cili është ieksponuar rrymave te ajrit.Ftohja me përdorimin e pompës se veçantë siguron qarkullim intensive te ujit neper bllok tecilindrave dhe kokë te motorit dhe aplikohet sot ne te gjithë kategoritë e motorit me pistona mengarkesa te mesme dhe te mëdha termike.Pompa mund te siguroj rrymim te ujit me presion te ultë dhe te lart. Ne te dy rastet behettransferimi i nxehtësisë te ftohjes te motorit përmes ftohësit ne ajrin e rrethinës.Rrymimi i ujit me shtypje te vogël plotëson kushtin te shumica e motorëve te automjeteve dhe tetjerë me ngarkesa mesatare specifike termike.Rrymimi i mediumit për ftohje te shtypja e lart, aplikohet me shpesh ne kohen e fundit neautomjetet personale për arsye te zvogëlimit te punës ne mirëmbajtje dhe rritje te sigurisë.Sistemi i ftohjes ne ketë raste është i mbyllur ne mënyrë hermetike dhe nxehtësia prej bllokcilindrave përmes ftohësit largohet ne ajrin e rrethinës. Kështu realizohet koeficienti me i lart ikalimit te nxehtësisë ne mediumin për ftohje dhe prej tij ne ftohës. Temperaturat e vlimit te ujit tepresioni p.sh. prej 0.2 MPa (2 bar) është përafërsisht 120 °C, do te thotë se mund te udhëhiqetprocesi i ftohjes ne ndryshime me te mëdha te temperaturave te ujit, gjegjësisht mediumin përftohje, dhe sipërfaqja për ftohje e ftohësit mund te jete me e vogël për 20 – 30%.

Page 10: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

DETYRAT THEMELORE QE DUHET PLOTËSUAR SISTEMI PËR FTOHJE TE MOTORËT ME PISTON Humbjet e nxehtësisë qe largohen me sistemin për ftohje duhet te sillen ne minimum. Ky kushtkërkon qe temperaturat e mediumit për ftohje te mbahen ne nivelin me te lart, por ende tedurueshme dhe te njëtrajtshëm, pavarësisht nga ngarkesat e motorit. Vetëm ne ketë mënyrë mundqe te sigurojmë punë te motorit për:

• te koeficientit veprimit termik me te favorshëm; • viskozitet te vajit me te favorshëm te zgjedhur dhe konsumit minimal te sipërfaqeve

rrëshqitëse, veçanërisht cilindrave, pistonave dhe unazave te pistonit dhe kushinetave; • hermetizmit me te mirë te pistonave ne cilindër; • shtresës me te qëndrueshme te vajit për shkak te vetive te tij optimale fizike; • qëndrueshmërisë të kënaqmë te vajit gjatë përdorimit.

Mirëmbajtje automatike te niveleve te caktuara te temperaturave për motor dhe lubrifikuesinsigurojnë:• sistemi me termostat i cili rregullon dhe siguron – për te gjitha regjimet e punës - rrymim

optimal te mediumit për ftohje neper motor dhe ftohës; • lëshueset (akutatoret) automatike te ventilatorit për rrymimin e ajrit neper radiator, me

rregullimin e pengesave para radiatorit, nëse janë përdor.

Lidhëset e ventilatorit veprojnë ne principin elektrik, magnetik, hidrostatik ose hidrodinamik dhe ato ndikojnë ne numrin e rrotullimeve te ventilatorit, qe me rrymim neper motor te mbahet temperatura e njëtrajtshme te mediumit për ftohje (p.sh. prej 80 deri ne 90 °C) pa marr parasysh ngarkesat.

Page 11: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

SISTEMI I FTOHJES ME QARKULLIM ME TE DHËNAT PËR KALKULIM TE PËRGJITHSHËM Sasia e nevojshme e lëngut për ftohje te motorit (Q) del nga raporti i nxehtësisë te cilën me gjendjen e tashme te zhvillimit te motorëve me pistona – duhet te largojmë me sistemin për ftohje nga blloku dhe koka e motorit, dhe te sasisë se njëjtë te nxehtësisë qe duhet te bartet ne mediumin për ftohje (rëndom ne ujë), do te thotë:

cttaHgP

QcttQaHgPhd

spehdspe

)( ose )(

Ku kemi:Q  – sasia e rrjedhjes se lëngut ne m3/s (m3/h);Pe – fuqia efektive e motorit ne W (KF);gsp – harxhimi efektiv i lëndës djegëse ne kg/J (kg/KSh);H – aftësia mesatare termike e lëndës djegëse ne J/kg (kcal/kg);a – faktori i largimit te nxehtësisë për ftohje me lëngë (rreth 0.15 deri me 0.30);ρ – densiteti i lëngut për ftohje (uji = 1000 kg/m3);(td – th) –ndryshimi i temperaturës se lëngut për ftohje ne dalje dhe hyrje te motorit (Δ 5 deri 40 K ose 5 deri 40 ºC);c –nxehtësia specifike e lëngut

Sasia njësi e lëngut për ftohje (ne l/kWh ose 1/KFh) varet nga koncepti i motorit dhe ndryshimit te temperaturave te lëngut për ftohje Δt; ajo del nga q = Q / Pe. Vlerat orientuese për q:

Page 12: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Motorët e automobilave: për Δt= 5 deri ne 10˚C q 110 deri 270 l/kWh oseq 80 deri 200 l/KFh

Motorët e avionëve: për Δt= 20 deri ne 25˚Cq 40 deri 55 l/kWh oseq 30 deri 40 l/KFh

Qarkullimin e ujit gati çdo herë e siguron pompa centrifugale e cila ka kapacitet te mjaftueshme dhe shtypje te vogël ne dalje prej 0,1 deri 0,25MPa, te numri i rrotullimeve përafërsisht prej 2000 deri 4000 rr/min.Harxhimet e energjisë te pompës te ujit për ftohje varen nga kapaciteti dhe rezistencat e brendshme qe duhet te mbizotëroj sasia rrjedhëse e lëngut për ftohje (p.sh. 0.35 kW për 100 l/minte rrymimit)Orientuese mund te supozojmë qe me sistemin e ftohjes direkt, mesatarisht duhet te largohet rreth 20% deri 30% te nxehtësisë te prurë me lëndë djegëse, varësisht nga kategoria e motorit, d.m.th. rreth 1700 deri 4000 kJ/kWh te fuqisë se motorit.Nëse marrim parasysh se duhet ne mënyrë te veçantë te sigurohet ftohje te brendshme e motorit me vajë, atëherë sasia e nxehtësisë se ftohjes duhet te rritet edhe për ~5 deri 6% te nxehtësisë te prurë me lëndë djegëse.Te motorët me mbi mbushje dhe ftohje te ajrit qe thithet paraqiten dhe humbjet shtesë te ftohjes, prej p.sh. 4% deri 5% qe kuptohet se varet nga karakteristika e motorit.

Page 13: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Sistemi i ftohjes ne çdo rast duhet te jete i dimensionuar mirë edhe për rastet me te pa përshtatshme te punës. Rregullimi i kapacitetit te ftohjes lehtë mund te ngulfatet me rrymimin e mediumin për ftohje.Sistemi i ftohjes mund te realizohet ne shumë mënyra, sipas llojit, konceptit, ngarkesave termike, shfrytëzimit dhe ndërtimit te motorit dhe sipas destinomi se cili sistem te ftohjes do ta përdoret. Disa shembuj te ndërtimit te sistemit te ftohjes qarkulluese me lëng janë paraqitur ne fig. 3 deri ne fig. 2

Ne fig. 2. me skemë është paraqitur rrymimi me qarkullim i ujit neper motor te automobilit dhe ftohësit (F), me ndihmën e pompës (P) për qarkullimin e ujit dhe termostati (T); i cili ne rastin e lëshimit ne punë te motorit, sikurse dhe temperaturave te ulëta te ujit, (nën 80 °C), siguron qarkullimin pran ftohësit, drejtpërdrejti ne pompë, derisa motori nuk nxehet mjaft.

Ne fig. 3. me skemë është paraqitur një forme me e ndërlikuar e sistemit te qarkullimit te ujit me rezervuar shtesë për ujë (R), pompën (P), ftohësin (F) përmes te cilit largohet nxehtësia (Q) ne ajrin e rrethinës, këmbyesi i nxehtësisë (I) dhe dy termostate (T1 dhe T2). Përmes ventilit S1 mundet sipas nevojës te plotësohet sistemin i ftohjes me ujë, ndërsa përmes ventilit (S2) mund te kyçim ose ç’kyçim këmbyesin e nxehtësisë dhe te shfrytëzojmë temperaturën e ujit te nxehet (q), gjegjësisht te bihet nxehtësia ujit për ftohje para lëshimit te motorit ne punë te temperaturat e ulëta.

Page 14: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Uji nga ftohësi hynë ne pompe dhe përcillet me presion prej 0.1 deri 0.2 MPa, përmes termostatit (T1) ne mënyrë alternative ne bllokun e motorit (M), nëse temperatura e ujit është mbi 70 °C, ndërsa ne kokën e motorit (K) nëse është me e ulët se 70 °C qe te shpejtohet nxehja e motorit.Uji i nxehet ne dalje te motorit mund te shfrytëzohet ne këmbyesin e nxehtësisë (I) ose përmes termostatit (T2) udhëhiqet - te motori i ftoftë – prapë ne pompë dhe bllok, gjegjësisht ne radiator kur temperatura e ujit është me e lartë se 80 °C, qe varet nga rregullimi i termostatit T2. Rezervuari ndihmës për ujë te ftohet (R) siguron qe vendet me te larta te sistemit për ftohje te jene gjithmonë me ujë, si dhe te ndaj avujt dhe ajrin nga rrymimi i ujit për shkak te ndikimit negativ te tyre ne këmbimin e nxehtësisë.

Ne fig. 4. është paraqitur funksioni i një pajisje me termostat me membranë e cila vepron – si dhe te gjitha ndërtimet analoge - nen ndikimin e ndryshimit te temperaturës (±3 °C) te lëngut për ftohje, ne zgjatje (tkurrje) te pjesës aktive te termostatit (metale, lëngun, parafin) qe i hap, gjegjësisht i mbyll, ventilet për kalimin e ujit te nxehet nga motori ne radiator, gjegjësisht ne pompën e ujit, anash radiatorit

Nëse detyre e termostatit është qe te rregulloj sasi te mëdha te rrymimit te ujit (mbi 20 m3/h) atëherë me aplikimin e ndërtimit me ventilet lëshues ne formë te pjatës paraqiten rezistenca te konsiderueshme ne rregullatorin e termostatit, zgjidhja me e përshtatshme paraqitet me shpërndarësin me piston sipas fig. 4A (Behr – Thomson). Ku me 1 është shënuar rrymimi anash radiatorit ndërsa me 2 neper radiator.

Page 15: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Ne fig. 4B. është dhëne karakteristika e rezistencës se rrymimit (humbja e presionit Δp) ne varësi nga sasia e rrymimit - ne rastin e paraqitur deri ne 30 m3/h. Me vije te plot është paraqitur rënia e presionit tek lidhja e shkurtet e rrymimit te ujit nga koka e motorit ne pompën (1), ndërsa vija e ndërprerë paraqet rrymimin neper radiator(2).

Page 16: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

POMPAQarkullimi i detyruar i lëngut ftohës ne sistemin e ftohjes se motorit behet nga pompë e tipitcentrifugal, me piston, ose me ingranazhe. Kur pompa siguron qarkullimin e lëngut ne sistem tembyllur, presioni i krijuar prej saj shpenzohet i gjithi për te mundur rezistencat hidraulike ndajrrjedhjes se lëngut. Për sigurimin e punës normale te sistemit te ftohjes duhet qe presioni i lëngutne çdo pjese te tij te mos jete me i vogël se presioni i formimit te avujve. Presioni me i vogël isistemit është ne hyrje te pompës.Pompat e ujit vendosen zakonisht jashtë karterit dhe ndërtohen ne mënyrë te tille qe transmisionidhe lidhja e tubave te tyre te jenë sa me te thjeshtë. Ne rastin e motorëve autotraktorë, pompatvendosen me shpesh ne te njëjtin bosht me ventilatorët, ndërsa ne motorët stacionare dhe detarene pjesën ballore te shtratit te motorit se bashku me pompat e vajit dhe vihen ne lëvizje meingranazhe cilindrike, ose për rastin e pompave me pistona me anën e mekanizmit te tipitlëkundës bjelë bosht.Pompat përgatiten prej gize, lidhjesh alumini, bronzit çeliqesh te pandryshkshëm.Me shpesh përdoren pompat centrifugale pasi ne krahasim me tipet e tjerë, kane prodhimtari mete larte (55 ... 73%), peshe dhe përmasa me te vogla, ndërtim me te thjeshtë, qëndresë me te lartene konsumim. Shpejtësia e ujit ne tubin e thithjes se pompës me një shkallë kufizohet si rregullnë 2.5 ... 3 m/s , meqenëse shpejtësitë me te mëdha ndihmojnë shfaqjen e fenomeneve kavitative.Prodhimtaria, presioni i lëngut dhe fuqia e shpenzuar e pompave centrifugale janë proporcionaleme n, n2 dhe n3 te rrotës se punës.

Pompat me pistona dhe me ingranazhe përdoren zakonisht ne motorë te avashte stacionare edetare ne rastet; kur kërkohet ngjitja e ujit ne lartësi te mëdha.

Page 17: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Ne figurën 5 a është paraqitur ndërtimi i një pompe uji te tipit centrifugal, te vendosur ne tenijetin bosht me ventilatorin. Shtrëngimi i rripit qe ven ne lëvizje pompën mund te behet ne rrugëte ndryshme: duke zhvendosur dinamon për rastin kur ajo vihet ne lëvizje po nga rripi i pompësdhe i ventilatorit, etj..

Puthitja e hapësirave ndërmjet trupit dhe boshtit te pompës, qe te mos rrjedhe uji, behet me hermetizues te tipave te ndryshëm. Ne figurën 5 b është paraqitur ndërtimi i një hermetizuesi te përberë nga pllaka prej grafiti 1 qe mbështetet ne trupin e pompës 4, nga kapaku prej tunxhi 3, qe puthitet me pllakën 1 me ndihmën e sustës se mbështetur ne rrotën e punës 5 dhe nga kapaku prej gome 2.

Fig. 5. Pompa uji e një motori automjeti e tipit centrifugal ( a) dhe ndërtimi i hermetizuesit (b)

Page 18: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

FTOHËSIT (RADIATORËT) PËR UJË DHE VAJËFtohësit kanë për detyrë ta bartin nxehtësinë nga mediumi për ftohje nga motori ne ajër ose nesistemin e jashtëm te qarkullimit te ujit për ftohje dhe ne atë mënyrë te sigurojnë funksionalitetnormal te qarkut te ftohjes. Nëse detyrë e ftohësit është me e gjerë, d.m.th. qe te bej ftohje temediumit, por sipas nevojës, edhe ngrohjen e ujit ose vajit (ne rastet kur motori punon ne teftohet), atëherë këto pajisje për ftohje i quajmë dhe këmbyes te nxehtësisë qe mund te qarkullojnëne dy kahe te kundërta. Shqyrtimet e ardhshme kanë te bëjnë rëndom ne pajisjet qe kanë detyrëtransmetimin e nxehtësisë te mediumit për ftohje ne ajrin e rrethinës ne mënyrë direkt ose mendërmjetësimin e qarkullimit sekondar te ujit.

Kapaciteti (sasia) i ftohjes, gjegjësisht transmetimit te nxehtësisë, varet nga:• sipërfaqja e ftohësit neper te cilin kalon nxehtësia;• sipërfaqes ballore dhe trashësia e ftohësit;• koeficienti i transmetimit te nxehtësisë për materialin me te cilin është ndërtuar ftohësi;• trashësia e materialit prej te cilit është ndërtuar ftohësi (posaçërisht qelive te tija);• intensiteti i rrymimit te ajrit ose ujit duke kaluar neper ftohës;• intensiteti i rrjedhjes i ujit te nxehet neper qelit e ftohësit;• vetit fizike te mediumit për ftohje;• ndërtimet konstruktive te qelive për ftohje;• ndryshimi i temperaturave ndërmjet mediumit brenda ftohësit dhe ajrit ose ujit për ftohje• presioni atmosferik dhe sasia e lagështisë ne ajër me te cilin behet ftohja.

Page 19: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Siç shihet karakteristika e intensitetit te ftohjes - te sipërfaqet ballore dhe tërësishme te njëjta -mund te jetë shumë i ndryshueshëm pasi qe varet nga një numër shumë i madh i parametrave prejte cilave disa janë te ndryshueshëm. Nga ky shqyrtim del se dhe llogaritja e radiatorit mund tejete e përgjithshme.

TE DHËNAT PËR LLOGARITJE TE PËRGJITHSHME TE FTOHËSITSiç është cekur me herët, për shkak te numrit te madh te faktorëve te veçantë dhe tendryshueshëm te cilat ndikojnë ne karakteristiken e eksploatimit te ftohësit, prodhuesit emotorëve sot me se shpeshti shërbehen me ndërtimet e fabrikave te specializuara, te cilave juparashtrohen kushtet e përgjithshme, por edhe kushte me te pa përshtatshme te shfrytëzimit temotorit. Gjithsesi ne tërësi duhet qe te sigurohet transmetim i kënaqshëm i nxehtësisë nerrymimin e ajrit ose ne ujin për ftohje ne njësi te kohës. Ne bazë te llogaritjeve teorike mund tepërcaktojmë sasinë e nxehtësisë (Q) te cilën duhet larguar me sistemin e ftohjes, sipërfaqja etërësishme për ftohje, d.m.th. te kalimit te nxehtësisë se ujit ne ftohës ne ajrin e rrethinës ose neujin rrjedhës (Sh ne m2), si dhe sipërfaqen ballore te përafërt te ftohësit te motorit te automjetit (Scne m2).Për llogaritje te përgjithshme duhet te na janë te njohura:P – fuqia e motorit(W ose KF)gsp – harxhimi i lëndës djegëse (kg/J ose kg/KFh);H – karakteristika e nxehtësisë se lëndës djegie (kg/J ose kcal/kg);a – faktori, tregon se cilën pjesë te nxehtësisë te përmbajtur ne lëndën djegëse duhet te largohetme sistemit për ftohje: a 0.30. Me rritjen e kësaj vlere për 10% - ndaj asaj te fituar me llogaritje,sigurohet kapaciteti ftohës i ftohësit rezervë i cili, me paraqitjen e kundrinave gjegjësisht te papastërtisë, me kalimin e kohës zvogëlohet për shkak te zvogëlimit te kalimit te nxehtësisë;

Page 20: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

b – koeficienti i kalimit te nxehtësisë prej ujit, përmes mureve te metalta te ftohësit, ne ajrin e rrethinës:b = 47 ÷ 175 ÷ 305 W/m2K (b = 4 ÷ 150 ÷ 260 kcal/m2 h˚C)Vlerat me te vogla vijnë ne konsideratë te motorët stacionues, ndërsa vlerat me te mëdha te motorët e aeroplanëve.Koeficienti i kalimit te nxehtësisë (b) rritet me rritjen e shpejtësisë se rrymimit te ajrit dhe dendësisë se tij, ai varet nga trashësia, ndërtimit dhe gjendjes se ftohësit.Ne fig. 16. janë paraqitur te dhënat e përgjithshme informative te varësia e koeficientit te kalimit te nxehtësisë (b) ne raport me shpejtësinë e rrymimit te ajrit dhe trashësisë se ftohësit për automobila (55 dhe 300mm).

Ne diagramin (fig. 6) është treguar intensiteti i ftohjes ne njësi, ne varësi te rrymimit te ujit sipas 1 dm te gjerësisë ballore (Sc) dhe trashësisë te ftohësit. Me rritjen e trashësisë se ftohësit rritet intensiteti i ftohjes edhe se zvogëlohet koeficienti i kalimit te nxehtësisë (b).

Δt – ndryshimi mesatar i temperaturës ndërmjet ujit dhe ajrit te rrethinës për ftohje (Δt 20 deri 60 K).

Page 21: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Një pjese e nxehtësisë e zhvilluar ne motor e cila largohet me ftohje (Q), duhet te jete e njëjte mesasinë e nxehtësisë e cila përmes ftohësit transmetohet ne ajrin e ambientit ose ujë, ku kemi:

TbSaHgPQ hsp W ose kcal/h

Nga relacioni i epërm del sipërfaqja e përgjithshme e ftohjes te radiatorit (Sh):

TbaHgP

S sph

m2

Edhe se sipërfaqja ftohëse e radiatorit (Sh) ne m2 varet nga konstruktimi i tij, llojit dhe shpejtësisëse automjetit, për llogaritjet informative te përafërta mund te shërbejnë edhe këto raporte:

- për automjete personale:

Sh = (0,13 – 0,20) P nëse është P në kWSh = (0,10 – 0,15) P nëse është P në KF

- për automjete transportuese:Sh = (0,27 – 0,55) P nëse është P në kWSh = (0,20 – 0,40) P nëse është P në KF

- për traktor ... :Sh = (0,55 – 0,75) P nëse është P në kWSh = (0,40 – 0,55) P nëse është P në KF

Fig. 7

Page 22: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Sipas ndërtimeve te ftohësit dhe ventilatorit, do te jetë sipërfaqja ballore e ftohjes (Sc) rreth 3%deri 10 % te sipërfaqes te tërësishme te ftohjes.Radiatorët e automobilave personal ndërtohen prej gypave te brinjuar ose qelive ne formë telamelave neper te cilat rrymon ajri, gjegjësisht uji. Thellësia e këtyre ftohësve sillet rëndom prej40 mm deri ne 100 mm. Humbja e shtypjes gjatë kalimit te ajrit neper radiator – te shpejtësiahyrëse rreth 10 m/s – mund te merret përafërsisht 500 deri ne 1000 Pa.

Rritja e temperaturës se ajrit gjatë kalimit neper radiator varet nga konstruktimi i tij si dhekushteve te eksploatimit dhe atyre atmosferike. Mesatarisht mund te merretΔt = 40 K.

Për automjete me fuqi te madhe mund te vendosimedhe tre ftohës te veçantë, d.m.th. për ujin për ftohje,për vajin motorik dhe vajin e ndërruesit, siç shihet nefig. 9 (Behr). Te tre ftohësit, te automjetet eudhëtarëve, vendosen ne pjesën e rrymimit te ajrit përftohje, dhe dimensioni i tyre është bërë ne varësi prejnxehtësisë qe duhet larguar nga uji për ftohje,gjegjësisht vajit..

Te motorët stacionues, te lokomotivave dhe motorët eanijeve te llojit dizel, ftohësit për vaj shpeshkonstruktive janë te ndërtuar ne rend, nëse nga aspektii eksploatimit kjo është e arsyeshme

Fig. 8

Page 23: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Kërkesat e përgjithshme qe duhet plotësuar ftohësi:• kapacitet sa me te madhe ftohës ne njësi te kohës (me sa me pak peshë dhe vëllim);• rezistenca sa me te vogla te rrymimit brenda ftohësit;• qëndrueshmëri e mjaftueshme ne presion (qe është me rendësi te ftohësit e vajit);• ndjeshmëri sa me te vogël ndaj pa pastërtisë dhe pastrim i lehtë;

Uji, gjegjësisht vaji kalon neper gypat e brinjuar, qelive ose lamelave te ndërtuara nga legurat ebakrit, alumini, çeliku i zinkuar dhe metalet jo korrozive (fig. 10). Trashësia e llamarinës seftohësit te automjetet motorike sillet prej 0.3 deri ne 0.5 mm. Sipërfaqja e kalimit te nxehtësisë nerrymimin e ajrit rritet me sistemin e brinjëve te shpeshta nga llamarina.

LËNGU (MEDIUMI) PËR FTOHJEMe se shpeshti përdoret si materie ftohje uji i but (ujë i distiluar i kombinuar me materie antikorrozive). Ne kohen e rrezikut për ngrirje dhe te sistemet e mbyllur te ftohjes, përgatiten tretjet endryshme si: etilen – glikoli, alkooli ose glicerina ne ujë.

Fig. 9

Fig. 10

Page 24: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Etilen – glukoli (C2H6O2) – e ka piken e vlimit te ~197 °C dhe shpesh përdoret për ftohje tesistemet e mbyllura te disa tipa te motorëve te aeroplanëve, pasi qe ne lartësi prej 5000 m, pika evlimit është ende ne temperaturë rreth ~173 ºC, dhe mund te lejohet temperatura dalëse deri ne130 ºC. Pasi qe dendësia e kësaj tretje është me e madhe se ajo e ujit, te përdorimi i saj vjen derite rritja e rezistencave te qarkullimit ne ftohës. Dendësia e etilen glukolit është: 1110 kg/m3.Nxehtësia specifike është relativisht e ulet ~2.5 kJ/kgK (~0.6 kcal/kg ºC) dhe për ketë duhet rritursasinë e rrjedhjes neper ftohës.Nga pasqyra e dhënë (tabela 2) shihet ndikimi i përafërt te shtesës te etilen – glukolit netemperaturën e ngrirjes:

Tabela 2Etilen - glukoli i shtuar ne % 35 45 50Temperatura e ngrirjes ne ˚C -20 -30 -35

Etilen glukoli i pastër dendësohet ne temperaturë – 11.6˚C, dhe nuk mund te përdoret për ftohje pa shtimin e ujit.Alkool metili (CH3OH) dhe etili (C2H5OH) kur i shtohen ujit e sigurojnë atë kundër ngrirjes. Emete është ne atë se shume lehtë avullohen dhe nxisin efektet e korrozionit, nëse nuk ju shtohenaditivët e përshtatshëm. Karakteristikat komerciale:

• metanoli - pika e ngrirjes: rreth -98 °C, pika e vlimit rreth 64.65 °C, dendësia rreth 790 kg/m3.

• etanoli - pika e ngrirjes: rreth -90 °C, pika e vlimit rreth 78,3 °C, dendësia rreth 816 kg/m3.

Page 25: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Antifrizi i përgatitur nga alkooli metelik dhe etilik mund te siguroj mos ngrirje te ujit për ftohjederi ne -35 °C, kur i shtohet ujit rreth 75%. Përdorimi i antifrizit te pastër në bazë te alkoolitmund te siguroj funksionim te sistemit te ftohjes deri ne -70 °C. Shtesat ujit, qe ndikojnë nezvogëlimin e pikës se ngrirjes, paraqiten ne tregti me emërtime te ndryshme si p. sh.: glykol,glysantin, polietilen – glykol, preston etj.

VENTILATORËT E SISTEMIT TE FTOHJESFtohësit (radiatorët), si pjesë me rendësi te sistemit te ftohjes, duhet plotësuar kushtet ne vijim:• Intensiteti i ftohjes duhet te jetë i pa varur nga shpejtësia e vozitjes, ashtu qe ne te gjitha

kushtet e eksploatimit te sigurohet gjendja e temperaturave optimale për proceset e punës necilindra. Te fuqia e plotë te cilën e zhvillon motori i automjetit te përpjeta, shpejtësia evozitjes është e vogël por ngarkesa termike e motorit është e madhe, dhe me ftohje duhet telargohet sasia e madhe e nxehtësisë ne njësi te kohës. Sipas kësaj intensiteti i rrymimit te ajritduhet te varet nga ngarkesa e motorit, e jo nga shpejtësia e lëvizjes, siç ka qene e aplikuar tekonceptet e vjetra. Përdorimi i ventilatorit me rregullim automatik te sasisë se rrymimit teajrit - ne varësi te gjendjes se temperaturave te motorit - mundëson qe te plotësohen kushtet eparashtruara për mbajtje optimale dhe te njëtrajtshme te gjendjes se temperaturave ne motor.

• Zhurma dhe fuqia e nevojshme për punë te ventilatorit duhet te bien ne vlerat minimale. Nepunën me zhurmë te ventilatorit ndikon zgjidhja e flatrës, shpejtësia e tyre periferike(maksimale 100 m/s), materiali i flatrës (masa plastike është me e përshtatshme prej metalit),mënyra e vendosjes, udhëheqja e rrymave te ajrit para ventilatorit, si dhe hapësira radiale endërmjetme (m) ndërmjet fundit te flatrave dhe unazës se ventilatorit.

Page 26: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Zvogëlimi i zhurmës dhe fuqisë se nevojshme për ngasjen e ventilatorit, arrihet me rregulliminautomatik te numrit te rrotullimeve te ventilatorit, varësisht nga ngarkesa e motorit. Kjo është merendësi te veçantë p.sh. për sistemet e ftohjes te motorëve dizel për lokomotiva me fuqi prej1000kW e ma tepër, pasi duhet te merret parasysh se për punën e ventilatorit shkon 3 deri 5% tefuqisë se motorit.Ne fig. 21. janë paraqitur katër mundësi themelore te vendosjes se ventilatorit ne varësi te radiatorit:

1. Ventilatori është i vendosur pas ftohësit – pa udhëheqjen e rrymime te ajrit ftohës. Zgjidhja është me ethjeshtë, por nga aspekti termik dhe te rrymimit me pak e favorshme;

2. Ventilatori pas ftohësit, por rrymimi i ajrit udhëhiqet; hapësira e ndërmjetme ndërmjet flatrave dheunazës (m1) është i madhe, qe nuk është e favorshme.

3. Ventilatori është para ftohësit, rrymimi ajrit udhëhiqet me unazë konike; hapësira e ndërmjetme ne mesflatrave dhe unazës (m2) e vogël. Veprimi i nënpresionit pas ventilatorit zvogëlon shpenzimin e energjisë.

4. Ventilatori është prapa ftohësit, rrymimi i ajrit është i udhëhequr, dhe hapësira e ndërmjetme (m2) është evogël. Ky ndërtim përdoret shpesh te motorët dizel për lokomotiva.

Fig. 11

Page 27: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Indeksi i kualitetit te sistemit te ftohjes (λH) del nga raporti i nxehtësisë se harxhuar për ngasje tepompës për ujë (Ppv k) dhe ventilatorit (Pvt k) dhe sasisë se nxehtësisë te larguar me ftohës (Q),do te thotë:

QkPP vtpv

H

)(

ku janë:k – koeficienti i transformimit te fuqisë ne nxehtësi;

k = 1 për fuqi ne W dhe Q ne J/sk = 632.5 kcal/KFh për fuqi ne KF dhe Q ne kcal/h

Ppv – fuqia e nevojshme për ngasje te pompës se ujit ne W (KF)Pvt – fuqia e nevojshme për ngasje te ventilatorit ne W (KF)Q – sasia e përgjithshme e nxehtësisë e larguar përmes ftohësit J/s (kcal/h).

Nëse indeksi i kualitetit te ftohjes është i vogël, d.m.th. për sasi te njëjtë te nxehtësisë se larguar(Q), harxhohet sasi me te vogël e fuqisë për ngasje te pompës për ujë dhe ventilatori, sistem iftohjes është me i mirë. Për ndërtimet e paraqitura ne fig 11. karakteristikat janë dhëne ne tabelën3.

shembulli Hapësira e ndërmjetme - m λH %1 ∞ 15 ÷302 30 ‰ (D)* 6 ÷103 1 ‰ (D) 4 ÷64 1 ‰ (D) 3 ÷4

* D - Diametri i ventilatorit

Page 28: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Siç mund te shihet kualiteti i ndërtimit te grupit ftohës – ventilator me e dobët është nen shenjen1, ndërsa me e mirë është nen shenjen 4.Humbjet e përgjithshme te ventilatorëve ne sistemet e ftohjes janë ne mënyrë te ndryshme teshpërndara dhe përbehen prej:• humbjet e energjisë ne hyrje te ajrit ne ftohës (rreth 15 deri ne 30%);• humbjet e energjisë te kalimit te ajrit neper ftohës ( rreth 25 deri ne 40%);• humbjet e energjisë ne ventilator me prurjen e ajrit deri te ai (rreth 10 deri ne 15%);• humbjet e energjisë te ajrit ne dalja prej ventilatorit (rreth 25 deri ne 40%)

Ne kllapa janë dhënë vlerat orientuese te ashpra për humbjet e veçanta ne sistemin e ventilimit.Nxehtësia (Q), te cilën duhet larguar nga ftohësi ne ajrin e rrethinës ne 1 orë del nga:

TVcQ p

Sasia e rrjedhjes se ajrit për ftohje (V) te cilën duhet te kaloje ventilatori neper ftohës, fitohet nga relacioni:

TcQVp

m3/s

ku janë:Q - nxehtësia e cila duhet te largohet nga ftohësi ne ajrin e rrethinës ne J/s, (kacl/s);ρ - dendësia e ajrit pas ventilatorit (~1 kg/m3);cp - nxehtësia specifike e ajrit për ftohje (1000 J/kgK - 0.24 kcal/kgºC)Δt - ndryshimi i temperaturave përpara dhe pas ftohësit (~20-60ºK]

Page 29: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Siç është cekur me lart, rregullimi automatik te rrymimit te ajrit për ftohje mundëson kursimin eenergjisë se nevojshme për lëvizjen e ventilatorit sepse e rritë vlerën e indeksit te kualitetit teftohjes (λH), dhe siguron temperatura optimale për shndërrimin e energjisë se lëndës djegëse nepunë mekanike. Ne fig. 12. është treguar varësia mesatare e harxhimit te energjisë se ventilatoritne % nga ngarkesa te motorit, d.m.th se sa nxehtësi duhet me sistemin e ftohjes te largohet ngamotori, si dhe vartësia funksionale nga temperatura e ajrit te rrethinës. Te dhënat korrespondojnëne lidhësen hidrodinamike te ventilatorit (VOITH) te aplikuar për motorët dizel për lokomotiva.Relacioni i fuqisë te ventilatorit dhe motorit, gjegjësisht temperaturave te ftohjes, si dhe tetemperaturës se jashtme, vlejnë ne përgjithësi për ventilatorët me rregullim automatik.

Rrymimi i ajrit neper ftohës, gjegjësisht intensiteti i ftohjes, varetnga numri i rrotullimeve dhe fuqisë qe harxhon ventilatori, kuështë supozuar ndërtimi i ventilatorit me pjerrtësinë konstante teflatrave.

Për shkak te ngarkesave te ndryshueshme te motorit te automjetitduhet te sigurohet rregullimi automatik i numrit te rrotullimit teventilatorit me ndihmën e pajisjes se përshtatshme me termostat.Rregullimi i numrit te rrotullimeve te ventilatorit mund te kryhetne mënyra te ndryshme, si p.sh. me lidhësen hidrostatike,hidrodinamike, viskoze, magnetike ose elektromagnetike, ndërsanen ndikimin e elementit te përshtatshëm për zgjatje (tkurrje) tendërtuar, gjegjësisht ndonjë ngacmimi tjetër, i cili reagon nendryshimin e temperaturave te lëngut apo ajrit për ftohje temotorit. Element i tillë sinjalizues ndikon ne mënyrë indirekte nezgjidhjen e regjionin e veprimit te lidhëses, d.m.th. ne numrin errotullimeve te ventilatorit.

Fig. 12

Page 30: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Ne fig. 13. është paraqitur rregullimi automatik i ventilatorit te ftohësit te automjetit personal tetipit” Peugeot 404” me lidhësen elektromagnetike. Qarku i rrymës, për aktivizimin e ventilatoritmbyllet ne ndikimin e lidhëses dilatuese (kontaktuesit termik) te vendosur ne mediumin përftohje.

Fig. 13

Page 31: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

FTOHJA E MOTORËVE ME AJËRPërparësitë e motorëve te ftohur me ajër dalin nga ndërtimi me i thjesht dhe me te lehtë, çmimit me te ultë te tyre për njësi te fuqisë dhe mirëmbajtje me te lehtë. Mangësitë e kësaj kategorie te motorëve dalin nga fuqia me e vogël për njësi te vëllimit punues simundësia e kufizuar e rritjes se mëtutjeshme te fuqisë specifike për shkak te kufizimit mjaft temadh te intensitetit te ftohjes. Ne praktik, është përhapur mjaft mendimi për ndjeshmërinë me temadhe te motorëve te ftohur me ajër, por frika nuk është tregua e arsyeshme te konstruksionet emira. Ne fazën e tanishme te zhvillimit të kësaj kategorie motorësh te llojit dizel, rrallë kalohenfuqitë mbi 200 kW. Motorët oto për aeroplanë te ftohur me ujë e kanë arritur fuqinë deri ne 3000kW.Kanalet e ajrit duhet te sigurojnë futjen e ajrit ne motor, kalimin e tij neper radiator, shpërndarjen neper cilindrat, kalimin neper hapësirat qe formohen ndërmjet brinjëve dhe daljen e ajrit nga motori. Sistemi i ftohjes me ajër përbehet nga brinjët e te cilindrave e te kokave, këmisha e deflektorët e ajrit, ventilatori dhe, nga organet e rregullimit te sasisë se ajrit qe kalon neper motor. Ne motorët e vegjël ai shpeshherë përbehet vetëm nga brinjët, ose edhe nga këmishët e deflektoret e ajrit. Deflektoret paraqesin ne vetvete pajisjes qe sigurojnë dhënien e ajrit ne brinjët e ftohjes me shpejtësi dhe drejtime te caktuara.

Fig. 14. Lëvizja e ajrit ne një motor me 4 cilindra ne një radhë.

Page 32: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Gjate projektimit te sistemit te ftohjes parashikohet qe ajri te sigurojë ne radhë te parë ftohjen epjesëve me te nxehta te kokës se motorit (pjesët ndërmjet foleve te ventileve etj.), te kandelaveelektrike dhe te injektoreve. Krahas kësaj sistemi duhet te sigurojë ftohjen e nevojshme te motoritme humbje minimale fuqie, si dhe ndryshimin sa me te vogël te temperaturave te pjesëve teveçanta te veglave, ne mënyrë qe te shmanget ne maksimum ndikimi i këtij ndryshimi nesforcime termike.Llogaritja e sistemit përfshin caktimin e parametrave te brinjëve te prodhimtarisë e te përmasavete ventilatorit, si dhe te, fuqisë se ventilatorit.Llogaritja e sistemit paraqet vështirësi meqenëse ne punën e tij ndikojnë faktorë te ndryshëm qeështë shume vështirë te merren parasysh; nga ana tjetër mungojnë te dhëna për varësinë reciprokete parametrave te sistemit. Sidomos e vështire është llogaritja teorike e dhënies se nxehtësisë dhee rezistencës aerodinamike te brinjëve. Për ketë arsye, ne praktiken o projektimit te sistemeve teftohjes me ajër zakonisht zgjidhet sipërfaqja specifike e ftohjes dhe shfrytëzohen te dhënateksperimentale te motorëve te ngjashëm.Llogaritja behet me rezerve ftohjeje 5-10%, ne mënyrë qe sistemi te sigurojë ftohjen e nevojshmete motorit edhe atëherë kur keqësohet gjendja e tij gjatë shfrytëzimit, p.sh. nga ndotja esipërfaqeve te brinjëve, nga formimi i blozës ne sipërfaqet e dhomës se djegies. Temperatura esipërfaqeve te brendshme te cilindrit dhe te kokës se motorit duhet te jete mbi 130 ... 140°C,d.m.th. me e lartë se pika e kondensimit te avujve te gazrave. Gjate llogaritjes, temperatura,presioni e lagështia e ajrit atmosferik dhe temperaturat e punës se veglave zgjidhen, kurse siregjim i punës se motorit pranohet zakonisht ai i fuqisë maksimale.

Page 33: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Nxehtësia (Q ne J/s ose kcal/h), e cila ne këtë rast duhet larguar me ajër nga motori llogaritet nga relacioni:

pzsp cTVaHgPQ ku janë: P – fuqia efektive e motorit W (KF);

gsp – harxhimi ne njësi i lëndës djerse kg/J, varet nga lloji i motorit; a – faktori i largimit te nxehtësisë nga motorit me ajër (a 0.20 deri ne 0.25);Va – ajri i nevojshëm për ftohje qe duhet te siguroj ventilatori ne m3/s (m3/h) - nësenuk mundet drejtpërdrejt te shfrytëzohet ne tërësi ose një pjese e qarkullimit te ajritgjatë vozitjes;Δt – rritja e temperaturës së ajrit, d.m.th. ndryshimi mesatar i temperaturës para dhe pas cilindrit, 40 °C deri ne 80 °C;cp – nxehtësia specifike e ajrit te p = const, cp 1.2·103 J/m3K ( 0.286 kcal/m3 °C);

Për sigurimin e gjendjes termike normale te motorit ne regjime te ndryshme ngarkesash dheshpejtësish ne sistemin e ftohjes parashikohen masa te tilla si termostat për rregullimin e sasisë seajrit qe kalon neper motor, ventilatorë me flete te rrotullueshme.Ne llogaritjen e përafërt te brinjëve zakonisht pranohet konsumi i ajrit, kurse ne disa raste,pranohet shpejtësia e ajrit ne kanalet ndërmjet brinjëveForma dhe përmasat e brinjëve zgjidhen te tilla qe te sigurojnë dhënien e nxehtësisë ne sasinë e kërkuar duke pasur rezistencën aerodinamike sa me te vogël.Pas caktimit te sipërfaqes se ftohjes behet llogaritja verifikuese e kalimit te nxehtësisë nga gazet ne ajër. Kjo llogaritje ne përafrimin e parë mund te behet si llogaritje e kalimit te nxehtësisë nga brinjët ne ajër.

Page 34: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Nga shprehja paraprake del sasia e ajrit te nevojshëm për ftohje:

p

spz cT

aHgPV

m3/s (m3/h)

Fuqia e nevojshme për ngasjen e ventilatorit (Pv) mund te përcaktohet nga shprehja:

vzv V

gvpP

1)

2(

2

W (kpm/s)

ku janë: P – presioni i statik i rritur pas ventilatorit ne Pa, p 2000 deri ne 5000 Pa

– rritja dinamike e presionit pas ventilatorit

v – shpejtësia e rrymimit te ajrit pas ventilatorit m/s:v 20 deri ne 30 m/s për motorë te automjetevev 30 deri ne 100 m/s për motorë te aeroplanëve

γ = ρg – pesha specifike e ajrit N/m3

g – gravitacioni i tokës 9.81 m/s2

Vz – rrymimi sekondar i ajrit neper ventilator m3/sηv – shkalla e shfrytëzimit te ventilatorit ( 0.60)

gv

2

2

Ventilatorët radial vijnë ne konsideratë te zgjidhjet konstruktive te motorëve me fuqi te vogël.Te motorët me fuqi më te madhe përdorën ventilatorët e tipit aksial me sistemin e lopatavehyrëse.Harxhimet e energjisë për ngasjen e ventilatorit sillen rreth 4 deri ne 10% te fuqisë se motorit.

Page 35: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Ne fig. 15 është paraqitur rrjedha informatike errymimit te ajrit (Vz) neper ventilator dheharxhimi i energjisë (Pv) ne varësi nga numri irrotullimeve te motorit ne minutë.

Sasia e rrymimit te ajrit për ftohje Vz ne (m3/h)varet nga lloji dhe fuqia e motorit P, dhe nemënyrë informative mund te përcaktohet nga këtoshprehje:

Për motorët oto:Vz (34 deri 54) P nëse P është ne KWVz (25 deri 40) P nëse P është KFPër motorë dizel:Vz rreth 80 P nëse P është KWVz rreth 80 P nëse P është KF

Sasia mesatare e kalimit te nxehtësisë nga brinjët e cilindrave ne rrymimin e ajrit për ftohje varet nga ndërtimi dhe materiali i brinjëve, mënyra e udhëheqjes te rrymës se ajrit dhe kushteve atmosferike. Vlerat e përgjithshme orientuese sillen ndërmjet 58 deri ne 233 W/m2K.

Fig. 15

Fig. 16

Page 36: HYRJE - fiminfo.netfiminfo.net/FIM/Shkarkime/Pajisjet/L6-Pajisjet.pdf · Sistemin e ftohjes se pari duhet analizuar nga aspekti termodinamik, konstruktivo – teknologjik pasi qe

Sipërfaqja ftohëse ne cilindrat e motorit te ftohur me ajër (Sc), varet nga vëllimi punues i cilindrit dhe fuqisë maksimale si dhe nga intensiteti i ftohjes. Vlerat orientuese te kësaj sipërfaqe mund te përcaktohen nga shprehjet:

Sc = (0.04 deri ne 0.11) P (m2), ku P paraqet fuqinë e motorit sipas cilindrit ne kW.Për te siguruar shpërndarje te njëtrajtshme te ajrit për ftohje te çdo cilindri, duhet qe cilindrat te mbështillen me llamarinë te holle me udhëzuese, me ndihmën e te cilëve udhëhiqet ajri ne vendet kritike – me eliminimin e shakullimit te dëmshëm.

Ne fig. 17 dhe 18. është paraqitur prerja gjatësore dhe pamja e motorit dizel boksier (te shtrirë), me dy cilindra, katër kohesh i tipit “MWM” –A KD 9 ZB, te ftohur me ajër. Injektimi i lëndës djegëse direkt ne dhomën shakulluese ne ballë te pistonit. Fuqia: 11 kW te 3000 rr/min. D/H = 75/90 mm.

Fig. 17 Fig. 18