TEMA:

CONSTRUCŢIA ŞI FUNCŢIONAREA INSTALAŢIEI DE RĂCIRE

1

CUPRINS

ARGUMENT 3

Cap.1 DESTINAŢIE ŞI PĂRŢI COMPONENTE 5

1.1. Destinaţie, tipuri constructive 5

1.2. Instalaţia de răcire cu aer 5

1.3. Instalaţia de răcire cu lichid 7

Cap.2 CONSTRUCŢIA ŞI FUNCŢIONAREA PĂRŢILOR COMPONENTE

10

2.1. Pompă de apă 10

2.2. Ventilatorul 11

2.3. Radiatorul de răcire 11

2.4. Termostatul 12

Cap.3 Norme specifice de protecţia muncii 14

BIBLIOGRAFIE 16

ANEXE 17

2

ARGUMENT

Pentru îmbunătăţirea propriei activităţi pe care am depus-o în şcoală şi pentru a atinge standardele curriculare prevăzute pentru specializarea prin studii, mi-am ales tema de proiect "Construcţia şi funcţionarea instalaţiei de răcire”.

Fig. 1. Instalaţia de răcire cu apă.

Tema aleasă are ca scop atingerea standardelor curriculare solicitate de specializarea pe care am făcut-o în liceu contribuind astfel la o bună formare profesională în domeniu.

Contribuţia personală privind elaborarea proiectului constă în selectarea informaţiilor tehnice specifice mecanicii auto şi structurarea pe capitole a acestora.

Tematica lucrării de faţă a fost structurata pe 3 capitole, astfel:În primul capitol am scris despre destinaţie şi părţi componente.Am descris

pe larg instalaţia de răcire cu aer şi instalaţia de răcire cu lichid.În al doilea capitol am vorbit despre construcţia şi funcţionarea părţilor

componente şi anume: pompa de apă, ventilatorul, radiatorul de răcire şi termostatul

3

În capitolul al treilea am enumerat norme specifice de protecţia muncii. În partea finală a lucrării am specificat bibliografia utilizată.

Este necesar ca periodic să se verifice starea accesoriilor din dotarea maşinii, utilajului şi a instalaţiei respective, chiar dacă sunt situaţii când unele dintre acestea sunt folosite mai rar.

Activitatea de întreţinere şi reparare a utilajelor este impusă de faptul că, pe parcursul folosirii lor productive, acestea sunt supuse procesului de uzură fizică şi morală. Ca urmare, a procesului de uzură fizică, are loc un proces de pierdere treptată a valorii de întrebuinţare a utilajului, şi în final o pierdere a capacităţii de satisfacere a nevoii sociale pentru care a fost creat.

Obţinerea unei durate de funcţionare normale cât mai lungi se poate realiza prin încetinirea procesului de uzare fizică a pieselor componente, aceasta asigurându-se prin: exploatarea maşinilor, utilajelor şi instalaţiilor la sarcina normală (prin evitarea supraîncărcărilor), întreţinerea corectă şi curăţirea zilnică, ungerea pieselor în mişcare, observarea continuă a stării şi funcţionării lor, lucrul de bună calitate a echipelor de întreţinere şi reparaţii şi executarea reparaţiilor la timp, conform prescripţiilor întreprinderii constructoare.

4

CAPITOLUL 1. DESTINAŢIE ŞI PĂRŢI COMPONENTE

1.1. Destinaţie, tipuri constructive

Instalaţia de răcire este destinată să asigure un regim termic corespunzător unei bune funcţionări a motorului, cu randament ridicat.

Temperatura din interiorul cilindrilor este 1800…2000°C, ceea ce înrăutăţeşte ungerea, modifica proprietăţile mecanice ale pieselor, reducând jocurile normale dintre piesele conjugate, şi poate duce la urmări grave - griparea sau chiar deteriorarea lor. Prin sistemul de răcire se elimină în mediul ambiant 20-30% din căldura pieselor motorului, asigurând o temperatură optimă de 85…90°C.          După natura fluidului, instalaţiile de răcire pot fi: cu aer şi cu lichid.

Instalaţia cu lichid poate fi cu circulaţie naturală (prin termosifon), care nu se mai utilizează la automobile, şi cu circulaţie forţată (la presiune atmosferică sau presurizată la 0,5 1,1 bar peste presiunea mediului ambiant).

Instalaţia presurizată este instalaţia în care lichidul circula sub presiune într-un circuit închis şi nu vine în contact cu atmosfera decât prin supapa vasului de expansiune.

1.2. Instalaţia de răcire cu aer

Se foloseşte la motoarele de motocicletă, la care aerul rece pătrunde printre aripioarele cilindrului şi chiulasei (expuse deschis în atmosferă), datorită vitezei de deplasare. La motoarele de automobile, se foloseşte sistemul de răcire cu aer, prin intermediul unui ventilator (turbină) care introduce aerul sub presiune printre aripioarele cilindrilor şi chiulaselor, cu care sunt prevăzute.

Ventilatorul are rolul de a trimite un curent puternic de aer peste cilindri şi chiulasa. Debitul acestuia este de 4-5 ori mai mare decât al ventilatorului de la sistemul de răcire cu lichid. Unele motoare au ventilatoare cu palete cu pas variabil reglat automat prin termostat, în funcţie de temperatură motorului.

Cilindrii şi chiulasa motorului răcit cu aer sunt prevăzuţi prin construcţie cu aripioare turnate corp comun sau ataşate, care au rol de a mări suprafaţa de

5

răcire.Avantajele sistemului de răcire cu aer sunt: încălzirea mai rapidă a motorului

la pornire, construcţia mai simplă a chiulasei şi a blocului motor (fără cămaşă de apă), evitarea neajunsului creat de depunerea de piatră, întreţinerea mai simplă, nu prezintă pericol de îngheţ; uzuri mai mici ale cilindrilor, ca urmare a unei încălziri mai rapide după pornire, cost mai redus.

Dezavantajele: imposibilitatea unui control precis al răcirii; răcirea insuficienta a zonelor calde ca urmare a conductibilităţii termice inferioare a aerului în comparaţie cu apă; zgomot puternic al ventilatorului; la putere egală, motorul policilindric răcit cu aer este mai lung din cauza aripioarelor de la cilindri şi prin urmare este mai greu.

Datorită celor menţionate răcirea cu aer se aplica mai frecvent la MAC grele, dat fiind că acestea lucrează mai bine la temperaturi mai mari ale cilindrilor şi la MAS de cilindree mică.

În figură 1.1 se reprezintă instalaţia de răcire cu aer la motorul unui autoturism. Aerul este trimis cu presiune la ventilatorul 1, în mantaua 2, care-l conduce spre cilindrii 3 şi chiulasele 4 — printre aripioarele lor, asigurând o răcire uniformă. Ventilatorul este antrenat de o curea trapezoidală care transmite mişcarea şi la generatorul de curent.

Fig.1.1 Instalaţia de răcire cu aer a motorului de autoturism

6

1.3. Instalaţia de răcire cu lichid.

Datorită faptului că răcirea prin termosifon nu asigura o bună răcire şi necesită un volum prea mare de apă, se foloseşte răcirea forţată (cu pompa), cu circuit închis(presurizat) sau deschis .

Instalaţia presurizată permite folosirea unui radiator mai mic, iar evaporarea lichidului este înlăturată prin folosirea vasului de expansiune.

De altfel, circulaţia forţată, în general, asigura îmbunătăţirea condiţiilor de funcţionare a motorului, datorită diferenţei mici de temperatură (10—15°C) dintre apă ce intră şi cea care iese din cămăşile de răcire ale motorului (30°C la răcirea cu termosifon).

Lichidul de răcire poate fi apă sau lichidul antigel (un amestec proporţionat de apă distilată şi lichid antigel comercial care conţine alcool şi glicerina) ce asigură funcţionarea pe timp rece la -40°C.

Instalaţia de răcire a motorului de autoturism cu lichid cu circulaţie forţată şi presurizată permite ridicarea temperaturii de fierbere la circa 100°C (fig 1.2)

Fig.1.2.Instalaţia de răcire a motorului de autoturism cu lichid şi circulaţie forţată

În instalaţia de răcire circuitul lichidului este următorul: lichidul din jurul cămăşilor de răcire din blocul motor 1 de ridica în cămăşile de răcire din chiulasa 2, evacuând căldura, apoi, prin termostatul 3, este dirijat fie spre motor de către

7

pompa de apă, când temperatura este sub 70°C (supapa termostatului fiind închisă), fie spre radiatorul 5, prin racordul 4, când temperatura trece de 70°C (supapa termostatului fiind deschisă), pentru răcire de către ventilatorul 8, montat pe arborele pompei de apă. Apoi, pompa 7 aspira lichidul din radiator prin racordul pompei 6 şi-l recircula prin cămăşile de răcire din bloc şi chiulasa.

Preluarea variaţiei volumului lichidului datorate diferenţelor de temperatura se face de către vasul de expansiune 10, prin racordul 9; buşonul cu supapa dubla 11 asigura comunicarea cu atmosfera.

Verificarea funcţionării normale a instalaţiei de răcire se face prin bec de control la bord (roşu), care se stinge la temperatura optimă, fie prin termometru, sesizată de traductorul 12, montat la chiulasa motorului.

Instalaţia de răcire a motorului de autocamion este o instalaţie de răcire cu lichid de circulaţie forţată, presurizată, având următoarele circuite de răcire:

- circuitul principal pentru răcirea uleiului, blocului motor şi chiulasei;- circuitul de completare-compensare a lichidului de răcire din circuitul

principal; - circuitul secundar de răcire a apei prin încălzirea cabinei.     Circuitul principal. Circulaţia forţată a apei este realizată de către pompa de apă 18. Antrenată de arborele cotit al motorului, prin cureaua trapezoidală 19, pompa de apă aspira apa răcită din bazinul inferior al radiatorului 22, prin conductă 17, o refulează prin conductă 16 în răcitorul 14, răcind uleiul, şi o introduce prin conductă 13 şi rampa de distribuţie a apei, intre cămăşile de cilindri. Preluând căldura înmagazinată de cilindri, apa este împinsă în chiulasa, de unde preia căldura calotelor camerelor de ardere, a injectoarelor şi a ghidurilor de supapă şi, în stare fierbinte, iese din chiulasa prin camera termostatului 4 şi, prin conductă 5, ajunge în bazinul superior al radiatorului 22. Apoi, este împinsă prin spaţiile înguste ale fagurelui radiatorului, unde este răcita de curentul de aer provocat de ventilator. Apă rece se aduna în bazinul inferior, de unde este absorbită iarăşi de pompă de apă.

La pornirea motorului rece, radiatorul 22 poate fi scurtcircuitat cu ajutorul termostatului montat în cotul 4, până când apa din motor ajunge la temperatura de 78°C. Deoarece termostatul se deschide complet când apa atinge 91°C, în perioada de timp limitată de creşterea temperaturii de la 78°C la 91°C, apa de răcire este împinsă atât către răcitorul de ulei, cât şi spre radiator.

Circuitul de drenaj şi compensare este aşezat deasupra motorului şi cuprinde: rezervorul de completare-condensare 7  cu două conducte, una de legătura cu bazinul inferior şi alta de legătura cu pompa de apă; îndeplineşte următoarele funcţii:

- colectează aburul din circuitul de apă, deoarece bulele de abur pot provoca supraîncălziri locale ale blocului carter şi chiulaselor, supraîncălziri care în final,

8

pot provoca fisurarea acestor piese;- compensează lipsa de lichid în cazul inclinării motorului;- fiind aşezat deasupra radiatorului, nu permite ca presiunea apei, în coloana

de aspiraţie, să scadă sub valoarea limita la care se pot produce vapori.Circuitul secundar se realizează astfel: apă fierbinte este împinsă din conductă

24 în radiatorul 1 pentru încălzirea cabinei şi, după cedarea căldurii aerului, este împinsă prin conductă 3 la pompa de apă.

Scoaterea din circuit a întregii instalaţii de încălzire a cabinei se face cu ajutorul întrerupătorului 6, iar reglarea încălzirii cabinei se face prin manevrarea ventilului de încălzire 25.

9

CAPITOLUL 2. CONSTRUCŢIA ŞI FUNCŢIONAREA PĂRŢILOR COMPONENTE

2.1. Pompă de apă

Pompă de apă, folosită la instalaţia de răcire a motoarelor de automobil, asigura o presiune de 25 bar şi este de tip centrifugal (fig. 2.1). Prin cureaua trapezoidală 8, mişcarea se transmite la fulia de antrenare 6, montată pe arborele de antrenare 1 prin intermediul rulmenţilor 7, etanşaţi prin garnitura împotriva scurgerii unsorii; la capătul posterior al arborelui este montată turbină (rotorul) 2, în corpul pompei 4.

Fig. 2.1. Pompă de apă şi ventilatorul

La antrenarea fuliei, deci şi a arborelui, este acţionată turbina, care aspira apa  din bazinul inferior al radiatorului prin racordul de alimentare 5, şi o trimite în camera turbinei 3, de unde o refulează în cămăşile de răcire din blocul motor (la unele motoare şi la rampa de distribuţie şi la răcitorul de ulei)

10

2.2. Ventilatorul                                                  

Ventilatorul are rolul de a asigura mărirea volumului de aer pentru răcirea apei din radiator. El este format din paletele 9, în număr de 4-6 bucăţi, cu lungimea şi înclinaţia specifică tipului de motor (35-45°), fixate pe fulia 6, prin intermediul şuruburilor 10; aceasta este antrenată de la fulia motorului prin cureaua trapezoidală 8, transmiţând mişcarea prin acelaşi ax 1 şi la pompa de apă. Paletele ventilatorului pot fi din tabla de oţel sau material plastic.

În timpul funcţionarii motorului, ventilatorul aspira aer rece din atmosfera şi-l trece cu presiune printre celulele radiatorului, răcind lichidul.

La unele motoare, ventilatorul este montat separat de pompă, şi anume pe fulia arborelui cotit.

Unele    motoare    moderne au asigurată funcţionarea ventilatorului cu intermitentă, în funcţie de temperatura lichidului. Comanda cuplării şi decuplării ventilatorului se face automat prin cuplaj electromagnetic sau pneumatic, de către o supapă termostatică.

2.3. Radiatorul de răcire

Radiatorul dispersează apa supraîncălzită venită de la motor, în fâşii subţiri, pentru a putea fi răcite de către aerul trimis de ventilator.

Este format din două bazine - unul superior, de legătura cu chiulasa pentru aducţiunea apei, şi altul inferior, de colectare a apei răcite şi care este aspirata de către pompa printr-un racord. Între bazine este lipit miezul (corpul de răcire) de tip cu ţevi sau fagure, prin care apa caldă este dispersată în fâşii. Bazinul superior este prevăzut cu buşon de supapa de comunicare cu atmosfera, montat la gura de alimentare, şi un racord de comunicare cu vasul de expansiune. Se confecţionează din tabla de alamă sau oţel de 0.4-0.5 mm.

Fixarea radiatorului în faţa motorului se face pe cadru, prin intermediul unor suporturi cu tampoane de cauciuc.

Radiatoarele au orificiul de umplere prevăzut cu un buşon (fig. 2.2), care, printr-o închidere etanşă, separa interiorul instalaţiei de răcire de atmosferă. Buşonul este prevăzut cu o supapă de suprapresiune 1 (o membrană elastică), sub care se găseşte, montată prin  intermediul unei rondele şi al unui nit 2, supapa de depresiune 3 (o garnitură de cauciuc). Supapa este fixată pe scaunul 5, prin intermediul arcului 4.

11

Fig.2.2 Buşonul radiatorului

În cazul formării de vapori în instalaţia de răcire şi creşterii presiunii până la 1,281,38 bar, acţiunea sa asupra supapei duce la comprimarea arcului 4, permiţând vaporilor să treacă prin conductă 6 în atmosferă (fig. 2.2, a).

Când motorul se opreşte, temperatura lichidului scade, ceea ce duce la formarea unei depresiuni în interiorul instalaţiei. Aceasta depresiune acţionează asupra membranei elastice 1, pe care o deformează, depărtând-o astfel de garnitură de cauciuc 3, care deschide găurile prin care aerul pătrunde în interiorul instalaţiei (fig. 2.2. b). La instalaţia presurizată, buşonul nu are supapa, aceasta găsindu-se în capacul vasului de expansiune.

La unele motoare, radiatorul este prevăzut cu însă pentru accelerarea încălzirii instalaţiei pe timp rece.

2.4. Termostatul

Termostatul reglează automat regimul termic al motorului prin dirijarea lichidului spre radiator sau spre pompa, în funcţie de temperatură( fig. 2.3).

Fig.2.3. Părţile componente şi funcţionarea termostatului

12

Când apa motorului este sub 71°C, supapa mare 2, din corpul 1 este închisă de arcul 3 de către lichidul sau pasta uşor volatila a burdufului (capsulei) 8, iar supapa mică 4 este deschisă, astfel ca apa caldă colectata de ţeava instalaţiei intra prin racordul 5 şi este dirijată spre pompa prin racordul 7. Dacă apa depăşeşte temperatura de 71°C, începe să se deschidă supapa mare 2 şi se închide supapa mică 4, dirijând parţial apa spre radiator pentru răcire şi parţial spre pompa, astfel încât la 85°C supapa mare este deschisă complet şi circuitul se face numai spre radiator, prin racordul 6.

13

CAPITOLUL 3. NORME SPECIFICE DEPROTECŢIA MUNCII

De cele mai multe ori, accidentele au loc datorită faptului că muncitorii nu au cunoştinţa necesară în ceea ce priveşte folosirea sculelor şi utilajelor. O cauză a accidentelor o constituie de asemenea, lipsa de atenţie faţă de îndeplinirea instrucţiunilor de tehnica securităţii şi a regulamentului de ordine interioară, atât în producţie cât şi în atelierele şcolare.

Tehnica securităţii muncii are ca sarcină prevenirea accidentelor şi, realizarea condiţiilor care să asigure securitatea completă a muncii personalului şi a productivităţii maxime.

Măsurile de tehnică a securităţii muncii:- îmbrăcămintea de lucru trebuie să fie ajustată pe corp- controlul periodic al stării utilajelor şi uneltelor- cozile şi mânerele uneltelor de mână trebuie să fie din lemn de esenţă tare

fiind bine fixate- folosirea cheilor cu fisuri este interzisă- toate maşinile, uneltele, carcasele metalice vor fi legate la nul- spaţiile în care se efectuează lucrările de reglare a automobilului cu

motorul pornit trebuie să fie ventilate şi prevăzute cu conducte de captare a gazelor

- respectarea curăţeniei şi ordinii la locul de muncă- înaintea demontării automobilului trebuie să fie golit de combustibil şi

lubrifianţi iar depozitarea să se facă într-un spaţiu specialMăsuri de prevenire a incendiilor în timpul lucrului la autovehicule

(P.S.I.).Cauzele incendiilor pot fi foarte diferite. Discurile industriale

combustibile, cârpe îmbibate cu ulei, bumbacul de şters, hârtia şi alte materiale folosite pentru curăţarea materialelor se pot aprinde uşor de la scântei când cel care foloseşte focul nu este atent.

Principalele măsuri de prevenire a incendiilor constă în păstrarea curată şi în ordine a locului de muncă, precum şi manipularea atentă a focului, aparatelor de încălzire şi a diferitelor substanţe uşor inflamabile. Se vor îndepărta cât mai des de la locurile de muncă deşeurile, în special cele combustibile depozitându-le în locuri special amenajate.

După terminarea lucrului trebuie să se facă ordine perfectă la toate locurile de muncă. Materialele de şters, cârpele, bumbacul îmbibate cu ulei trebuie aşezate în lăzi speciale. Vasele cu lichidele uşor inflamabile, precum şi buteliile cu gaze trebuie duse la locuri de depozitare permanent. Trebuie deconectate toate

14

aparatele electrice şi toate corpurile de iluminat cu excepţia lămpilor de veghe.Cel mai simplu utilaj şi inventar împotriva incendiilor care trebuie să existe

în întreprinderi constă în robinetul de incendiu, pompe, extinctoare, lăzi cu nisip şi lopeţi, saci cu nisip.

Utilajul şi inventarul pentru stingerea incendiilor trebuie să fie întotdeauna în bună stare şi gata pentru utilizare. Robinetele de incendiu se montează pe ramificaţii de la conductă de apă şi sunt prevăzute cu racorduri speciale pentru furtunurile de incendiu.

Extinctoarele se folosesc pentru stingerea micilor focare de incendiu. Ele intră repede în funcţionare aruncând spumă sau prafuri extinctoare. Extinctoarele cu spumă sunt eficace în special la stingerea ţiţeiului, petrolului lampant, benzinelor.

Extinctoarele cu praf se folosesc exclusiv pentru stingerea focului la instalaţiile electrice.

15

BIBLIOGRAFIE:

1. Gh. Fratila – “Automobile – cunoaştere, întreţinere şi reparare”2. Nicolae patrascu – Motoare tractoare3. Sterian Samoila – “Instalaţii şi echipamente auto”4. Manual de reparaţii I.A.T.S.A. Piteşti

16

ANEXA 1

Instalaţia de răcire cu aer a motorului de autoturism

17

ANEXA 2

Instalaţia de răcire a motorului de autoturism cu lichid şi circulaţie forţată

18

ANEXA 3

Pompă de apă şi ventilatorul

19