تحلیل سیستم خنک کاری جداگانه بلوک و سرسیلندر

کاهش مدت زمان گرم شدن موتور احتراق داخلی، باعث کاهش مصرف سوخت و آلایندگی می‌شود. داغ ترین نقاط موتور نزدیکی سوپاپ دود و بین سیلندرها قرار دارد. در حالی که ورودی مایع خنک کننده از طریق بلوک می باشد که در دمای پایین تری نسبت به سرسیلندر قرار دارد. در نتیجه خنک‌کاری بلوک بیش از مقدار لازم صورت می گیرد تا از دمای بیشینه در سرسیلندر اطمینان داشته باشیم. از سوی دیگر، کاهش دبی سیال خنک کنند، سبب افزایش دمای بلوک، کاهش میزان مصرف سوخت ویژه ترمزی و کاهش آلاینده‌های hc و co شده و نیز از طرفی باعث افزایش دمای سرسیلندر شده که سبب ایجاد مشکلاتی از قبیل افزایش میزان تولید nox می گردد. یک روش برای حل این مشکل، خنک‌کاری جداگانه‌ی بلوک و سرسیلندر میباشد. در این روش مایع خنک‌کننده پس از خروج از پمپ به دو مسیر مجزا برای بلوک و سرسیلندر تقسیم می شود. به این ترتیب می توان دبی سیال مورد نیاز برای خنک‌کاری هر کدام را بطور جداگانه تعیین کرد. در این تحقیق به منظور محاسبه‌ی مدت زمان گرم شدن موتور، مدار خنک‌کاری موتور ملی در خودرو سمند مدلسازی شده است. برای اعتبار سنجی، نتایج عددی افت ‌فشار در راهگاه آب موتور، دبی رادیاتور و مدت زمان گرم شدن موتور با نتایج حاصل از تست خنک‌کاری مقایسه شده‌ و در انتها اثر جداسازی مدار خنک‌کاری بلوک و سرسیلندر موتور ملی بر مدت زمان گرم شدن موتور مورد مطالعه قرارگرفته‌ است. نتایج، کاهش مدت زمان گرم شدن به میزان 15 درصد را نشان می دهد.

Analysis of block and cylinder head separate cooling system

Reduction in warm up time of engine reduces fuel consumption and emissions. The hot spots of IC engine are near the exhaust valves and between the cylinders space which need the maximum value of cooling. Coolant at inlet of the block, having a temperature lower than the cylinder head. As a result, the block cooling is more than necessary value to ensure that maximum temperature in the cylinder head is lower that critical value. Reduction in coolant flow rate is associated with block temperature rise, reduction of brake specific fuel consumption and HC and CO emissions. On the other hand, increasing the cylinder head temperature causes problems such as an increase in the production of NOx. One method to solve this problem, is separate cooling of block and cylinder head. In this method, the coolant at the outlet the pump, is divided into two separate paths one for the block and one for cylinder head, and thus, the flow rate which required for cooling each part must be set separately. In this study, to calculate the warm up time, the cooling circuit of national engine has been modeled. To validate, the numerical results of pressure loss of coolant in the engine water jacket, radiator flow rate and warm up time have been compared with the results of the cooling test. At last, the influence of separation of block and cylinder head cooling circuit of engine on warm up time has been studied. Results show 15 percent reduction in warmup time.