Diesel musi dymić?

Dymienie silnika pochodzi więc przeważnie z wadliwego działania poszczególnych części. Winić za to należy kierowcę lub warsztat, który zajmuje się utrzymaniem w porządku silników i dokonuje napraw bieżących. Jak widzimy z przytoczonych wyżej przyczyn dymienia, można ich we wszystkich tych przypadkach uniknąć przez doprowadzenie do należytego stanu działania poszczególnych części. Zadymienie ulic przez takie samochody jest plagą. Nieprawdą jest na co niektórzy się już zgodzili i przyjęli jako zło konieczne, mianowicie, że silnik Diesel’a musi dymić. Gdyby wszyscy kierowcy w porę usuwali przyczyny dymienia, lub o ile sami nie znają działania silnika Diesel’a, zwrócili się z tym do odpowiednich warsztatów, to napewno sprawa ta uległa by poprawie.

 

Źródło cytatu: książka Szybkoobrotowe samochodowe silniki Diesel’a. Dla kierowców samochodowych. Autor książki: Alfred Frąszczak. Wydawnictwo wileńskiego oddziału „Autotrestas”. Rok wydania: 1941.

Reklamy
Diesel musi dymić?

Dalej na nafcie, czy na benzynie?

nafta_benzyna_m

Rysunek z książki „Benzyny samochodowe i lotnicze”.

 

Jakiś czas temu przeczytałem książkę Benzyny samochodowe i lotnicze. Autorzy książki to Czesław Kaczmarski i Jan Karczmarski (Kaczmarski?), książka została wydana w 1959 roku przez Wydawnictwo Komunikacyjne. W książce tej poruszono pewne, dość interesujące, zagadnienie. Zagadnienie to brzmi: czy większy zasięg będzie mieć samolot napędzany benzyną, czy może samolot napędzany naftą?

Przyjmijmy że mamy dwa takie same samoloty, napędzane takim samym silnikiem. Załóżmy że silnik w obu samolotach jest tak samo wyregulowany. Przyjmijmy też że ów silnik może pracować zarówno na benzynie, jak i na nafcie. Który z samolotów będzie mieć większy zasięg, przy takich wstępnych założeniach? Otóż okazuje się że to zależy.

Najpierw rozpatrzmy przypadek w którym oba samoloty mają w zbiornikach po 500 kilogramów paliwa. Przy takim założeniu, należy brać pod uwagę wagową wartość opałową obu paliw. Zgodnie ze wspomnianą książką, wagowa wartość opałowa benzyny wynosi 10 600 kcal/kg (kilokalorii na kilogram), a wartość opałowa nafty 10 200 kcal/kg. Czyli benzyna ma około 3,9% większą wagową wartość opałową od nafty. Oznacza to że w rozpatrywanym przypadku, samolot napędzany benzyną, będzie mieć około 3,9% większy zasięg, od samolotu napędzanego naftą.

Czy to oznacza że przy wstępnych założeniach (dwa takie same samoloty, taki sam silnik w obu samolotach) samolot napędzany benzyną będzie mieć zawsze większy zasięg od samolotu napędzanego naftą? Otóż nie. Rozpatrzmy teraz sytuację w której oba samoloty tankujemy do pełna, z czego jeden samolot benzyną, a drugi naftą. Załóżmy też że zbiorniki paliwa w obu samolotach mają taką samą pojemność (dajmy na to, że mieszczą maksymalnie 1000 litrów paliwa). W takim przypadku istotna jest nie wagowa wartość opałowa obu paliw, lecz ich objętościowa wartość opałowa.

Policzmy więc objętościową wartość opałową benzyny i nafty. Zgodnie ze wspomnianą na początku wpisu książką, masa litra benzyny wynosi 0,730 kg, a masa litra nafty 0,830 kg (nafta ma większą gęstość od benzyny). Tym samym objętościową wartość opałową benzyny można wyliczyć stosując następujące równanie: 10 600 kcal/kg x 0,730 kg = 7738 kcal/l (kcal/l oznacza kilokalorii na litr). Teraz równanie dzięki któremu można wyliczyć objętościową wartość opałową nafty: 10 200 kcal/kg x 0,830 kg = 8466 kcal/l. Wychodzi więc na to że objętościowa wartość opałowa nafty jest o około 9% większa względem objętościowej wartości opałowej benzyny. Tak więc w rozpatrywanym przypadku (jeden samolot zatankowany do pełna benzyną, drugi zatankowany do pełna naftą, oba samoloty mają zbiorniki paliwa o takiej samej objętości) zasięg samolotu napędzanego naftą będzie o około 9% większy względem zasięgu samolotu napędzanego benzyną.

Ujmując to innymi słowami, nafta ma większą objętościową wartość opałową od benzyny, bowiem większa gęstość nafty równoważy z nawiązką jej (nafty) mniejszą wagową wartość opałową.

Dodam że powyższe rozważania zawierają pewne uproszczenia- przykładowo, nie brano w nich pod uwagę tego że samolot zatankowany 1000 litrami nafty będzie cięższy od samolotu zatankowanego 1000 litrami benzyny, a przecież większa masa samolotu (bądź innego pojazdu) powinna mieć negatywny wpływ na jego zasięg.

 

Dalej na nafcie, czy na benzynie?

Silnik czołgowy umieszczony poprzecznie

Dzisiejszy wpis poświęcony będzie poprzecznemu umieszczeniu silnika czołgowego. Jednak zanim przejdę do czołgowych silników umieszczonych poprzecznie, zacznę od silników czołgowych umieszczonych wzdłużnie. Otóż jeszcze w okresie drugiej wojny światowej praktycznie wszystkie czołgi miały silnik umieszczony wzdłużnie względem kadłuba. Jednocześnie silnik umieszczony wzdłużnie, zakładając dość dużą długość silnika, zajmuje więcej miejsca wzdłuż od silnika umieszczonego poprzecznie. Tym samym silnik umieszczony wzdłużnie może przyczynić się do wzrostu długości przedziału napędowego.

Tutaj warto zauważyć że już w okresie drugiej wojny światowej wiele czołgów miało zblokowany układ napędowy umieszczony z tyłu (umieszczony z tyłu zarówno silnik, jak i skrzynia biegów, mechanizm skrętu oraz koła napędowe). Zblokowany układ napędowy to cecha która dodatkowo powoduje wydłużenie przedziału napędowego (względem wozów gdzie silnik znajduje się z tyłu, a skrzynia biegów, mechanizm skrętu i koła napędowe z przodu). Stąd też w okresie drugiej wojny światowej, te wozy które miały zblokowany układ napędowy, charakteryzowały się często proporcjami gdzie połowę długości kadłuba zajmował układ napędowy, a połowę przedział załogi (przedział załogi czyli bojowy i kierowania). Takie proporcje powodowały coś o określić można mianem przesunięcia wieży do przodu. Pisząc o przesunięciu wieży do przodu mam na myśli sytuację, gdzie patrząc na wóz od boku bądź od góry, widać że wieża nie jest umieszczona na środku kadłuba, lecz znajduje się bliżej przodu kadłuba niż jego tyłu. Z kolei takie umieszczenie wieży może powodować przesunięcie środka ciężkości wozu do przodu (cecha raczej niekorzystna). Poniżej rysunek przedstawiający czołg z umieszczonym w tylnej części wozu zblokowanym układem napędowym w wydaniu „silnik umieszczony wzdłużnie, skrzynia biegów umieszczona poprzecznie”. Element oznaczony cyfrą 1 to silnik, cyfra 2 oznacza skrzynię biegów, elementy mechanizmu skrętu oznaczono cyfrą 3, a zbiorniki paliwa cyfrą 4.

silnik_czolg_wzdluznie_1

Na powyższym rysunku widać że wieża wozu nie jest umieszczona centralnie, lecz jest przesunięta ku przedniej części kadłuba. Widać też że na lewo i na prawo od silnika znajdują się zbiorniki paliwa.

Silnik umieszczony wzdłużnie nie musi oznaczać wieży przesuniętej ku przodowi kadłuba. Przykładowo, w okresie drugiej wojny światowej te wozy które miały silnik umieszczony wzdłużnie w tylnej części kadłuba, a układ przeniesienia napędu (skrzynia biegów, mechanizm skrętu, koła napędowe) umieszczony z przodu, zazwyczaj miały wieżę umieszczoną centralnie. Jednak układ przeniesienia napędu znajdujący się z przodu kadłuba ma swoje wady. Przykładowo, rozwiązanie takie może utrudniać dostęp do elementów układu przeniesienia napędu. Dobrze zauważyć że tuż po zakończeniu drugiej wojny światowej czołgi charakteryzujące się czołgowym napędem przednim (silnik z tyłu, układ przeniesienia napędu z przodu) prawie całkowicie wymarły. Natomiast czołgi które mają umieszczony z tyłu zblokowany układ napędowy z silnikiem umieszczonym wzdłużnie (układ sprzyjający przesunięciu wieży do przodu) istnieją do dzisiaj.

Można więc według mnie założyć że to dobrze jeśli czołg ma zblokowany układ napędowy umieszczony z tyłu, skoro obecnie prawie wszystkie czołgi mają takie rozwiązanie. Jednak dobrze też aby przedział napędowy charakteryzował się małą długością. Mała długość przedziału napędowego to mniejszy wóz, a tym samym wóz charakteryzujący się lepszym stosunkiem masy do poziomu ochrony pancernej. Dodatkowo mała długość przedziału napędowego sprzyja centralnemu umieszczeniu wieży. Jak jednak zrobić krótki przedział napędowy, skoro w czołgach powszechnie stosowane są silniki u układzie V12, tak więc silniki charakteryzujące się dużą długością? Można oczywiście umieścić skrzynię biegów poprzecznie, skrzynia biegów umieszczona poprzecznie to rozwiązanie bardzo popularne w tych czołgach, które mają umieszczony z tyłu zblokowany układ napędowy i jednocześnie silnik umieszczony wzdłużnie, jednak przy takim układzie (zblokowany układ napędowy z tyłu, silnik wzdłużnie, skrzynia biegów poprzecznie) nadal duża długość silnika będzie powodować sporą długość przedziału napędowego. Jest jednak rozwiązanie, otóż można umieścić poprzecznie względem kadłuba nie tylko skrzynię biegów, ale również silnik. Poniżej rysunek przedstawiający czołg z takim rozwiązaniem (rysunek oznaczony tak samo jak rysunek wcześniejszy):

silnik_czolg_poprzecznie_1

Na powyższym rysunku widać że poprzeczne umieszczenie silnika spowodowało zmiany dotyczące rozmieszczenia zbiorników paliwa. Na wcześniejszym rysunku widać było że zbiorniki umieszczono w przedziale napędowym, na lewo i na prawo od silnika (przy bocznych ścianach kadłuba). Takie rozwiązanie jest bardzo popularne w czołgach z silnikiem umieszczonym wzdłużnie. Jednak przy silniku umieszczonym poprzecznie, przy bocznych ścianach przedziału napędowego, może być zbyt mało miejsca aby umieścić tam zbiorniki paliwa. Stąd też tym razem zbiornik paliwa umieszczono w przedziale napędowym, pomiędzy silnikiem a grodzią oddzielającą przedział napędowy od przedziału bojowego. Jednak tak umieszczony zbiornik paliwa ma pewną istotną wadę. Otóż główna zaleta poprzecznego umieszczenia silnika to możliwość skrócenia przedziału napędowego, a zbiornik paliwa umieszczony pomiędzy silnikiem a grodzią powoduje wydłużenie przedziału napędowego, tym samym zysk z poprzecznego umieszczenia silnika nie jest tak duży jak mógł by być. Stąd też aby zysk z poprzecznego umieszczenia silnika był jak największy, można zupełnie usunąć zbiornik paliwa z przedziału napędowego. Poniżej rysunek przedstawiający taki wóz:

silnik_czolg_poprzecznie_2

Sytuacja zbliżona do poprzedniej, jednak tym razem pomiędzy silnikiem a grodzią oddzielającą przedział napędowy od bojowego, nie ma zbiornika paliwa. Zbiornik paliwa umieszczono w przedniej części kadłuba, obok kierowcy, co spowodowało konieczność usunięcia czołgisty siedzącego obok kierowcy (czołgista ten pełnił w wielu czołgach z okresu drugiej wojny światowej funkcję strzelca kadłubowego kaemu i radiotelegrafisty). Konieczność usunięcia strzelca kadłubowego kaemu/radiotelegrafisty nie jest jednak w mojej ocenie istotnym problemem, biorąc pod uwagę że tuż po zakończeniu drugiej wojny światowej stanowisko strzelca kadłubowego kaemu/radiotelegrafisty prawie całkowicie w czołgach wymarło, co wskazuje że stanowisko to nie było zbyt przydatne. Zbliżony układ konstrukcyjny do narysowanego powyżej mają radzieckie zimnowojenne czołgi średnie T-55 i T-62.

Tutaj dodam że poprzeczne umieszczenie silnika umożliwia skrócenie przedziału napędowego, ale przy założeniu że silnik jest dość długi. Przy bardzo krótkim silniku (dajmy na to, przy silniku gwiazdowym) poprzeczne umieszczenie silnika raczej nie spowoduje skrócenia przedziału napędowego. Mam jednocześnie wrażenie że aby poprzeczne umieszczenie silnika miało sens, silnik nie może też być zbyt długi, bowiem przy bardzo długim silniku umieszczonym poprzecznie, najpewniej nadmiernie wzrosła szerokość kadłuba.

Silnik umieszczony poprzecznie to cecha kojarzona chyba najbardziej z radzieckimi czołgami średnimi i podstawowymi z okresu zimnej wojny. Już opracowany pod koniec drugiej wojny światowej radziecki czołg średni T-44, następca czołgu średniego T-34, miał silnik umieszczony poprzecznie. Zastosowanie silnika umieszczonego poprzecznie umożliwiło skrócenie przedziału napędowego, stąd też T-44 miał kadłub o zbliżonej długości do kadłuba czołgu T-34, mimo tego że T-44 charakteryzował się przedziałem kierowania dłuższym od tego zastosowanego w T-34. Dzięki temu w T-44 właz kierowcy umieszczono na dachu kadłuba, podczas gdy w T-34 właz kierowcy znajdował się na przedniej górnej płycie pancernej. Jednocześnie o ile w T-34 wieża była wyraźnie przesunięta ku przedniej części kadłuba, to w T-44 wieża była umieszczona praktycznie na środku kadłuba (jak już wspomniałem, T-44 miał względem T-34 krótszy przedział napędowy i dłuższy przedział kierowania, co zmieniło proporcje wozu). Inne radzieckie i rosyjskie czołgi z silnikiem umieszczonym poprzecznie to T-54/T-55, T-62, T-64, T-72, T-80 i T-90. Dodam że przed czołgiem T-44 istniały pojazdy pancerne z silnikiem umieszczonym poprzecznie. Pojazdy te to włoski czołg lekki Fiat 3000 z lat 20. i włoska tankietka L3 z lat 30. Przy czym oba włoskie wozy były jedynie kroplą w morzu pojazdów pancernych z okresu międzywojennego (a jeśli idzie o pojazdy pancerne z okresu międzywojennego, zdecydowana większość z nich miała silnik umieszczony wzdłużnie).

Silnik czołgowy umieszczony poprzecznie

Silniki chłodzone powietrzem a moc wentylatora

Dzisiejszy wpis poświęcony będzie mocy pobieranej przez wentylator w pojazdach z silnikiem chłodzonym powietrzem. Otóż zdarzało mi się spotkać z opinią według której w samochodach i czołgach z silnikiem chłodzonym powietrzem wentylator zapewniający dopływ powietrza chłodzącego pobiera więcej mocy od analogicznego wentylatora stosowanego w pojazdach z silnikiem chłodzonym cieczą. Aby sprawdzić czy ta opinia ma coś wspólnego z rzeczywistością, postanowiłem zajrzeć do mądrych książek. Pierwsza książka to Chłodzenie powietrzne silników spalinowych napisana przez Mieczysława Chwieja i Józefa Paciorskowskiego. Książka została wydana w 1961. Poniżej cytat z tej książki:

 Przy chłodzeniu wodnym ilość powietrza potrzebnego do chłodzenia jest większa, gdyż rozporządzamy mniejszym spadkiem temperatury, niż przy chłodzeniu powietrznym. Stąd moc pobierana przez wentylator silnika chłodzonego powietrzem jest mniejsza, niż zapotrzebowanie jej dla układu silników chłodzonych wodą. Jednak przy chłodzeniu powietrznym stosuje się znacznie wyższe ciśnienia i szybkości powietrza niż przy chłodzeniu wodnym i dla uniknięcia dużych strat mocy na napęd wentylatora musi on być bardzo starannie zaprojektowany i wykonany. (cytat ze strony 13)

 

Powyższy cytat wskazuje że opinia z którą miałem do czynienia nie jest zgodna z rzeczywistością. Zgodnie z powyższym cytatem jest wręcz przeciwnie, to wentylator zapewniający powietrze chłodzące w silniku chłodzonym cieczą pobiera więcej mocy. No, ale to tylko jedna książka. Zajrzyjmy więc do kolejnej mądrej książki. Tym razem książka nosi tytuł Silniki chłodzone powietrzem, a jej polska wersja została wydana w 1963 roku. Oryginalna, czechosłowacka wersja, została wydana w 1960 roku pod tytułem Vzduchem chlazené vozidlové motory. Autor to Julius Mackerle. Poniżej cytaty z tej książki:

 Również motocykle mają dziś prawie wyłącznie silniki chłodzone powietrzem; podobnie jak w samolotach ilość powietrza opływająca podczas jazdy jest wystarczająca do chłodzenia silnika, bez potrzeby stosowania specjalnego wentylatora. W niektórych tylko silnikach lotniczych, zwłaszcza na helikopterach używane są do chłodzenia dodatkowe dmuchawy. (cytat ze strony 9)

 

 Mniejsza ilość chłodzącego powietrza. Ze względu na większy spadek temperatury, każdy kilogram chłodzącego powietrza może odprowadzić większą ilość ciepła i dlatego do bezpośredniego chłodzenia cylindrów powietrzem zużyje się mniejszą ilość powietrza niż w silnikach chłodzonych wodą. Dobry silnik chłodzony powietrzem potrzebuje do chłodzenia tylko połowę tej ilości powietrza jakiej wymaga silnik chłodzony wodą o tej samej mocy. Wobec tego wymiary kanałów i otworów na powietrze mogą być małe, co jest szczególnie cenną zaletą w pojazdach pancernych. (cytat ze strony 13)

 

 Dobry silnik powinien jak najmniej zużywać mocy do chłodzenia. Moc ta zależy od wymaganej ilości i ciśnienia chłodzącego powietrza, od sprawności wentylatora i od stanu przewodów powietrza.

 Przejście ciepła z ciała stałego do powietrza zawsze wymaga pewnej mocy, która musi pozwolić przynajmniej na pokonanie oporu tarcia powierzchniowego. Moc  ta nie byłaby potrzebna jedynie wówczas, gdyby do odprowadzania ciepła do otoczenia użyto powierzchni nadwozia tak, że tarcie powierzchniowe w tym przypadku okazało by się częścią oporu powietrza nadwozia. Jednak sposób taki jest niepraktyczny i skomplikowany, i w samochodach dotychczas nie stosowany; użyto go natomiast w niektórych samolotach wyczynowych z silnikami chłodzonymi wodą, gdzie powierzchnie skrzydeł stanowią chłodnice wody.

chlodzenie_moc_1

 Minimalną moc potrzebną do chłodzenia można więc obliczyć z tarcia powierzchniowego, potrzebnego do odprowadzenia ciepła. Jeżeli na przykład trzeba chłodzić silnik o mocy 100 KM przy szybkości pojazdu 80 km/godz, to pozostałe warunki odpowiadać będą danym, wymienionym w tablicy 15. (chodzi o powyższą tablicę oznaczoną numerem 5, po prostu w numeracji tablic występuje błąd i tablica numer 15 została oznaczona cyfrą 5- przypis autora bloga)

 Jeżeli założyć, że powierzchniowy współczynnik przejście q ma przy prędkości 80 km/godz wartość 100 kcal/m²h °C, to przy różnicy temperatur 60 °C będzie potrzeba co najmniej 1,97% efektywnej mocy Ne do pokonania tarcia powierzchniowego. Przy spadku temperatury 120 °C potrzebna moc zmniejszyła by się do 0,74% Ne . Jednakże ten idealny przypadek nigdy nie występuje. (cytat ze strony 113)

 

 Przy konstruowaniu silnika należy wybrać kompromis pomiędzy rozstawem cylindrów (ciężarem silnika) i mocą użytą do chłodzenia. Moc potrzebna do chłodzenia (moc napędu wentylatora) wyraża się wzorem:

chlodzenie_moc_2

 Ze wzoru wynika, że powinno się operować małą ilością powietrza i niskim ciśnieniem. Jednakże mała ilość powietrza wymaga  wysokiego ciśnienia. W takim przypadku trzeba więc  zapobiec jakimkolwiek stratom powietrza przez stosowanie szczelnej obudowy.

 W silnikach o bardzo dużej mocy z cylindrami o dużej średnicy trzeba stosować gęsto użebrowanie o dużym współczynniku U. Konieczność wysokiego ciśnienia tłumaczy się tym, że powierzchnia przelotowa pomiędzy żebrami jest mała i chociaż jednostkowa ilość powietrza (kg/KMh) jest mała- bezwzględna ilość powietrza jest duża i dlatego ciśnienie powinno wynosić 200 do 400 mm słupa wody. W silnikach lotniczych ciśnienie dynamiczne często już nie wystarcza  musi być użyty wentylator.

 W silnikach trakcyjnych, które mają niewielkie wymiary cylindrów i stosunek powierzchni chłodzącej do objętości skokowej dość korzystny, wystarczające jest ciśnienie 100 do 150 mm słupa wody. W małych cylindrach droga przepływu między żebrami jest krótsza i wobec tego opór powietrza mniejszy. Jeżeli okaże się, że ciśnienie chłodzącego powietrza jest większe niż 200 mm słupa wody, to wskazane jest przekonstruować silnik. Dobry silnik chłodzony powietrzem nie powinien na chłodzenie zużywać więcej niż 6 do 8% Ne (Ne to moc efektywna silnika- przypis autora bloga).

chlodzenie_moc_3

 W tablicy 20 podana jest moc potrzebna do chłodzenia w niektórych silnikach. W jednocylindrowych silnikach motocyklowych jest dość miejsca na użebrowanie i wystarcza ciśnienie dynamiczne powietrza wytworzone podczas jazdy. W małych silnikach rowerowych, mających szczególnie korzystny stosunek powierzchni chłodzonej do objętości cylindra, wystarczające jest ciśnienie około 15 mm słupa wody, co odpowiada szybkości 18 km/godz. (dodam że w tablicy 20 silnik oznaczony jako V 2 w czołgu to radziecki czołgowy silnik W-2 stosowany między innymi w czołgu średnim T-34 z okresu IIwś- przypis autora bloga)

chlodzenie_moc_4

 Jeżeli przewiduje się małą moc do chłodzenia, to trzeba przyjąć również małe ciśnienie powietrza. Moc oddawana na chłodzenie rośnie z 2,75 do 2,9 potęgą szybkości przepływu powietrza. Z rysunku 76 widać, że (pomijając ciężar żeber) przy idealnych żebrach aluminiowych i przy ciśnieniu powietrza 100 mm słupa wody można osiągnąć oszczędność mocy około 60% w porównaniu z ciśnieniem 300 mm sł. wody.

 Ze względu na rozstaw cylindrów i na niemożność umieszczenia drastycznie dużych żeber na jednostce zewnętrznej powierzchni cylindra, nie można przyjąć dowolnie niskiego ciśnienia powietrza. Jeżeli zastosować cylindry nieosłonięte, to wykorzystanie powietrza jest niedostateczne (z powodu słabego ogrzania) i dlatego potrzebna będzie duża ilość powietrza, czyli również przy małym ciśnieniu zapotrzebowanie mocy będzie duże.

 Przy małym jednostkowym przechodzeniu ciepła z komory sprężania i przy gęstym żebrowaniu, wystarczy do chłodzenia bardzo mała ilość powietrza. Na rysunku 91 podane są wyniki pomiarów przeprowadzonych przez Löhnera na silniku z doładowaniem, chłodzonym powietrzem. Wyniki te wskazują że przy dużych mocach jednostkowych można ochłodzić cylinder przy ciśnieniu 150 mm słupa wody, zużywając 14 kg/KMh powietrza, co odpowiada mocy chłodzenia rzędu 1% Ne .

chlodzenie_moc_5

 Moc potrzebna do chłodzenia w dużej mierze zależy też od tego, jaka jest dopuszczalna temperatura cylindra. Do obniżenia temperatury z 200 °C do 180 °C (10%), wzrośnie moc potrzebna do chłodzenia 1,5-krotnie. W zakresie wysokich temperatur przyrost ten jest większy niż w niższych temperaturach. Stosując użebrowanie z materiału o dobrej przewodności cieplnej można wydatnie zmniejszyć moc zużywaną do chłodzenia. W tym kierunku dokonane zostały daleko idące badania na cylindrze silnika lotniczego Ranger. Ponieważ w tym przypadku chodzi o silnik rzędowy o małej średnicy cylindra, więc wyniki tych badań mogą być interesujące i dla konstruktora samochodu. (cytaty pochodzą ze stron 137, 138, 139 i 140)

chlodzenie_moc_6

 

Powyższe cytaty to kolejna wskazówka na to że przynajmniej w latach 60. uważano że wentylator zapewniający dopływ powietrza chłodzącego do silnika chłodzonego cieczą pobiera więcej mocy od wentylatora zapewniającego dopływ powietrza chłodzącego do silnika chłodzonego powietrzem. Na koniec zaznaczę że to ile mocy wentylator pobiera przeciętnie podczas jazdy zależne jest między innymi od tego jak długo wentylator pracuje. Przykładowo, przy silniku chłodzonym cieczą, wentylator zapewniający dopływ powietrza chłodzącego nie musi pracować zbyt często, zakładając że dany pojazd ma system napędu wentylatora skonstruowany tak, aby wentylator pracował jedynie wtedy kiedy musi, a nie cały czas. Poniżej cytat z książki Chłodzenie cieczą silników pojazdów mechanicznych. Książka pochodzi z 1961 roku i została napisana przez Zbigniewa Szleszyńskiego:

 Włączanie wentylatora tylko w określonych okresach czasu  pozwala na znaczną oszczędność mocy traconej na napęd wentylatora. Jak wykazały próby, w ustalonych warunkach eksploatacji silnika wykresy pracy wentylatora stanowią tylko 5… 8% okresów pracy silnika.

 Wpływ temperatury otoczenia a okresy włączenia wentylatora silnika w nieustalonych warunkach eksploatacji przedstawiono na rysunku 5.10

chlodzenie_moc_7

 Zaoszczędzona moc silnika pozwala na zwiększenie zrywności pojazdu, podwyższenie prędkości maksymalnej lub na napęd dodatkowych urządzeń pomocniczych.

Jeżeli warunki eksploatacji się nie zmieniają, oszczędności na mocy traconej na napęd wentylatora zmniejszają zużycie paliwa o 3… 10%. (cytat ze strony 100)

 

Być może to że obecnie pojazdy wyposażone w silniki chłodzone cieczą znacznie częściej mają układ napędu wentylatora opracowany tak, aby wentylator pracował jedynie wtedy kiedy jest to potrzebne, a nie cały czas, względem tego jak często taki układ napędu wentylatora stosowano w silnikach chłodzonych cieczą z lat 60., zmieniło postrzeganie tego jak dużo mocy potrzebuje wentylator w silniku chłodzonym cieczą, a jak dużo w silniku chłodzonym powietrzem. A być może nie, być może i dzisiaj, przy współczesnych systemach sterowania pracą wentylatora, to wentylator w silniku chłodzonym cieczą pobiera więcej mocy niż w silniku chłodzonym powietrzem, tym bardziej że nowoczesne systemy sterowania pracą wentylatora można zastosować również w silniku chłodzonym powietrzem.

Silniki chłodzone powietrzem a moc wentylatora