Possibilities of lowering coolant pump driving power in car engines

• Autorzy: Kneba Z.

Warianty tytułu

PL

Możliwości zmniejszenia mocy potrzebnej do napędu pompy cieczy chłodzącej silnika samochodowego

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano wybrane problemy napędu pompy cieczy chłodzącej silnika samochodowego. Celem prezentowanego artykułu jest określenie możliwości zmniejszenia mocy potrzebnej do napędu pompy cieczy chłodzącej. W klasycznym i dzisiaj najbardziej rozpowszechnionym układzie chłodzenia cieczą silników samochodowych pompa cieczy chłodzącej jest napędzana przez przekładnię pasową od wału korbowego silnika. W tradycyjnych układach chłodzenia wydajność pompy jest zbyt duża przy wysokich prędkościach obrotowych silnika. Zmniejszenie prędkości obrotowej wirnika pompy jest korzystne ze względu na mniejszy pobór mocy do napędu jak i na unikanie kawitacji przy dużych prędkościach przepływu cieczy. Pełną niezależność wydajności pompy od prędkości obrotowej wału korbowego można osiągnąć tylko stosując dodatkowy silnik elektryczny czy hydrauliczny do napędu pompy. Takie rozwiązania pojawiły się 5 lat temu w silnikach samochodów osobowych a były i są powszechnie stosowane w silnikach okrętowych. Dla zapewnienia bezawaryjnej pracy konieczne jest sterowanie wydajnością pompy w funkcji wybranej łatwo mierzalnej temperatury części silnika na przykład tulei cylindrowej. Mierząc temperaturę tulei cylindrowych autor proponuje obniżenie wydajności pompy dla zmniejszenia mocy potrzebnej do jej napędu. Wśród różnych koncepcji technicznej realizacji zmniejszenia mocy potrzebnej do napędu pompy korzystnie wyróżnia się napęd niezależny z silnikiem elektrycznym. Jest to rozwiązanie najbardziej kosztowne.

EN

Some engine coolant pump drive problems are described in the paper. Presented aim of article is the presentation of possibilities to the decrease of the necessary power to drive the liquid cooling pump. In the classical and today most widespread in the car engines liquid cooling system, the pump of cooling liquid is driven through rubber belt from engine crankshaft. Due to recent applications of the new generation cooling systems, many simulations and engine measurements have to be done. Coolant pump velocity is too big at high engine speeds in traditional cooling systems. The speed decrease of the circulation pump rotor is advantageous, considering the smaller power consumption to pump drive and on the avoidance of cavitation related with the large velocities of liquid flow. The full independence of the pump output from of crankshaft rotational speed is only possible to achieve by applying the additional electric engine or hydraulic drive to power the pump. Such solutions appeared 5 years ago in the personal vehicle engines, but generally they were and are currently used in ship's engines only. For the assurance of a failure-free engine performance, the necessary task is the control of pump output in the function of a selected easily mensurable temperature of the engine parts, for example cylinder liner. Having knowledge of cylinder liner extreme temperature the author proposed lowering coolant pump rotational speed. Among different ideas of a technical realization of the decrease of necessary power to drive the coolant pump, the advantageous and favoured one is the independent pump propulsion with electric engine. This solution is the most expensive one.

Słowa kluczowe

PL

układ chłodzenia silnika; pompa cieczy chłodzącej

EN

engine cooling system; coolant pump

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 15, No. 3
• Strony: 239--244
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Kneba Z.

• Gdańsk University of Technology, Mechanical Engineering Faculty Narutowicza Street 11/12 80-952 Gdańsk, Poland tel.: [phone], fax: [phone],

Bibliografia

• [1] Eifler, G., Buck, T., Högen, S., Thermosiphon-Kühlung - ein Konzept zur Kraftstoffverbrauchseinsparung an Otto - und Dieselmotoren, 6 Tagung Wärmemanagement des Kraftfahrzeuges, Berlin 2008.
• [2] Eifler, G., Burkard, M., Kawert, F., Bedarfsabhanging geregelte Motorkuhlung Vesuch und simulation, MTZ 3/2005.
• [3] Genstler, A., Stephan, W., Always at the correct temperature, Thermal management with celctric coolant pump, MTZ worldwide 11/2004.
• [4] Hiller, M., Schaltbare Wasserpumpen als Beitrag zu effizienterem Energiemanagement von PKW Verbrennungsmotoren, 6 Tagung Wärmemanagement des Kraftfahrzeuges, Berlin 2008.
• [5] Praca zbiorowa, Basshuysen, R., Schafer, F. (wydawcy): Handbuch Verbrennungsmotor, ATZ/MTZ-Fachbuch Vieweg Verlag, Wiesbaden 2007.