177593. lajstromszámú szabadalom • Hűtőberendezés belsőégésű motorhoz
7 177593 8 a 70 ház és a 136 elvezető csővezeték tartozik. A 76 túlnyomás-szelep áramlási irányban nézve a gözlebocsátó csővezetékben a 74 hővezérlésű szelep alatt is lehet, például a 40 tartály 62 könyökcső idoma csatlakozási terében is. A 4. ábrán vázolt példaképpeni kiviteli alaknál a 212 túlnyomás-szelep úgy van kiképezve, hogy ez normál körülmények között zárt, akkor is, ha a motor hőmérséklete aránylag kicsi. A 230 csőmembrán bekötése és a 224 mérő tapintóban levő nyomóközeg gőznyomása azt okozza, hogy a 230 csömembrán kinyúlik és a 236 tömítés lefelé nyomódva záró helyzetbe jut. Amikor a belsőégésű motor és ezzel együtt a hűtőközeg felmelegszik, a hűtőközeg a 228 mérőballon belsejében kitágul, mert a 228 mérőballon a fölső 40' tartályban levő hűtőközegbe merül. Ennek eredményeként a 234 karima lefelé mozdul el és a hűtőberendezésben a túlnyomás nő. A 212 túlnyomás-szelep nyomáscsökkentő szelepként működhet, éspedig a 230 csőmembrán állító erejétől és a 224 mérő tapintóban levő gőz összenyomhatóságától függően. A 212 túlnyomás-szelep továbbá rugóként is működhet olyan beállítási értékkel, amely a hűtőközeg hőmérsékletétől függően változik. Amikor a 212 túlnyomás-szelep nyitott, a hűtőberendezés nyomása a 212 túlnyomás-szelep házán és a 240 elvezető csővezetéken keresztül le tud csökkenni. A beállítható 212 túlnyomás-szelep nyomás/hőmérsékíet karakterisztikáját a túlnyomás-szelep paraméterei határozzák meg. Ezek a paraméterek a 230 csőmembrán átmérőjének a 216 fenékben levő 218 furat átmérőjéhez való viszonya, a 224 mérő tapintóban levő nyomóközeg viszonylagos mennyisége, valamint a 230 csőmembrán rugókarakterisztikája. Egy tipikus alkalmazási esetben a 212 túlnyomás-szelep úgy alakítható ki, hogy a tényleges túlnyomás a hőmérséklettel lineárisan körülbelül 0,42 bar (6 psi) nyomásra nő, míg a hőmérséklet eléri a 107 C°-ot. Ez körülbelül megfelel a 230 csőmembrán és 224 mérő tapintó belsejében levő nyomóközeg gőznyomásának, úgyhogy 107 C° fölött a nyomás aránylag gyorsan nő és közben a nyomás csak kismértékben nő. Ha a 212 túlnyomás-szelep túlnyomása meghaladja a 144' túlnyomás-szelep beállított értékét (1,05 bar= = 15 psi), akkor a berendezésben levő nyomást a nyomósapka korlátozza. Természetesen arra is van lehetőség, hogy a 230 csőmembránba járulékos rugókat helyezzünk annak érdekében, hogy a csőmembrán rugókarakterisztikáját és ezzel együtt a 212 túlnyomás-szelep nyomás/hőmérséklet karakterisztikáját megváltoztassuk. Ha ez kívánatos, a 212 túlnyomás-szelep méretei is úgy választhatók meg, hogy ez egy meghatározott hőmérsékleten nyit és egy meghatározott hőmérsékleten 0 bar (0 psi) nyomással zár. Ezután a 212 túlnyomás-szelep a hőmérséklet nagyobb értékeinél folyamatosan növekvő nyomásnál zárva tud maradni. A 212 túlnyomás-szelep szerkezeti kialakításának megfelelő minden tetszőleges, nyomástól függően működő szelepnek egy túlnyomás/hőmérséklet karakterisztikája van, amely megfelel az 5. ábra szerinti nyomás/hőmérséklet karakterisztikának. Az L és M pontok között a 212 túlnyomás-szelep túlnyomása a hőmérséklettel lineárisan nő. Az M pontnál a 230 csőmembrán hőmérséklete olyan, hogy a hűtőközeg állapota megváltozik, ezen a ponton a hűtőközeg kezd elgőzölögni, elpárologni, és már kis hőmérsékletnövekedésnél is a gőznyomás nagyon gyorsan nő. A változások lefolyását az MN vonal mutatja. Az MN vonal mentén a túlnyomás gyorsan nő. Az N pontnál az egész hűtőközeg már gőzzé alakult át. A 230 csőmembránban levő hőmérséklet további növekedése is túlnyomásnövekedést okoz. A nyomás/hőmérséklet viszonyhoz tartozó NO vonal emelkedési szöge sok változótól, így például a nyomóközeg tulajdonságától függ. Kívánatos egy túlnyomás-szelep olyan módon való kialakítása, hogy a nyomás/hőmérséklet viszony NO vonala menti utólagos gőzfejlődés esetén egy meghatározott hűtőberendezéshez a kívánt fölső maximális túlnyomást nyerjük. Ez főként a nyomóközeg mennyiségének ellenőrzését teszi szükségessé, úgyhogy a hűtőberendezés kívánt, fölső maximális hőmérsékletének megfelelő, meghatározott csőmembrán hőmérsékleten az elpárolgás megszűnjön. Egy ilyen túlnyomás-szeleppel kialakított 12 hűtőberendezésben a fölső maximális túlnyomáshoz olyan túlnyomás-szelepre, mint például a 4. ábrán föltüntetett 144' túlnyomás-szelep, nincs szükség. A 6. ábra a 3. és 4. ábrákon szemléltetett 12 hűtőberendezés nyomás/hőmérséklet karakterisztikáját egyszerűsített diagramban mutatja. E diagramon egy egyszerű túlnyomás-szeleppel kialakított tipikus, szokásos hűtőberendezés diagramja is látható. E hűtőberendezés túlnyomás-szelepe egy meghatározott nyomásra van beállítva. A 6. ábrán egy hűtőberendezésben használható, tipikus hűtőközeg gőznyomás/hőmérséklet viszonya (VP) is látható. A karakterisztikák azokat az eredményeket tükrözik, amelyek meghatározott értékeknél meghatározott hűtőberendezések függőségét mutatják, amelyek az általánosan ismert fizikai törvényszerűségektől, valamint a hűtőközeg nyomásától, térfogatától és hőmérsékletétől függnek. A 6. ábrán szemléltetett valamennyi hűtőberendezésnél föltételeztük, hogy a belsőégésű motor és a hozzá tartozó hűtőberendezés külső hőmérséklete körülbelül 5 C°, és hogy a belsőégésű motor járatásának kezdetén a hűtőberendezés atmoszferikus (0 bar) nyomásnak van kitéve. Amikor a 10 belsőégésű motor az indulás kezdetén fölmelegszik, még nincs túlnyomás. A nyomás a hőmérséklettel lineárisan növekszik és g növekedés sebessége a hűtőberendezéstől is függ. A növekedési sebesség változási tartomáhya például a hűtőközeg minőségétől és mennyiségétől függ. A nyomásnövekedés tipikus sebességeit szemléltetik az AGDB és AG'D'B' vonalak. Egy szokásos, meghatározott nyitó nyomásra, például 1,05 bar (15 psi) beállított, egyszerű túlnyomás-szeleppel dolgozó, nyomás alatt levő hűtőberendezésnél a nyomás aránylag kis tartály hőmérsékletnél B vagy B' szerint nő, a túlnyomás-szelep a hűtőberendezés nyomását 1,05 barra állítja be, miközben a tartályhőmérséklet tovább nő (BC vagy B'C' szerint). A 3. ábra szerinti hűtőberendezés esetén — amelynél kettős nyomás van — a belsőégésű motor kezdeti fölmelegedésekor a hűtőberendezésben a nyomás mintegy 0,49 bar-ra nő (D vagy D') és ezután 0,49 túlnyomásnál állandó marad, miközben a tartályhőmérséklet 110 C°-ra nő (D'E vagy DE). Ennél a hőmérsékletnél a 74 hővezérlésű szelep zár és a 76 túlnyomás-szelepet 0,49 bar számára hatástalan állapotba helyezi, amely esetben egyidejűleg a hűtőközeg hőmérséklete a hűtőberendezésben levő nyomással együtt nő. A nyomás/hőmérséklet EF vonala gyakorlatilag párhuzamos a PV diagramvonaüal. Ha az F pontnál a tartályhőmérséklet 1,05 bar nyomás* 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
