ТЕХНИЧЕСКАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ MXA: СДЕЛАЙТЕ ЭТО КРУТЫМ, ЧТОБЫ ВЫ МОЖЛИ СДЕЛАТЬ ЭТО ГОРЯЧИМ

Aug 20, 2023

Двигатель для мотокросса, как и все двигатели внутреннего сгорания, является генератором тепла. Тепло — это больше, чем просто побочный продукт мощности; это продукт! Чем больше выделяется тепла, тем больше вырабатывается мощности, но это же тепло отрицательно притягивается к рабочим частям. При большой нагрузке система охлаждения должна поглощать тепло по мере его накопления. Если детали перегреются, двигатель может замедлиться или полностью перестать работать.

Система охлаждения состоит из жидкости, водяного насоса, радиаторов, шлангов и хомутов (не говоря уже о водяных каналах по корпусу, цилиндру и головке). Очевидно, что если вы переувеличите радиаторы, объем жидкости, объем насоса и шланги, вы сможете сохранить двигатель холодным, как глыба льда, но это будет стоить огромных денег из-за веса. Вот почему дизайнеры велосипедов для мотокросса стараются сделать каждую деталь не больше, чем необходимо, и ни одну часть не меньше, чем требуется.

Самая важная часть головоломки охлаждения двигателя — это скорость потока жидкости. В течение многих лет специалисты по настройке двигателей считали, что охлаждающая жидкость должна течь с достаточно медленной скоростью, чтобы жидкость могла отводить тепло из цилиндра и головки, сохраняя при этом жидкость в радиаторах достаточно долго, чтобы тепло могло рассеяться посредством конвекционного охлаждения. Звучит логично, но есть такое понятие, как «слишком медленно». И хотя идея замедления потока жидкости широко распространена, она ошибочна. Фактически, чем выше скорость потока, тем эффективнее система охлаждения. Как же так? Чем больше разница температур между жидкостью и металлом, тем больше скорость теплопередачи. Подумай об этом? Если цилиндр горячий, а вода холодная, система охлаждения эффективнее забирает тепло и быстрее отводит его от двигателя (к радиаторам). Таким образом, чем выше скорость жидкости, тем больше БТЕ тепла отводится с металлических поверхностей.

Вы можете спросить, не означает ли более высокая скорость жидкости, что у горячей воды будет меньше времени для охлаждения в радиаторах? Да, вода будет меньше времени проводить в радиаторах, но горячей не останется. Более высокая скорость жидкости означает большее давление в радиаторах, которое проталкивает жидкость через трубки радиатора с еще большей скоростью. Более высокая скорость создает большую турбулентность жидкости. Сочетание высокого давления, высокой скорости и высокой турбулентности подвергает большему количеству нагретых молекул воздействию на теплообменную поверхность радиаторов. Это означает, что более высокие скорости жидкости обеспечивают превосходную теплопередачу в радиаторах.

Конструкция рабочих органов системы охлаждения влияет на ее охлаждающую способность. Водяные насосы для мотокросса имеют центробежную конструкцию с крыльчаткой, очень похожую на лопастное колесо парохода. Когда крыльчатка вращается, она проталкивает воду через двигатель. Вращающееся рабочее колесо размещено в плотно прилегающей камере в форме Наутилуса, которая выводит жидкость из насоса. Центробежный водяной насос может перекачивать достаточное количество жидкости, но его способность создавать высокую скорость потока очень ограничена.

Вода, наиболее часто используемая жидкость, является хорошим проводником тепла. Однако у воды есть один существенный недостаток. Его температура кипения составляет всего 212 градусов по Фаренгейту. Это ниже рабочей температуры высокопроизводительного гоночного двигателя. Так почему же оно не закипает? Вода не кипит, потому что находится под давлением крышки радиатора. Крышки радиатора, которые создают давление в 15 фунтов, предотвращают кипение воды до тех пор, пока она не достигнет 250 градусов. Когда вы повышаете давление смеси воды и антифриза 50/50 до 15 фунтов, она не закипит, пока не достигнет 280 градусов. На каждый фунт давления, оказываемого на охлаждающую жидкость крышкой радиатора, статическая точка кипения повышается на 3 градуса. Многие современные велосипеды оснащены крышками радиатора плотностью 1,1 кг/мм2. Kawasaki использует колпачок 1,6, а KTM поставляется с колпачком 1,8 кг/мм2. Крышка плотностью 1,1 кг/см2 выдерживает давление 14,22 фунта на квадратный дюйм, прежде чем охлаждающая жидкость откроет клапан и из перелива выйдет пар. Если увеличить крышку радиатора до 1,8, радиатор сможет выдерживать давление 25,6 фунтов на квадратный дюйм, а крышка 2,0 увеличит ставку до 28,45 фунтов. Чем выше давление, тем дольше вода в радиаторе сопротивляется кипению.