Jak odbywa się chłodzenie silnika wózka widłowego?
Urządzenia mechaniczne generują w trakcie pracy duże ilości ciepła. Nadmiar energii cieplnej to poważny problem, gdyż przyczynie się do uszkadzania elementów układów, takich jak jednostka napędowa, i w rezultacie prowadzi do poważnych awarii. Dlatego też ciepło musi być w skuteczny sposób odprowadzane na zewnątrz. W jaki sposób cel ten jest realizowany w przypadku wózków widłowych?
Jakie są układy chłodzenia wózków widłowych?
Chłodzenie wózka widłowego realizowane jest za pomocą dwóch rodzajów układów chłodzący – bezpośredniego oraz pośredniego. Podobne rozwiązania są stosowane również w innych pojazdach silnikowych, między innymi w samochodach osobowych. Na czym polega ich działanie? Zacznijmy od układu bezpośredniego, który jest rozwiązaniem prostszym, zarówno jeśli chodzi o konstrukcję, jak i mechanikę. W bardzo dużym skrócie – układem chłodzenie bezpośredniego jest każdy układ, w którym energie cieplna jest przekazywana bezpośrednio do otaczającego go chłodniejszego powietrza.
Elementy tego układu, w których kumuluje się najwięcej energii cieplnej – np. cylindry - wyposażane są w ożebrowanie z cienkich, gęsto rozmieszczonych blaszek umieszczonych na ich powierzchni. Blaszki te służą do zwiększenia powierzchni elementu, dzięki czemu możliwe jest zwiększenie również tempa wymiany energii cieplnej z otoczeniem (obiekty o dużej powierzchni w stosunku do masy wychładzają się szybciej).
Bezpośredni układ chłodzenia jest prostszy konstrukcyjnie, lecz również mniej efektywny w przekazywaniu ciepła do otoczenia. Szczególnie, że wózki widłowe to pojazdy poruszające się dość wolno, często pracujące z największą intensywnością w czasie postoju (np. przy załadunku lub rozładunku towarów na paletach) a zatem cyrkulacja powietrza jest wokół nich mocno ograniczona. Wydajność układu chłodzenia bezpośredniego jest również uzależniona od temperatury otoczenia – im jest ona wyższa, tym gorzej elementy układu oddają ciepło.
Układ chłodzenia pośredniego
Innym rozwiązaniem jest układ chłodzenia pośredniego, w którym ciepło z pracujących elementów mechanizmów oddawane jest do otoczenia za pośrednictwem specjalnego płynu chłodzącego. Pośredni układ chłodzący wózka składa się z kilku elementów, m.in.:
- chłodnicy,
- pompy wody,
- wentylatorów,
- przewodów transportujących czynnik chłodzący.
Zasada działania takiego układu opiera się na wymuszonym obiegu płynu chłodzącego, który krążąc w układzie zmienia swoją temperaturę. Układ rozpoczyna swoją pracę wraz z uruchomieniem silnika, jednak w początkowej płyn chłodzący krąży w obiegu omijającym jednostkę napędową i chłodnę – chodzi o to, by zyskała ona odpowiednią temperaturę. Dopiero gdy silnik jest rozgrzany, rozpoczyna się cykl chłodzenia, w którym płyn zaczyna krążyć w drugim obiegu. Pierwszym etapem chłodzenia jest skierowanie za pomocą specjalnych przewodów płynu chłodzącego w stronę silnika wózka. Tam następuje wymiana ciepła – płyn ma temperaturę znacznie niższą, niż jednostka napędowa, dlatego jest w stanie przejąć bardzo dużo energii cieplnej. Następnie ogrzany płyn kierowany jest do zaworu ogrzewania, gdzie jego temperatura jest sztucznie podnoszona przez wzrost ciśnienia. Kolejny etap to wymiennika ciepła, gdzie zgromadzona w płynie energia jest przekazywana do otoczenia – umieszczony w pobliżu wymiennika ciepła wentylator odpowiada za intensywną dystrybucję ciepła. Schłodzony czynnik wędruje ponownie do chłodnicy, gdzie jego temperatura spada jeszcze bardziej. Dzięki temu jest on w stanie przejąć kolejną dawkę ciepła z silnika – wtedy cykl rozpoczyna się na nowo.
Jaką funkcję pełnią układy chłodnicze?
Układy chłodnicze pełnią niezwykle istotną rolę w funkcjonowaniu całego wózka widłowego. Zapewniając odpowiednie odprowadzanie ciepła z pracującej jednostki napędowej zapobiegają nadmiernemu nagrzewaniu, które z czasem może prowadzić do poważnych uszkodzeń wszystkich mechanicznych układów pojazdu. Dlatego tak ważne jest, żeby utrzymywać układy chłodnicze w dobrym stanie, między innymi poprzez kontrolę szczelności przewodów do transportu płynu chłodniczego. Dotyczy to również układów chłodzenia bezpośredniego, gdyż nawet mimo faktu, że nie są tak efektywne jak układy pośrednie, to wciąż odgrywają istotną rolę w utrzymaniu odpowiedniej temperatury pracy maszyny. Połamanie, wygięcie lub korozja blaszek pokrywających elementy silnika może przyczynić się w pewnym stopniu do nadmiernego nagrzewania pojazdu.
