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オイルクーラーはどのように機能するのか

2024-01-15

オイルクーラーは、車両、機械、機械の潤滑油で発生する過剰な熱を減らすように設計されています。たとえば、高温のエンジンは熱をオイルに伝え、熱交換器 (オイル クーラーとも呼ばれます) を通って循環し、そこで空気または水によって冷却されます。オイルクーラーは、冷却媒体(通常は空気または水)を使用してオイルから媒体に熱を伝達することによって冷却を実現します。


オイルクーラーの動作原理:オイルクーラーが作動すると、高温媒体はシリンダーの片側のノズルに入り、流入順序に従ってさまざまな折り畳みチャネルに入り、ノズル出口までジグザグに流れます。


冷媒は水入口から反対側のクーラーチューブに入り、戻り水カバーから反対側のクーラーチューブに流れ込みます。冷媒が二重管内を流れる間、熱媒体を吸収して放出した残留熱が水出口から放出され、作動媒体は定格使用温度を維持できます。


1) コンセプト:


オイルは熱伝導性がありエンジン内を常に流れているため、オイルクーラーはエンジンのクランクケース、クラッチ、バルブアッセンブリーなどを冷却する役割を果たしています。水冷エンジンであっても水で冷却できるのはオイルクーラーのみです。シリンダーヘッドやシリンダー壁などはオイルクーラーによって冷却されています。


2) 材料:


製品の主な材質には、アルミニウム、銅、ステンレス、鋳物などの金属材料が含まれます。溶接または組み立て後、高温側チャネルと低温側チャネルが接続されて完全な熱交換器になります。


3) 原則:


初期はエンジンの油温の上昇が早く、オイルの熱がエンジンハウジングに伝わるまでに時間差が生じます。この時間差でオイルクーラーが活躍します。この時、エンジンハウジングを手で触るととても温かい感触があり、良い効果を感じられます。この時、エンジンケーシングの温度は比較的高温になっています。エンジン ケーシングにすぐに触れてみると、非常に熱いことがわかりますが、触れられないわけではありません。同時に、オイルクーラーの温度も非常に高くなります。これは、熱プロセスがオートバイの速度とバランスをとっており、空冷と熱伝導プロセスがバランスをとっていて、温度が上昇しないことを示しています。時間は 1 オイルの温度と 2 エンジンハウジングの温度の 2 つに分けられます。上記と同じプロセスの場合、オイルクーラーがない場合とオイルクーラーが設置されていない場合は、前者が後者よりも高くなります。エンジンの温度は、短時間でもエンジンハウジングの初めに非常に急速に上昇することがわかります。 エンジンケーシングの温度は、通常は短時間であっても手で触れることはできません私たちが使用する方法は、エンジン ケーシングに水を振りかけると、エンジン ケーシングの温度が 120 度を超えたことを示すきしむ音を聞くことです。


4) 機能:


主に自動車、建設機械、船舶などのエンジンの潤滑油や燃料の冷却に使用されます。製品の高温側は潤滑油または燃料であり、低温側は冷却水または空気です。車両の走行中、主要な潤滑システム内の潤滑油はオイルポンプの力に依存し、オイルクーラーのホット側流路を通過し、オイルクーラーのコールド側に熱を伝え、冷却されます。水または冷気はオイルクーラーの低温側チャネルを通じて熱を奪い、冷たい流体と熱い流体の間で熱交換を実現し、潤滑油が最適な作動温度になるようにします。エンジンオイル、オートマチックトランスミッションオイル、パワーステアリングオイル等の冷却を含みます。


オイルクーラーの役割は、潤滑油を冷却し、油温を正常な作動範囲内に保つことです。高出力強化エンジンでは熱負荷が大きいためオイルクーラーの設置が必要となります。エンジンの運転中、温度が上昇するとオイルの粘度が薄くなり、潤滑能力が低下します。そのため、一部のエンジンにはオイルクーラーが装備されており、その役割は潤滑油を一定の粘度に保つためにオイルの温度を下げることです。オイルクーラーは潤滑システムのオイル循環回路に配置されています。




1、フルフローオイルクーラー




フルフロー (水冷オイルクーラーとも呼ばれます) は、実際には液体-液体熱交換器です。熱源は油、冷却水は水です。通常、この熱交換器内のオイルはチューブに入り、水はシェルに入ります。通常、向流熱伝達が使用されます。つまり、油出口と水入口が熱交換器の同じ端にあります。油と水の間の熱交換は非常に良好であるため、総熱伝達係数は 1000 W/m2.K 以上で​​ある必要があり、そのため設計は非常にコンパクトになる必要があり、油は入口水温度 + α まで冷却できます。摂氏数度(例:5度)。実際の冷却効果は、水と油の流量比によって異なります。水流量が多いほど冷却効果が高くなります。

オイルクーラーは、多数の同径の純銅パイプと軸十字に配置された仕切り板で構成されたコア、クーラー本体、カバーで構成されています。オイルは純銅パイプの外側を、セパレーターを中心に軸流に沿って前後に上下に流れます。冷却水はチューブ内を後方から前方に流れ、油温を一定範囲内に保ちます。フルフロー冷却 (FFC) 潤滑のディーゼル エンジンでは、オイル クーラーのフロント ブラケットに圧力レギュレーターがあります。プレッシャーレギュレーターはフィルターの前の油圧を制御します。可変流量冷却 (DFC) 潤滑システムのオイル クーラーには、温度制御のオン/オフを備えたバイパス バルブがあり、クーラーを流れるオイルの量を制御します。温度が 110 °C 未満の場合、バイパス バルブが閉じられ、オイルの約半分だけがクーラーを通過します。油温が110℃を超えるとバイパスバルブが開き、オイルは全てクーラーを通過します。

2、プレートフィン式オイルクーラー

クーラーコアはシリンダーブロック中央のメインオイル通路に設置されています。クーラーの O リングは変更されており、新しい O リングには 2 つの赤いバンドがあり、このような O リングの材質はオイルと接触すると急速に膨張します。そのため、クーラーコアをシリンダーに装着する際には、Oリングに植物油を注油する必要があります。 Oリングシールは再使用できません。




オイルクーラーは潤滑油の放熱を促進し、潤滑油の温度を低く保つ装置です。高性能・高出力強化エンジンでは、熱負荷が大きいためオイルクーラーの設置が必要となります。オイルクーラーは潤滑油の通り道に配置されており、その動作原理はラジエーターと同じです。オイルクーラーは、アルミニウム合金鋳造のオイルクーラーカバーとプレートフィンがろう付けされたオイルクーラーコアで構成されています。オイルクーラーカバーとボディで囲まれた空間には冷却水が流れ、プレートフィンには潤滑オイルが流れます。プレートフィンオイルクーラーの熱伝達プロセスは、主にフィンの熱伝導とフィンと冷却水との間の熱対流によって完了します。油の温度(90℃~120℃)と粘度が適切な範囲内であることを確認してください。一般的にはエンジン本体に取り付けられ、機械のコールドカバーと一緒に取り付けられます。


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