Diagnostikaruumi ventilatsiooni ja jahutussüsteemi konstrueerimine

Lõputöö eesmärgiks oli mootoristendi jahutussüsteemi ja mootori õhuvõtusüsteemi ehitamiseks vajalike arvutuste tegemine ja selle analüüsimine. Mootori töötamisel kiirgab ruumi soojusenergiat ja heitgaase. Selle tarbeks tutvustati põgusalt ka ventilatsioonisüsteemi, et tagada diagnostikaruumis sobilik õhutemperatuur ja õhuvahetus. Töö kirjutamiseks tutvuti esmalt Tallinna Tehnikakõrgkooli Siidisaba töökojas oleva Lexuse mootoristendiga. Kohapealsel mootoristendil puudus jahutussüsteem ja korrektselt toimiv mootori õhuvõtt. Esimesena tehti arvutusi jahutussüsteemi paigutamiseks kõrval asuvasse töökotta. Arvutuse käigus selgus, et soojusenergia maht, mis paisatakse töökotta on liiga suur. Tekkiv soojusenergia maht tõstab töökoja temperatuuri nii kõrgeks, et seal ei ole võimalik õppida ega töötada. Selgus, et jahutussüsteemi paigutamine kõrval asuvasse töökotta ei ole põhjendatud. Järgmisena tehti arvutusi vedelik-vedelik tüüpi soojusvaheti kohta. Arvutuste käigus ilmnes, et soovitud jahutusvõimuse saavutamiseks on vaja hoida sekundaarpoolel oleva jahutusvedeliku temperatuur võimalikult madalal. Selle tarvis on vaja sekundaarpoolele võimalikult suurt vedeliku akumulatsioonipaaki. Lisaks tekkis arvutuste tulemuse järel idee veemahuti paigutada maa alla, mis aitab hoida kokku ruumi töökojas ning viib vedeliku algtemperatuuri madalamale kui töökoja temperatuuri. Madal temperatuur aitab pikendada mootoristendi kasutamise aega. Seejärel arvutati akumulatsioonipaagi suuruse arvutamine. Seejärel arvutati mahuti suuruse järgi mootoristendi kasutamise pikkus. Arvutustes kasutati mahutit suurusega 1500 liitrit ja arvutused viidi läbi kahe erineva töökehaga. Töökehadeks olid vesi ja 50% antifriisivesilahus. Töökäigus arvutati stendi kasutus aega kahes variandis. Esimesed kaks arvutust tehti tingimusel, kui mahuti on maa peal. Vee ja 50% antifriisivesilahuse kasutust võrreldi ning selgus, et veega pikeneb mootoristendi tööaeg. Põhjuseks on vee suurem erisoojus. Kasutusaja pikendamise soovist lähtudes tehti arvutused ka tingimustes, kus paak asub maa all. Arvutuste tulemusena selgus, et maa all asuv akumulatsioonipaak pikendab mootoristendi tööaega 14,5 minutit. 30 Akumulatsioonipaaki salvestuva suure soojusenergia tõttu tekkis idee kasutada seda hiljem vajadusel kõrval töökoja kütmiseks. Selleks tuleb kõrval töökotta paigutada radiaator ja see ühendada veepaagiga ning nende vahele paigutada pump, mis paneb sooja vee ringlusesse. Õhuvõtutoru konstrueerimise muutis keeruliseks vajadus muuta sisseimetava õhu temperatuuri. Mootori poolt tarbitava õhu koguse arvutamise järel leiti õhuvoolu kiirused ventilatsioonitorus, kust õhku võetakse. Ventilatsiooni toru, mootori õhuvõtu toru ja radiaatori, mis soojendab sisseimetavat õhku, kiiruste tulemuste põhjal oli võimalik arvutada õhutemperatuur, mis siseneb mootorisse, kui radiaatorit läbib mootori jahutusvedelik. Arvutused tehti Lexsuse mootori originaal radiaatori järgi. Arvutustulemused kinnitasid, et Lexsuse radiaator muudab sisseimetava õhu temperatuuri piisavalt. Kuna mootor kiirgab ruumi soojusenergiat, aga samas on vaja tagada seal viibijatele mõnus olemine, oli vaja tutvuda ka ventilatsioonisüsteemiga. Selgus, et selle ruumi tarvis tuleks kasutada sundventilatsiooni, kuna see võimaldab jahutada ruumi puhuva õhu temperatuuri, filtreerida õhku ning lisaks võimaldab reguleerida ruumi ventileeritust.

The topic „Ventilation and cooling system engineering for diagnostics room“ was chosen by author because of the will to give his own stake to construction of diagnostics room. Nowadays there is a big demand on powerful cars, but at the same time they need to be more economical and environmental friendly. That makes car engineers to produce more complicated engines. Sophisticated engines require well-educated technicians. The Tallinn University of Applied Science don’t have modern and sophisticated engines to teach students. In order to be able establish what they have learned in theory, they need to use the theoretical knowledge in practice. Diagnostics room can also be used by car repairing companies to educate their technicians. The aim of the thesis was to calculate the engine cooling and engine air intake system parameters for construction. The best solution turned out to be liquid-liquid type heat exchanger. Also calculations showed that in order to use engine stand as long as possible, the secondary side water tank must be 1500 liters. If the tank is placed under the ground, it extends the time that engine can be used by 14,5 minutes. Large thermal energy that is saved into the water tank can be used later to heat next workroom. For that case additional radiator must be placed in workroom and must be connected with water tank, also additional water pump is needed to circulate warm water. Finaly air intake system calculations showed that the original engine cooling radiator can be used to heat intake air. To cool diagnostics room and to make being in the room comfortable mechanical ventilation system is needed.