🛠️ Engine Cooling System: Mechanic Diesel Instructor Lesson 🚐

Components of Water Cooling System: Radiator, Pressure Cap & More 🚗🌡️

નમસ્તે વિદ્યાર્થીમિત્રો! આજે આપણે એન્જિનના સૌથી મહત્વના ભાગ એટલે કે Water Cooling System ના કમ્પોનન્ટ્સ વિશે વિગતવાર શીખીશું. આ લેસન ITI Mechanic Diesel ના અભ્યાસક્રમ મુજબ તૈયાર કરવામાં આવ્યો છે.

Objectives (ઉદ્દેશ્યો): 🎯

આ લેસનના અંતે તમે નીચેની બાબતો સમજી શકશો:

• Radiator ના constructional features વિશે જણાવવું.
• Pressure cap ની જરૂરિયાત સમજાવવી.
• Marine engine cooling system વિશે જણાવવું.
• Open cooling system વિશે સમજાવવું.

Radiator (રેડિયેટર) ❄️

The purpose of a radiator in the cooling system is to cool hot water coming out of engine. (કૂલિંગ સિસ્ટમમાં રેડિયેટરનો મુખ્ય હેતુ એન્જિનમાંથી આવતા ગરમ પાણીને ઠંડુ કરવાનો છે.)

તેમાં હવા પસાર થવા માટે Large cooling surface area હોય છે. જેમાંથી પસાર થતી હવા દ્વારા તેમાં વહેતું પાણી ઠંડુ થાય છે.

Radiator Construction (રેડિયેટરની બનાવટ): The radiator (Fig 1) consists of an upper tank (1), a lower tank (2) અને તેની વચ્ચે radiator cores (3) આપવામાં આવે છે. Upper tank (1) રબર હોસ દ્વારા એન્જિનના water outlet સાથે જોડાયેલ હોય છે. Lower tank (2) રબર હોસ દ્વારા water pump સાથે જોડાયેલ હોય છે.

Radiator Cores (રેડિયેટર કોર્સ) 🏗️

Radiator cores ને મુખ્યત્વે બે પ્રકારમાં વહેંચવામાં આવે છે:

1. Tubular core (Fig 2)
2. Cellular core (Fig 3)

1. Tubular core: Tubular type માં upper અને lower tanks ટ્યુબ્સ દ્વારા જોડાયેલ હોય છે. આ ટ્યુબ્સમાંથી પાણી પસાર થાય છે. ગરમીને વાતાવરણની હવામાં ફેલાવવા (radiate કરવા) માટે ટ્યુબ્સની આસપાસ Cooling fins લગાવવામાં આવે છે.

2. Cellular cores: Cellular type માં મોટી સંખ્યામાં વ્યક્તિગત air cells હોય છે જે પાણીથી ઘેરાયેલા હોય છે. તેના દેખાવને કારણે, આ પ્રકારને ‘honeycomb’ (મધપૂડો) રેડિયેટર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. કોરનું મટિરિયલ સામાન્ય રીતે Copper (તાંબુ) અને Brass (પિત્તળ) હોય છે. તેના ભાગો સામાન્ય રીતે સોલ્ડરિંગ (soldering) દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.

Pressure Cap (પ્રેશર કેપ) 캡

સામાન્ય વાતાવરણની સ્થિતિમાં (Normal atmospheric conditions) પાણી $100^\circ\text{C}$ પર ઉકળે છે. ઉંચાઈવાળા વિસ્તારોમાં (Higher altitude) વાતાવરણનું દબાણ ઓછું હોય છે અને પાણી $100^\circ\text{C}$ થી નીચેના તાપમાને ઉકળવા લાગે છે.

પાણીના ઉકળવાના તાપમાન (boiling temperature) ને વધારવા માટે cooling system નું દબાણ વધારવામાં આવે છે. આ માટે સિસ્ટમને સીલ કરવા માટે Pressure caps નો ઉપયોગ થાય છે. તેનાથી બાષ્પીભવન (evaporation) ને કારણે થતું coolant નું નુકસાન પણ ઘટે છે (Fig 4).

તે એન્જિનને ઊંચા તાપમાને કાર્ય કરવાની મંજૂરી આપે છે જેથી એન્જિનની કાર્યક્ષમતા (efficiency) વધુ સારી મળે છે. Pressure cap રેડિયેટરની filler neck પર ફિટ કરવામાં આવે છે. જો દબાણ 15 P.S.I. વધારવામાં આવે, તો boiling temperature વધીને $113^\circ\text{C}$ થાય છે. Pressure cap માં બે વાલ્વ હોય છે:

1. Pressure valve
2. Vacuum valve

• Pressure valve: જો સિસ્ટમમાં દબાણ વધે, તો તે ઘટકોને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. આ વધારાનું દબાણ ઘટાડવા માટે pressure relief valve (1) નો ઉપયોગ થાય છે. તે spring-loaded valve છે.
• Vacuum valve: જ્યારે એન્જિન ઠંડુ થાય છે, ત્યારે coolant ના જથ્થામાં ઘટાડો થવાથી સિસ્ટમમાં વેક્યૂમ (vacuum) સર્જાય છે. આ સમયે vacuum valve (4) (Fig 5) ખુલે છે અને સિસ્ટમમાં હવા પ્રવેશવા દે છે.

Expansion Tank & Overflow Pipe 💧

કેટલાક એન્જિનમાં, overflow pipe ને Expansion tank (5) (Fig 6) સાથે જોડવામાં આવે છે. તે pressure valve ઓપરેશન દરમિયાન પાણીની વરાળ એકત્રિત કરે છે અને જ્યારે vacuum valve કાર્યરત હોય ત્યારે તે જ વરાળ ઠંડી થઈ (condensing) રેડિયેટરમાં પાછી જાય છે.

Coolant Hoses (કૂલન્ટ હોસ) 🐍

1. Hose pipes: તે સિન્થેટિક રબર (synthetic rubber) માંથી બને છે.
2. Upper hose: તે cylinder head અને radiator upper tank વચ્ચે જોડાયેલ હોય છે.
3. Lower hose: તે cylinder block અને radiator lower tank વચ્ચે જોડાયેલ હોય છે.
4. Bypass hose: તે cylinder head coolant/water outlet અને water pump intake side વચ્ચે જોડાયેલ હોય છે.

Fan (ફેન/પંખો) 🌪️

1. ફેન રેડિયેટરની પાછળ water pump shaft પર લગાવવામાં આવે છે. તે બેલ્ટ (belt) દ્વારા ચાલે છે. તે રેડિયેટર દ્વારા હવા ખેંચે છે જેથી fins અને core માં રહેલું પાણી ઠંડુ થાય.
2. નવીનતમ વાહનોમાં ફેન રેડિયેટરની પાછળની ફ્રેમ પર લગાવવામાં આવે છે. તે ECM દ્વારા ઇલેક્ટ્રિક રીતે સંચાલિત થાય છે.
3. જ્યાં સુધી coolant નું તાપમાન સામાન્ય કાર્યકારી તાપમાન (દા.ત. $90^\circ\text{C}$) સુધી ન પહોંચે ત્યાં સુધી ફેન શરૂ થતો નથી.

Temperature Indicator (તાપમાન સૂચક) 🌡️

Temperature indicator ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ પેનલ પર ફિટ કરવામાં આવે છે. તે એન્જિનના water jackets માં રહેલા પાણીનું તાપમાન દર્શાવે છે. તેના બે પ્રકાર છે:

1. Mechanical type
2. Electric type

• Mechanical type: તેમાં સીલ કરેલ બલ્બ (bulb) હોય છે જે cylinder head water jacket માં ફિટ થાય છે અને ફાઈન ટ્યુબ દ્વારા ડેશબોર્ડ પરના ટેમ્પરેચર ગેજ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
• Electric type: આમાં તાપમાન મોકલનાર યુનિટ (sending unit) cylinder head water jacket માં ફિટ કરવામાં આવે છે. તે ઇગ્નીશન સ્વીચ અને ઇન્ડિકેટર બલ્બ સાથે વાયર દ્વારા જોડાયેલ હોય છે.

🌡️ Thermo Switch (થર્મો સ્વિચ)

Thermo switch: આ device એન્જિનને over heating થી બચાવે છે. તે radiator cooling fan ને activate કરીને, coolant temperature માપીને અને engine control unit પર warning lights ને control કરીને કાર્ય કરે છે.

• આ device માં 4 terminals હોય છે અને તેને radiator, cooling system tubes અથવા thermostat પર install કરવામાં આવે છે.
• Function of thermo switch: Thermo switch કોઈપણ current supply થી સ્વતંત્ર રીતે કાર્ય કરે છે. તેનું temperature detection એક bi-metal disk switch દ્વારા થાય છે. જ્યારે ચોક્કસ temperature પહોંચે છે, ત્યારે આ bimetal disk સ્નેપ થઈ (વળી જઈ) ને contact પૂરો કરે છે અને electric device (fan) શરૂ થાય છે.
• એન્જિન ઠંડુ થયા પછી, bimetal disk ફરી તેની મૂળ સ્થિતિમાં આવી જાય છે અને circuit open થઈ જાય છે.

💧 Coolant Properties (કૂલન્ટના ગુણધર્મો)

એક efficient cooling system દહન ચેમ્બરમાં ઉત્પન્ન થતી ગરમીનો 30 થી 35% ભાગ દૂર કરે છે.

• જ્યારે એન્જિન ગરમ હોય, ત્યારે Coolant એ ઝડપી દરે (fast rate) heat remove કરવી જોઈએ. 🏎️
• જ્યારે એન્જિન શરૂ થાય અને normal operating temperature સુધી ન પહોંચે, ત્યારે coolant એ ધીમેથી heat remove કરવી જોઈએ.
• Coolant એ બહુ વધારે પડતી ગરમી દૂર ન કરવી જોઈએ, કારણ કે તેનાથી એન્જિનની thermal efficiency ઘટે છે.
• તે cooling system માં મુક્તપણે circulate થવું જોઈએ.
• તે કાટ (rust formation) રોકતું હોવું જોઈએ.
• તે કિંમતમાં સસ્તું હોવું જોઈએ.
• તે બાષ્પીભવન (vaporization) દ્વારા વેડફાવું ન જોઈએ.

🕒 Change of Engine Coolant Interval

1. Manufacturer દ્વારા નિર્દિષ્ટ કર્યા મુજબ coolant બદલવું જોઈએ.
2. એન્જિન અથવા રેડિએટરના major repair દરમિયાન coolant બદલવું જોઈએ.
3. Coolant ને dilute (પાણી સાથે મિશ્રણ) કરીને બદલવું જોઈએ.

❄️ Anti-Freeze Mixtures (એન્ટી-ફ્રીઝ મિશ્રણો)

ઠંડા પ્રદેશોમાં પાણી જામી ન જાય તે માટે આ મિશ્રણો વપરાય છે:

1. Wood alcohol
2. Denatured alcohol
3. Glycerin
4. Ethylene glycol
5. Propylene glycol
6. Mixture of alcohol and glycerin

Keywords: 🔑

• Water Cooling System in Gujarati
• Radiator components and functions
• Mechanic Diesel NSQF theory Gujarati
• Difference between Tubular and Cellular radiator
• Working of Radiator Pressure Cap
• Engine cooling fan and hoses
• ITI Diesel Mechanic notes Gujarati
• Automobile engineering Gujarati notes

Instructor Note: વિદ્યાર્થીઓને Fig 1 થી Fig 7 ના ડાયાગ્રામ બતાવીને દરેક વાલ્વ અને હોસનું જોડાણ પ્રેક્ટિકલી સમજાવવું. ટ્યુબ્યુલર અને સેલ્યુલર કોર વચ્ચેનો તફાવત ખાસ પૂછવામાં આવે છે.