Tekućinom hlađeni motor

Tekućinom hlađeni motor svladava silnu toplinu izgaranja kružeći tekuću rashladnu tekućinu kroz kanale izlivene u motoru, odvodeći tu toplinu do hladnjaka gdje se predaje zraku. Izgaranje stvara temperature daleko više nego što bi ijedan materijal motora mogao izdržati bez pomoći, a velik dio energije goriva završava kao otpadna toplina koju treba neprekidno uklanjati kako se motor ne bi zaglavio, deformirao ili detonirao. Praktički svaki suvremeni automobilski motor koristi tu metodu, koja je gotovo posve istisnula zrakom hlađene izvedbe nekoć uobičajene u starijim i jednostavnijim vozilima.

Srce sustava jest mreža unutarnjih kanala, poznata kao vodena košuljica, koja okružuje cilindre i provlači se kroz glavu motora oko vrućih ventila i prostora izgaranja. Remenom ili električno pogonjena vodena pumpa tjera rashladnu tekućinu kroz te kanale, gdje upija toplinu, i dalje do hladnjaka, sklopa finih cijevi i rebara na prednjem dijelu vozila. Zrak koji prolazi kroz hladnjak, povučen gibanjem vozila i termostatski upravljanim ventilatorom, hladi tekućinu prije nego što je pumpa vrati motoru da ponovi ciklus.

U središtu upravljanja svime time jest termostat, na temperaturu osjetljiv ventil u krugu rashladne tekućine. Kada je motor hladan, ostaje zatvoren i blokira protok prema hladnjaku kako bi se motor brzo zagrijao do svoje učinkovite radne temperature; kada se ta temperatura dosegne, otvara se i propušta puni protok te zadržava motor unutar uskog raspona. Ta precizna regulacija jedna je od glavnih prednosti tekućinskog hlađenja, jer motor koji radi na stabilnoj, optimalnoj temperaturi čišće izgara gorivo, sporije se troši i ispušta manje onečišćivača nego onaj čija temperatura skače s opterećenjem i vremenskim uvjetima.

Tekućinsko hlađenje raspodjeljuje toplinu i mnogo ravnomjernije nego što to može zračno. Budući da rashladna tekućina kupa svaki cilindar i seže u najtoplije zakutke glave, vruće točke koje bi inače uzrokovale neravnomjerno širenje, deformaciju ili lokalnu detonaciju drže se pod nadzorom, što omogućuje višu i dosljedniju snagu. Tekućina u protoku dodatno prigušuje mehaničku buku, pa tekućinom hlađeni motori obično rade tiše od svojih zrakom hlađenih pandana, čiji orebreni cilindri zrače i toplinu i zvuk.

Sama rashladna tekućina nije čista voda nego mješavina, obično s antifrizom na bazi etilen- ili propilen-glikola, koja snižava ledište, podiže vrelište i nosi inhibitore korozije za zaštitu metalnih unutarnjih dijelova. Cijeli je krug tlačen čepom hladnjaka kako bi se vrelište podiglo još više. Lijepa sporedna korist jest da se ista vruća rashladna tekućina vodi kroz mali izmjenjivač topline, grijač kabine, iza armaturne ploče radi grijanja unutrašnjosti, pa otpadna toplina motora ujedno služi kao grijanje kabine. U praksi sustav zahtijeva skromno održavanje — rashladna tekućina vremenom propada i treba je obnoviti, a propuštanja ili otkaz termostata, pumpe ili hladnjaka mogu dovesti do pregrijavanja — ali zauzvrat nudi čvrstu kontrolu temperature o kojoj ovise suvremeni, učinkoviti motori s unutarnjim izgaranjem.