Motor răcit cu lichid

Un motor răcit cu lichid gestionează căldura intensă a arderii făcând să circule un lichid de răcire prin canale turnate în motor, transportând acea căldură către un radiator unde este cedată aerului. Arderea produce temperaturi cu mult mai mari decât ar putea suporta neajutat orice material al motorului, iar o mare parte din energia combustibilului ajunge sub formă de căldură reziduală care trebuie îndepărtată continuu pentru a împiedica griparea, deformarea sau detonația motorului. Practic orice motor de mașină modern folosește această metodă, care a înlocuit aproape complet construcțiile răcite cu aer, cândva răspândite la vehiculele mai vechi și mai simple.

Inima sistemului este o rețea de galerii interioare, cunoscută drept cămașa de apă, care înconjoară cilindrii și se strecoară prin chiulasă în jurul supapelor fierbinți și al camerelor de ardere. O pompă de apă antrenată prin curea sau electric împinge lichidul de răcire prin aceste canale, unde acesta absoarbe căldura, și mai departe către radiator, o rețea de țevi fine și lamele din fața mașinii. Aerul care trece prin radiator, atras de mișcarea mașinii și de un ventilator comandat termostatic, răcește lichidul înainte ca pompa să îl trimită înapoi în motor, pentru a relua ciclul.

Element central în controlul întregului proces este termostatul, o supapă sensibilă la temperatură din circuitul de răcire. Când motorul este rece, rămâne închis, blocând curgerea spre radiator pentru ca motorul să se încălzească repede la temperatura sa eficientă de funcționare; odată atinsă acea temperatură, se deschide pentru a permite circulația completă și a menține motorul într-un interval îngust. Această reglare precisă este unul dintre principalele avantaje ale răcirii cu lichid, deoarece un motor care funcționează la o temperatură stabilă și optimă arde combustibilul mai curat, se uzează mai lent și emite mai puțini poluanți decât unul a cărui temperatură fluctuează în funcție de sarcină și de vreme.

Răcirea cu lichid distribuie, de asemenea, căldura mult mai uniform decât poate face răcirea cu aer. Pentru că lichidul de răcire scaldă fiecare cilindru și ajunge în cele mai fierbinți colțuri ale chiulasei, punctele calde care altfel ar provoca dilatare neuniformă, deformare sau detonație locală sunt ținute sub control, permițând o putere mai mare și mai constantă. Lichidul care circulă atenuează în plus zgomotul mecanic, astfel încât motoarele răcite cu lichid tind să funcționeze mai silențios decât omoloagele lor răcite cu aer, ai căror cilindri cu aripioare radiază atât căldură, cât și zgomot.

Lichidul de răcire în sine nu este apă simplă, ci un amestec, de obicei cu antigel pe bază de etilenglicol sau propilenglicol, care coboară punctul de îngheț, ridică punctul de fierbere și conține inhibitori de coroziune pentru a proteja componentele metalice interioare. Întregul circuit este presurizat de bușonul radiatorului, pentru a ridica și mai mult punctul de fierbere. Un avantaj secundar ingenios este că același lichid fierbinte este dirijat printr-un mic schimbător de căldură, radiatorul de habitaclu, aflat în spatele bordului, pentru a încălzi interiorul, astfel încât căldura reziduală a motorului servește totodată la încălzirea habitaclului. În practică, sistemul cere o întreținere modestă — lichidul de răcire se degradează în timp și trebuie înlocuit, iar scurgerile sau defectarea termostatului, a pompei ori a radiatorului pot duce la supraîncălzire — dar în schimb oferă controlul strict al temperaturii de care depind motoarele cu ardere internă moderne și eficiente.