Kvapalinou chladený motor

Kvapalinou chladený motor zvláda intenzívne teplo spaľovania obehom chladiacej kvapaliny kanálmi odliatymi v motore, ktorá toto teplo odvádza do chladiča, kde sa odovzdá vzduchu. Spaľovanie vytvára teploty oveľa vyššie, než by ktorýkoľvek materiál motora bez pomoci prežil, a veľká časť energie paliva končí ako odpadové teplo, ktoré sa musí nepretržite odvádzať, aby motor nezadrel, nezdeformoval sa alebo nedetonoval. Prakticky každý moderný automobilový motor používa túto metódu, ktorá takmer úplne vytlačila vzduchom chladené konštrukcie kedysi bežné v starších a jednoduchších vozidlách.

Srdcom systému je sieť vnútorných kanálov, známa ako vodný plášť, obklopujúca valce a prebiehajúca hlavou valcov okolo horúcich ventilov a spaľovacích priestorov. Remeňom alebo elektricky poháňané vodné čerpadlo tlačí chladiacu kvapalinu cez tieto kanály, kde pohlcuje teplo, a ďalej do chladiča, matice jemných rúrok a rebier v prednej časti auta. Vzduch prechádzajúci chladičom, ťahaný pohybom auta a termostaticky riadeným ventilátorom, kvapalinu ochladí skôr, než ju čerpadlo vráti späť do motora, aby sa cyklus zopakoval.

Ústredným prvkom riadenia toho všetkého je termostat, na teplotu citlivý ventil v okruhu chladiacej kvapaliny. Keď je motor studený, zostáva zatvorený a blokuje prúdenie do chladiča, takže motor sa rýchlo zahreje na svoju účinnú prevádzkovú teplotu; po jej dosiahnutí sa otvorí, vpustí plný obeh a udrží motor v úzkom pásme. Toto presné riadenie je jednou z hlavných výhod kvapalinového chladenia, lebo motor pracujúci pri stabilnej, optimálnej teplote spaľuje palivo čistejšie, opotrebúva sa pomalšie a vypúšťa menej znečisťujúcich látok než motor, ktorého teplota kolíše so zaťažením a počasím.

Kvapalinové chladenie tiež rozvádza teplo oveľa rovnomernejšie, než dokáže vzduchové. Keďže chladiaca kvapalina obmýva každý valec a dosiahne aj do najhorúcejších zákutí hlavy, horúce miesta, ktoré by inak spôsobovali nerovnomernú rozťažnosť, deformáciu alebo miestne klepanie, sú držané pod kontrolou, čo umožňuje vyšší a stálejší výkon. Prúdiaca kvapalina navyše tlmí mechanický hluk, takže kvapalinou chladené motory zvyknú bežať tichšie než ich vzduchom chladené náprotivky, ktorých rebrované valce vyžarujú teplo aj zvuk.

Samotná chladiaca kvapalina nie je čistá voda, ale zmes, zvyčajne s nemrznúcou zmesou na báze etylénglykolu alebo propylénglykolu, ktorá znižuje bod tuhnutia, zvyšuje bod varu a nesie inhibítory korózie na ochranu kovových vnútorností. Celý okruh je natlakovaný uzáverom chladiča, aby sa bod varu zdvihol ešte vyššie. Pekným vedľajším prínosom je, že tá istá horúca kvapalina sa vedie cez malý výmenník tepla, kúrenie kabíny, za prístrojovou doskou, aby zohrievala kabínu, takže odpadové teplo motora slúži zároveň ako kúrenie interiéru auta. V praxi systém vyžaduje miernu údržbu — chladiaca kvapalina časom degraduje a musí sa obnoviť a netesnosti či pokazený termostat, čerpadlo alebo chladič môžu viesť k prehriatiu — no na oplátku ponúka tesné riadenie teploty, od ktorého moderné, účinné spaľovacie motory závisia.