Motor automobilu produkuje velké množství tepla, když běží, a musí být neustále chlazen, aby nedošlo k poškození motoru.
Obecně se to provádí cirkulací chladicí kapaliny obvykle vody smíchané s nemrznoucím roztokem přes speciální chladicí kanály. Některé motory jsou chlazeny vzduchem proudícím přes žebrované skříně válců.
Vodou chlazený chladicí systém
Vodou chlazený blok motoru a hlava válců mají propojené kanály chladicí kapaliny. V horní části hlavy válců se všechny kanály sbíhají do jediného výstupu.
Čerpadlo, poháněné řemenicí a řemenem od klikového hřídele, žene horkou chladicí kapalinu z motoru do chladiče, což je forma tepelného výměníku.
Nežádoucí teplo je předáváno z radiátoru do proudu vzduchu a ochlazená kapalina se pak vrací do vstupu ve spodní části bloku a proudí zpět do kanálů.
Čerpadlo obvykle posílá chladicí kapalinu nahoru přes motor a dolů přes chladič, přičemž využívá skutečnosti, že horká voda expanduje, stává se lehčí a při zahřívání stoupá nad studenou vodu. Jeho přirozenou tendencí je proudit nahoru a čerpadlo napomáhá cirkulaci.
Chladič je spojen s motorem pryžovými hadicemi a má horní a spodní nádrž spojenou jádrem s řadou jemných trubek.
Trubky procházejí otvory ve svazku tenkých plechových žeber, takže jádro má velmi velký povrch a může rychle ztrácet teplo do chladnějšího vzduchu, který jím prochází.
U starších vozů běží trubky svisle, ale moderní vozy s nízkým čelem mají příčné chladiče s trubkami, které běží ze strany na stranu.
V motoru při jeho běžné pracovní teplotě je chladicí kapalina jen těsně pod normálním bodem varu.
Riziko varu se zabrání zvýšením tlaku v systému, což zvýší bod varu.
Přídavný tlak je omezen uzávěrem chladiče, který má v sobě tlakový ventil. Nadměrný tlak otevře ventil a chladicí kapalina vytéká přepadovým potrubím.
V chladicím systému tohoto typu dochází k neustálé mírné ztrátě chladicí kapaliny, pokud je motor velmi horký. Systém potřebuje čas od času doplnit.
Pozdější vozy mají utěsněný systém, ve kterém jakýkoli přepad jde do expanzní nádrže, ze které je nasáván zpět do motoru, když se zbývající kapalina ochladí.
Jak pomáhá ventilátor
Radiátor potřebuje neustálé proudění vzduchu svým jádrem, aby se dostatečně ochladilo. Když je auto v pohybu, stane se to stejně; ale když je nehybný, používá se ventilátor, který pomáhá proudění vzduchu.
Ventilátor může být poháněn motorem, ale pokud motor nepracuje tvrdě, není vždy potřeba, když je vůz v pohybu, takže energie spotřebovaná na jeho pohon plýtvá palivem.
K překonání tohoto problému mají některá auta viskózní spojku kapalinovou spojku ovládanou ventilem citlivým na teplotu, který odpojuje ventilátor, dokud teplota chladicí kapaliny nedosáhne nastavené hodnoty.
Ostatní vozy mají elektrický ventilátor, který se také zapíná a vypíná teplotním čidlem.
Aby se motor rychle zahřál, je chladič uzavřen termostatem, který je obvykle umístěn nad čerpadlem. Termostat má ventil ovládaný komorou naplněnou voskem.
Když se motor zahřeje, vosk taje, expanduje a tlačí ventil do otevřeného prostoru, což umožňuje proudění chladicí kapaliny přes chladič.
Když se motor zastaví a ochladí, ventil se opět uzavře.
Voda se při zamrznutí rozpíná, a pokud voda v motoru zamrzne, může prasknout blok nebo chladič. Proto se do vody obvykle přidává nemrznoucí směs etylenglykol, aby se snížil její bod tuhnutí na bezpečnou úroveň.
Nemrznoucí směs by se neměla vypouštět každé léto; normálně může být ponechán dva nebo tři roky.
Vzduchem chlazené chladicí systémy motoru
U vzduchem chlazeného motoru jsou blok a hlava válců vyrobeny s hlubokými žebry na vnější straně.
Chlazení vzduchem přes žebra
Potrubí často prochází kolem žeber a ventilátor poháněný motorem fouká vzduch skrz kanál, aby odváděl teplo z žeber.
Ventil citlivý na teplotu reguluje množství vzduchu tlačené ventilátorem a udržuje konstantní teplotu i v chladných dnech.
Vodou chlazená auta nyní dominují světu vozidel se spalovacím motorem. Co se tedy stalo s uměním chlazení vzduchem?
Michael Fernie
13 2016 května
Vodní chlazení se používá již více než 100 let a využívá teplotní rozdíl mezi horkou vodou a studeným přiváděným vzduchem k přenosu nežádoucího tepla pryč z vašeho hnacího ústrojí. A přesto bylo kdysi používání jednoduchého proudění vzduchu k chlazení motoru ve světě automobilů prominentní. Motory určené pro chlazení vzduchem jsou konfigurovány jinak než motory chlazené vodou, přičemž nejzjevnějším rozdílem je použití žeber pokrývajících vnější stranu hlav válců a válců. V dnešní době je tento formát motoru skutečně běžný pouze u motocyklů a čtyřkolek, což ukazuje, že pouze motorům s malým objemem se dá věřit, že si poradí s tak jednoduchou formou chlazení.
Principy vzduchového chlazení se řídí principy uvedenými v mém posledním článku o chlazení, přičemž jednou z hlavních součástí je povrchová plocha. Pro maximalizaci přenosu tepla umožňuje velký povrch distribuci většího množství tepla do okolí, spíše než jeho shromažďování v malé oblasti intenzivního tepla, které by se ucpalo a nevyhnutelně vedlo k přehřátí.
Takže použití žeber pokrývajících většinu bloku motoru umožňuje, aby se teplo z motoru uvolnilo na mnohem větší plochu, než kdyby žebra chyběla, což dává hnacímu ústrojí mnohem větší šanci, že zůstane chladné i při zatížení. Proud vzduchu je veden strategicky skrz tato žebra ze vstupu (jako je zadní mřížka u starých 911 a VW Beetles), což umožňuje konvekci (přenos tepla) mezi studeným, rychle se pohybujícím vzduchem a tepelnou energií produkovanou spalováním motoru.
Mnoho automobilových společností praktikovalo chlazení vzduchem, přičemž nejslavnějšími značkami byly Porsche a Volkswagen, kteří po desetiletí používali jednoduché proudění vzduchu k úspěšnému chlazení svých plochých čtyř nebo šestiválcových motorů. Ale jak byli petrolheadi hladovější a hladovější po větším výkonu, spolehlivost a schopnosti těchto základních chladicích systémů se začaly snižovat.
Vodou chlazený motor používá chladicí systém s uzavřenou smyčkou; to znamená, že použití vodní pumpy a chladicího ventilátoru může být neustále používáno k udržení proudění chladicí kapaliny v celém motoru, přičemž ventilátor jej udržuje chladný, i když vůz stojí.
Na druhou stranu vzduchové chlazení je otevřený systém, který se masivně opírá o konstantní proudění vzduchu vstupujícího do motorového prostoru, což není vždy možné. Navzdory použití velkých ventilátorů, které se snažily nasát vzduch pro chlazení, teplo generované motory s větší kapacitou začalo překonávat chladicí systémy, zejména při sezení v provozu nebo při jízdě rychlostí, která nevedla k efektivnímu proudění vzduchu. Chladicími žebry procházelo méně studeného vzduchu, což má za následek nedostatečný přenos tepla z motoru do okolí.
Chlazení vzduchem však mělo své výhody: ušetřila se hmotnost kvůli nedostatku vody a výměníků tepla potřebných pro chladicí systém s uzavřenou smyčkou a údržba neexistovala, pokud nedošlo k nějakému poškození chladicích žeber. V dnešní době je tento zastaralý způsob chlazení držen u maloobjemových motorů kvůli nedostatku tepla, který produkují ve srovnání s většími a výkonnějšími agregáty. V případě motocyklů a čtyřkolek je motor obecně vystaven povětrnostním vlivům spíše než zakrytý, což znamená, že lze dosáhnout účinného proudění vzduchu.
Chlazení se od dob vzduchového chlazení posunulo mílovými kroky a nezdá se, že by existovala žádná cesta zpět na automobilový trh. Někteří zarytí příznivci 911 možná stále touží po charakteristickém pocitu vzduchem chlazených plochých šestiválců, ale vzhledem k tomu, že i Carrera je nyní přeplňovaná dvěma turbodmychadly a ještě výkonnější než dříve, opravdu není cesty zpět. Na přesnosti konstrukce vzduchem chlazeného motoru se strategicky umístěnými řadami žeber je něco uspokojivého a v dnešní době je zarážející představit si výkonná auta bez velkého zdroje chladicí kapaliny. Ale kvůli mocenské bitvě a neodmyslitelné nutnosti spolehlivosti v automobilovém světě musí nyní chlazení vzduchem zůstat v historických knihách, kam bohužel patří.
Komentáře
Wai Ning Lai
Proto se mi 993 tak líbí. 05 — 15:2016 |
Odpověď od Wai Ning Lai nejen chlazení.
993 je umění na kolech. 05 — 15:2016 |
V reakci na Wai Ning Lai Vím, že to ze mě zní jako jeden z těch „mých tatínků v autech“, ale tatínkova 993 carrera 2 je to, co mě přivedlo k autům, protože hlášky, které z ní máte, jsou nepopsatelné. Pokud jste v provozu, přehřejete se, ale sezením na 100 mph se teplota vrátí zpět #justaircooledthings 05/16/2016 — 20:01 |
Aor chlazené motory jsou zábavné, dokud neuvíznete v provozu v teple tropické země 05 — 15:2016 |
V reakci na Dat Boi Obrovské množství vzduchem chlazených VW v Brazílii, které kralovalo jako nejprodávanější auta po mnoho desetiletí, se liší. 05 — 15:2016 |
Odpověď od Dat Boi Pokud máte tento problém se vzduchem chlazenými motory, musíte zkontrolovat těsnění motorového prostoru, jak je vidět na schématu chlazení v tomto článku, teplo vychází z motoru s výstupy vzduchu směrem dolů. V případě vozu Volkswagen Type-1, pokud jsou vaše těsnění nesprávně namontována (nebo pokud těsnění chybí), můžete vidět vozovku nebo povrch pod vaším vozem z obvodové hrany vodorovné plochy motorového prostoru, která vede z otvor kapoty do stran a do přepážky, který těsnění zabraňuje teplu z chodníku a zpětnému návratu již uvolněného tepla z motoru, pokud selže, motor pouze recirkuluje teplo a v důsledku toho se přehřívá. 05 — 16:2016 |
Ach. Tak to byla ta černá věc. Pravděpodobně jsem si měl přečíst knihy VW Beetle, které mám. 05 — 15:2016 |
Odpověď od Anonymní (neověřeno) Mean the airbox? 05 — 15:2016 |
Majo Kurill
Je úžasné, že tak stará auta a motory stále křižují zemi a po několika desetiletích se dočkaly první kompletní opravy. 05 — 15:2016 |
Josef Cadieux
https://www.youtube.com/watch?v=_nq8VzNC-Gs 05/15/2016 — 20:07 |
AHOJ! Ani jste se nezmínili o nechvalně známém chevy corvairu! což je také vzduchem chlazený zadní motor rwd auto! (můj osobní, abyste věděli, o čem mluvím!) 05 — 15:2016 |
V odpovědi TomVannera jsem tyto vozy vždy miloval, ale pokud vím, moc se jich neprodalo. Ale o amerických autech toho moc nevím, takže se mohu mýlit. Je stále snadné najít pro ně díly? 05 — 15:2016 |
Teď za to budu hodně nenávidět, ale…
Chlazení vzduchem je skvělé a od chlazení vzduchem ustoupili kvůli předpisům o znečištění (pokud jsem slyšel) a zmíněnému omezení výkonu, které to způsobuje. (Teplé motory jsou náchylnější k předdetonaci plynu, vyžadují vyšší oktany). Zajímavým faktem však je, že velká většina poruch motoru je způsobena vadnými prvky vodního chlazení. Pokud se vám například zastaví čerpadlo chladicí kapaliny nebo ztratíte veškerou chladicí kapalinu, váš motor se velmi rychle opeče. Mezi další problémy může patřit skutečnost, že pokud není použita správná chladicí kapalina, může zamrznout a prasknout blok.. Edit: chlazení vzduchem není dokonalé.. má další omezení, jako: motor běží příliš horký v teplejším klimatu, potenciální prasknutí bloku politím horkého bloku studenou vodou.. přílišné chlazení motoru, což by způsobilo zvýšené opotřebení a také zvýšenou spotřebu plynu.. A nakonec: většina vzduchem chlazených motorů nabízí špatné vytápění kabiny, u vodou chlazeného motoru teplo se přenáší z chladicí kapaliny do jiného systému, který ohřívá kabinu / interiér. U vzduchem chlazených motorů by se možnosti omezily na to, aby výfukové plyny ohřívaly vodu, aby bylo slyšet kabinu, nebo elektrické topení nebo známé systémy topení oleje, které používají horký (teplý) motorový olej k ohřevu kabiny. 05 — 15:2016 |
Odpověď od Anonymous (neověřeno) Konečně nějaký rozumný názor a dobré příklady, proč se to už v autech nepoužívá (všechny ty eko-s#it atd.)! Díky 05 — 15:2016 |
Odpověď od Anonymní (neověřeno) Nevidíte váš názor? Vodní i vzduchové chlazení má své nevýhody? Většina motorů je chlazena vodou, protože při nízkých otáčkách není u vzduchem chlazeného motoru dostatečné chlazení. Kromě toho termodynamický výkon vodou chlazeného motoru převyšuje chlazení vzduchem. Vodou chlazené motory generují vyšší výkon. 05 — 16:2016 |
Stále můžete spolehlivě provozovat velký výkon prostřednictvím vzduchem chlazených motorů vzhledem k tomu, že mají za sebou více než 50 let ladění stejných motorů, které jsou stále velmi působivé vůči tomu, čím začínali stačí se podívat na Porsche 962
„V dnešní době se tento starý způsob chlazení používá u motorů s malým objemem kvůli nedostatku tepla, který produkují ve srovnání s většími a výkonnějšími jednotkami.“
Dobře, tak to musí být sci-fi- 12,7L V8 s turbodmychadlem — „Výstupní parametry originálních přímo vzduchem chlazených motorů TATRA se pohybují od 230 kW do 325 kW, respektive 1,400 Nm až 2,100 Nm.“ 05 — 15:2016 |
V reakci na Macej nevyráběli také vzduchem chlazené V10 a V12? Myslím, že jsem viděl něco obrovského v českém muzeu, ale nemůžu si vzpomenout, jestli to byly vzduchem nebo vodou chlazené.. 05 — 15:2016 |
Odpověď od Maceje Sportovní vozy byly také vzduchem chlazené v8. Znějí opravdu pěkně, tohle pochází od kluka ze svalovce 05 — 16:2016 |
Letadlové motory jsou stále z větší části chlazené vzduchem – a jsou masivní. Dnes jsem s někým mluvil s Cessnou 182, poháněnou 7.7l Continental flat six; Vím o jiných vzduchem chlazených leteckých motorech do 9.5l, a to nezahrnuje radiály. Je pravda, že mají vrtule, které zajišťují dostatečné proudění vzduchu a obvykle netráví mnoho času na zemi nebo při nízké rychlosti. Obvykle také nejdou nad 3000 otáček za minutu. 05 — 15:2016 |
