STRUJANJE RASHLADNE VODE

Od toplinske energije nastale u motoru s unutrašnjim izgaranjem, samo se oko jedna četvrtina pretvori u koristan rad. Preostalu toplinu treba odvoditi i to tako da se ni jedan dio motora ne pregrije.

Pri zračnom hlađenju vjetar u toku vožnje ili zrak koji pokreće ventilator struji oko rashladnih rebara na vanjskoj strani glave i cilindara. Pri hlađenju tekućinom su stijenke motora oplakivane rashladnim sredstvom, a to je obično voda s raznim dodacima.

Glavni sastavni dijelovi suvremenog hlađenja vodom su:
– vodni prostori, koji okružuju vruće dijelove motora (provrte cilindara, prostore za izgaranje i ispušne ventile),
hladnjak, koji toplinu rashladne vode predaje zraku,
– ventilator, koji pokreće zračnu struju kroz hladnjak,
– vezne cijevi, koje na gornjoj i donjoj tirani vezuju hladnjak s motorom i sastavljaju kružno strujanje vode
– pumpa za vodu koja ubrzava kružno protjecanje vode,
– termostat na izlazu rashladne vode iz motora, koji zatvara ili prigušuje protok vode kroz hladnjak, dok motor ne razvije radnu temperaturu. Kad je temperatura na stijenkama cilindara niža od 60C, nastaje kondenzacija i korozija i stoga termostat prekida ili prigušuje kruženju vode da se motor brze zagrije.

Nepropusni čep na otvoru za punjenje hladnjaka omogućava zagrijavanje vode za hlađenje iznad 100° C. Osim toga, sprečava nastajanje parnih mjehura u blizini prostora za izgaranje. Parni mjehuri bi mogli uzrokovati pregrijavanje motora na nekim mjestima, uslijed čega bi se mogla deformirati glava i blok motora, a mogli bi se oštetiti i klipovi.

hlađenje i grijanje motora
Hlađenje i grijanje motora vodom

Motor ima najugodniju radnu temperaturu kad bez obzira na broj okreta temperatura rashladne vode u blizini termostata iznosi 80 do 85°C. Događa se ipak da se motori pregriju; obično zbog pomanjkanja vode u rashladnom sistemu, ali i iz drugih uzroka.

Obično su čepovi otvora za punjenje izrađeni za pretlak 0,5 bara (atm.), tako da rashladna voda na nadmorskoj visini 0 m ne provri do 112 C. Na svakih 300 metara nadmorske visine se vrelište vode snizi za 1,1 C.

HLADNJAK S TOPLIM KRUŽENJEM

Nekadašnji vodom hlađeni motori, tamo negdje sve do onih proizvedenih 1930. godine, imali su jednostavno hlađenje s toplinskim kruženjem, takozvano termosifonsko hlađenje. Voda je u rashladnom sistemu kružila samo zato što topla voda ima manju gustoću i diže se, dok gušća hladna voda pada prema dnu. Tako je topla voda iz motora preko cijevi dotjecala u gornju komoru hladnjaka, kako se hladila, padala je prema dolje i preko donje cijevi vraćala se u motor. U termosifonskom hladnjaku nije bilo pumpe, a rashladni učinak je bio skroman.

Termosifonski rashladni sistemi ne bi u suvremenim, relativno malenim ali jakim motorima bili djelotvorni, i zato svi suvremeni motori koji se hlade vodom imaju u protoku rashladne vode pumpu koja ubrzava njezino kruženje.

KOROZIJA

Topla voda, koja je u rashladnom sistemu stalno u dodiru s različitim kovinama, s vremenom uzrokuje koroziju i taloženje raznih naslaga. Na stijenkama rashladnog sistema nastaje sloj od čestica hrđe ili oksidiranog aluminija, a vapnenac i drugi minerali u vodi u rashladnom sistemu stvaraju kamenac.
Različitim sredstvima se može očistiti hladnjak i kanali za vodu u bloku i glavi motora, ali je taj posao neugodan i težak. Zato se u suvremenim vodom hlađenim motorima upotrebljava rashladna voda kojoj su već dodana sredstva protiv korozije i taloga. U našem geografskom području se dodaju s antifrizom, sredstvom protiv zamrzavanja.

ZADATAK TERMOSTATA

Kad je motor hladan, termostat zatvara ili ograničava protok rashladne vode iz motora u hladnjak. Upotrebljavaju se dvije vrste termostata. Rjeđi je mjehasti termostat, koji se izrađuje kao zatvorena kutija u obliku harmonike, a u kojem je zatvorena tekućina s niskim vrelištem. Zato što su stijenke valovite, kutija se rasteže kao mjeh kad topla voda zagrije tekućinu u kutiji; topla tekućina se rastegne, a rastegne i kutiju i tako otvori ventil.
Danas se najviše upotrebljava voščani termostat od limene kutije napunjene voskom. U vosku je u gumenoj membrani mali klip u obliku olovčice. Dok je motor hladan, ventil na kutiji zatvara protok vode u hladnjak. A kad se vosak zagrije, rastopi se i rastegne, potisne kutiju prema dolje i ventil se otvori.