Jak je chlazený motor vysavače?

Během provozu se spalovací motor velmi zahřívá, a pokud se přebytečné teplo neodvádí, motor selže. Pro udržení optimálních teplotních podmínek motoru je k dispozici chladicí systém. Přečtěte si, jaké typy chladicích systémů existují, jak jsou navrženy a jak fungují.

Účel chladicího systému motoru

Spalování paliva ve spalovací komoře motoru probíhá při teplotě 2000-2500°C, takže po krátké době se celá konstrukce pohonné jednotky velmi zahřeje. Toto zahřívání je pro motor nebezpečné, protože v důsledku roztahování dílů se mezery mezi nimi zmenšují, díly podléhají zvýšenému opotřebení a pokud je zahřívání příliš vysoké, dochází k zaseknutí. Také v důsledku zahřívání spalovací komory dochází k detonaci směsi paliva a vzduchu a motor pracuje nestabilně. Proto je nutné neustále odvádět přebytečné teplo z motoru.

Na druhou stranu by nemělo být povoleno nadměrné chlazení motoru, protože v tomto případě bude fungovat nestabilně, se ztrátou výkonu a vysokou spotřebou paliva. Při kontaktu směsi paliva se vzduchem se studenými stěnami spalovací komory totiž dochází ke kondenzaci paliva, proto špatně hoří a částečně zatéká do klikové skříně motoru.

Teplota motoru se tedy musí udržovat na nějaké průměrné úrovni. Praxe ukazuje, že teplota motoru, při které dosáhne optimálního provozního režimu, je 85-90°C (a neměla by překročit 105°C). A právě udržování optimální teploty motoru řeší systém chlazení motoru.

1. hnací řemenice ventilátoru a generátoru;
2. řemen;
3. generátor;
4. hnaná řemenice pohonu ventilátoru;
5. ochranná síťovina;
6. hřídel ventilátoru;
7. vodicí lopatka ventilátoru;
8. rotor ventilátoru;
9. kryt;
10. hlava válce;
11. zadní deflektor (vodicí deska);
12. válec;
13. střední deflektor;
14. přední deflektor;

Chladicí systém moderního motoru může plnit několik dalších funkcí:

— Zahřívání studeného motoru při startování;
— Chlazení oleje v mazacím systému;
— Ohřev vzduchu v topném systému;
— Chlazení převodového oleje v automatické převodovce;
— Pokud je k dispozici systém recirkulace výfukových plynů — chlazení výfukových plynů;
— Pokud je k dispozici turbodmychadlo, ochlazuje vzduch před jeho přiváděním do turbodmychadla.

Jak snadno vidíte, chladicí systém řeší spoustu problémů a bez něj by chod motoru a pohodlná jízda prostě nebyly možné.

Typy a typy chladicích systémů

Existují tři typy chladicích systémů, které se liší fyzikálními principy, na nichž je založen jejich provoz, a použitými chladicími kapalinami:

— Vzduch;
— kapalina;
– Hybridní.

Vzduchový systém, jak asi tušíte, využívá proud vzduchu proudícího přes žebrované hlavy válců k chlazení motoru. V kapalinovém chladicím systému funguje proud vody, který odebírá teplo motoru a ochlazuje se v expanzní nádrži. Hybridní systém kombinuje oba principy – motor je chlazen kapalinou (dnes to nemusí být nutně voda – používají se speciální kapaliny), a ohřátá voda je ochlazována v tepelném výměníku (radiátoru) pomocí proudění vzduchu.

Zde je třeba učinit důležitou poznámku. Kapalinový chladicí systém v klasickém smyslu nemá chladič – voda se ochlazuje přímo v expanzní nádobě. Takový systém se objevil na úsvitu automobilového průmyslu, ale rychle se přestal používat, protože nedokázal zajistit účinné chlazení spalovacího motoru. V dnešní době většina automobilů používá hybridní chladicí systém, ale v běžném životě se mu říká kapalina.

Hybridní chladicí systémy lze klasifikovat podle několika dalších kritérií.

Podle počtu chladicích okruhů:

– Jednookruhový — voda cirkuluje přes jediný vodní plášť pro blok a hlavu válců;
– Dvouokruhový — voda cirkuluje přes oddělené vodní pláště bloku válců a hlavy válců.

Ve směru proudění chladicí kapaliny ve vodním plášti:

– V podélném směru – voda vstupuje do oblasti prvního válce a odchází jako poslední;
– S příčným směrem – voda je dodávána v oblasti výfukového potrubí a vypouštěna v oblasti sacího potrubí.

O každém typu chladicí soustavy si povíme zvlášť a u hybridní soustavy se podrobněji zastavíme v další části článku.

Konstrukce a princip činnosti vzduchových a kapalinových chladicích systémů

Konstrukce vzduchového chlazení je extrémně jednoduchá: hlavy válců jsou žebrované a žebra jsou umístěna ve směru proudění vzduchu, který je fouká. Žebra výrazně zvětšují plochu vyhřívaného povrchu, který přichází do styku se vzduchem, a dochází tak k lepšímu přenosu tepla. Žebra mohou být umístěna buď podél podélné osy válce (to znamená shora dolů) nebo napříč válcem.

Systém chlazení vzduchem má jednu výhodu – je extrémně jednoduchý a spolehlivý. Ve skutečnosti je celý systém jen žebrovaný válec se správným uspořádáním. Za jednoduchostí se však skrývá mnoho nevýhod, z nichž hlavní je nízká účinnost (vzduch má malou tepelnou kapacitu, takže špatně odvádí teplo) a nemožnost použití na výkonných motorech. Proto jsou motory malých kubatur chlazené vzduchem, včetně motorů motocyklových, a také ty, které jsou instalovány na malých autech (takovým motorem byl vybaven slavný Volkswagen Beetle a neméně slavný Záporožec).

Kapalný systém je složitější. Jako chladicí kapalinu využívá vodu, proto je nutné zajistit její přívod do zahřívaných částí motoru. Tento problém je řešen pomocí tzv. „vodního pláště“ – systému dutin pro vodu v bloku válců a hlavě válců. Voda prochází motorem v jeho nejteplejších částech, sbírá teplo a uvolňuje ho do atmosféry.

Klasické kapalinové chlazení má ale i své úskalí – tento systém nemá nucené chlazení vodou (teplo ztrácí pouze v expanzní nádobě), takže s jeho pomocí nelze chladit motory s vysokým výkonem. Není tedy těžké pochopit vytěsnění čistě kapalného systému hybridním systémem.

Brzy se budete moci dozvědět o hybridním chladicím systému v další části tohoto článku.

Další články

#Promývací kapaliny
29.09.2023 | Články o náhradních dílech

Zima a léto, dva póly, mezi kterými se mění celý náš svět. A v tomto světě existují kapaliny do ostřikovačů – asistenti, kteří zajišťují naši bezpečnost na silnici. V tomto článku se vrhneme do světa kapalin do ostřikovačů a zjistíme, co to je, na čem závisí jejich bod tuhnutí a jak je správně vybrat.

#Vysoušedlo ventilů
21.06.2023 | Články o náhradních dílech

Výměna ventilů spalovacího motoru je ztížena nutností odstranit crackery – pro tuto operaci se používají speciální ventilové crackery. Vše o tomto nástroji, jeho stávajících typech, konstrukci a principu fungování, jakož i jeho výběru a použití, si přečtěte v tomto článku.

# Světelný spínač s nastavením stupnice
14.06.2023 | Články o náhradních dílech

V mnoha raných domácích automobilech byly široce používány centrální spínače světel s reostatem, které umožňovaly nastavení jasu osvětlení přístrojů. Vše o těchto zařízeních, jejich stávajících typech, konstrukci, provozu, ale i jejich správném výběru a výměně si přečtěte v článku.

# Rozdělovací deska zapalování
07.06.2023 | Články o náhradních dílech

Jednou z hlavních částí rozdělovače zapalování je základní deska, která je zodpovědná za činnost zhášedla. Vše o deskách jističe, jejich stávajících typech a konstrukčních prvcích, jakož i o výběru, výměně a seřízení těchto součástí je podrobně popsáno v tomto článku.