Instalația de răcire a motorului are scopul de a menține un regim de temperatură adecvat unei bune funcționări a motorului. Temperatura de 1.800-2.000 de grade Celsius din interiorul cilindrilor afectează procesul de ungere, alterează proprietățile mecanice ale pieselor conjugate, putând în final să le gripeze sau să le strice. Prin sistemul de răcire intervine se preia şi transmite în mediu 20-30% din căldura pieselor motorului, asigurând temperatura optimă, de 85-90°C.




Instalaţiile de răcire pot fi:
:: cu aer
:: cu lichid.


Instalaţia de răcire cu aer

Instalaţia de răcire cu aer se foloseşte atât la motoarele de motocicletă, cât şi la cele de automobile. Pentru a asigura răcirea cu aer a motorului, este necesar un ventilator (turbină) care să introducă un puternic curent de aer (de 4-5 ori mai puternic decât cel al ventilatorului radiatorului de răcire în cazul instalaţiei de răcire cu lichid) printre aripioarele cilindrilor şi chiulaselor.

Avantajele răcirii cu aer:
:: încălzirea mai rapidă la pornire a motoarelor (şi, deci, o uzură mai mică a cilindrilor)
:: nu există pericolul îngheţului (ca în cazul răcirii cu lichid)
:: construcţia mai simplă a chiulasei şi a blocului motor

Dezavantajele răcirii cu aer:
:: nu există un control precis al răcirii motorului
:: răcirea insuficientă a zonelor calde ale motorului (apa este mai bună conducătoare termic)

 

 

Instalaţia de răcire cu lichid

Instalaţia de răcire cu lichid poate fi cu circulaţie naturală (prin termosifon, care necesită un volum prea mare de apă şi nu asigură o răcire foarte bună, ne mai fiind utilizată la automobile) şi cu circulaţie forţată.

Aşadar, în cazul automobilelor moderne avem de-a face cu o instalaţie presurizată, în care lichidul circulă sub presiune într-un circuit închis şi nu vine în contact cu atmosfera decât prin intermediul supapei vasului de expansiune.

Instalaţia de răcire foloseşte ca lichid de răcire apa sau lichidul antigel (care reprezintă un amestec de apă distilată şi lichid antigel (care conţine alcool şi glicerină)). Atunci când nivelul lichidului de răcire din vasul de expansiune scade, recomandarea este să completaţi cu apă distilată, nu cu antigel, pentru a păstra proporţia recomandată.





Motorul generează putere prin convertirea energiei chimice a carburantului în energie calorică (prin combustie).

Parte din căldura produsă este utilizată pentru a împinge pistonul către în jos, generându-se astfel puterea necesară.

Parte din căldură este eliminată prin gazele arse (prin supapa de evacuare).

Căldura rămasă este absorbită de către motor, căruia îi creşte astfel temperatura.

Căldura motorului este absorbită de către lichidul de răcire (agentul de transport al căldurii generate de motor), în scopul aducerii şi menţinerii temperaturii motorului la valori normale de operare.

O instalație de răcire clasică pentru motorul unui automobil constă din:
:: radiator răcire (eng. radiator) - dispersează lichidul supraîncălzit venit de la motor în fâşii mici, pentru a putea fi răcit prin intermediul fluxului de aer venit din exterior ori de la ventilator
:: ventilator (eng. fan) - asigură mărirea volumului de aer necesar pentru răcirea lichidului din radiator
:: pompă de apă (eng. water pump) - asigură o presiune de 2-5 bar; aspiră apa din bazinul inferior (din partea de jos) al radiatorului de răcire şi o transmite în camera turbinei, de unde se transmite către cămăşile de răcire din blocul motor)
:: vasul de expansiune (rezervorul lichidului de răcire) (eng. coolant reservoir)
:: termostat (eng. thermostat) - reglează regimul termic al motorului, dirijând lichidul de răcire către radiatorul de răcire ori către pompa de apă, în funcţie de temperatura lichidului
:: radiator încălzire habitaclu (eng. heater core)
:: conducte

Când motorul este pornit, pompa de apă începe să pompeze lichid de răcire din rezervorul radiatorului, în jurul cilindrilor motorului.

Fluxul lichidului de răcire este din rezervorul radiatorului de răcire către blocul motor, către chiulasă şi, apoi, către racordul de intrare (partea de sus) al radiatorului.

Lichidul de răcire începe să absoarbă căldura produsă în procesul de ardere a carburantului.

Termostatul blochează deplasarea lichidului de răcire către radiatorul de răcire până când motorul nu atinge temperatura standard de operare (care este, de regulă, între 200 şi 250 C). În această situaţie, dacă în interiorul cabinei automobilului este pornită căldura, lichidul de răcire este împins către radiatorul de încălzire printr-o conductă specială (în acest fel, şi cu ajutorul unui ventilator, încălzindu-se habitaclul maşinii).

Termostatul acţionează ca o supapă reglatoare ce controlează fluxul lichidului de răcire către radiatorul de răcire şi menţine temperatura motorului în plaja optimă de valori.

Termostatul este format din:
:: supapă (către radiator)
:: cameră (cilindru) cu ceară
:: piston
:: supapă recirculare
:: arc elicoidal
:: diafragmă de cauciuc

Atunci când lichidul ce trece prin termostat ajunge la o anumită temperatură (circa 85 C), amestecul pe bază de ceară începe să se topească. Topirea provoacă o expansiune a cerii, care împinge în piston, permiţând astfel lichidului să treacă spre radiator.

Odată ce lichidul de răcire ajunge în radiator, ventilatorul radiatorului de răcire este activat de către un întrerupător termostatic.

Lichidul de răcire ce a trecut prin termostat ajunge în rezervorul superior al radiatorului. Din cauza temperaturii ridicate este posibil ca presiunea existentă să împiedice intrarea lichidului în rezervorul superior al radiatorului. Pentru această situaţie există o supapă de reglare, care se deschide atunci când presiunea depăşeşte o anumită valoare. Prin această supapă parte din lichid este preluat şi transportat în vasul de expansiune (ori într-un rezervor de supraplin).

În timp ce lichidul se deplasează, în interiorul radiatorului de răcire, către în jos, acesta pierde căldura acumulată graţie fluxului de aer exterior care trece prin radiator.

Ventilatorul creşte cantitatea de aer ce loveşte radiatorul, crescând astfel şi transferul căldurii de la radiator către mediu.

Atunci când lichidul ajunge în rezervorul inferior al radiatorului, temperatura acestuia s-a redus considerabil.

De aici lichidul de răcire este recirculat, ciclul explicat mai sus reluându-se.

***

 

 Iată mai jos un alt videoclip, cu subtitrare în limba engleză, care explică cel puţin la fel de bine ca primul videoclip, de mai sus, cum funcţionează instalaţia de răcire a autovehiculului.

 

 

 

Citiţi toate articolele din această serie în secţiunea dedicată. 


 Pentru redactarea articolului a fost consultată şi cartea Automobile, de Gh. Frăţilă, Mariana Frăţilă şi St. Samoilă.