Jaki jest obieg cieczy chłodzącej w silniku?

Silnik podczas pracy wydziela ciepło, co jest zjawiskiem niekorzystnym nie tylko z powodu destrukcyjnego wpływu na podzespoły silnika. Dlatego jednym z najważniejszych elementów pracujących przy silniku, jest wydajny układ chłodzenia. Jego zadaniem jest utrzymywanie zakresu prawidłowych temperatur roboczych silnika. Są one kontrolowane poprzez pomiar temperatury płynu chłodzącego. W zależności od generacji silnika, za temperatury robocze uważa się wartości w zakresie od 85-100°C. Obecnie zarówno materiały zastosowane w silniku, jak i płyn chłodniczy oraz oleje pozwalają na uzyskiwanie także wyższych temperatur. Temperatury przekraczające 100°C są pożądane i uzyskiwane w zakresie niskich obciążeń. Wyższa temperatura robocza przyczynia się do niższej emisji toksycznych związków w spalinach oraz również mniejszego spalania. Oczywiście, niekontrolowany wzrost do wartości znacznie przekraczających 100°C spowoduje zbytnie rozszerzenie się nagrzanych elementów silnika oraz możliwość pęknięcia. Także mocno rozgrzany olej zmniejszy swoją lepkość, co będzie skutkować zwiększonym tarciem i w efekcie może grozić zatarciem współpracujących elementów.

Zobacz też: Dlaczego nie działa ogrzewanie?

Termostat strażnikiem temperatury

Termostat jest podzespołem, który ma bezpośredni wpływ na regulację temperatury silnika. Otwierając zawory krótkiego i długiego obiegu chłodzenia zwiększa lub zmniejsza ilość płynu krążącego jedynie między pompą, termostatem, a głowicą silnika (w krótkim obiegu) oraz kierowanego do chłodnicy (czyli długim obiegu). Tradycyjny termostat reguluje otwarcie zaworów za pomocą elementów bimetalowych (reagujących na ciepło) oraz sprężyn. Obecnie montowane są także termostaty programowane, które są sterowane elektronicznie. Otwarcie zaworów jest reakcją na dane z czujników dostarczających parametry chwilowego obciążenia oraz temperatury.

Zobacz też: Co daje ogrzewanie postojowe?

Jak płyn chłodzący krąży w silniku?

Gdy uruchamiamy silnik, zawory termostatu są ustawione tak, aby płyn krążył tylko w krótkim obiegu. Ważne jest, by silnik jak najszybciej osiągnął zadaną temperaturę roboczą. Cyrkulacja płynu chłodzącego w obiegu jest realizowana przez pompę wody umieszczoną w bloku silnika. Płyn jest pompowany do kanałów okalających cylindry oraz dalej do głowicy. Następnie kieruje się w stronę termostatu. W ramach krótkiego obiegu przepływa także przez nagrzewnicę wnętrza. Tam swoje ciepło oddaje chłodniejszemu powietrzu. Za jego wymianę odpowiada użytkownik samochodu. Włączając nawiew ciepłego powietrza do wnętrza, obniża temperaturę płynu wychodzącego z nagrzewnicy. Silnik przy włączonym nawiewie musi nagrzewać się nieco dłużej. Kolejnym elementem krótkiego obiegu jest chłodnica oleju. W tym miejscu ciepło z oleju jest przekazywane do płynu. Chłodnica oleju spełnia podwójną rolę. Gdy silnik nie osiągnie temperatury roboczej, odbierający ciepło płyn może szybciej rozgrzać silnik, a jednocześnie schłodzić olej pompowany do bloku silnika.

Zobacz też: Czy brak nagrzewania kabiny powinien nas zaniepokoić?

Długi obieg jest rozszerzony o chłodnicę płynu. Jest ona wymiennikiem przekazującym ciepło płynu poprzez liczne użebrowania w jej konstrukcji do powietrza. Jeżeli temperatura płynu nie może być obniżona w sposób naturalny, powietrze wokół chłodnicy jest dodatkowo przyśpieszane przez wentylatory.

Jakie elementy są chłodzone w silniku?

Kanały chłodzące w bloku silnika są zlokalizowane przede wszystkim wzdłuż cylindrów. Tam miejscowe temperatury podczas spalania mieszanki dochodzą do 1500°C. Tak wysokie temperatury oddziałują na ścianki cylindra. Dlatego niezbędny jest stały przepływ chłodziwa wokół nich. Pamiętajmy, że ciepło pomiędzy pracującym tłokiem, a ścianą cylindra odbiera także dodatkowo w pewnej części olej. Jednak to płyn chłodzący musi odebrać około 90% wytworzonego ciepła. Sieć kanałów wokół cylindrów tworzy tzw. płaszcz wodny.

Zobacz też: Podpowiadamy dlaczego warto regularnie wymieniać filtr kabinowy

Płyn jest przekazywany także do głowicy silnika. Kanały są połączone bezpośrednio z tymi zlokalizowanymi w bloku silnika. Między innymi dlatego ważny jest stan uszczelki pod głowicą, która separuje kanały chłodzące od olejowych oraz komory spalania. W głowicy poprzez sieć poprzecznych kanalików odbierane jest ciepło wytworzone przez wałki rozrządu oraz popychacze zaworowe. Głowica jest również elementem ograniczającym od góry komorę spalania, a więc również mocno narażonym na uszkodzenie w wyniku przegrzania. W skrajnych przypadkach niesprawny termostat, który pozostanie w pozycji pozwalającej na cyrkulację płynu tylko w krótkim obiegu, wysoka temperatura może doprowadzić do zdeformowania lub pęknięcia głowicy.

W zależności od konstrukcji silnika i jego podzespołów, chłodzony będzie nie tylko blok silnika. Możemy spotkać się między innymi z nietypowymi alternatorami chłodzonymi cieczą. W samochodach wyczynowych stosuje się także wodne chłodnice powietrza doładowującego. Również sama turbosprężarka może być chłodzona płynem. Natomiast w samochodach z zainstalowaną instalacją LPG, ciecz chłodząca doprowadzona jest także do reduktora-parownika.