Hur fungerar motorkylning? - Värmepumpen

Kuinka moottorin jäähdytys toimii?

Moottorin jäähdytys polttomoottoreita voidaan tehdä useiden eri periaatteiden mukaisesti. Nykyisten jäähdytysmenetelmien jakaminen perustuu pääasiassa siihen, mitä jäähdytysväliainetta käytetään itse moottorissa, ja osittain tapaan, jolla lämpö siirtyy pois moottorista ja ajoneuvosta. Jäähdytys on pohjimmiltaan välttämätöntä moottoreiden rajoitetun hyötysuhteen vuoksi, mikä tarkoittaa, että kaikkea tuotettua lämpöenergiaa ei muuteta mekaaniseksi energiaksi. Ylimääräinen lämpö on jotenkin poistettava moottorista.

Jäähdytysväliaine

Jäähdytysneste on yleensä joko ilmaa tai nestettä, joka yleensä koostuu pääasiassa vedestä, johon on lisätty pakkasnestettä (usein glykolia) ja korroosionestoainetta. Nykyaikaiset automoottorit ovat melkein yksinomaan nestejäähdytteisiä, kun taas vanhemmat autot, kuten Citroën GSA ja Volkswagen Type 1, ovat ilmajäähdytteisiä. Viimeiset ilmajäähdytteiset henkilöautot valmistivat Porsche ja Tatra 1990-luvun lopulla.

Ilmanjäähdytys

Mopojen, ruohonleikkureiden jne. Pienemmät polttomoottorit jäähdytetään yleensä vain jäähdytysripojen avulla. Automoottorissa vaaditaan, että ilma pakotetaan jäähdytyselementtien ohitse puhaltimen avulla. Ilma on huonompi jäähdytysneste kuin vesi, mutta toisaalta on mahdollista syöttää suuria määriä ilmaa ulkopuolelta ja puhaltaa kuuma ilma. Kylmässä ilmastossa ongelmana on lämmön talteenotto matkustamon lämmittämiseksi, mutta on olemassa teknisiä ratkaisuja, kuten tuuletusilman päästäminen läpi pakoputkien ympärillä olevan lämmityskammion. Monissa ilmajäähdytteisillä moottoreilla varustetuissa autoissa on myös bensiinikäyttöinen lisälämmitin. Kylmällä säällä myös ilmajäähdytteisen moottorin lämpeneminen kestää kauemmin, koska sinulla ei ole termostaattia, joka sammuttaa jäähdytyksen. Jäähdytyspuhallinta voidaan kuitenkin säätää sellaisilla. Usein on öljynjäähdytin, joka voi auttaa jäähdyttämään moottoria.

Syy ilmajäähdytyksen valitsemiseen auton moottorille oli yleensä se, että se on halvempaa valmistaa. Paino on myös hieman pienempi, eikä sinulla ole jäähdytysnestettä, joka voi kiehua tai jäätyä. Haittoja ovat lisääntynyt polttoaineenkulutus, joka johtuu moottorin epätasaisesta lämpötilasta ja lisälämmön tarpeesta, sekä huonommasta lämmöstä autossa talvella. Pakokaasujen puhdistus on myös yleensä vaikeampi saavuttaa. Koska nykyaikaisilla nestejäähdytteisillä moottoreilla on usein suurempi teho suhteessa niiden kokoon, ilmajäähdytteiset moottorit ovat kadonneet autoista yhä enemmän.

Nestejäähdytys

Neste voi joissakin tapauksissa kiertää itse moottorin jäähdytysjärjestelmässä konvektion ansiosta. Yleisempi on kuitenkin pumppu, joka varmistaa kierron järjestelmässä ja lisää konvektion ja lämmönsiirron tehokkuutta. Käytetty neste voi olla puhdasta vettä, mutta käytännön syistä veden ja glykolin 50/50 seosta lisäaineiden kanssa käytetään korroosion estämiseksi.

Viime kädessä kaikki maa-ajoneuvojen polttomoottorit käyttävät ulkoilmaa toissijaisena jäähdytysnesteenä, kun taas venemoottorit voivat käyttää myös merta tai merivettä. Ilma- ja nestejäähdytteisten ajoneuvojen moottorit eroavat periaatteessa siitä, käytetäänkö erillistä ensisijaista jäähdytysväliainetta vai ei. Nestejäähdytteisissä ajoneuvomoottoreissa on yleensä jäähdytin, jossa lämpö siirtyy ensisijaisesta jäähdytysnesteestä toissijaiseen jäähdytysnesteen ilmaan.

Öljyjäähdytin

Tavanomaisen jäähdytyksen lisäksi on usein öljynjäähdytin, joka joko johtaa lämmön ympäröivään ilmaan tai vaihtaa sen jäähdytysnesteeseen. Tällä tavoin öljy ylläpitää mukavampaa lämpötilaa myös raskaalla kuormituksella. Automaattivaihteistolla varustetuissa autoissa on usein öljynjäähdyttimet automaattivaihteistoihin.

Lämmönsiirron periaatteet

Lämmönsiirto pois moottorista ja ajoneuvosta tapahtuu jonkinlaisen konvektion kautta, mikä tarkoittaa, että lämpö siirtyy tehokkaasti ulkoilmaan. Nopea tuulen jäähdytys tarkoittaa, että konvektio saavutetaan ajoneuvon omalla liikkeellä. Tuulettimen jäähdytyksessä puhallinta käytetään konvektion pakottamiseen.

Kuinka auton jäähdytysjärjestelmät toimivat