Chladicí soustava

Chlazení přímé – vzduchem

Jedná se o nejjednodušší způsob chlazení, který funguje na principu tepelné výměny mezi materiálem chlazené součásti a okolním vzduchem. Abychom zvýšili efektivitu tohoto chlazení (zvětšili plochu chlazených částí), vytváří se na povrchu chlazené plochy žebrování, jehož materiál bývá dobře tepelně vodiví.

S žebrováním se můžeme setkávat jak na vnější straně válce a hlavě motoru, ale také například na olejových vanách a skříních (motoru, převodovky i rozdělovací převodovky / diferenciálu).

Náporové chlazení

U tohoto způsobu chlazení je pro proudění vzduchu vyžadován pohyb vozidla. Výhodami této metody je jednoduchost, účinnost, nízká hmotnost a cena. Mezi nevýhody patří zvýšení aerodynamického odporu a nemožnost regulace chlazení v závislosti na zatížení chlazeného stroje (může dojít jak k přehřívání, tak podchlazení).

Nucené chlazení

Toto chlazení nevyžaduje pohyb vozidla, musíme ale zajistit jiný způsob přívodu vzduchu. Nevýhodou v porovnání s náporovým chlazením je vyšší hmotnost a složitější konstrukce, výhodou je možnost regulace. Regulování můžeme zajistit pomocí změny otáček ventilátoru nebo omezením množství proudícího vzduchu.

Nucené chlazení – přetlakové

Výměnu vzduchu zajišťuje ventilátor, který se nachází před chlazeným strojem. Vzduch je následně vháněn tlakem na ochlazované součásti. Pro lepší efektivitu může být proud vzduchu následně usměrněn, pomocí kovových nebo plastových plátů.

Nucené chlazení – podtlakové

Proudění vzduchu zajišťuje opět ventilátor, který je ovšem umístěný za chlazeným strojem a nasává horký vzduch z okolí stroje, který následně fouká do okolí. Ventilátor v tomto případě musí přemístit větší objem vzduchu, který má díky vyšší teplotě nižší hustotu.

Nucené chlazení – ejektorové

Proudění vzduchu zajišťuje ejektor, který je umístěn na výstupu chladicího prostoru. K rozpohybování vzduchu využíváme podtlaku, který vytváří proud spalin, který následně strhává proud ohřátého vzduchu. Nevýhodou je velká hlučnost, proto se využívá pouze u závodních vozů, kde by příkon ventilátoru snižoval výkon vozu.

Chlazení nepřímé – kapalinou

Tato chladicí soustava využívá pro odvod přebytečného tepla z materiálu kapalinu. V porovnání s chlazením pomocí vzduchu, je tento způsob značně efektivnější, protože přenos tepla do kapaliny je lepší než do vzduchu. Nevýhodou jsou rozměry, hmotnost, složitost, cena a větší náchylnost na kritické poškození. Tato soustava vyžaduje použití chladiče a využívá se hlavně u tepelně velmi zatížených zařízení.

Samooběžné chlazení (termosifonové)

Chladicí kapalina v soustavě se pohybuje samovolně (není potřeba použití čerpadla). Pohyb je způsobený změnou hustoty ohřáté kapaliny, která proudí nahoru, kapalina ochlazená v chladiči klesá dolů. Chladič kapaliny je doplněn a vrtuli pro rozproudění vzduchu, která je poháněna spalovacím motorem.

Chlazení s nuceným oběhem chladicí kapaliny

Oběh kapaliny v soustavě zajišťuje čerpadlo, které pohání spalovací motor nebo elektromotor. Proudění vzduchu v oblasti chladiče zajišťuje vrtule (může jich být i více), kterou pohání přes viskózní spojku, nebo klínový řemen, spalovací motor.

Hlavní části

Termoregulátor

Využívají tepelné roztažnosti k tomu, aby v závislosti na teplotě chladicí kapaliny umožnily oběh kapaliny skrze okruh s chladičem nebo pouze v okruhu bez chladiče. Díky tomu dojde k rychlejšímu ohřevu motoru na provozní teplotu a její následnou regulaci.

Druhy:

• podle náplně:
  • lihové
  • parafinové
• podle otevírací teploty
  • 68°C – 73°C
  • 75°C – 80°C
  • 85°C – 90°C

Chladič

Zajišťuje výměnu tepla z chladicí kapaliny do okolí.

Druhy:

• trubkové
• lamelové
• voštinové
• modulové (systém AMOCS)

Čerpadlo chladicí kapaliny

 Slouží k zajištění oběhu kapaliny v chladicí soustavě.

Druhy:

• podle pohonu
  • mechanické (poháněné klínovým řemenem)
  • elektrické
• podle konstrukce
  • radiálně odstředivé

Ventilátor

Nachází se u chladiče a zajišťuje dostatečné proudění vzduchu skrze chladič a následně motorový prostor.

Potrubí a hadice

Slouží jako spojovací prvek mezi jednotlivými částmi chladicí soustavy.

Expanzní nádobka

Zadržuje přebytečné množství chladicí kapaliny v soustavě a snižuje přetlak v chladicím systému.

V její blízkosti se nachází přetlakový ventil, díky kterému je zvýšen bod varu kapaliny, a podtlakový ventil, který zajišťuje přisávání vzduchu do vyrovnávací nádobky.

Bývá také vybavena snímačem výšky chladicí kapaliny.

Chladící kapalina

Chladící kapalina („fridex“) je náplní chladicí soustavy a slouží k přenosu tepla mezi jednotlivými komponentami této soustavy.

Druhy:

• destilovaná voda
• lihová směs
• glycerinová směs
• glykoly