Motoare racite cu aer vs apa: diferente, avantaje si dezavantaje

Rezumat

Motoarele racite cu aer folosesc eleroane din aluminiu pentru disiparea căldurii în aer
Ventilatoare suplimentare ajută la răcire în viteză redusă sau ralanti
Limitări: temperatura constantă este dificil de menținut, afectând performanța
Motoarele racite cu apă au circuit închis cu pompă, radiator și termostat

Sistemul de racire reprezinta una dintre componentele vitale ale oricărui motor cu combustie internă. Funcționarea optimă a motorului depinde în mare măsură de menținerea unei temperaturi de lucru constante, iar acest lucru se realizează prin două metode principale: racirea cu aer și racirea cu apă. Fiecare sistem are particularitățile, avantajele și dezavantajele sale, influențând direct performanța, fiabilitatea și aplicabilitatea motorului.

Cum funcționează motoarele racite cu aer

Motoarele racite cu aer folosesc un design specializat al chiulasei care incorporează eleroane de racire dispuse circumferențial în jurul cilindrului pe toată lungimea acestuia și în vârful pistonului. Aceste eleroane, realizate din materiale cu conductivitate termică ridicată (de obicei aluminiu), îndepărtează căldura de la chiulasa și o radiază direct în aerul înconjurător.

Procesul de racire cu aer

Când vehiculul se deplasează, aerul îndreptat spre eleroane disipează și mai mult căldura prin convecția forțată. Suprafața extinsă a eleroanelor maximizează schimbul de căldură cu aerul înconjurător. Pentru situațiile în care viteza vehiculului este redusă sau când motorul funcționează în ralanti, multe mașini au încorporat un ventilator electric sau acționat de curea pentru a sufla aer de-a lungul eleroanelor și a ajuta la racirea motorului.

Motoarele racite cu aer folosesc aerul cald pentru a încălzi habitaclul mașinii prin intermediul unor conducte care direcționează aerul încălzit de motor către interiorul vehiculului.

Limitările sistemului de racire cu aer

Motoarele racite cu aer mențin mai greu o temperatură constantă de funcționare. Aceasta poate afecta funcționarea motorului pe timp de vreme prea rece sau prea caldă. Fluctuațiile de temperatură influențează direct eficiența combustiei și pot duce la probleme de performanță.

Cum funcționează motoarele racite cu apă

În loc să utilizeze eleroane pentru a păstra motorul rece, motoarele racite cu apă au blocul motor și chiulasa turnate cu canale interioare de-a lungul lor, în jurul cilindrelor și peste chiulasa. Aceste canale formează un circuit închis prin care circulă lichidul de racire.

Componentele sistemului de racire cu apă

Motorul utilizează o pompă de apă care este conectată cu aceste canale. Pompa poate fi acționată de o curea, de un angrenaj sau de un motor electric. Sistemul include un radiator folosit pentru a dispersa căldura din apa (lichidul de racire) care circulă prin motor.

Citește și

Codul de eroare OBD2 P0126 - temperatura insuficientă a lichidului de răcire

Codul de eroare P0126 este unul dintre defectele OBD2 frecvent întâlnite la vehiculele moderne și se referă la o problem...

Un termostat se află între motor și radiator, controlând temperatura apei sau a lichidului de racire. Termostatul funcționează ca o supapă inteligentă care reglează fluxul de lichid de racire în radiator în funcție de temperatura motorului.

Procesul de racire cu apă

Când pompa de apă este pornită, lichidul de racire este pompat în motor. Acesta absoarbe și transferă căldura motorului rezultată în urma procesului de combustie. Când lichidul de racire se încălzește, termostatul rămâne închis până când temperatura lichidului de racire ajunge la aproximativ 90-95°C (nu 190°C cum se menționează greșit uneori), moment în care se deschide fluxul către radiator.

Lichidul de racire cald curge în radiator, unde căldura sa este transferată eleroanelor radiatorului pentru a fi disipată în aerul înconjurător, similar cu principiul de la motorul racit cu aer. Radiatorul are ventilatoare electrice sau mecanice care suflă aer spre eleroane pentru a accelera procesul de răcire.

Controlul temperaturii

Termostatul se deschide și se închide la nevoie pentru a menține constantă temperatura lichidului de racire, astfel temperatura motorului este controlată mult mai bine decât la motoarele racite cu aer. Lichidul de racire poate fi direcționat și spre habitaclu pentru a curge printr-un mic radiator numit calorifer pentru a ridica temperatura în interiorul mașinii.

Sisteme hibride de racire

Unele mașini moderne folosesc un design hibrid care combină sistemele de racire cu apă și anumite caracteristici ale motorului cu racire pe aer pentru a optimiza răcirea motorului și a reduce greutatea suplimentară a unui sistem complet de racire cu apă. Aceste sisteme folosesc radiatoare mai mici sau mai ușoare și motoare care au zone racite cu aer pentru a disipa căldura în mod eficient.

Citește și

Cod eroare OBD2 P0115 - Defecțiunea senzorului de temperatură lichid răcire

Codul de eroare OBD2 P0115 indică o defecțiune în circuitul de temperatură a lichidului de răcire a motorului (ECT - Eng...

Avantajele și dezavantajele sistemului de racire cu aer

Avantaje:

Greutate redusă: Nu necesită radiatoare, pompe de apă, termostate, lichid de racire sau furtunuri
Simplicitate constructivă: Mai puține componente mobile și puncte de defectare
Costuri de întreținere reduse: Nu necesită schimbarea lichidului de racire sau verificarea sistemului de racire
Fiabilitate crescută: Lipsa componentelor care pot avea scurgeri sau se pot defecta

Dezavantaje:

Încălzire lentă: Nu se pot încălzi suficient de rapid la pornire
Control limitat al temperaturii: Nu pot menține o temperatură constantă a motorului
Performanță afectată: Funcționarea este influențată negativ pe vreme foarte rece sau foarte caldă
Consum crescut: Un motor rece are nevoie de combustibil în plus pentru o funcționare corectă
Zgomot: De obicei sunt mai zgomotoase din cauza ventilatorului și a lipsei izolației termice

Avantajele și dezavantajele sistemului de racire cu apă

Avantaje:

Încălzire rapidă: Se încălzesc rapid și ajung la temperatura optimă de funcționare
Control precis al temperaturii: Mențin temperatura motorului mai bine decât cele racite cu aer
Performanță constantă: Ajută la menținerea performanțelor și a unor emisii scăzute
Funcționare liniștită: Zgomot redus comparativ cu sistemele de racire cu aer
Încălzirea habitaclului: Oferă încălzire eficientă a habitaclului prin calorifere

Dezavantaje:

Greutate crescută: Greutatea în plus a componentelor sistemului de racire (radiator, pompă de apă, lichid de racire, furtunuri)
Complexitate: Mai multe componente care pot ceda și necesită întreținere
Costuri de întreținere: Necesită schimbarea periodică a lichidului de racire și verificări regulate
Risc de înghețare: În climele foarte reci, sistemul poate îngheța dacă nu se folosește antigel adecvat
Puncte de defectare: Scurgeri la radiator, pompă de apă, furtunuri sau termostat

Aplicații și utilizări