Fișier de gestionare a temperaturii motorului
Gestionarea temperaturii motorului a devenit, prin evoluția standardelor anti-poluare, un domeniu major de dezvoltare în proiectarea motorului. Răcirea motorului este acum optimizată pentru a controla mai bine temperatura diferitelor zone ale motorului, limitând în același timp consumul de energie.
Rolul sistemului de răcire a motorului
Funcția circuitului de răcire este de a menține diferitele componente interne ale unui motor (cilindri, chiulasă etc.) și, dacă este necesar, elementele periferice (turbocompresorul de exemplu) la temperatura lor ideală de funcționare.
Dacă temperatura motorului este prea ridicată, gazele din interiorul buteliei sunt mai fierbinți: prin urmare, există mai puțină gază în butelie și riscurile de autoaprindere (și lovire) sunt mai mari. Pe de altă parte, pe măsură ce componentele se deformează mai mult, există un risc semnificativ de rupere.
Dacă motorul este, dimpotrivă, rece, frecarea este în general mai mare între piston și căptușeala cilindrului și arderea este incompletă, ceea ce generează emisii de gaze poluante semnificativ mai mari.
Inițial, motoarele erau mai degrabă răcite cu aer (Porsche a folosit această soluție în special până în 1997 pe 911). Cu toate acestea, abandonarea răcirii cu aer a devenit necesară datorită modificărilor standardelor de zgomot și a standardelor de control al poluării. Acum motoarele sunt mai degrabă răcite cu apă.
De fapt, dacă răcirea unui motor prin aer este tehnic mai simplă (mai puține componente), răcirea componentelor motorului este, în general, mai puțin bine controlată. Un motor răcit cu aer este ușor de recunoscut prin numeroasele sale aripioare care servesc la maximizarea suprafeței de schimb dintre elementele fierbinți și aer.
Funcționare generală
Controlul temperaturii motorului implică circulația unui lichid sub presiune prin blocul motorului și chiulasă (puteți adăuga, de asemenea, EGR și turbo, dacă este cazul) pentru a transfera caloriile din arderea motorului printr-un fluid (lichidul de răcire în acest caz).
Datorită schimbului cu aerul ambiant, caloriile sunt apoi eliminate în atmosferă. Prin urmare, principiul răcirii motorului se bazează pe schimbul de căldură între două fluide: este deci aceeași filosofie ca și cea utilizată de sistemele de aer condiționat.
Componentele sistemului de răcire
Temperatura motorului este gestionată de următoarele elemente:
Lichid de răcire
Lichidul de răcire este format din apă, lichid antigel și agenți anticorozivi, în proporții care pot varia semnificativ. De obicei, apa și lichidul anti-îngheț (un alcool cum ar fi etilen glicol) reprezintă mai mult de 90% din conținutul de lichid.
Termostat
Când lichidul de răcire este încă rece, termostatul împiedică circulația lichidului în întregul circuit: lichidul circulă într-o buclă scurtă în blocul motorului fără a trece prin radiator. Această operație permite lichidului de răcire să se încălzească mai repede.
Când lichidul atinge o temperatură ridicată, termostatul este declanșat astfel încât lichidul de răcire să circule prin întregul circuit. Termostatul este în mod normal un dispozitiv pur mecanic.
Senzor de temperatura
Senzorul de temperatură este utilizat pentru a verifica temperatura lichidului de răcire și a-l afișa, dacă este necesar, pe tabloul de bord. Este plasat în mod normal în cel mai fierbinte punct al circuitului de răcire, la chiulasă.
Pompă de apă
Pompa de apă este acționată în mod normal de motor, fie cu ajutorul curelei de distribuție, fie cu ajutorul curelei de accesorii. În majoritatea cazurilor, aceasta este o pompă centrifugă de tip volută. Pompa de apă consumă 1-3% din puterea motorului.
Radiator
Radiatorul este situat în partea din față a vehiculului. Scade semnificativ temperatura lichidului de răcire în contact cu aerul. Debitul de aer este natural (când vehiculul este în mișcare) sau forțat folosind ventilatoare (când lichidul de răcire este fierbinte și vehiculul este staționar).
Radiatorul este alcătuit din mai multe canale prin care va curge lichidul de răcire. Înmulțirea canalelor permite maximizarea schimburilor de căldură dintre aer și agentul de răcire.
Rezervor de expansiune
Vasul de expansiune este utilizat pentru a preveni suprapresiunile în circuitul de răcire. Când lichidul de răcire este la temperatura camerei, aerul din borcan este la presiune atmosferică.
De îndată ce lichidul crește în temperatură, acesta din urmă se extinde și aerul din borcan crește în presiune. Pentru ca lichidul să nu fie suprapresurizat, o supapă permite evacuarea unei cantități mici de aer atunci când presiunea este prea mare.
Pe măsură ce lichidul se răcește, presiunea din sistem scade și aerul prezent revine la presiunea atmosferică. Dacă aerul a scăpat prin supapa motorului fierbinte, o supapă de vid (în mod normal, rezervorul de expansiune are doar o supapă cu acțiune dublă, care ajută la gestionarea atât a suprapresiunilor, cât și a subpresiunilor. În circuitul de răcire) se deschide pentru a echilibra presiunea rezervorului de expansiune cu presiune atmosferică.