Если надобность в системе охлаждения в летнее время не вызывает сомнений, то зачем она нужна зимой? Не проще было бы избавится от громоздкого радиатора, ведь на улице и так холодно.
Двигатель внутреннего сгорания является весьма неэффективным устройством для превращения теплоты сгорания топлива в механическую работу. С момента появления ДВС до наших дней удалось существенно увеличить КПД, достичь невероятной литровой мощности, но принципиальных изменений не произошло.
Bugatti Veyron развивает 1000 л.с., еще 1000 лошадей теряется в виде тепла в системе охлаждения, еще 1000 вылетает из выхлопной трубы. По-прежнему до 70% энергии от сгорания топлива переходит в тепло, которое, в свою очередь, бессовестно уходит в окружающую среду. За небольшое автопутешествие система охлаждения отводит от двигателя теплоту, которой хватило бы для отопления пары домов.
Необходимо помнить, что любой форсированный двигатель требует модернизации системы охлаждения. Чем выше мощность, тем больше тепла выделяется, тем больше работы для радиатора.
Теплообмен усложняется когда теплота также используется для повышения мощности. Во время работы турбо и механического компрессоров из-за трения элементы конструкций нагреваются. В приводах различных дополнительных агрегатов (генератора, насосов) также присутствует трение.
Большой радиатор и качественная охлаждающая жидкость—вот, что необходимо мощному мотору. Размер радиатора зависит от нескольких факторов:
- количество сил, развиваемых двигателем
- как хорошо он обдувается свежим воздухом
- насколько воздух за бортом машины холодный (логично установить разные радиаторы на одинаковых машинах в Швеции и Испании)
Система охлаждения не должна максимально охлаждать двигатель. Оптимальная температура работы ДВС выше, чем температура окружающей среды. Детали в холодном моторе изнашиваются быстрее, а выхлопные газа более токсичны. Следовательнао, основная цель системы охлаждения это— поддержание постоянной температуры работающего двигателя.
Лучшее состояние работающего двигателя — 93 градуса цельсия. При этой температуре оптимизируется процесс горения топлива, смазка подвижных частей мотора улучшается.
Сегодня основную часть составляют ДВС с водяным охлаждением. Воздушное охлаждение, преимущественно, используется на спецтехнике. Кстати, в Porsche, до середины 90-х, отдавали предпочтение именно воздушному.
В блоке цилиндров ДВС с водяным охлаждением распологаются специальные каналы — «рубашка охлаждения». По этим каналам проходит жидкость, нагреваясь, она отводит тепло от мотора. После, жидкость попадает в термостат. Если она недостаточно горячая, то пройдя через насос попадает обратно в двигатель. Если температура жидкости выше критической, то она попадает в радиатор для отдачи тепла воздуху, охладившись, опять направляется в насос.
1. Радиаторные шланги. Ничего особенного, но они очень важны. 2. Давление, действующее на радиаторную крышку, довольно значительно.
Сверху — интеркулер, для охлаждения воздуха, вышедшего из компрессора. Снизу — масляный радиатор.
Водяной радиатор расположен позади них.