Pomembni sestavni deli za učinkovito hlajenje motorja

Hladilnik je osrednji del hladilnega sistema dizelskega motorja. Skrbi, da se odvečna toplota odvaja in da se motor tudi ob veliki obremenitvi ne pregreje.

V tem prispevku vam bomo podrobneje predstavili delovanje vodnega hladilnega kroga ter njegove najpomembnejše komponente. Hkrati vam bomo ponudili vpogled v naloge in lastnosti hladilnika, hladilne tekočine, termostata, vodne črpalke in cevi hladilnega sistema.

Vodni krog v dizelskem motorju

Vodni krogotok – imenovan tudi sistem hladilne tekočine – je kompleksen, a nepogrešljiv sistem za pravilno delovanje motorja. Motorju pomaga hitro doseči delovno temperaturo in ga med delovanjem ščiti pred pregrevanjem.

Zgradba in sestavni deli:

Hladilnik
Termostat
Vodna črpalka
Hladilni plašč v bloku motorja in glavi valja
Lopatica ventilatorja
Ekspanzijska posoda

Delovanje vodnega kroga:

Ob zagonu motorja hladilna tekočina najprej teče le v malem hladilnem krogu (obvodu). Pri tem kroži samo med vodno črpalko in motorjem. Tako motor hitreje doseže svojo delovno temperaturo, s čimer se prihrani gorivo.

Ko se motor ogreje, se ventil termostata odpre in hladilna tekočina steče po velikem hladilnem krogu. Zdaj hladilna tekočina kroži med vodno črpalko, motorjem, termostatom in hladilnikom. V hladilniku se odda odvečna toplota, preden tekočina ponovno steče nazaj k črpalki.

Vrste hladilnikov

Vodni hladilnik	V vodnem hladilniku kot hladilna tekočina kroži mešanica sredstva proti zmrzovanju in vode. Hladilna tekočina prevzema toploto motorja in jo odvaja prek hladilnika. Poleg tega deluje mazalno ter ščiti motor pred zmrzaljo, korozijo in pregrevanjem. Tako motor med delovanjem ostane v optimalnem temperaturnem območju od približno 80 do 95 °C.
Hladilnik olja	Motorno olje maže motor in pri tem absorbira toploto. Hladilnik olja preprečuje, da bi se olje preveč segrelo in izgubilo svojo mazalno sposobnost. Odvisno od izvedbe je hladilnik olja neposredno ali posredno povezan z vodnim krogotokom. Motorno olje teče skozi hladilnik in pri tem oddaja toploto.
Hladilnik polnilnega zraka (Intercooler)	Hladilnik polnilnega zraka hladi sesalni zrak, ki ga stisne turbopolnilnik. Zaradi nižje temperature zraka v motor pride več kisika, kar izboljša izkoristek motorja.

Hladilniki vode

Prikaži

Hladilniki olja

Prikaži

Hladilniki polnilnega zraka (Intercooler)

Prikaži

Vodni hladilnik

Hladilnik ima v krogu hladilne tekočine ključno vlogo: prek svojih lamel (reber) oddaja toploto mimo tekočemu zraku in znižuje temperaturo hladilne tekočine. Pri hladilnikih je pomemben dovolj velik prečni prerez, da ima zrak na voljo dovolj časa in površine za učinkovito hlajenje.

Hladilnike lahko razdelimo glede na smer pretoka hladilne tekočine skozi satovje hladilnika. Razlikujemo med padajočim tokom (hladilna tekočina teče od zgoraj navzdol) in prečnim tokom (hladilna tekočina teče vodoravno z ene strani na drugo).

Vrste vodnih hladilnikov glede na material:

Aluminij s plastiko:
+ Današnji standard v sodobnih vozilih
+ Majhna teža in visoka odpornost proti koroziji
+ Cenejša proizvodnja

- Manjša toplotna prevodnost kot pri bakru
- Težja izvedljivost popravil
Baker:
+ Vgrajen pri vseh starejših modelih
+ Boljša toplotna prevodnost kot pri aluminiju
+ Zelo dolga življenjska doba in lažje popravljanje

- Večja teža in občutljivost na korozijo
- Višja cena materiala

Zgradba hladilnika

1) Zgornji vodni zbiralnik:
Sprejema vročo hladilno tekočino iz motorja in jo enakomerno porazdeli po pretočnih ceveh (kanalih).

2) Spodnji vodni zbiralnik:
Zbira ohlajeno hladilno tekočino in jo vrača nazaj k vodni črpalki oziroma motorju.

3) Pretočne cevi / kanali:
To so kanali v hladilniku, skozi katere teče hladilna tekočina. Več kot jih je, večja je površina za oddajanje toplote v okolico. Zato velja: več pretočnih kanalov pomeni večjo hladilno zmogljivost.

4) Satovje hladilnika:
Satovje je osrednji del hladilnika, ki ga sestavljajo pretočne cevi in med njimi razporejene lamele (rebra). Lamele pomagajo pri boljšem odvajanju toplote v zrak in s tem k hitrejšemu ohlajanju tekočine. Glede na razmik med lamelami satovje delimo na gosto in redko.

Gosto satovje:
- Zelo dober odvod toplote pri močnem zračnem toku.
- Bolj občutljivo na zamašitev zaradi žuželk, prahu in umazanije.

Tipična področja uporabe: hladilniki osebnih vozil, kondenzatorji klimatskih naprav, dirkalna vozila.
Redko satovje:
- Visoka zanesljivost pri manjšem pretoku zraka in ob prisotnosti umazanije.
- Nekoliko manjša maksimalna toplotna moč na površino.

Tipična področja uporabe: kmetijski in gozdarski stroji, terenska vozila in gradbena mehanizacija.

Opomba: Da bo hladilnik deloval s polno zmogljivostjo, ga je treba redno izpihovati s stisnjenim zrakom, in sicer s strani motorja navzven.

Pri trdovratni umazaniji lahko uporabite tudi visokotlačni čistilnik s kotno šobo (nizek tlak!). Če visokotlačnega čistilnika nimate na voljo, lahko hladilnik sperete tudi z navadno vodno cevjo, po možnosti z vodoravnim curkom.

Ekspanzijska posoda za hladilno tekočino

Med delovanjem motorja se temperatura hladilne tekočine dvigne, zaradi česar se tekočina razteza. Pri tem tlak v hladilnem sistemu naraste na približno 1,0 do 1,5 bara. Ta nadtlak poskrbi, da začne hladilna tekočina vreti šele pri temperaturah okoli 120 °C ali več.

Hladilna tekočina se pod visokim tlakom potisne v ekspanzijsko posodo in od tam teče nazaj v hladilni krog. Če tlak preveč naraste, se v pokrovu odpre nadtlačni ventil in izpusti odvečni zrak. Ko se motor ohlaja, se temperatura in tlak v hladilnem sistemu manjšata. Tekočina se vrne v sistem, podtlačni ventil v pokrovu pa omogoči vstop zraka za izenačitev sistemskega tlaka.

⚠️	Pozor: Nikoli ne odpirajte pokrova vročega hladilnika – hladilni sistem je pod tlakom! Pri odpiranju pokrova lahko pride do nenadnega padca tlaka, pri čemer lahko izbruhne vroča tekočina ali para in povzroči hude opekline.

Hladilna tekočina

Hladilna tekočina prevzema toploto motorja in jo odvaja prek hladilnika. Sistem hkrati deluje mazalno ter motor ščiti pred zmrzovanjem, korozijo in pregrevanjem.

Glede na proizvajalca so hladilne tekočine različno obarvane in so sestavljene iz mešanice vode in sredstva proti zmrzovanju (glikol/etanol). Dodani so lahko tudi različni aditivi, kot so silikati, antioksidanti in sredstva proti penjenju, ki izboljšajo njene lastnosti in dodatno ščitijo komponente sistema.

Več informacij ter navodila za pravilno izbiro in vrste sredstev proti zmrzovanju (antifriza) najdete v našem prispevku »S traktorjem varno skozi zimski čas« v rubriki »Zanimivosti«.

Termostat hladilne tekočine

Termostati uravnavajo temperaturo motorja in hladilne tekočine. Razlikujemo med klasičnimi mehanskimi termostacti in elektronsko krmiljenimi termostati s krmilnim poljem. Oba delujeta s pomočjo voskastega elementa, ki se ob segrevanju razteza in tako krmili pretok tekočine.

Način delovanja

Ko je motor hladen, termostat ostane zaprt, zato tekočina kroži le v malem hladilnem krogu. Tako motor hitreje doseže delovno temperaturo. Pri vnaprej določeni temperaturi (običajno okoli 80 °C) termostat odpre veliki hladilni krog in usmeri tekočino tudi skozi hladilnik. Z naraščajočo obremenitvijo motorja se ta pretok postopoma povečuje, dokler celotna količina tekočine ne teče skozi veliki hladilni krog.

Posebne izvedbe

Termostati s krmilnim poljem so elektronsko regulirani s strani motorne krmilne enote. Zaradi tega se hitreje odzivajo na temperaturne spremembe, kar omogoča večjo učinkovitost motorja, manjšo porabo goriva in nižje emisije.

Termostati so na voljo z odzračevalno zarezo ali brez nje. Pri zamenjavi je treba izbrati pravilno izvedbo. Po menjavi je treba hladilni sistem temeljito odzračiti, da se preprečijo zračni žepi, pregrevanje in poškodbe motorja.

Vodna črpalka

Vodna črpalka skrbi, da se hladilna tekočina v motorju neprestano giblje. Le tako je zagotovljeno učinkovito odvajanje toplote v hladilnik in zaščita motorja pred pregrevanjem.

Cevi hladilnega sistema

Posamezne komponente hladilnega kroga so povezane s trpežnimi gumijastimi cevmi za hladilno tekočino. Izdelane so iz robustne gume, ki absorbira vibracije motorja. Hkrati morajo biti oblikovno stabilne, da zdržijo velika temperaturna nihanja in tlak v sistemu.

⚠️	Pomembno: Cevi hladilnega sistema se ne smejo uporabljati za druge namene! Material praviloma ni odporen na olje in je zasnovan izključno za pretok hladilne tekočine oz. vode.

Zamenjava cevi hladilnega sistema

Cevi je treba zamenjati takoj, ko pri rednem pregledu opazite poškodbe ali znake obrabe.

Razlogi za zamenjavo:

Guma ima drobne razpoke ali je krhka.
Cev je na otip izjemno trda, zelo mehka ali kašasta.
Prisotno je puščanje hladilne tekočine – vidne so bele ali obarvane usedline/kraste.
Cev je na priključkih močno nabreknila.
Na gumi so vidne sledi ugrizov (npr. kune).