Az alábbi cikkünk még egy korábbi holnapstruktúrából származik, így előfordulhatnak szerkesztési hiányosságok. Megértésüket köszönjük.

Noha 1-2 évtizeddel ezelőtt még megszokott látvány volt az út szélén gőzfelhőbe burkolózó autó, ma már szinte elképzelhetetlen volna mindez. Ahogy a motor, a futómű és egyéb alrendszerek, elektronikai részegységek is óriási fejlődésen mentek át az autóiparban, úgy a hűtésért felelő komponensek és maga a teljes rendszer is jelentőségteljes változások sorát követően nyerte el mai formáját, s vélhetően a jövőben is hasonló tempóban dolgoznak rajta a szakemberek. Nem véletlenül.

A hűtők javulása szinte láthatatlan fejlődés a vásárlók szemszögéből, hiszen az autó használói talán mindösszesen a nagyobb üzembiztonságot tapasztalják a bőrükön, a többi előny mindeközben méltatlanul halványul el – pont ezért szentelnénk pár szót a belsőégésű motorok nélkülözhetetlen kiegészítő rendszerére.

A belsőégésű motor jellegéből adódóan hőt termel, hiszen hőerőgépről van szó. A benzines és dízellel hajtott motorok effektív hatásfoka nagyjából 35-45% között van, a tüzelőanyagból kinyert energia többi része pedig veszteségek formájában távozik. Ilyen veszteség az a hőmennyiség is, amely a hengerek falán keresztül távozik, illetve a kipufogógáz formájában ugyancsak tisztességes energiamennyiségnek inthetünk búcsút. Ezúttal előbbire fókuszálunk, azaz a hengerfalon át „elveszített” hőmennyiségre. Annak, hogy a motortömböt, a hengerfejet hűteni kell, több oka van, leginkább az alkalmazott anyagok, technológiák korlátozzák le a lehetőségeket, azok miatt kell adott hőmérsékleten tartani az erőforrást. Így nem sínylik meg a fém alkatrészek sem a munkavégzést, ahogy a kenőanyagok működési tartománya is adott hőfokokhoz kötött.

Emellett azért is fontos az üzemmeleg állapot stabil megtartása, hiszen bizonyos tényezőket, hézagokat ahhoz terveznek a mérnökök, így az optimális működés konstans hőmérséklethez kötött. Ehhez az adott hőfokhoz tartozik a kenőanyagok optimális teljesítménye, a dugattyúk, gyűrűk és a hengerfal közötti hézag, a szelepnyitás és számos apró paraméter.

Épp ezért az optimális hőmérséklet egyben a fogyasztás szempontjából is ideális állapotot jelent, ahogy a kopás, elhasználódás tekintetében is a legkevésbé megterhelő a motor számára az üzemmelegen történő járatás. Nem meglepő, hogy emiatt a mérnökök, szakemberek gőzerővel dolgoznak azon, hogy a lehető legfejlettebb hőmenedzsmentet tervezzék meg az adott motor számára.

Kezdetben a motorblokkok hűtését nem bonyolították túl, sokáig a léghűtés jelentette a legelterjedtebb megoldást, amely egyszerűségével ugyancsak kedvező feltételeket teremtett meg. Ebben az esetben a szerkezetet közvetlenül levegővel hűtik. A léghűtéses motor hengerfeje és hengere jellegzetes látványt nyújt a kívülről alkalmazott bordázatnak köszönhetően, amelyre a hűtést végző felület megnövelése miatt van szükség, hiszen a levegő hővezető képessége jelentősen kisebb a folyadékénál. Noha az autózás világában már teljes mértékben, évek óta kihalt ez a fajta megoldás azzal, hogy a Porsche is vízhűtésre állt át, a kisebb motorkerékpárok, benzinmotoros fűnyírók, láncfűrészek esetében még mindig ezt alkalmazzák a konstruktőrök.

A motorkerékpároknál a levegő szabad áramlása révén jó hatásfokkal képes a léghűtés végezni a dolgát, azonban a zárt motorterű járművek esetében nem ilyen egyszerű a történet. A menetszél mellett az autóknál külön ventilátorra van szükség, amely a motor főtengelyéről közvetlenül szíjjal vagy valamiféle tengelykapcsolón keresztül meghajtva biztosítja a megfelelő légáramlatot még álló helyzetben is. Az optimális áramlást terelőlemezek segítik, azonban összességében a léghűtés nem képes olyan stabil hőmérsékleten tartani a motort, mint ahogy az elvárható volna. A léghűtés hűtőteljesítménye nagyban függ a sebességtől, a léghőmérséklettől és az üzemelés aktuális körülményeitől. Habár az egyszerűbb, olcsóbb felépítés és a fagyra való érzéketlensége mellette szól, a szabályozhatóság hiánya egyszerűen alkalmatlanná teszi ezt a megoldást egy modern belsőégésű motor hűtésére a folyadékhűtéssel szemben.

Noha jóval összetettebb az előbbi módszernél a folyadékhűtés, számos olyan elvitathatatlan előnnyel bír, amely miatt az autógyártók kizárólagosan alkalmazzák napjainkban. Ebben az esetben a hengereket és a hengerfejet a bennük kialakított vízköpeny, víztér - legyen szó száraz perselyes vagy nedves perselyes kialakításról - veszi körül, amelyben a keringő folyadék felveszi a falakon átsugárzott hőmennyiséget. A vízteret csőrendszer köti össze a hűtőradiátorral, amely ugyancsak fontos eleme a rendszernek, ahogy a termosztát, a tágulási tartály és maga a vízpumpa is. A hő elvezetésére víz és fagyálló keveréke szolgál, ugyanis ez jelentős hőkapacitása révén kifejezetten alkalmas a feladatra.

A folyadékhűtési rendszer lelkét a szabályozása adja. Alapvetően adott egy kis és egy nagy hűtőkör: a kis kör a motorban kering, míg a nagy kör a hűtőradiátort is magába foglalja. A szabályozást egy egyszerű felépítésű, mechanikus alkatrész, a termosztát adja, amely egészen addig zár, amíg a motor üzemmeleg nem lesz. Ez nagyjából 85-95 Celsius fokos állapotig történik, amikor a termosztát nyit és a hűtőközeg áramlása a radiátoron keresztül megkezdődik. A hűtőradiátor a sok-sok lamellájával kiváló hőátadást biztosít, s az aktuális hűtővíz-hőmérséklet függvényében a menetszél vagy a mögé épített ventilátor által keltett légáramlat hűti.

Ugyancsak fontos elem a tágulási tartály – a zárt rendszer esetében a kiegyenlítő-tartály beömlőnyílását kettős szelepű sapka zárja. A kifelé nyitó rúgós szelep kb. 0,5 bar túlnyomást tart a hűtőrendszerben, emiatt a hűtőfolyadék forráspontja 105-110 fokra emelkedhet. A menet közben terjeszkedő, „mocorgó” folyadék kordában tartását tehát ez a szeleppel szerelt tartály végzi, kiegészítve a rendszert.

Persze itt a mérnökök nem álltak meg, hiszen a cél a mihamarabbi bemelegedés, majd a stabil üzemmeleg állapot megőrzése. Ehhez az egyik, a legfőképp a BMW által széleskörűen alkalmazott trükk az aktív redőnyzet, amely az autó hűtőmaszkja előtt, a motortér elülső részében helyezkedik el. A motorvezérlő az aktuális üzemállapotnak megfelelően nyitja vagy zárja a motortérbe érkező levegő útját a redőnyzettel, így elősegítve a gyorsabb bemelegedést.

A mai, turbós motorok integrált kipufogócsonkja még több lehetőséget tartogat, elegendő például az indulást követően csak a kipufogócsonkot, illetve az esetlegesen vízzel hűtött turbó kis hűtőkörét alkalmazni. Ekkor a kipufogócsonk hamar felfűti a hűtővizet, amely először a blokkban kezd keringeni, majd később már a radiátoron át is. Mindezt a változó szállítási képességgel rendelkező vízszivattyú csak fokozza, pontosan olyan ütemben keringtetve a hűtőfolyadékot, ahogy azt a motor megkívánja.

Összességében tehát a kezdetek léghűtéses megoldásaitól eljutottunk egy bonyolultabb, precízen szabályozott rendszerig, amelynek köszönhetően nagyon gyors bemelegedés és stabil üzemi hőfok biztosítja a hosszabb motor élettartamot, valamint a kisebb fogyasztást. Így a tél beköszönte előtt pedig érdemes a hűtővíz fagyállóságát szervizben megnézetni, hiszen az esetlegesen kis fagyálló tartalom miatt a nagyobb mínuszokban drága következményekkel járó meglepetés érheti a hanyag tulajdonost. A hűtővíz, illetve a fagyálló keveréke legalább -20 fokos fagyponttal rendelkezzen, s akkor már nyugodt szívvel lódulhatunk neki ismét az év leghidegebb időszakának.

Kommentek