Otomobillerde Soğutma Sistemi Nedir? Nasıl Çalışır?

Sıvı Soğutma

Hava Soğutma

Motor bloğu içerisine ve motor boşluklarına yerleştirilmiş boru ve kanallardan sıvı dolaştırılmasıyla soğutma sağlanır. Motor bloğunda dolaşıp ısınan sıvı ise, radyatöre gelerek arkasındaki fan yardımıyla soğutulur ve tekrar devirdaime katılır. Yani sıvı soğutmalı sistemde hem sıvı hem de hava soğutma beraber kullanılır.

Bazı eski araçlar ve çok az modern araç(örneğin Volkswagen) hava soğutma sistemi kullanır. Bu tip soğutmaya sahip motorların blokları ısı iletim katsayısı yüksek alüminyum alaşım malzemelerden üretilir. Motor bloğunda silindir çevresinde kanatçıklar yer alır ve güçlü fanlarla ısı hızla dışarı atılır. Bu tip soğutmaya sahip motorların soğuk havalarda antrifriz ihtiyacı ve bu nedenle oluşabilecek motorbloğu çatlaması gibi riskleri bulunmamaktadır.

Su soğutmalı bir motorun soğutma sistemi; motorun su kanalları, termostat, su pompası, radyatör ve kapağı, elektrikli veya kayışlı fan, hortumlar, kalorifer radyatörü ve genleşme kavanozundan oluşur. Yakıt yakan motorlar büyük miktarda ısıyı açığa çıkarırlar. Egsoz sistemi ısının çoğunu alır, fakat motorun silindir duvarları, pistonları, ve silindir kapağı gibi parçalar da büyük miktarda ısıyı absorbe ederler. Eğer motorun bir kısmı çok ısınırsa yağ tabakasının koruma kabiliyeti kalmaz, yağsızlık da motora büyük hasar verebilir. Diğer taraftan eğer motor düşük hararette çalışırsa hiç verimli olmaz, yağ kirlenir, tortular oluşur, yakıt sarfiyatı artar. Bundan dolayı motor ısınana kadar soğutma sistemi devreye girmeyecek şekilde tasarlanmıştır.

Radyatör, motordan alınan ısıyı dağıtan, yokeden aygıta verilen isimdir. Azami miktarda suyu kanallarında tutup, atmosferle büyük bir alanını temas ettirerek soğutma işlemini gerçekleştirir. Su taşıyan kanallardan oluşan petekleri ve suyun girişini sağlayan üst kazan ve motora tekrar geri gönderen alt kazandan meydana gelir. Kimi radyatör ise yandan kazanlıdır, çalışma esnasında motordaki su üst kazana gelir ve kanallara üstten dağılırlar. Su ısısını kanallardan aşağıya akarken, gelen hava akımı sayesinde kaybeder.

Kalorifer radyatörü aracın için ısıtmada kullanılır. Kalorifer radyatörü torpidonun içinde bulunur, ısınmış antifrizin bir kısmı bu radyatörden geçirilir. Havalandırmayı açıp sıcağa ayarını sıcağa getirdiğinizde hemen arkasında bulunan küçük elektrik fanı çalışır ve aracın içi ısıtılmaya başlar. Motor ısınmadan kalorifer radyatörü de iş göremez. Çünkü aslen motordan aldığı ısıyı araç kabini içerisine üfleme prensibiyle çalışır.

Su pompaları değişik tasarımlarda gelir. Fakat bir çoğu dönen bir parça ile suyu motor bloğuna gitmeye zorlar. Birçok arkadan itişli otomobillerde fan su pompası şaftının ucuna bağlıdır. Su pompaları verimli olmaları için hızlı dönmelidir fakat gücünü krank miline bağlı V kayışından aldığından aşınmış veya gevşek V kayışları kaymaya sebep verir, bu da su pompasının verimini düşürür.

Birçok soğutma sistemi radyatörün taşma horutmuna bağlı plastik taşma kabı ya da genleşme kavanozu kullanır. Soğutucu sıvının genleşmesi durumunda bu depo ekstra bir yer sağlamış olur, bundan dolayı genleşme kavanozu da denir. Motor ısındıkça içerisindeki soğutucu sıvı genleşir. Eğer genleşme kavanozu olmazsa, soğutucu sıvı taşma hortumundan dışarı taşar. Soğutma sisteminde motor soğuyunca bir vakum oluştuğundan bu vakum genleşme kavanozuna taşmış olan sıvının tekrar sistem içine emilmesine olanak sağlar. Bu tamamen kapalı bir sistemdir ve soğutucu sıvı, genleşme kavanozu ve sistem arasında genleşme ve büzülme ile gider gelir. Bu durumda sistem doğru çalışıyorsa hiç bir sıvı kaybı olmaz. Genleşme kavanozunun bir diğer özelliği hava kabarcıklarını yokedebilmesidir. Hava kabarcıkları bulunan bir soğutucu sıvı bulunmayana göre daha düşük verim sağlar. Genleşme kavanozunun asıl amacı ise, radyatörün devamlı olarak dolu olmasını sağlamaktır.

Sistemin içindeki suyu basınç altında tutarak motorun soğumasını sağlar. Radyatör kapağı radyatördeki soğutucu sıvıyı önceden belirlenmiş bir basınçta tutar. Eğer sıvı basınça altında tutulmazsa kaynar ve buharlaşarak yokolur. Radyatör kapağı gerekli basıncı sağlayarak kaynamayı durdurur. Kaynama noktası basınçla birlikte arttığından sistemin içindeki sıvı 100 dereceyi geçse bile kaynamaz.

Aracın ilk çalıştırılma anında ısınmasına izin veren sistemdir. Termostat sayesinde soğutma sıvısı ilk etapta devreye sokulmayarak aracın çalışması için gerekli optimum motor sıcaklığına gelmesi sağlanır. Bu sıcaklık aşıldıktan ve pistonlar optimum genleşmeye ulaştıktan sonra, sonra soğutma sıvısı devreye girerek motor sıcaklığını sabit tutar.

Yeterince hızlı gidiyorsanız aracın ön ızgarasından geçen hava akımı radyatör peteklerinden geçerek soğutma işlemini yapar. Eğer yeterince hızlı gitmiyorsanız o zaman fanlar devreye girip havayı emerler. Düşük hızla giderken veya rölantide çalışırken fanlar soğutmayı sağlar. Genelde su pompası şaftı üzerine monte edilmiş fanlara hareketi V kayışları verir. Ayrıca bağımsız bir ünite olarak da takılabilirler. Bağımsız fanlar ise aküye bağlıdır ve elektrikle çalışırlar.