Tüm içten yanmalı (IC) motorlar ( dört zamanlı ve iki zamanlı olabilir) aşırı ısınmamaları ve tutukluk yapmamaları için bir tür sıcaklık kontrolü gerektirir. Bu sıcaklık kontrolü motorlarda bulunan soğutma suyu sistemi ile yapılır. Bazı motorlar hava soğutmalı, bazıları ise su soğutmalıdır.
Genel bir kural olarak, küçük motorlar (motosiklet, çim biçme makinesi vb.) Hava ile soğutulabilirken, diğer tüm motor türleri su soğutmalı olmalıdır.
Daha büyük hava ile soğutulmayan motorlar çeşitli nedenlerle su soğutmalıdır:
• Su bol miktarda bulunur ve çoğu yerde kolayca elde edilebilir.
• Su havadan daha fazla ısıyı uzaklaştırabilir ve bu nedenle daha büyük bir soğutma kapasitesine sahiptir.
• Su, örneğin motordan uzak bir yerde uzaktan soğutulabilir. Bu, soğutma suyu sistemi tasarımını daha esnek hale getirir.
Yük altında çalışan motorların çoğu için yaklaşık 80 °C (176 °F) soğutma suyu sıcaklığı ve 3 bar (44 psi) soğutma suyu basıncı standarttır. Soğutma suyuna bazen yanma alanını çevreleyen su “gömleği” nedeniyle ” gömlek suyu ” da denebilir.
Soğutma Suyu Sistemi Bileşenleri
Bir motor soğutma suyu sistemi bir termostat, silindir kovanı, soğutma suyu pompası ve bir ısı eşanjöründen (radyatör) oluşur.
Soğutma suyunu motorda dolaştırmak için bir soğutma suyu pompası gereklidir. Pompa, motor krank miline doğrudan bağlıdır ve dolayısıyla hızı ve çıkış basıncı, motorun hızıyla doğru orantılıdır. Çoğu pompa bir kayış, dişli veya zincir kullanılarak motora bağlanır, ancak bu, motorun boyutuna bağlıdır; çok büyük motorlar, elektrik motorları tarafından çalıştırılan santrifüj pompaları kullanır.
Bir termostat, soğutma suyu sıcaklığını ve dolayısıyla motor sıcaklığını düzenler. Termostat, radyatörü atlayarak motoru hızlı bir şekilde ısıtabilir veya soğutma suyunu radyatöre dağıtarak motoru soğutabilir. Birincil amacı, motorun aşırı ısınmamasını sağlamaktır.
Radyatör, ısıyı dağıtır ve motorun aşırı ısınmasını önler. Bir otomobilde soğutma ortamı havadır, ancak daha büyük motorlar genellikle soğutma ortamı olarak bir sıvı kullanır. Gemi motorları ise deniz suyunu kullanır.
Silindir kovanı, soğutma suyunun silindir gömleği boyunca eşit olarak dağıtılmasını sağlar. Yanma, silindir gömleği (yanma boşluğu) içerisinde meydana gelir, dolayısıyla bu boşluk motorun en sıcak kısmıdır ve doğru şekilde soğutulması gerekir. Soğutma suyu manşonun tabanından girer ve üstten boşaltılır.
Motor Soğutma Suyu Sistemi nasıl çalışır?
Soğutma suyu (gömlek suyu) soğuk olduğunda termostat radyatörü baypas eder ve soğutma suyunun sıcaklığı, optimum sıcaklığa ulaşana kadar kademeli olarak artar. Soğutma suyu çok sıcak olduğunda termostat, motorun aşırı ısınmaması için onu ısının dağıtıldığı radyatöre yönlendirir.
Donma Önleyici ve Termal Genleşme
Sıfırın altındaki sıcaklıklarda (<0 °C) suyun donmasını önlemek için soğutma suyu sistemine antifriz dozajlanır. Soğutma suyunun donması halinde, motor büyük olasılıkla ciddi şekilde hasar görür çünkü su genleşir ve motor bileşenleri üzerinde büyük mekanik gerilimler oluşturur. Soğutma suyu donarsa silindir bloğunun çatlaması olağandışı değildir.
Soğutma suyu sisteminde çok fazla soğutma suyu bulunması durumunda soğutma suyunun termal genleşmesine izin vermek için bir başlık tankı takılmıştır. Genleşen sıvı genellikle radyatörün üstündeki bir vanayı açar ve uzaktaki bir depolama alanına, yani başlık tankına veya genleşme tankına aktarılır.
Korozyon önleyicileri
Motorun dahili bileşenlerini korumak için soğutma suyu sistemine korozyon önleyiciler eklenir. Önleyiciler, motorun ısı değişim yüzeylerini temiz tutar ve kireç veya pas birikmesini önler. Soğutma suyu sistemi içindeki yüzeylerin kirlenmesi, ısı transfer oranını azaltacak ve soğutma eksikliğinden dolayı motorun aşırı ısınma riskini artıracaktır.