Dotaz měsíce Zaslal Bill McLellan, Pasadena, Kalifornie, a odpověděl Melany Hunt, docent strojního inženýrství, Caltech.
Chladicí systém je důležitou součástí automobilového motoru. Rozhodně jsem si tuto skutečnost více uvědomil poté, co se mi na dálnici v Santa Monice přehřálo auto.
Chladicí systém plní tři důležité funkce. Za prvé odvádí z motoru přebytečné teplo, za druhé udržuje provozní teplotu motoru tam, kde pracuje nejefektivněji, a nakonec co nejrychleji přivádí motor na správnou provozní teplotu.
Chladicí systém se skládá ze šesti hlavních částí – motoru, chladiče, vodního čerpadla, ventilátoru chlazení, hadic a termostatu. Během procesu spalování se část energie paliva přeměňuje na teplo. Toto teplo se přenáší do chladicí kapaliny, která cirkuluje v motoru pomocí vodního čerpadla. Hadice odvádějí horkou chladicí kapalinu do chladiče, kde se teplo předává vzduchu, který je nasáván ventilátorem chlazení kolem motoru. Chladicí kapalina se pak vrací zpět k vodnímu čerpadlu a recirkuluje.
Když je motor studený, například hned ráno, pracuje motor trochu jinak. Aby se maximalizovala účinnost, je motor konstruován tak, aby se rychle zahřál. Jakmile motor dosáhne správné provozní teploty, je navržen tak, aby se udržoval na stabilní teplotě, což je účelem termostatu. Termostat je jako ventil, který se otevírá a zavírá v závislosti na teplotě. Termostat izoluje motor od chladiče, dokud nedosáhne určité minimální teploty. Bez termostatu by motor vždy ztrácel teplo do chladiče a jeho zahřátí by trvalo déle. Jakmile motor dosáhne požadované provozní teploty, termostat upraví průtok do chladiče tak, aby udržoval stabilní teplotu.
Někdy je chladicí kapalina tak horká, že se termostat otevře úplně a motor je tak zcela závislý na chladiči, který udržuje jeho stabilní teplotu. Dokud chladičem proudí dostatečné množství vzduchu, zůstává motor chladný. Pokud je z nějakého důvodu průtok vzduchu příliš malý, chladič nebude plnit svou funkci a motor se může přehřát. Pokud se v tomto okamžiku zvýší průtok chladicí kapaliny, motor pak předá chladicí kapalině více tepla, což situaci ještě zhorší. Omezení průtoku termostatem pomáhá zvýšit tlak v chladicím systému, což ztěžuje vaření chladicí kapaliny ve vodním čerpadle. Málo však pomáhá chladiči udržet motor chladný.