Osnovni dijelovi rashladnog sustava kod motora s vodenim hlađenjem (uobičajeni izraz

za motore hlađene rashladnom tekućinom) su: vodeni džepovi u bloku i glavi motora, pumpa

za vodu (rashladnu tekućinu), termostat, hladnjak i ventilator.

Tzv. "vodeni" džepovi u stvari su šupljine u lijevu bloka motora u obliku nekakvih

džepova, a namijenjene su strujanju rashladne tekućine kako bi ona mogla oplakivati i samim

time hladiti vanjske stijenke cilindara. Iste takve džepove za hlađenje nalazimo i u glavi

motora (u oba su to slučaja otvori okruglih ali i nepravilnih presjeka koje vidimo na gornjem

dijelu bloka i donjem glave), a ovima je svrha odvođenje topline s vanjskih stijenki komora za

izgaranje.

Drugi dio "priče" čini pumpa za vodu (sl. 1). Kod većine tekućinom hlađenih motora

radi se o centrifugalnoj pumpi koja koristi impeler (dio s mnogo lopatica za pokretanje struje

tekućine). Pumpe za vodu obično su pokretane klinastim remenom koji dolazi s remenice

smještene na izlaznom dijelu koljenastog vratila, no neke pokreće i sustav zupčanika. U

najjačem tempu rada pumpa za vodu može potjerati i do 28.500 l vode tijekom jednog sata

kada je termostat otvoren. U svojem okretanju, lopatice impelera "vuku" tekućinu s dna

hladnjaka te ju tjeraju kroz motor (džepove) i natrag u gornji dio hladnjaka. Osovina pumpe

za vodu postavljena je u zabrtvljene ležajeve i ne treba ju dodatno podmazivati. 

Pri većim brzinama kretanja vozila, struja zraka koji kroz masku (ili uvodnike) dolazi do

hladnjaka i prolazi kroz njegovu rešetkastu konstrukciju, dovoljna je za hlađenje rashladne

tekućine. No, kada automobil stoji ili se kreće iznimno sporo, potrebno je pojačati struju zraka

kroz hladnjak. Upravo stoga, uz hladnjake motora s vodenim hlađenjem viđamo ventilator (e).

Ventilatori automobilskih motora razlikuju se prema načinu na koji su pokretani, pa

poznajemo ventilatore pokretane remenicom odnosno elektromotorom. Ove prve, pokreće

remenica pumpe za vodu s obzirom da su na nju (nepomično) pričvršćeni. Koliko brzo se

okreće radilica, toliko će se brzo okretati pumpa za vodu, a jednako tako i ventilator. Ovakvi

su ventilatori češći kod većih motora koji su, obično, postavljeni uzdužno u automobilima sa

stražnjim pogonom. Jedna od izvedbi mehanički pokretanog ventilatora je i ventilator koji ima

ugrađeno termostatsko kvačilo koje reagira na toplinu zraka što struji kroz hladnjak. Tako se,

isključivanjem, smanjuje opterećenje motora i buka koju proizvode lopatice ventilatora, dok

se ventilator pokreće prema potrebi. Međutim, u većini današnjih automobila, a pogotovo onih

s poprečno postavljenim motorom i prednjim pogonom, nalazimo ventilator pokretan

elektromotorom. Prednost takvog ventilatora je u tome što njegov rad oduzima manje snage

motora, a moguće ga je i preciznije uključivati (pri 93°C). Značajno upozorenje vezano uz

ventilatore automobilskih hladnjaka je to da se ni u kojem slučaju ne smiju dodirivati lopatice

ventilatora dok motor radi. Temperatura motora se, naime, najbrže podiže kada nema strujanja

zraka kroz hladnjak (stajanje na mjestu), te iznenadno paljenje ventilatora može imati veoma

teške posljedice po znatiželjne prstiće! Ovo upozorenje pogotovo treba ozbiljno shvatiti kod

motora opremljenih klima uređajem. Naime, njegov kondenzator zahtjeva gotovo stalnu

isporuku jake struje zraka te je kod ovakvih automobila ventilator gotovo uvijek u pokretu (ili

barem dok radi klima-uređaj).

 

sl. 3 - Kada motor radi čuvajte prstiće !  

Uz dijelove rashladnog sustava koji su nam preostali, dodajemo i ponešto o antifrizu te

motorima hlađenim zrakom, tek toliko za sladokusce (naime, jedan od najpoznatijih ovakvih

motora je onaj iz starih modela VW Bube odnosno Porschea 911). 

 

sl. 1 - Termostat u zatvorenom (lijevo) i otvorenom položaju  

Termostat je u stvari kontrolni ventil upravljan temperaturom rashladne tekućine.

Njegov posao je pomoći motoru da se brže zagrije što se postiže preusmjeravanjem toka

rashladne tekućine. U stvari, već je jasno kako rashladna tekućina u normalnom radu

(zagrijanog) motora struji kroz džepove bloka i glave, pa u hladnjak te opet natrag,

potpomognuta pumpom. Kada je motor hladan, termostat stoji zatvoren kako bi rashladna

tekućina (tjerana pumpom) strujala samo kroz blok i glavu. Kada se tekućina dovoljno zagrije,

termostat se otvara i "voda" tada počinje kružiti cijelim sustavom, dakle počinje se hladiti u

hladnjaku. Najčešći termostati kakve danas susrećemo su tzv. "voštani termostati". Takav

termostat ima u sebi malu komoru s voskom zatvorenim u rastezljivoj membrani. Kada se

temperatura rashladne tekućine podigne dovoljno da se njezino strujanje može preusmjeriti

kroz cijeli sustav za hlađenje (dakle i kroz hladnjak), vosak u termostatu počinje se zagrijavati

i rastezati (povećava mu se volumen). Povećanjem volumena voska u termostatu, pomiče se i

rastezljiva membrana koja "gura" polugu za otvaranje termostata. Kada kažemo da je

termostat otvoren, u stvari mislimo na zagrijani termostat koji je počeo propuštati struju

rashladne tekućine kroz hladnjak. Upotrebom termostata postiže se brže zagrijavanje motora

čime se štedi gorivo i smanjuje emisija nesagorenih ugljikovodika te ugljičnog monoksida.

Tako motor brže dostiže radnu temperaturu (temp. tekućine pri termostatu obično se kreće

oko 80-85°C) za koju je, uostalom, i predviđen te na kojoj je trošenje pokretnih dijelova

najmanje, a podmazivanje najbolje. 

Ekspanzijska posuda rashladnog sustava obično je ona velika prozirna plastična kutija u koju

se (u većini) motora nadolijeva rashladna tekućina (voda i/ili antifriz). Na ovoj posudi postoje

i oznake "MIN" i "MAX" između kojih bi trebala stajati razina tekućine kada je motor hladan.

Ovako, uostalom, uvijek znamo ima li u motoru dovoljno antifriza. Poznato nam je da se

tekućine prilikom zagrijavanja rastežu, tj. da im se povećava volumen kao i vosku u našem

termostatu, što se odnosi i na antifriz. Kako je za pravilno i kvalitetno hlađenje motora

značajno da je kompletan rashladni sustav (hladnjak, dovodne i odvodne cijevi, džepovi u

bloku i glavi) potpuno ispunjen tekućinom, vidimo da se pri zagrijavanju može pojaviti

problem njezinog viška. Tada u "igru" dolazi ekspanzijska posuda u koju se prelijeva višak

tekućine za hlađenje kako bi se za nju napravilo dovoljno "mjesta" u rashladnom sustavu.

Kada je motor ugašen i kada se voda u njemu ohladi, stvara se podtlak u rashladnom sustavu

koji usisa rashladnu tekućinu natrag iz ekspanzijske posude.

Uz ulogu preuzimanja viška rastegnute rashladne tekućine, ekspanzijska posuda pomaže

i u eliminiranju mjehurića zraka koji se sakupljaju u sustavu čime se povećava njegova

napunjenost tekućinom, a time i efikasnost hlađenja. Rashladne sustave s ekspanzijskom

posudom nazivamo "zatvorenim sustavima". 

Možda malo nepravedno, no za kraj smo ostavili najznačajniji dio rashladnog sustava

automobilskog motora s "vodenim hlađenjem" - hladnjak. Uloga mu je odvođenje topline s

rashladne tekućine, a što se postiže uz pomoć struje zraka. Hladnjak se sastoji od četiri

osnovna dijela, a to su: ulazni i izlazni spremnik, cijevi za prolaz rashladne tekućine te lamele.

Ulazni spremnik je komora na vrhu hladnjaka u koju dolazi zagrijana rashladna tekućina iz

motora. Iz njega, ona struji kroz cijevi koje su okružene lamelama. Lamele su tanke metalne

trakice koje su pričvršćene za cijevi kojima struji zagrijana tekućina, a njima se povećava

površina koju ona zagrijava. Upravo tako, povećava se i površina preko koje struji zrak

pokretan ventilatorom ili naprosto kretanjem vozila. Ovo strujanje zraka odvodi toplinu s

lamela, a posredno i s cijevi te tako hladi antifriz (hladnjaci motora s ugrađenim klima-

uređajima obično imaju gustoću od 14 lamela na 5 cm).

Na dnu hladnjaka nalazi se izlazni spremnik u kojem se skuplja rashlađena tekućina od

kuda ona, pokretana pumpom, ide natrag u džepove bloka i glave. Cijevi s lamelama

hladnjaka obično se zajednički nazivaju jezgrom hladnjaka koja je na većini današnjih

automobila uglavnom izrađena od aluminija. Ulazni i izlazni spremnici današnjih hladnjaka

izrađeni su od plastike, no koriste se i metalni, a valja napomenuti kako su svi ti dijelovi (cijeli

hladnjak) nekoć bili izrađivani od bakra.

Ovisno o položaju ulaznog i izlaznog spremnika razlikujemo hladnjake vertikalnog i

horizontalnog toka rashladne tekućine. Kod vertikalnog hladnjaka ulazni je spremnik smješten

na vrhu, a izlazni na dnu, dok su kod horizontalnog raspoređeni lijevo i desno. Većina

modernih hladnjaka upravo je ove posljednje, horizontalne, konstrukcije koja smanjuje

ukupnu visinu i omogućava postavljanje hladnjaka pod položenije poklopce motora. 

Rashladna tekućina motora u stvari je antifriz ili njegova mješavina s vodom. Radi se o

jednoj vrsti alkohola čija je odlika da, u smjesi rashlade tekućine, znatno snižava temperaturu

ledišta. No, ova tekućina služi i kao zaštita od korozije te kamenca pa ju je preporučljivo

držati u rashladnom sustavu cijele godine. 

Kraj priče u kojoj su pingvini vjerojatno najviše uživali (hlađenje je njihova omiljena tema),

tiče se motora sa zračnim hlađenjem (presjek na sl. 4). Često viđani na motociklima, ovakvi

su motori prepoznatljivi po rebrima koja okružuju cilindar. Rashladna rebra ovdje djeluju na

istom principu kao i lamele hladnjaka s time što su znatno veća i u većini motora izlivena u

komadu s blokom. Kod ovih rebara primjećujemo različitu duljinu te oblik koji se sužava

prema vrhu. Prvo ima razlog u tome što je za hlađenje toplinski više opterećenih dijelova

motora potrebno staviti i dulja rebra. Što se tiče zašiljenosti, "igra" je u tome da toplina ima

tendenciju širenja s većeg na manji presjek te su rebra motora sa zračnim hlađenjem tanja na

najudaljenijoj točki. Zračno hlađenje automobilskih motora u pravilu je potpomognuto

ventilatorom koji stalno radi kako bi se omogućilo provođenje dovoljne struje zraka.