Kdysi přiměřeně běžné, vzduchem chlazený motor byl zařazen do panteonu automobilové historie. Je to technologie, která nabízela řadu výhod, včetně nízkých provozních nákladů, ale emisní předpisy a snaha o větší výkon naklonily hřiště ve prospěch vodního chlazení.
Co je vzduchem chlazený motor?
Automobilky po celá desetiletí považovaly vzduchové chlazení za schůdnou alternativu k vodnímu chlazení. Jak jeho název napovídá, je to relativně jednoduchý systém, protože se spoléhá na vzduch spíše než na směs chladicí kapaliny a vody, aby se zajistilo, že se motor nepřehřeje. Neexistuje žádné vodní čerpadlo, žádná nádrž na chladicí kapalinu, žádný chladič a žádný termostat, což udržuje náklady na údržbu relativně nízké a zabraňuje poruchám způsobeným netěsnostmi.
Nízké provozní náklady a nenáročná údržba byly v 1950. a 60. letech ještě důležitější než dnes, protože většina chladicích systémů měla přepadový design. Řidiči potřebovali pravidelně kontrolovat hladinu chladicí kapaliny, zejména v horkém počasí, a v případě potřeby ji doplňovat. Moderní chladicí systémy jsou utěsněny, což znamená, že je zřídka nutné doplňovat, pokud nenastane problém (jako je netěsnost).
Jednou z nejdůležitějších součástí vzduchem chlazeného okruhu je ventilátor. Poháněný řemenem nebo klikovým hřídelem, v závislosti na motoru, směruje vzduch nasávaný do motorového prostoru přes sání ke komponentům, které je třeba chladit, jako jsou válce a hlavy válců. U mnoha vzduchem chlazených vozů vzduch proudí i přes chladič motorového oleje. Poté opouští motorový prostor přes výstupy.
Pád vzduchem chlazeného motoru
S několika významnými výjimkami, včetně Porsche 911 a řady sedanů Tatra, je vzduchové chlazení nejvhodnější pro malé motory, které nevytvářejí příliš mnoho energie. Na seznamu sériově vyráběných vzduchem chlazených vozů je Fiat 500 s motorem uloženým vzadu, Citroën 2CV nebo původní Volkswagen Beetle. Větší a výkonnější motory obvykle generují více tepla a mají požadavky na chlazení, které vzduch nemůže uspokojit. To částečně vysvětluje, proč se většina výrobců automobilů začala odklánět od vzduchem chlazených motorů v 1970. letech, kdy se auta stávala většími, těžšími a výkonnějšími. První generace VW Golf vydaná v roce 1974 jako náhrada za Beetle (a prodávaná ve Spojených státech jako Králík) přešla na vodou chlazený čtyřválcový motor, ačkoli vzduchem chlazený Beetle zůstal ve výrobě až do roku 2003. Citroën postavil svůj poslední vzduchem chlazené ploché dvojče v roce 1990, ale 911 nepřijalo vodní chlazení, dokud v roce 996 nepřišel model 1997.
Celoprůmyslový přechod k utěsněným chladicím systémům urychlil zánik vzduchem chlazeného motoru. Díly, jako je vodní čerpadlo a chladič, je stále potřeba vyměnit – nejsou navrženy tak, aby vydržely po celou dobu životnosti vozu – ale nošení chladicí kapaliny a pravidelné zastavování kvůli kontrole hladiny již obvykle není nutné.
Emisní předpisy vrazily další hřebík do rakve vzduchem chlazeného motoru. U vodou chlazeného motoru reguluje termostat průtok chladicí kapaliny, aby se motor rychle zahřál. Zůstává zavřená, když je motor studený, postupně se otevírá, jak se motor zahřívá, a plně se otevře, když motor dosáhne provozní teploty. Mnoho vzduchem chlazených motorů má podobný systém – Beetle používá zejména pár klapek vzduchového regulátoru – ale je obecně méně účinný a taková auta mají tendenci běžet za studena déle než vodou chlazený motor, zejména při nižších teplotách. To zvyšuje počet znečišťujících látek vypouštěných do ovzduší a staví vzduchem chlazená auta na špatnou stranu stále přísnějších emisních předpisů.
Pravděpodobnost, že uvidíte nové auto poháněné vzduchem chlazeným motorem, je téměř nulová kvůli zvýšeným potřebám chlazení a zpřísňujícím se emisním předpisům. Mnoho motocyklů však nadále spoléhá na vzduchové chlazení – BMW v roce 1.8 představilo 2019litrový vzduchem chlazený plochý dvouválec – a vzduchové chlazení žije ve světě elektromobilů dál.
Elektromobily a chlazení vzduchem
Přestože elektromobily nemají válce a hlavy válců, aby se udržely v chladu, stále vyžadují chladicí systém, který je obvykle na bázi kapaliny. Audi poznamenává, že hnací ústrojí e-tronu obsahuje několik chladicích a chladicích okruhů navržených tak, aby zabránily přehřátí klíčových součástí, jako je motor a baterie. Naprostá většina elektromobilů prodávaných v USA je vybavena systémem chlazení kapalinou, ale z tohoto pravidla existuje výjimka. Nissan Leaf pokračuje se vzduchem chlazeným hnacím ústrojím. Celosvětově je na seznamu vzduchem chlazených elektrických modelů také Renault Zoe, prodávaný především v Evropě.
V elektromobilu nabízí chlazení vzduchem stejné výhody jako u modelu s benzínovým motorem, ale bez problémů souvisejících s emisemi, kvůli kterým je tato technologie zastaralá. Vzduchový chladicí systém je jednodušší než kapalinový systém, protože je v něm méně pohyblivých částí, takže pravděpodobnost poruchy je nižší. Relativní jednoduchost také odlehčuje chladicí systém, což pomáhá kompenzovat značnou hmotnost lithium-iontové baterie a přispívá ke zvýšení dojezdu. Další velkou výhodou vzduchového chlazení je, že systém je relativně kompaktní, takže inženýři mají k dispozici více prostoru.
Současné elektromobily Mercedes-Benz jsou chlazeny kapalinou, ale firma začala experimentovat s chlazením vzduchem. Jeho Vision EQXX, prototyp s dlouhým dojezdem postavený v roce 2022 za účelem testování a předvádění technologie pro budoucí elektromobily, využívá baterii, která je chlazená vzduchem. Kromě výhod nastíněných výše, použití vzduchu k udržení baterie v chladu dělá vůz efektivnější, protože například napájení čerpadla, aby chladicí kapalina proudila, by vyžadovala elektřinu.
Inženýři vyhodnocují proveditelnost uvedení vzduchem chlazené baterie do výroby. I když je tento projekt relativně nový, Mercedes-Benz již naznačil, že vzduchové chlazení není životaschopným řešením ve vysoce výkonných aplikacích. Navzdory svému elegantnímu designu byl EQXX vyvinut pro efektivitu, ne pro závodění.
Tato stránka slouží pouze pro vzdělávací účely. Uvedené třetí strany nejsou přidruženy ke Capital One a jsou výhradně odpovědné za své názory, produkty a služby. Capital One neposkytuje, nepodporuje ani nezaručuje žádný produkt, službu, informace nebo doporučení třetí strany uvedené výše. Informace uvedené v tomto článku jsou považovány za přesné v době publikace, ale mohou se změnit. Zobrazené obrázky jsou pouze ilustrační a nemusí přesně odpovídat produktu. Materiál poskytnutý na této stránce není určen k poskytování právního, investičního nebo finančního poradenství ani k označení dostupnosti nebo vhodnosti jakéhokoli produktu nebo služby Capital One pro vaši jedinečnou situaci. Pro konkrétní radu ohledně vaší jedinečné situace se můžete obrátit na kvalifikovaného odborníka.
Ronan Glon je americký novinář a automobilový historik působící ve Francii. Rád pracuje na starých autech a tráví čas venku a hledá svůj další projektový vůz.
Porsche bylo synonymem vzduchem chlazených motorů od založení společnosti v roce 1931. První Porsche 356, navržené v roce 1947, pohánělo 1.1litrový čtyřválcový vzduchem chlazený ‚boxer‘ motor. Tato konstrukce motoru následovala až do poslední vzduchem chlazené 911 (993), která se přestala vyrábět v roce 1998. Zatímco vzduchem chlazený boxer motor prošel během 50 let, kdy jej Porsche využívalo ve svých sportovních vozech, mnoho různých podob. vodorovně protilehlé a chlazené vzduchem zůstaly.
Abychom vám pomohli rozebrat odpověď na výše uvedenou otázku, měli bychom se nejprve zabývat tím, co je motor „boxer“? Vzhledem k tomu, že písty uvnitř motoru jsou rozmístěny vodorovně, spalování vystřeluje písty nahoru a dolů po válci v horizontální rovině, téměř jako boxer, který hází úder, proto je uspořádání motoru „boxer“. Výhodou uspořádání motoru typu boxer je, že má velmi nízké těžiště ve srovnání s řadovým motorem nebo motorem typu V. To pomáhá při manipulaci s vozem tím, že snižuje naklánění karoserie. Charakteristiky motoru boxer také poskytují řidiči dostatek točivého momentu ve středním rozsahu, což znamená, že motor nemusí mít vysoké otáčky, aby produkoval svůj výkon, což přispívá ke spolehlivosti. Motor může být také lehčí, protože v motoru je zapotřebí méně vyvažovacích závaží, protože písty se pohybují směrem ke klikové hřídeli a od ní současně. Vedlejším produktem tohoto přirozeného vyvážení je, že motor vytváří méně vibrací. Vytváří také velmi výrazný a příjemný soundtrack!
Vzduchem chlazený aspekt motoru je tak jednoduchý, jak to zní! Vzduchem chlazený motor funguje tak, že k přímému chlazení motoru používá vzduch, spíše než široce používanou metodu použití vzduchu k chlazení chladicí kapaliny na bázi vody, která naopak ochlazuje motor. Vezmeme-li motor 964 z 911 vyrobeného v letech 1989 až 1994, vidíme, že klikové skříně jsou uprostřed motoru, takzvaně v místě, kde je uložen klikový hřídel. Klikový hřídel se otáčí sekvenčním vystřelováním pístů. Písty jsou připevněny ke klikovému hřídeli ojnicemi a běží uvnitř válců, které jsou zase všechny drženy na místě hlavami válců. Všechny jsou zajištěny dlouhými „hlavovými“ čepy klikové skříně. Vidíme, že hlavně a hlavy válců mají na sobě „ploutve“, aby se teplo rozptýlilo mnohem rychleji, než kdyby to byl pevný kus kovu (stejný princip jako chladič).
Životní mízou motoru je olej, který v něm cirkuluje, který maže vnitřky motoru a také napomáhá chlazení. Olej ve vzduchem chlazeném motoru je čerpán kolem motoru a poté jde ven do chladiče oleje umístěného v oblasti předního blatníku, přímo do proudu vzduchu v přední části vozu a poté, co se ochladí, zpět do motoru. Existují další elektrické ventilátory, které pomáhají při chlazení, když se vůz nepohybuje. Alternativou ke vzduchem chlazeným motorům je vodou chlazený motor, což znamená, že teplota motoru je řízena pomocí „chladicí kapaliny“, která je pumpována kolem pláště motoru, aby pomohla udržet normální provozní teploty. Vodou chlazené motory vyžadují více dílů, jako je celý chladicí systém, vodní čerpadlo a chladiče, což zvyšuje složitost a hmotnost. Takže ve 1930. letech XNUMX. století, kdy Porsche hledalo řešení motoru, myšlenka menšího počtu dílů s menší složitostí, a tedy nižšími náklady, by se velmi líbila.
Vzduchem chlazený motor byl nejen skvělý pro použití v silničních autech pro Porsche, ale také se ukázal jako extrémně spolehlivý v prostředích vytrvalostních závodů. Změny legislativy a snaha o stále vyšší úroveň výkonu a kultivovanosti diktovaly koncem 1990. let přechod na vodou chlazené motory.
MLUVTE S NAŠIMI VZDUCHEM CHLAZENÝMI ODBORNÍKY
Pokud byste chtěli diskutovat o svém vzduchem chlazeném motoru, promluvte si dnes s jedním z našich odborných týmů na čísle +44 (0)1296 663 824.
