冷却システムは、内燃機関のエンジンの陰のヒーローです。それは静かにあなたのエンジンを作動温度に保ち、過熱を防ぎ、そしてその間ずっと車室内にトーストの心地よい熱を供給します。冷却システムに気付くのは、それが故障したときだけであり、それは非常に多くの場合壊滅的である可能性があります。
自動車のエンジンの燃焼室内（燃料が燃焼する領域）の温度は、1600度まで簡単に達する可能性があります。 F.エンジンの作動温度は200度の低い範囲でなければなりません。それは除去しなければならない多くの熱です。エンジンの作動温度は、クーラントの温度に依存します。冷却水温度が300度近くまで上昇し始めると、エンジンの損傷がかなり早く発生する可能性があります。
エンジン冷却システムは、熱伝達の原理で動作します。熱伝達は、ある場所から別の場所への熱エネルギーの移動です。熱エネルギーは常により涼しいものを探します。この良い例は、暖かい缶のソーダ（ビール）をクーラーボックスに入れることです。熱エネルギーは常により冷たいものに移動するため、缶内の熱エネルギーは氷に伝達され、缶は冷たくなります。寒さは、定義上、熱エネルギーがないことです。
自動車の冷却システムが熱伝達のメカニズムを使用して、エンジンを冷却し、おもちゃを暖かく保つ方法は次のとおりです。
ウォーターポンプは、クーラントを冷却システムに循環させます。ウォーターポンプは、オルタネーター、パワーステアリングポンプ、およびエアコンコンプレッサーを操作するのと同じアクセサリドライブベルトによって駆動されます。これらのベルトは、クランクシャフトの前面にあるプーリーによって駆動されます。ウォーターポンプは、回転するインペラーを使用して、エンジン、ラジエーター、およびヒーターコアを通して冷却液を押し出します。
クーラントはウォータージャケットを介してエンジン内を流れます。ウォータージャケットはエンジン全体にありますが、熱が発生し、温度が最も高い場所であるため、主に燃焼室の周りに集中しています。
サーモスタットはクーラントの流れを制御します。サーモスタットは、冷却システムのゲートキーパーです。スプリング式のポペットバルブを使用しており、エンジンが冷えているときに閉じてクーラントの流れを遮断し、通常、サーモスタットの定格に応じて185〜195度のクーラント温度で開きます。
サーモスタットが閉じているとき、それはラジエーターを通る冷却剤の流れを妨げます。クーラントはバイパスホースを経由してエンジンに送られます。これにより、ラジエーターが冷却しようとする冷却効果なしに、冷却液を加熱することができます。このようにして、エンジンとクーラントは作動温度に達することができます。
作動温度に達すると、サーモスタットが開き、冷却液がラジエーターを通って流れるようになります。サーモスタットはバイメタルスプリングを使用しています。これは、ばねが2つの別個の金属で構成されており、温度変化にさらされると収縮と膨張が異なることを意味します。高温のクーラントがスプリングを加熱すると、両方の金属が互いに引っ張られてスプリングが収縮し、ポペットバルブが開いてクーラントが流れます。
クーラントがラジエーターを流れると、加熱と冷却のサイクルが続きます。クーラントがエンジンを通過すると、熱は高温のエンジンからクーラントに移動します。次に、この非常に高温の冷却剤がラジエーターに送り込まれ、そこで熱エネルギーが大気に伝達され、サイクルが継続します。
したがって、冷却液がラジエーターを通って流れると、冷却液からの熱エネルギーがラジエーターの金属に行きます。冷却ファンはラジエーターのフィンを通して空気を吹き込み、ラジエーターからの熱エネルギーが空気に入り、そこで消えます。フライドポテトを冷やすために吹くようなものです。
冷却ファンは、ベルト駆動または電気モーターで駆動されます。ベルト駆動ファンには通常、遠心クラッチまたはサーモスタットクラッチが装備されています。遠心クラッチは、エンジントルクから切り離された状態でファンをフリーホイールさせることにより、エンジン速度が上がるにつれて回転するファンブレードの速度を遅くします。これは、エンジン速度が高い場合、車両は道路を下っていなければならないという仮定に基づいています。車両が動いているとき、空気は自然にラジエーターを吹き抜けるので、必要なファン速度は少なくなります。ファンの速度を下げると、エンジンの負荷が軽減され、燃費が向上します。
サーモスタットクラッチにはバイメタルスプリングが組み込まれており、エンジンが冷えているときにファンブレードへのトルクを軽減し、ファンブレードがフリーホイールできるようにします。スプリングが熱くなると、ファンブレードを完全に作動させることができます。これにより、ファンの抗力が制限され、燃費が向上します。
電気冷却ファンは、エンジン冷却水温度センサーからの入力を使用して、電子制御モジュール（ECM）によって作動します。クーラントが所定の高温に達すると、ECMはファンをオンにします。クーラントが所定の低温に達すると、ECMはファンをオフにします。
扇風機はエンジンに負荷をかけないため、燃料を節約するのに役立ちます。冷却ファンを電子的に制御することにより、ECMは冷却液の温度を制御し、最適な冷却液温度を維持できます。 ECMは、エアコンの稼働中にも冷却ファンをオンにします。エアコンのコンデンサーはラジエーターの前に配置されているため、エアコンの稼働中は、ラジエーターとコンデンサーを介して一定の高速エアブローが行われることが不可欠です。
すべての自動車用冷却システムは、圧力キャップで密閉されています。熱によって圧力が上昇するため、温度が上昇するとすぐに冷却システムの圧力が上昇し始めます。言うまでもなく、このプレッシャーをチェックするのを忘れると、悲惨な結果になる可能性があります。圧力キャップは、所定の圧力で冷却システムを排気します。ほとんどのキャップは、15ポンド/平方インチ（PSI）の圧力に設定されています。これは、15 PSIで、キャップが圧力を大気に放出することを意味します。圧力キャップは、サーモスタットと同じ原理を使用して機能します。バイメタルスプリングが収縮し、シールが持ち上げられ、圧力が逃げます。
圧力キャップは、ラジエーターまたはプラスチック製の脱気ボトルのいずれかに配置できます。デガスボトルは、エンジンとラジエーターよりも高い位置にあるエンジンコンパートメントに配置されるリザーバーです。空気は液体に閉じ込められると自然に上昇するため、冷却システム内の空気はすべて脱気ボトルに流れ込み、ベント中に圧力キャップから押し出されます。空気は冷却システムに有害です。閉じ込められた空気は冷却液の流れを止め、過熱状態、客室の熱不足、または誤った温度計の測定値を引き起こす可能性があります。
ラジエーターに圧力キャップを取り付けるシステムは、オーバーフロータンクを使用します。このタンクが行うのは、圧力ベント中に逃げる可能性のあるクーラントをキャッチすることだけです。冷却システムの通常の増減によりラジエーターの冷却水レベルが低下した場合、冷却液はオーバーフロータンクから吸引されてラジエーターに戻ります。
あなたのエンジンを冷たく保つことに加えて、あなたの冷却システムはあなたを暖かく保つのを助けます。寒い日に車室内に吹き込む熱は、高温のクーラントからヒーターコアに伝達され、次にブロワーモーターによって車に押し込まれる空気に伝達されます。
ヒーターコアは基本的にミニラジエーターです。クーラントは、ハニカム状の構成で配置された金属の薄層で接続された一連の細いチューブを通って流れます。ホットチューブはハニカムを加熱し、ブロワーモーターによってヒーターコアを通過するときに熱エネルギーを空気に伝達します。これが、熱がない状態を引き起こす悪いサーモスタットについてよく耳にする理由です。サーモスタットが開いたままになっている場合、クーラントは動作温度に達する機会がありません。ホットクーラントではないということは、ホットヒートではないということです。
つまり、これがエンジン冷却システムがエンジンの自己破壊を防ぐ方法の基本です。車のエンジンは、内燃エンジンの稼働中に実際に発生しているすべての暴力を隠すのに非常に役立ちます。熱はすべてのヘルタースケルターの副産物であり、冷却システムはその熱を制御するために絶えず戦いを繰り広げています。