Почему от двигателей с воздушным охлаждением отказываются в пользу жидкостных

Воздушники

Двигатель с воздушным охлаждением./ Фото: drive2.ru

Двигатели с воздушным охлаждением в своё время были символом надёжности и простоты. В отличие от жидкостных систем, где тепло отводится с помощью антифриза и радиатора, здесь за всё отвечает поток воздуха. Лёгкие алюминиевые цилиндры с ребристыми стенками нагреваются во время работы, а затем остужаются встречными потоками, когда машина движется. Всё просто: чем быстрее едешь, тем лучше охлаждается мотор. Сложные магистрали, водяные насосы и радиаторы здесь не нужны, а значит, ломаться особо нечему. Поэтому такие двигатели массово использовались на автомобилях, где ценились неприхотливость и способность выдерживать тяжёлые условия. Их можно встретить на классических "Жуках" Volkswagen, старых Porsche, грузовиках и даже на некоторых армейских машинах, для которых важна автономность.

Дизель V8./ Фото: flickr.com

Любители "воздушников" ценят их за неприхотливость. Они не боятся морозов – заводятся без проблем даже при низких температурах, ведь в них нет жидкости, которая могла бы замёрзнуть. При этом конструкция более компактная и лёгкая, а сам двигатель проще в обслуживании. Нет необходимости проверять уровень охлаждающей жидкости, следить за состоянием радиатора или беспокоиться о перегреве из-за течи антифриза. Да и звук у таких моторов особенный – резкий, сухой, ни с чем не спутаешь. Всё это делает их привлекательными для энтузиастов и коллекционеров, но в массовом производстве они встречаются всё реже.

Не идеал

Несмотря на всю простоту, у двигателей с воздушным охлаждением есть несколько серьёзных недостатков, которые ограничивают их использование в современных автомобилях. Конечно, большая часть из них не сильно заметна в обычных условиях и не причиняет особых хлопот или неудобств, но как только нагрузка на машину немного возрастает, проявляются особенности этих моторов.

Мотор Porsche 934./ Фото: scalecustoms.ru

1. Чувствительность к внешним условиям. Когда автомобиль едет недостаточно быстро, охлаждающий поток воздуха сильно уменьшается, что приводит к перегреву двигателя, особенно в условиях жаркого климата или в пробках. Отсутствие активного охлаждения при остановках или низкой скорости может стать серьёзной проблемой для таких моторов.
2. Низкая эффективность при высоких нагрузках. Мотор с воздушным охлаждением работает стабильнее на малых оборотах, но как только двигатель начинает работать на больших оборотах или при высокой температуре окружающей среды, его способность к охлаждению существенно снижается. Это приводит к перегреву, а значит, повышается износ деталей двигателя, что сокращает его срок службы.
3. Шумность. Из-за своих конструктивных особенностей двигатели с воздушным охлаждением обычно во время работы издают гораздо более громкий шум. Для водителя и пассажиров это рано или поздно становится дополнительным источником дискомфорта, особенно во время долгих поездок. Даже во время небыстрой поездки звук работы двигателя может быть достаточно громким, не говоря уже о том, когда автомобиль набирает скорость.

Перегрев летом почти неизбежен./ Фото: drive2.ru

4. Больший износ и низкий ресурс. Постоянный перегрев, особенно при длительной эксплуатации, ускоряет износ всех компонентов двигателя, что закономерно приводит к частым поломкам, снижению мощности и повышенному расходу топлива. В отличие от жидкостных систем охлаждения, которые могут поддерживать стабильную температуру, воздушные не способны в достаточной мере компенсировать нагрев и продлить срок эксплуатации мотора.
5. Недостаточно высокая мощность. Когда речь идёт о высокооборотистых двигателях, например, в спортивных автомобилях или тяжёлых грузовиках, воздушное охлаждение становится малоэффективным. Современные двигатели с большим объёмом и мощностью генерируют слишком много тепла для того, чтобы его можно было достаточно быстро рассеивать с помощью воздушного потока. Такие моторы требуют жидкостного охлаждения, которое сможет быстрее справляться с нагрузкой и снизить высокую температуру.

Мотор BMW./ Фото: automobilesreview.com

Двигатели с жидкостным охлаждением решили почти все эти проблемы. Жидкость, циркулирующая вокруг горячих цилиндров, поглощает лишнее тепло и поддерживает более или менее стабильный температурный режим, независимо от внешних условий. Антифриз или специальная охлаждающая жидкость с достаточно большой скоростью могут отводить тепло от двигателя к радиатору, который затем рассеивает его в окружающую среду. Благодаря этому двигатели можно почти без ограничений использовать в более сложных условиях, включая длительные поездки на высоких скоростях или тяжёлые климатические зоны.

Система охлаждения двигателя./ Фото: guillaumedarding.fr

Двигатели с жидкостным охлаждением в гораздо меньшей степени подвержены перегреву, благодаря чему большой объём и чрезмерная мощность не доставляют таких больших проблем, как могли бы. К тому же современные жидкостные системы охлаждения достаточно компактны, поэтому не становятся причиной перегруза или слишком большого усложнения конструкции. В этом их самое большое преимущество: более эффективное охлаждение в результате позволяет в штатном режиме выжать из машины всё, на что она способна. При этом проще контролировать температуру мотора в любых условиях, будь то пробка, активная езда по городу или долгий путь по жаркому шоссе.

Какими бы интересными ни были автомобильные двигатели внутреннего сгорания, но самые удивительные моторы величиной с 4-этажный дом ставят на большие грузовые корабли.