Varmeveksler og marine kølings systemer
Skibsmotorer samt bilmotorer køles af cirkulerende vand gennem motorblokken. Marine motorer er enestående i, at der findes to forskellige typer af kølesystemer. Standarden er saltvandskøling og ferskvand (almindeligvis kendt som lukket) kølesystem.
Ferskvands kølesystem: Varmeveksler
Ferskvands kølesystem, også kendt som et lukket kølesystem, findes i flere udgaver. Den mest almindelige type der bruges, er en varmeveksler. Denne virker på samme måde, som en køler i din bil. Kølevæske (frostvæske) cirkulerer gennem den ene side af varmeveksleren, hvor den køles af saltvand, der passerer gennem den anden side af varmeveksleren. Kølevæsken cirkulerer derefter tilbage i motoren. Saltvandet bliver derefter blæst ud gennem udstødningen og køler derved det sidste stykke udstødningsrør, hvor udstødningsslangen er spændt fast på udstødningen. Derved opnås, at slangen køles og ikke smelter af de høje udstødningstemperaturer. Lukkede kølesystemer er mere komplekse end saltvands kølesystemer, men har forskellige fordele: Minimal intern motorkorrosion. Mere effektiv til køling af motoren og giver dermed bedre mulighed for at køre motoren ved højere temperaturer, hvilket resulterer i bedre motorydelse og brændstoføkonomi.
Hvordan en varmeveksler virker:
En varmeveksler overfører eller "veksler" varmen fra motorens kølervæske til saltvand. Saltvandet pumpes gennem et bundt af små rør, som ligger inden i et kammer fyldt med den varme kølervæske fra motoren ud gennem skroget. Rørene køles af koldere søvand der strømmer indvendig i rørene og absorberer varmen fra motorens kølervæske der er udvendig. For at fungere korrekt, skal en varmeveksler være nøje afstemt
BLADT DIESEL med varmeveksler og ekspansionsbeholder.
Ekspansionsbeholder:
Ekspansionsbeholder er en ofte overset, men meget vigtig del af et lukket kølesystem. Ekspansionsbeholderen er en lille tank, der giver plads til stigning i volumen. Når motorens kølevæske bliver varm udvider den sig, stiger i volumen og ekspanderer. Er der ikke monteret en ekspansionsbeholder på motoren, vil kølervæsken blive presset ud gennem kølerdækslets ventil, da vand ikke kan komprimeres. I en ekspansionsbeholder trykkes luften sammen og skaber et tryk. Vand under tryk stiger hurtigere i temperatur end vand der ikke er under tryk(nøjagtigt som man kender fra en trykkoger). Derved opnår man, at motoren kommer hurtigere op på driftstemperatur. Man siger at en koldstart slider lige så meget motoren, som 1000 kørte km med en varm motor. Så ved at få motoren op på driftstemperatur hurtigst muligt, forlænges motorens levetid, men giver samtidig også bedre motorydelse og bedre brændstofs- økonomi. Ekspansionsbeholderen fjerner også luftbobler fra kølesystemet. Kølervæske uden luftbobler er bedre, fordi den kan opsuge varme meget hurtigere fra motoren, end kølervæske med luftbobler. Ekspansionsbeholderne holder kølervæskens niveau, selvom niveauet i tanken skiftevis stiger og falder. En anden vigtig komponent til varmeveksleren er låget på ekspansionsbeholderen, som ligner en hætte. Det er en vigtig komponent for at bevare trykket i kølersystemet.
Ferskvands kølesystem: Kølkøling
En anden almindelig type af lukket kølesystem er kendt som kølkøling. Dette gøres ved at eliminere brugen af en varmeveksler. I stedet for at pumpe ferskvand (frostvæske) gennem fartøjets varmeveksler, hvor det køles af saltvand, bliver det pumpet gennem rør på ydersiden af skroget, hvor det omgivende vand (sø, flod eller havvand) afkøler kølervæsken inden det pumpes tilbage i motoren. Brugen af kølkøling fjerner behovet for en varmeveksler, men opstår der læk i rørsystemet evt. pga. tæring eller påsejling, kan man risikere at der siver saltvand ind i systemet og derved opstår den samme effekt som ved saltvandskøling.
Saltvandskølet system:
Saltvandskølesystemer henter vand uden for båden (havvand eller søvand). Vandet pumpes fra skroggennemføringen til motorblokken, hvor motorens cirkulationspumpe tvinger saltvandet gennem motorblokken og vandet bliver sendt gennem udstødningen tilbage i søen/havet. Saltvands kølesystemet er relativt enkelt og var da også standard kølesystem på ældre skibsmotorer. Saltvandspumpen sidder i de fleste tilfælde inde i motorblokken. Faren ved at bruge saltvand som kølemiddel i motorer er, at saltvand kan være stærkt ætsende. Rindende saltvand gennem motorblok og udstødningsmanifold vil føre til ødelæggende korrosion, hvilket ikke bemærkes før motor eller udstødningsmanifold er tæret igennem, og har store omkostninger til følge.
Generelt har marine motorer, som køles med saltvand en kortere levetid end skibsmotorer som køles med et lukket ferskvands kølesystem.
