سیستم خنک‌کننده موتورسیکلت چیست و چه نقشی دارد؟
در یک تعریف ساده سیستم خنک‌کننده اجازه نمی‌دهد موتور جوش بیاورد و دمای آن از محدوده استاندارد بالاتر برود. زمانی که موتور احتراق داخلی کار می‌کند، بخش زیادی از انرژی بنزین به حرارت تبدیل می‌شود. اگر این حرارت خارج نشود، دمای موتور آن‌قدر افزایش پیدا می‌کند که هم باعث کاهش راندمان موتور می‌شود و هم احتمال آسیب دیدن قطعات را بالا میبرد. در چنین شرایطی نقش سیستم خنک‌کننده شروع می‌شود. در این مقاله از بلاگ تپسی تمامی کارکرد این سیستم را بررسی می‌کنیم.
بیشتر بخوانید: معرفی بهترین باتری برای موتور سیکلت
اهمیت کنترل دمای انجین در عملکرد موتور
سیستم خنک‌کننده موتورسیکلت مجموعه‌ای از قطعات از جمله پره‌های سیلندر، رادیاتور روغن یا آب، مایع خنک‌کننده موتور سیکلت و فن خنک‌کننده موتور سیکلت است و وظیفه دارد که حرارت اضافه را از موتور گرفته و به بیرون منتقل کند. زیرا بهترین بازدهی موتور زمانی است که در یک بازه دمایی مشخص کار کند؛ بازه‌ای که نه خیلی سرد باشد نه خیلی داغ. اگر موتور بیش از حد خنک باشد سوخت به‌خوبی تبخیر نمی‌شود و احتراق کامل اتفاق نمی‌افتد؛ در نتیجه مصرف سوخت بالاتر رفته و توان موتور کاهش پیدا می کند.
از طرف دیگر اگر موتور بیش از حد داغ شود، فیلم روغن روی قطعات نازک شده و خاصیت روانکاری‌اش را از دست می‌دهد. به این ترتیب اصطکاک و سایش قطعات بالا رفته و احتمال سوختن واشر سرسیلندر، تاب برداشتن سرسیلندر و حتی قفل کردن موتور وجود دارد. سیستم خنک‌کننده در اصل کاری می‌کند که موتور در دمای بهینه فعال بماند؛ یعنی محدوده‌ای که در آن، احتراق، روانکاری و توان‌دهی انجین در بهترین حالت است.
تاثیر خنک‌کاری بر عمر قطعات و مصرف سوخت
بالاتر رفتن دمای موتور از حالت استاندارد خود، به معنای کاهش عمر مفید آن است. این موضوع باعث اهمیت بیشتر سیستم خنک‌کننده است. تاثیر خنک‌کاری صحیح روی عمر موتور و مصرف سوخت در چند بخش اساسی خود را نشان می‌دهد؛
مزایای عملکرد صحیح سیستم خنک‌کننده موتور
| اثر / نتیجه | توضیح |
| افزایش عمر قطعات داخلی | پیستون، رینگ‌ها، سوپاپ‌ها، یاتاقان‌ها و حتی روغن، همه به دما حساس هستند. زمانی که سیستم خنک‌کننده درست کار کند، انبساط و انقباض فلزات در محدوده کنترل‌شده می‌ماند و قطعات دیرتر فرسوده می‌شوند. |
| کاهش مصرف سوخت | اگر موتور دائما داغ باشد، احتراق به‌هم می‌ریزد و ECU (در موتورهای انژکتوری) یا تنظیم کاربراتور (در موتورهای کاربراتوری) از حالت ایده‌آل خارج شده و مصرف بنزین بالا می‌رود. |
| کاهش هزینه‌های تعمیرات | موتورهایی با دمای تحت کنترل، دیرتر نیاز به تعمیرات اساسی پیدا می‌کنند. در مقابل، موتوری که زیاد جوش می‌آورد، با مشکلاتی مثل سوختن واشر سرسیلندر، گیرپاژ کردن پیستون یا خرابی یاتاقان مواجه می‌شود. |
به همین دلیل است که انتخاب نوع سیستم خنک‌کننده و سلامت انواع رادیاتور موتور سیکلت (روغن یا آب) به‌طور مستقیم روی هزینه نگهداری و مصرف سوخت اثر می‌گذارد.
چرا موتورسیکلت‌ها بیشتر از خودرو داغ می‌کنند؟
یکی از معمول‌ترین اتفاقاتی که برای موتورسیکلت‌ها در ترافیک رخ می‌دهد، داغ شدن انجین، کاهش قدرت و حتی روشن شدن چراغ اخطار دما (در موتورهای آب‌خنک) است. دلایل اصلی اینکه موتورسیکلت‌ها نسبت به خودرو بیشتر مستعد داغ کردن هستند، در ادامه فهرست شده است؛
- قرار داشتن انجین در معرض هوا و گرمای محیط به شکل مستقیم
- محدودتر بودن حجم موتور و ظرفیت خنک‌کاری
- کم بودن سرعت هوا در ترافیک
- قوی نبودن فن خنک‌کننده موتورسیکلت
- سبک رانندگی و بار موتور
انواع سیستم خنک‌کننده موتورسیکلت
به‌طور کلی، انواع سیستم خنک‌کننده موتورسیکلت به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند. تفاوت این سیستم‌ها در «روش دفع حرارت از موتور» است، نه در اصلِ کارکرد موتور. هر کدام از این سیستم‌ها مزایا، محدودیت‌ها و کاربرد مشخصی دارند و انتخاب بین آن‌ها باید بر اساس نوع استفاده، شرایط آب‌وهوایی و سطح فشار کاری موتور انجام شود.
سیستم هواخنک (Air Cooled)
در سیستم هواخنک، هیچ مایع یا رادیاتوری در کار نیست. خنک‌کاری فقط و فقط با کمک جریان هوا انجام می‌شود.در این موتورها، روی سیلندر و سرسیلندر پره‌هایی قرار دارد که سطح تماس با هوا را افزایش می‌دهد. وقتی موتورسیکلت حرکت می‌کند، هوا از روی این پره‌ها عبور کرده و حرارت موتور را با خود میبرد. به همین دلیل اغلب موتورهای هواخنک در سرعت‌های بالا خنک‌تر می‌مانند، اما در ترافیک سنگین یا ایستادن طولانی، خیلی سریع داغ می‌کنند.
سیستم روغن‌خنک (Oil Cooled)
در این سیستم، خودِ روغن موتور نقش یک عامل خنک‌کننده را هم دارد؛ روغن داغ از داخل موتور عبور داده شده و سپس وارد یک رادیاتور کوچک (رادیاتور روغن) می‌شود. در آنجا هوا حرارت روغن را کاهش می‌دهد و دوباره روغن خنک‌تر وارد انجین می‌شود. این رادیاتور باعث دفع بهتر و کنترل‌شده‌تر حرارت می‌شود؛ به‌خصوص در شرایطی که موتور تحت فشار است.
سیستم آب‌خنک یا مایع‌خنک (Liquid Cooled)
این سیستم پیشرفته‌ترین نوع سیستم خنک‌کننده موتورسیکلت است و در آن از یک مایع خنک‌کننده موتور سیکلت (که معمولاً ترکیبی از آب و ضدیخ است) برای جذب و انتقال حرارت استفاده می‌شود. سیستم آب‌خنک از اجزای اصلی زیر تشکیل می شود:
- رادیاتور آب
- واترپمپ
- ترموستات
- شلنگ‌ها و مسیرهای عبور مایع
- فن خنک کننده موتور سیکلت
در جدول زیر به شکل خلاصه این سیستم‌ها مقایسه شده‌اند:
| نوع سیستم | قدرت خنک‌کاری | پیچیدگی | هزینه نگهداری | موارد استفاده |
| هواخنک | کم | خیلی کم | خیلی کم | استفاده سبک، مسیرهای باز |
| روغن‌خنک | متوسط | متوسط | متوسط | استفاده نیمه‌سنگین |
| آب‌خنک | زیاد | زیاد | بالا | استفاده حرفه‌ای و سنگین |
سیستم هواخنک موتورسیکلت
سیستم هوا خنک یکی از متداول‌ترین و ساده‌ترین سیستم‌های خنک‌کننده موتور است.
این سیستم چگونه کار می‌کند؟
در سیستم هواخنک، خنک‌کاری فقط از طریق عبور هوا از روی پره‌های تعبیه‌شده روی سیلندر و سرسیلندر انجام می‌شود. این پره‌ها سطح تماس فلز با هوا را افزایش می‌دهند و باعث می‌شوند حرارت موتور هنگام حرکت به محیط منتقل شود..
مزایا و معایب موتورهای هواخنک
| مزایای موتورهای هواخنک | معایب موتورهای هواخنک |
| ساختار ساده و کم‌قطعه | خنک‌کاری ضعیف در ترافیک و توقف طولانی |
| وزن کمتر نسبت به سیستم‌های آب‌خنک | وابستگی شدید به جریان هوا و سرعت حرکت |
| هزینه نگهداری پایین‌تر | افزایش سریع دما در هوای گرم |
| عدم نیاز به مایع خنک کننده موتور سیکلت | کاهش راندمان در فشار کاری بالا |
| خرابی کمتر به دلیل نبود قطعات متحرک اضافی (مثل واترپمپ و فن) |
مناسب چه نوع استفاده‌ای است؟
این سیستم برای استفاده‌های طولانی و پرفشار، انتخاب مناسبی نیست. اما در شرایط زیر می‌توان بازدهی خوبی از آن گرفت:
- مسیرهای کوتاه و سبک
- جاده‌های باز و حرکت با سرعت ثابت
- استفاده نکردن از موتورسیکلت برای کار سنگین یا پیمایش طولانی
سیستم روغن‌خنک موتورسیکلت
در میان انواع سیستم خنک کننده موتورسیکلت، سیستم روغن‌خنک، کمی به‌روز و پیچیده‌تر است.
سازوکار خنک‌کاری با رادیاتور روغن
در این سیستم، روغن موتور علاوه‌بر روانکاری، نقش خنک‌کننده هم دارد. روغن پس از جذب حرارت از قطعات داخلی موتور، از طریق یک مسیر جداگانه وارد رادیاتور روغن می‌شود. انواع رادیاتور موتورسیکلت در این مورد، تقریبا یکسان هستند. در آنجا، حرارت به هوای محیط منتقل شده و سپس با دمای پایین‌تر دوباره به چرخه موتور برمی‌گردد.
با اینکه در این سیستم، واترپمپ و مایع خنک‌کننده وجود ندارد، اما یک رادیاتور کوچک در جلوی موتور قرار گرفته که در صورت آسیب یا مسدود شدن، موتور خیلی سریع داغ می‌کند.
مزایا و معایب موتورهای روغن‌خنک
سیستم روغن‌خنک را می‌توان انتخاب «میان‌رده» دانست؛ نه به‌سادگی هواخنک، نه به‌پیچیدگی آب‌خنک؛ معایب آن نیز در میان این دو قرار دارد؛
مزایا و معایب موتورهای روغن‌خنک
| مزایا | معایب و محدودیت‌ها |
| خنک‌کاری بهتر نسبت به سیستم کاملاً هواخنک | وابسته به جریان هوا برای خنک‌کاری رادیاتور |
| کاهش محسوس دمای کارکرد موتور در فشار بالا | کارایی کمتر نسبت به سیستم آب‌خنک در ترافیک خیلی سنگین |
| ساختار ساده‌تر نسبت به سیستم آب‌خنک | آسیب‌پذیر بودن رادیاتور روغن در تصادفات یا ضربه |
| هزینه نگهداری کمتر از سیستم آب‌خنک | بالا رفتن سریع دما در صورت کثیف شدن یا گرفتگی رادیاتور |
| مناسب برای استفاده‌های طولانی‌تر و سنگین‌تر | — |
چرا برای پیک‌های موتوری مناسب است؟
در شرایطی که موتورسیکلت به‌طور مداوم در حال حرکت و توقف باشد، بار سبک تا متوسط حمل می‌کند و نیاز به روشن ماندن برای مدت طولانی روشن دارد، سیستم روغن‌خنک یک گزینه منطقی‌تر از هواخنک است. به دلایل زیر:
- پایدار نگه داشتن دما
- خطر کمتر در کار مداوم
- افت راندمان کمتر نسبت به هواخنک
سیستم آب‌خنک موتورسیکلت
سیستم آب‌خنک موتورسیکلت، پیچیدگی بیشتر و البته راندمان بالاتری هم نسبت به دو سیستم دیگر دارد.
نحوه کار رادیاتور، واترپمپ و مایع خنک‌کننده
در سیستم آب‌خنک (مایع‌خنک)، یک مایع خنک کننده موتور سیکلت درون کانال‌هایی که اطراف سیلندر و سرسیلندر قرار دارند، به گردش درمی‌آید. این مایع، حرارت موتور را جذب و سپس وارد رادیاتور آب می‌شود.
وظیفه واترپمپ به جریان انداختن این مایع در کل سیستم است و ترموستات زمان شروع گردش کامل را کنترل می‌کند. در رادیاتور، هوا یا فن خنک کننده موتور سیکلت حرارت مایع را گرفته و دمای آن را کاهش می‌دهد. مایع خنک‌شده دوباره به سمت موتور بازمی‌گردد و این چرخه مدام تکرار می‌شود.
بیشتر بخوانید: علت خاموش شدن موتور سیکلت
مزایای موتورهای آب‌خنک
این سیستم پیشرفته‌ترین نوع خنک‌کاری در بین انواع سیستم خنک کننده موتورسیکلت است و مزایای زیر را به همراه دارد؛
جدول مزایا و معایب موتورهای آب‌خنک
| مزایا | معایب |
| بیشترین قدرت خنک‌کاری در بین تمام سیستم‌ها | هزینه تعمیر و نگهداری بیشتر |
| حفظ دمای موتور در محدوده کنترل‌شده | ساختار پیچیده‌تر و قطعات بیشتر (واترپمپ، شلنگ، ترموستات، فن) |
| عملکرد پایدار در ترافیک سنگین و هوای گرم | احتمال نشتی مایع خنک‌کننده |
| افزایش عمر موتور در استفاده‌های طولانی و سنگین | حساسیت به خرابی فن یا کثیفی رادیاتور |
| مناسب برای موتورهای با حجم و توان بالا | وابستگی به سلامت کامل سیستم برای عملکرد صحیح |
مناسب‌ترین کاربرد برای این سیستم
سیستم آب‌خنک در شرایط زیر بهترین انتخاب است؛
- رانندگی در شهرهای گرم
- ماندن طولانی‌مدت در ترافیک
- حمل بار زیاد با موتورسیکلت
- طی کردن مسیرهای طولانی یا سنگین
- اولویت داشتن سلامت موتور
کدام سیستم خنک‌کننده برای شرایط ایران بهتر است؟
مواردی مثل تابستان‌های بسیار گرم، ترافیک سنگین و طولانی، استفاده مداوم از موتور در شهر، توقف‌های زیاد در چراغ قرمز و شلوغی و کیفیت پایین برخی قطعات مصرفی، باعث شده که رانندگی در ایران شرایط سختی برای موتورسیکلت ایجاد کند. از این رو انتخاب سیستم خنک‌کننده در ایران یک تصمیم فنی و اقتصادی است.
بهترین انتخاب برای شهرهای گرم
برای شهرهای بسیار گرم سیستم آب‌خنک بهترین و امن‌ترین انتخاب است. چون این سیستم در دمای بالای ۴۰ درجه هم عملکرد پایدارتری دارد و در ترافیک سنگین کمتر به مرز خطر می‌رسد. از سوی دیگر وجود فن، وابستگی به حرکت و باد را کمتر می‌کند و دمای موتور را در یک محدوده نسبتاً ثابت نگه می‌دارد.
برای شهرهای با گرمای متوسط و استفاده نیمه‌سنگین نیز سیستم روغن‌خنک انتخاب منطقی‌تری از هواخنک است. این سیستم اگر تمیز نگه داشته شود و رادیاتورش سالم باشد، می‌تواند نیاز اکثر کاربران شهری را جواب بدهد.
برای شهرهای خنک‌تر یا استفاده سبک هم سیستم هواخنک انتخاب خوبی است. اما اگر از موتورسیکلت در ترافیک سنگین، گرمای بالا و به‌صورت طولانی استفاده شود، انتخاب هواخنک در واقع یک ریسک غیرضروری است.
بیشتر بخوانید: استپر موتور سیکلت چیست
جدول زیر به درک بهتر این موضوع کمک می‌کند؛
| شرایط استفاده | سیستم خنک کننده |
| گرمای شدید و ترافیک سنگین | آب‌خنک |
| گرمای متوسط و استفاده روزانه | روغن‌خنک |
| استفاده سبک و آب وهوای خنک | هواخنک |
مشکلات رایج سیستم خنک‌کننده موتورسیکلت
با اینکه سیستم‌های خنک کننده مختلفی برای انواع رادیاتور موتور سیکلت طراحی شده، اما این سیستم‌ها به دلایل مختلفی مثل کیفیت پایین ساخت، با مشکلات جدی روبرو می‌شوند.
داغ کردن موتور در ترافیک
در موتورهای هواخنک و روغن‌خنک رایج‌ترین مشکل است. در ترافیک، جریان هوایی برای خنک‌کاری وجود ندارد و دمای موتور به‌سرعت بالا می‌رود. این موضوع در هوای گرم چند برابر بدتر می‌شود. اگر در این شرایط به موتور فشار وارد شود، عمر قطعات به‌شدت کاهش پیدا می‌کند.
نشتی از رادیاتور یا شلنگ‌ها
در سیستم آب‌خنک، شلنگ‌ها و اتصالات اگر فرسوده یا شل شوند، باعث نشتی مایع خنک کننده موتور سیکلت می‌شوند. این نشتی اگر به‌موقع دیده نشود، به داغ شدن شدید و آسیب جدی به موتور منجر می‌شود.
خرابی واترپمپ
در صورت خرابی واترپمپ، مایع در سیستم گردش نمی‌کند و عملاً رادیاتور بی‌فایده می‌شود. در این حالت، موتور خیلی سریع به دمای خطرناک می‌رسد، حتی اگر رادیاتور سالم باشد.
خرابی فن اسکوترها
در بیشتر اسکوترها و موتورهای آب‌خنک، فن خنک کننده موتور سیکلت نقش حیاتی دارد، چون در سرعت پایین هم باید دما را کنترل کند. اگر فن کار نکند، در ترافیک حتماً مشکل ایجاد می‌شود.
گرفتگی پره‌های رادیاتور روغن یا آب
گل و لای، گردوغبار، حشرات و چربی، به‌مرور پره‌های رادیاتور را گرفته و مانع دفع صحیح گرما می‌شود. این مشکل هم در انواع رادیاتور موتور سیکلت (روغن و آب) دیده می‌شود.
سوالات متداول
آیا موتور هواخنک برای پیک مناسب است؟
معمولاً نه. در ترافیک و هوای گرم سریع داغ می‌کند و عمر موتور را کم می‌کند.
کدام سیستم بیشترین دوام را دارد؟
آب‌خنک (در صورت نگهداری درست) بیشترین دوام را دارد، بعد روغن‌خنک و در آخر هواخنک.
تفاوت رادیاتور روغن و آب چیست؟
رادیاتور آب قدرت خنک‌کنندگی بیشتری دارد؛ رادیاتور روغن ساده‌تر و ضعیف‌تر است.
چه عواملی باعث داغ کردن موتور می‌شود؟
ترافیک، خرابی فن، کمبود مایع خنک‌کننده، گرفتگی رادیاتور و فشار زیاد به موتور.
