Nieuws

Hoe koelt een automotor als het buiten warm is?


Als het buiten 30 graden is, hoe kan de lucht de motor van je auto koelen? – D. van Zomeren

Als je een tijdje rijdt met je auto, loopt de temperatuur in de motor makkelijk op tot boven de honderd graden. Dat is op zich goed voor de motor, een hoge temperatuur helpt de brandstof te verdampen, waardoor je betere verbranding krijgt. Bovendien wordt smeerolie door hoge temperaturen dun, zodat de motor soepeler loopt. Niet voor niets is een ‘koude motor’ (een motor die net loopt) bokkig.

Maar een al te warme motor is ook niet goed. Rubberen delen gaan smelten, brandstof kan voortijdig ontsteken en onderdelen gaan vervormen. Vandaar dat alle motoren een koelsysteem hebben. Dat is een vloeistof (meestal gedestilleerd water met antivries) die door een buis langs de motor loopt. Het neemt de overtollige warmte op en neemt deze mee naar de radiator. Dat is het metalen rek met honingraat-structuur dat voor je motor zit. Daar geeft de koelvloeistof de warmte af aan de voorbijrazende lucht. Staat je auto stil, dan blaast een ventilator lucht langs de radiator.

Aangezien de koelvloeistof na enkele minuten rijden rond de negentig graden warm is, neemt lucht van dertig graden de warmte makkelijk op. Maar zelfs als de buitentemperatuur ook negentig graden zou zijn, dan nog zou het koelsysteem een beetje werken. Een klein experiment toont dat aan.

Houd maar eens een handdoek onder de koude kraan en hang hem op, tien tegen één dat het ding de volgende dag weer droog is. Zelfs in een ijskoude kamer.

Dat komt omdat het water in de handdoek zowel warme als koude moleculen bevat. De temperatuur die je voelt als je de handdoek aanraakt, is een gemiddelde. Warme watermoleculen uit de handdoek zoeken koude moleculen uit de omgevingslucht om te ‘ontsnappen’ aan het laken. Koude moleculen moeten wachten tot ze toevallig nóg koudere luchtmoleculen tegenkomen. Zij zullen als laatste verdampen. Vandaar dat een natte handdoek na verloop van tijd koud aanvoelt, alleen de koude moleculen zijn nog over.

Je radiator werkt volgens hetzelfde principe. Zelfs in hoge temperaturen, zijn er altijd luchtmoleculen die kouder zijn dan je motor.

Meer lezen over dit onderwerp, Fundamentals of Heat and Mass Transfer
Fundamentals of Heat and Mass Transfer
Frank P. Incropera & David P. DeWitt

Foto: Jon Ovington

Foto: Jon Ovington