W układzie chłodzenia cieczą silnika spalinowego stosuje się pompy
W układach chłodzenia cieczą w silnikach spalinowych stosuje się pompy wirnikowe, bo najlepiej nadają się do ciągłego tłoczenia stosunkowo dużej ilości cieczy przy umiarkowanym ciśnieniu. Pompa wirnikowa (odśrodkowa) ma wirnik z łopatkami, który obracając się nadaje cieczy energię kinetyczną, a ta zamienia się w ciśnienie. Dzięki temu płyn chłodniczy krąży przez blok silnika, głowicę, termostat i chłodnicę w sposób płynny i stabilny. To jest bardzo ważne, bo silnik musi utrzymywać stałą temperaturę roboczą, mniej więcej w okolicach 90°C. Tego typu pompy są proste konstrukcyjnie, trwałe, odporne na zanieczyszczenia w płynie i dobrze znoszą ciągłą pracę przy zmiennych obrotach wału korbowego. W praktyce w samochodach osobowych pompa wirnikowa jest najczęściej napędzana paskiem rozrządu lub paskiem osprzętu, a jej wydajność rośnie mniej więcej proporcjonalnie do obrotów silnika, co jest naturalnie korzystne – im silnik mocniej obciążony i szybciej pracuje, tym więcej ciepła trzeba odprowadzić. Z mojego doświadczenia w warsztacie wynika, że dobrze zaprojektowana pompa odśrodkowa praktycznie nie stwarza problemów, dopóki nie ma korozji, zużycia łożysk lub uszczelnienia. Wymiana takiej pompy jest standardową czynnością przy obsłudze rozrządu, bo zgodnie z dobrą praktyką serwisową i zaleceniami wielu producentów warto ją profilaktycznie wymienić razem z paskiem, żeby uniknąć późniejszych wycieków i przegrzewania silnika. W pojazdach ciężarowych, maszynach budowlanych czy ciągnikach również stosuje się pompy wirnikowe, tylko o większej wydajności, ale zasada działania pozostaje taka sama.
W układzie chłodzenia cieczą w silniku spalinowym kluczowe jest nie tyle bardzo wysokie ciśnienie, co ciągły i równomierny przepływ płynu chłodzącego przez kanały wodne w bloku i głowicy. Dlatego właśnie stosuje się pompy wirnikowe, a nie zębate, tłoczkowe czy membranowe. Wiele osób intuicyjnie myśli, że skoro w innych układach samochodu – na przykład w układzie smarowania – używa się pomp zębatych, to w chłodzeniu też by pasowały. Pompa zębata faktycznie dobrze buduje ciśnienie i jest precyzyjna, ale daje przepływ pulsacyjny i jest wrażliwsza na zanieczyszczenia stałe oraz kawitację przy większych przepływach. Do oleju, który ma smarować pod ciśnieniem kanały olejowe, pasuje idealnie, ale do dużej ilości płynu chłodniczego w stosunkowo niskim ciśnieniu już znacznie gorzej. Podobnie jest z pompami tłoczkowymi – kojarzą się z precyzyjnym dozowaniem, stosuje się je np. w układach wtryskowych paliwa wysokiego ciśnienia. Mają skomplikowaną budowę, generują wysokie ciśnienia i pulsacje przepływu, co w układzie chłodzenia byłoby wręcz szkodliwe. Układ chłodzenia ma działać możliwie miękko i stabilnie, bez gwałtownych zmian ciśnienia, żeby nie obciążać przewodów, chłodnicy i uszczelek. Pompy membranowe z kolei spotyka się raczej w układach paliwowych niskiego ciśnienia lub w instalacjach chemicznych, gdzie ważna jest separacja medium od elementów ruchomych. W motoryzacji tradycyjne pompy membranowe używane były kiedyś do benzyny w gaźnikowych układach zasilania, ale do pompowania płynu chłodzącego zupełnie się nie nadają – mają za małą wydajność, pracują skokowo i nie są projektowane do takich temperatur ani obciążeń. Typowym błędem jest przenoszenie skojarzeń z innych układów pojazdu: skoro „pompa to pompa”, to każda się nada. W rzeczywistości dobór typu pompy zawsze wynika z charakteru medium (lepkość, temperatura, własności chemiczne) oraz wymaganego przepływu i ciśnienia. W układach chłodzenia standardem i dobrą praktyką konstrukcyjną są pompy wirnikowe, bo zapewniają ciągły przepływ, prostą obsługę, dużą trwałość i wystarczające ciśnienie robocze bez niepotrzebnego komplikowania całego układu.