Uwa¿a siê, ¿e p³yn ch³odz¹cy silnik nale¿y wymieniæ, gdy temperatura, w której zamarza, jest zbyt wysoka. Tymczasem p³yn traci swoje w³aœciwoœci tak¿e z innych powodów zwi¹zanych z eksploatacj¹, m.in. zu¿ywaj¹ siê ró¿ne dodatki, np. antykorozyjne. To tak¿e mo¿e powodowaæ koniecznoœæ wymiany p³ynu ch³odz¹cego.
P³yn ch³odniczy jest najrzadziej wymienianym p³ynem eksploatacyjnym w pojeŸdzie – tak wynika z przeprowadzonych badañ. Co wiêcej, najczêstsz¹ przyczyn¹ nieoczekiwanej awarii silnika jest zu¿yty p³yn ch³odniczy.
Podczas pracy silnik t³okowy wydziela znaczne iloœci ciep³a. Tylko jedna trzecia energii zawartej w paliwie jest zamieniana na energiê kinetyczn¹ s³u¿¹c¹ do napêdu pojazdu, a pozosta³e dwie trzecie s¹ odbierane przez uk³ad ch³odzenia i uk³ad wydechowy. Bez uk³adu ch³odzenia silnik nie mo¿e pracowaæ. W pocz¹tkach motoryzacji do ch³odzenia silników wykorzystywano powietrze lub wodê. Obecnie stosuje siê specjalne p³yny ch³odnicze.
P³yn ch³odz¹cy silnik powinien zamarzaæ w jak najni¿szej temperaturze i wrzeæ w temperaturze znacznie powy¿ej temperatury wrzenia wody (100 st. C w ciœnieniu atmosferycznym). Warto zauwa¿yæ, ¿e ciœnienie p³ynu w uk³adzie ch³odzenia silnika jest inne w ró¿nych miejscach uk³adu. Najwiêksze ciœnienie p³ynu jest na wyjœciu z pompy wodnej, a najni¿sze przy wlocie do niej. P³yn ch³odniczy zwiêksza swoj¹ objêtoœæ wraz ze wzrostem temperatury, w zwi¹zku z tym wzrasta ciœnienie w uk³adzie. Dziêki zwiêkszaniu lub zmniejszaniu objêtoœci p³ynu ch³odniczego w zale¿noœci od temperatury zapewniony jest jego przep³yw po wy³¹czeniu silnika (pompa nie pracuje). P³yn ch³odz¹cy spe³nia 4 funkcje:
- odbiera ok. 30% ciep³a wytwarzanego przez silnik,
- zmniejsza mo¿liwoœæ wyst¹pienia zjawiska kawitacji,
- zapobiega powstaniu korozji w elementach silnika i uk³adu ch³odzenia,
- zapobiega zamarzaniu silnika.
Sk³ad p³ynu ch³odz¹cego
|
|
Degradacja p³ynu ch³odz¹cego
Podczas eksploatacji p³ynu ch³odz¹cego nale¿y kontrolowaæ punkt zamarzania p³ynu, a wiêc zawartoœæ glikolu. Zawartoœæ procentow¹ glikolu mo¿na okreœliæ aerometrem, mierz¹c ciê¿ar w³aœciwy (gêstoœæ) mieszaniny glikolu i wody lub refraktometrem mierz¹cym za³amanie œwiat³a w mieszaninie. Pomiar refraktometrem jest dok³adniejszy. Glikol ma ni¿sz¹ sk³onnoœæ do parowania, dlatego zmniejszenie poziomu p³ynu jest spowodowane parowaniem wody. W przypadku ubytków p³ynu poni¿ej 10% objêtoœci uk³adu mo¿na dolaæ wody destylowanej. Ubytki powy¿ej 10% nale¿y uzupe³niæ p³ynem ch³odz¹cym i poszukaæ Ÿród³a wycieku.
Zu¿yciu eksploatacyjnemu ulegaj¹ dodatki antykorozyjne, w wyniku czego p³yn ch³odniczy wchodzi w reakcjê z metalami wystêpuj¹cymi w uk³adzie ch³odniczym. Brak dodatków antykorozyjnych powoduje przyspieszon¹ korozjê elementów uk³adu ch³odzenia i samego silnika oraz osadzanie siê osadów pogarszaj¹cych wymianê ciep³a. Z tego powodu niektóre p³yny ch³odz¹ce typu IAT nale¿y wymieniaæ co 2 lata, nawet jeœli wymagania dotycz¹ce zamarzania s¹ w normie.
Niebezpiecznym zjawiskiem jest kawitacja. Zjawisko kawitacji powstaje w wyniku lokalnego spadku ciœnienia statycznego cieczy, co prowadzi do jej wrzenia i uderzania z ogromn¹ prêdkoœci¹ pêcherzyków gazu w powierzchnie, np. tulei cylindrowej. Powstaj¹ wówczas mikrouszkodzenia powierzchni i ha³as. Przyczyn powstania zjawiska kawitacji jest wiele, lecz jednym z wa¿niejszych jest temperatura cieczy. Sk³ad chemiczny p³ynu ch³odz¹cego zmniejsza zjawisko kawitacji, gdy¿ temperatura wrzenia p³ynu jest wy¿sza ni¿ samej wody. Niemniej kawitacjê wywo³uje tak¿e zmiana odczynu pH p³ynu ch³odniczego (z zasadowego na kwasowy), co jest wywo³ane zu¿yciem p³ynu. Kwasowy odczyn p³ynu wywo³uje tak¿e elektrolizê os³abiaj¹c¹ strukturê cz¹steczkow¹ metalu, na któr¹ s¹ szczególnie podatne aluminiowe ch³odnice. W³aœciwy odczyn pH utrzymuj¹ tzw. inhibitory azotanu, które pod wp³ywem czasu trac¹ swoje w³aœciwoœci.
Wymiana i uzupe³nianie p³ynu ch³odz¹cego
Podczas obs³ugi uk³adu ch³odzenia nale¿y zwróciæ uwagê na:
- odpowiedni poziom p³ynu ch³odniczego,
- stê¿enie mieszaniny wody i glikolu.
Z wymian¹ gotowego p³ynu ch³odniczego nie ma w zasadzie problemu. Nale¿y tylko zadbaæ, by jego iloœæ by³a w³aœciwa. Warto zauwa¿yæ, ¿e uk³ad ch³odzenia dzia³a poprawnie, gdy jest ca³kowicie nape³niony p³ynem. Za niski poziom p³ynu powoduje powstawanie w uk³adzie oparów glikolu/wody, które s¹ bardzo agresywne chemicznie i powoduj¹ korozjê elementów uk³adu.
Czêsto p³yny ch³odz¹ce wystêpuj¹ w postaci koncentratu, bez dodatku wody. W koncentracie zawartoœæ glikolu wynosi od 95 do 90%, a dodatków – od 5 do 10%. Przygotowuj¹c p³yn do postaci eksploatacyjnej, nale¿y koncentrat rozpuœciæ w wodzie w proporcji ok. 50/50%. To najlepsza proporcja z punktu widzenia krzepniêcia w niskiej temperaturze, zdolnoœci p³ynu do przewodzenia ciep³a i prawid³owego dzia³ania œrodków antykorozyjnych (jest ich tyle, ile potrzeba). Dla typowego p³ynu ch³odniczego na bazie glikolu oznacza to, ¿e taki roztwór nie zamarza w temperaturze do –37 st. C oraz wrze w temp. 124 st. C przy ciœnieniu w uk³adzie 1,5 MPa. Zbyt du¿a zawartoœæ koncentratu, powy¿ej 70%, powoduje nadmierne przegrzewanie siê silnika, a za ma³a, poni¿ej 30%, powoduje zamarzanie p³ynu i korozjê uk³adu. Do rozcieñczania koncentratu nale¿y stosowaæ wy³¹cznie wodê destylowan¹. Woda tzw. wodoci¹gowa jest niew³aœciwa, gdy¿ zawiera zwi¹zki wapnia i magnezu powoduj¹cych powstawanie osadu (tzw. kamienia kot³owego). Czasami spotykane przetarcie rurek rdzenia ch³odnicy jest spowodowane zbyt du¿¹ iloœci¹ krzemianu (z³e rozcieñczenie koncentratu) lub u¿yciem wody wodoci¹gowej zamiast destylowanej. Przygotowuj¹c samemu p³yn ch³odz¹cy, nale¿y dok³adnie wymieszaæ koncentrat i wodê w czystym pojemniku, a nastêpnie wlaæ go do uk³adu ch³odzenia.
Podczas ewentualnego mieszania ze sob¹ ró¿nych p³ynów ch³odniczych, trzeba przestrzegaæ pewnych zasad. Mo¿na mieszaæ ze sob¹ p³yny zawieraj¹ce glikol etylenowy z propylenowym. Zazwyczaj stosuje siê glikol etylenowy, który ma lepsze w³asnoœci przewodzenia ciep³a ni¿ glikol propylenowy. Zabronione jest jednak mieszanie ze sob¹ p³ynów zawieraj¹cych ró¿ne dodatki antykorozyjne. Z tego powodu producenci p³ynów stosuj¹ dodatki barwi¹ce. P³yny typu IAT czy OAT maj¹ ró¿ny sk³ad chemiczny i ró¿ny wspó³czynnik pH, a inhibitory korozji dzia³aj¹ w w¹skim zakresie wspó³czynnika pH. Zmieszanie takich p³ynów mo¿e spowodowaæ nieoczekiwane reakcje chemiczne miêdzy sk³adnikami p³ynów powoduj¹c pogorszenie w³asnoœci antykorozyjnych i tworzenie siê osadów utrudniaj¹cych odprowadzanie ciep³a. Specjaliœci pozwalaj¹ jednak na mieszanie ze sob¹ dwóch p³ynów identycznego typu (np. IAT) markowych producentów.
Wymiany p³ynu ch³odniczego nale¿y dokonywaæ w okresach zalecanych przez producenta pojazdu, który okreœla równie¿ odpowiedni typ p³ynu. Dla orientacji mo¿na stwierdziæ, ¿e p³yny typu IAT stosowane w silnikach Euro II nale¿y wymieniaæ co 2 lata. P³yny typu OAT (silniki Euro IV/V) wymienia siê z regu³y co 3 lub 4 lata.
