Hogyan működik a hűtőrendszer és miért jön vissza a hűtőfolyadék a túlfolyó csövön?
Nem tartozik klasszikus értelemben a kenőanyagok közé, de a vízhűtésű motorok egyik legfontosabb üzemi folyadéka kétségkívül a hűtőfolyadék. Összetétele az elmúlt évtizedekben megváltozott, hogy minél tartósabb és alkalmasabb legyen az újabb szerkezeti anyagokból készülő motorokhoz. A nem megfelelően karbantartott vagy meghibásodott rendszerben ugyanakkor komoly problémák léphetnek fel: előfordulhat például, hogy a hűtőfolyadék a tgk hűtővíz túlfolyó csövön visszajön a hűtőbe, vagy éppen ellenkezőleg, a tágulási tartályon keresztül távozik a rendszerből.
A hűtőfolyadék feladatai és összetétele
Belső égésű motorok hűtőfolyadékaira háruló feladatok:
- Elszállítani a hőt a keletkezés helyéről (hengertömb, hengerfej) a hűtő radiátorhoz.
- Téli hidegben is mindig folyékony állapotban maradni, a motor fagykárosodásának megelőzése érdekében.
- Védeni a hűtőkörben lévő alkatrészek szerkezeti anyagait a korróziótól, kavitációtól.
- Elkerülni a hűtés hatásfokát rontó lerakódások keletkezését a hűtőrendszerben.
Az első két feladatot az olcsón és egyszerűen elkészíthető desztillált víz - glikol keverék önmagában is képes teljesíteni, azonban a korrózió megelőzése csak speciális, a vegyi folyamatok végbemenetelét megakadályozó, illetve lassító adalékok, ún. inhibitorok révén lehetséges. Az etilénglikol vagy az etilénglikolnál sokkal kevésbé mérgező, de drágább propilénglikol alapú hűtőfolyadékok legalacsonyabb dermedéspontját a 40-60% glikolt tartalmazó glikol-víz keverék tartományban érjük el, és szerencsére ilyen keverékarány mellett a legjobb a folyadék hővezető képessége is. Ennél hígabb és sűrűbb keverék alkalmazása egyaránt előnytelen.
Miért nem alkalmas a sima csapvíz?
Miért nem használnak csapvizet a hűtőrendszer feltöltésére? Ennek több oka is van:
- Télen a víz megfagyna, ez károsíthatná a hűtőrendszert.
- A vízkövesedés gátolná a hűtőfolyadék szabad áramlását.
- A víz forráspontját is növeli az adalék.
- Az adalék megakadályozza a hűtőrendszer korrózióját.
Csináld magad autó hűtőrendszer öblítés | Tippek az AUTODOC-tól
Hogyan működik a hűtőrendszer?
A hűtőrendszerben található folyadék (más néven fagyálló) a desztillált víz mellett etilén-glikolt tartalmaz, melynek fagyás- és forráspontja eltér a vízétől. A hűtő tulajdonképp egy hőcserélő. Több száz csőből és rengeteg lamellából épül fel, ezek hűtik le a hűtőfolyadékot. A hűtő tetején találjuk a hűtősapkát, melynek eltávolítása után tudjuk feltölteni a hűtőrendszert, vagy ellenőrizni a hűtőfolyadék állapotát. Sosem szabad addig eltávolítani, amíg a hűtő forró.
A hűtő működésének ismertetése lépésről lépésre történik. A motort körülvevő hűtőfolyadékot (víz és adalék) a motor felmelegíti. A vízpumpa a felmelegedett hűtőfolyadékot a hűtőbe juttatja, ahol a hűtőn átáramló levegő lehűti a hűtőfolyadékot. A hő leadása után lehűlt hűtőfolyadék visszaáramlik a motort körülvevő térrészbe, ahol újra felmelegszik. A hűtőfolyadék egy része a szabályozószelepek átkapcsolása után a fűtőrendszerbe juthat.
Nyomás, túlmelegedés és a túlfolyó cső szerepe
A személygépkocsik és tehergépkocsik (tgk) hűtőjében a hűtőfolyadék hőmérséklete kb. 110 °C. Miért nem forr fel a hűtőfolyadék? Azért, mert a rendszer zárt és nyomás alatt van, ami megemeli a folyadék forráspontját. Ha teljesen feltöltött és nyomás alatti a hűtőrendszer, a túlhevülés miatti gőzképződés is elkerülhető. Miért építenek be kiegyenlítő tartályt a hűtőrendszerbe? A folyadékok hőtágulása miatt a felmelegedő hűtővíz térfogata megnő, a felesleges folyadékot és a kialakuló nyomást a kiegyenlítő (tágulási) tartály fogadja be, majd a motor lehűlésekor a túlfolyó csövön keresztül a folyadék visszajön a hűtőbe.
A túlmelegedett hűtő zárófedelét (hűtősapka) tilos azonnal kinyitni, meg kell várni a víz hőmérsékletének csökkenését. Mi ennek az oka? A nyomás alatt lévő, 100 °C feletti hűtőfolyadék a sapka levételekor a nyomáscsökkenés miatt azonnal heves forrásba kezd, és a kifröccsenő forró gőz, valamint víz súlyos égési sérüléseket okozhat.
Korrózió és az inhibitorok elhasználódása
Miből ered a korrózió veszélye? Az öntöttvas, hegesztett acél, illetve könnyűfém ötvözetű szerkezeti anyagokból álló motorrészekben keringő hűtővíz önmagában is korrozív hatású, azonban a fagyáspont csökkentésére használt glikol még csak fokozza ezt a hajlamot. A hatásos korrózióvédelem nem más, mint kémiai egyensúly megteremtése a hűtőfolyadékban. Alapvetően három típusba sorolhatjuk a hűtőfolyadékokban alkalmazott inhibitor technológiát:
- Szervetlen adaléktechnológia (IAT). Ezt alkalmazták régebben típusgenerációkon keresztül. Lényege, hogy a hűtőfolyadékban inhibitorként jelen lévő szilikátok, foszfátok és borátok korróziógátló védőbevonattal látnak el minden felületet. A szilikátok igen gyorsan kiválnak a fémfelületen, ezáltal a hűtőfolyadékban a szilikát koncentráció 20% alá esik mintegy 15000 km futásteljesítmény alatt.
- Szerves adaléktechnológia (OAT).
- Hibrid szerves adaléktechnológia (HOAT).
A hűtőfolyadék hosszabb-rövidebb idő alatt elhasználódik abban az esetben is, ha gondoskodunk arról, hogy a folyadékszint a hűtőrendszerben mindig megfelelő és a fagyáspont is kellően alacsony legyen. A fagyáspont mérése tehát nem árul el mindent. Hatásmechanizmusukból adódóan ugyanis mind a szervetlen, mind pedig a szerves inhibitorok mennyisége folyamatosan csökken a hűtőfolyadékban.
Alfa Romeo 156 hűtési problémák
Ha túl kevés a hűtőfolyadék (pl. a hűtő radiátor nincs teljesen feltöltve), a glikol-víz keverékből igen agresszív, korrozív hatású gőz képződik, amely megtámadja a fémfelületeket és korrodálja azokat. Az alacsony folyadékszinttel kapcsolatos másik probléma: a motor leállítása után általában a hűtőfolyadék áramlása is megszűnik, ezért a rendszer legforróbb pontjain a hűtővíz lokálisan jóval 100°C fölé hevül, ami a túlfolyó csövön keresztüli nemkívánatos áramláshoz vezethet.