Układ chłodzenia odgrywa bardzo istotną rolę w konstrukcji pojazdu mechanicznego. Odpowiada on bowiem za ochronę jednostki napędowej przed przegrzaniem oraz różnymi awariami i problemami związanymi z podwyższoną temperaturą. Warto dowiedzieć się czegoś więcej, jeśli chodzi o płyny chłodzące wykorzystywane w takich systemach.
Woda jako czynnik chłodzący
Dla sporego grona osób może się to wydawać nieprawdopodobne, ale jednym z najlepszych czynników chłodzących jest woda. Charakteryzuje się ona wyższą skutecznością w porównaniu z większością najlepszych płynów przeznaczonych do chłodzenia. Jeśli chodzi o obniżanie temperatury, jej skuteczność jest 10-krotnie wyższa w porównaniu z olejami oraz 100-krotnie większa w porównaniu z powietrzem. Ponadto stosowanie wody wiąże się z bardzo niskimi kosztami. Praktycznie jedyną wadą eliminującą wodę z typowej eksploatacji jest zamarzanie, gdy temperatura spada poniżej 0 stopni Celsjusza.
W związku z zamarzaniem oraz skłonnością do wywoływania korozji, trudno jest jednoznacznie wystawić pozytywną opinię na temat wody. Najczęściej wodę stosuje się razem z koncentratami do chłodnic, które są dzięki niej rozcieńczane. Najczęściej producenci koncentratów zalecają ich rozcieńczanie wodą destylowaną.
Zwyczajna woda pochodząca z wodociągów jest bogata w wapń, który odkłada się na ścianie chłodnicy. Z drugiej strony woda destylowana może doprowadzić do szybszego powstawania korozji na ściankach.
Najlepszym wyborem w przypadku chłodnic jest woda uzdatniona razem z inhibitorami, czyli specjalnymi środkami przeciwkorozyjnymi. Takie użytkowanie wody jest jednak teoretyczne, ponieważ nie stosuje się czystej cieczy tego typu. Warto jednak mieć na uwadze powyższe informacje, jeśli woda jest wykorzystywana do rozcieńczania koncentratów.
Znana wszystkim woda, może być świetnym płynem chłodniczym
Obecnie jako standard można uznać korzystanie ze specjalnych płynów chłodniczych zawierających w swoim składzie glikol etylenowy oraz propylenowy. Warto dowiedzieć się czegoś więcej na temat różnic pomiędzy tymi substancjami.
Jeśli chodzi o glikol etylenowy to jest on tańszy od produkcji oraz charakteryzuje się on wyższą temperaturą zapłonu, wrzenia i mniejszą lepkością. Ponadto atutem jest niższa temperatura zamarzania (mniej więcej -11,5 stopni Celsjusza). Jeśli chodzi o wady takich preparatów to niestety krystalizują się one w niskich temperaturach, są one toksyczne oraz posiadają mniejszą zdolność przyjmowania ciepła. Glikol propylenowy jest bardziej kosztowny, ale za to nie jest on nadmiernie toksyczny i nie ulega krystalizacji tylko gęstnieje przy spadku temperatury aż całkowicie przestanie płynąć. Pomimo tego, częściej stosowane są glikole etylenowe.
Glikol etylenowy jest substancją zamarzającą nawet przy niskim mrozie. Okazuje się jednak, że temperatura jego zamarzania znacząco spada w przypadku jego rozcieńczenia z wodą. Jest to dość dziwne, ale im więcej wody znajduje się w takim glikolu tym jego zamarzanie jest mniej prawdopodobne.
Trzeba jednak pamiętać, że niekorzystne jest zarówno nadmierne, jak i zbyt małe rozcieńczenie. Optymalną (najniższą możliwą) temperaturę zamarzania można uzyskać przy zawartości około 68% glikolu w wodzie. Jeśli wartość ta zostanie przekroczona w jakąkolwiek stronę, wówczas temperatura zamarzania wzrośnie.
Dodawanie zbyt dużej ilości glikolu potrafi być bardzo ryzykowne, ponieważ substancja obniża swoją zdolność do odbierania ciepła. To z kolei może doprowadzić do przegrzania jednostki napędowej. Na terenie Europy wystarczy jednak zadbać o rozcieńczenie w takim stopniu, aby substancja zamarzała dopiero przy temperaturach niższych niż 35 stopni Celsjusza.
Oczywiście jeśli chodzi o płyn chłodniczy to nie posiada on w składzie jedynie wody zmieszanej z alkoholem. Jego zadaniem nie jest również tylko unikanie zamarzania.
Ważne jest również to, aby płyn chłodniczy skutecznie znosił wysokie temperatury. Do wrzenia czystego glikolu dochodzi w temperaturze wyższej niż 180 stopni Celsjusza. W przypadku standardowych płynów chłodniczych, są one w stanie wytrzymać temperatury na poziomie od 105 do 110 stopni Celsjusza. Dzięki dodaniu niewielkiej ilości glikolu, temperatura wrzenia może nieznacznie wzrosnąć.
Płyny chłodnicze nie tylko odpowiadają za walkę z niekorzystnymi temperaturami. Są one również odpowiedzialne za dbałość o właściwy stan komponentów metalowych w systemach chłodniczych, klejów, połączeń gumowych oraz różnych tworzyw sztucznych. Dzięki dodatkom inhibitorów, płyny takie nie tylko nie generują korozji, ale również nie pienią się.
Technologie produkcji płynów chłodniczych
Współcześnie płyny chłodnicze są wytwarzane poprzez wykorzystanie jednej z trzech poniższych technologii:
- IAT – Inorganic Additive Technology,
- OAT – Organic Acid Technology,
- HOAT – Hybryd Organic Acid Technology.
W przypadku IAT mamy do czynienia z technologią dodatków nieorganicznych. W takich płynach wykorzystywane są azotany oraz krzemiany, które tworzą barierę ochronną na całej wewnętrznej powierzchni układu chłodniczego. Trzeba jednak pamiętać, że wadą płynów wykorzystujących technologię IAT jest szybka utrata właściwości. Jeśli nie są one wymieniane przez długi czas, wówczas dochodzi do powstawania złogów i osadów doprowadzających do zablokowania kanałów wodnych. Rozwiązania takie są polecane do jednostek napędowych posiadających żeliwne bloki i aluminiowe głowice. Trzeba je jednak wymieniać najpóźniej co dwa lata.
Technologia OAT obejmuje z kolei stosowanie dodatków na bazie kwasów organicznych. W takich substancjach nie stosuje się krzemianów, tak jak w IAT. Są to substancje tworzące mniejszą, ale równie skuteczną warstwę ochronną. Potrafią one łatwiej przyjmować i oddawać ciepło w porównaniu z płynami IAT. Te typy płynów stosuje się w nowszych pojazdów, których chłodnice nie zawierają ołowiowych lutów.
Takie połączenia są bowiem narażone na negatywne działanie kwasów organicznych. W perspektywie długofalowej może dojść do ich uszkodzenia, a to z kolei prowadzi do wycieków. Brak możliwości stosowania w starych chłodnicach jest praktycznie jedyną wadą w porównaniu z płynami IAT. Substancje te lepiej zabezpieczają, skuteczniej chłodzą i mogą być wymieniane dopiero co 5 lat.
W przypadku HOAT mamy do czynienia z hybrydową technologią z środkami krzemianowymi i dodatkami organicznymi. Takie substancje skutecznie zastępują płyny IAT zapewniając lepszą ochronę przeciw korozją i dłuższy okres eksploatacji przed kolejną wymianą.
Niektóre płyny chłodnicze nie powinny być ze sobą mieszane
Co warto wiedzieć o kolorach płynów chłodniczych?
Płyny chłodnicze są substancjami dostępnymi w różnych kolorach. Zwykle na rynku dostępne są płyny w kolorze zielonym różowym oraz niebieskim. Najczęściej kolory są odpowiedzialne za wskazanie technologii produkcji, jednak nie stanowi to reguły. Zwykle płyny IAT posiadają brudny niebieski kolor albo barwę zgniłej zieleni. Substancje produkowane na bazie technologii OAT są z kolei czerwone, różowe, pomarańczowe, fioletowe, a czasami w ogóle nie posiadają koloru.
Jakie płyny trzeba stosować i jak należy je mieszać?
Niezależnie od koloru lub marki, teoretycznie nowoczesne płyny mogą być ze sobą mieszane zgodnie z informacjami i zaleceniami podanymi przez producentów na etykietach. Trzeba jednak pamiętać o tym, że składy płynów są zróżnicowane i nie wszystkie składniki mogą być ze sobą mieszane w ramach jednej substancji chłodniczej.
Najbardziej wrażliwe są inhibitory, które w zależności od typu, zapewniają skuteczne działanie tylko przy zachowaniu konkretnej wartości pH. Poprzez mieszanie niewłaściwych płynów, może dojść do zmiany pH, a to przekłada się na mniejszą ochronę przed korozją lub stworzenie substancji o agresywnym, żrącym działaniu.
Producenci nie informują jednak o braku możliwości mieszania niektórych płynów ze sobą. Ewentualne usterki pojawią się bowiem po dłuższym użytkowaniu, więc istnieje małe prawdopodobieństwo obwinienia o nie płynu. Ponadto sprzedaż płynu, którego nie można mieszać z innymi substancjami jest po prostu trudniejsza.
Czym kierować się przy wyborze płynów chłodniczych?
Jeśli chodzi o wybór i użytkowanie płynów chłodniczych, dobrze jest przestrzegać czterech poniższych zasad:
- stosowanie płynu przeznaczonego do danego układu, zalecanego przez producenta,
- w przypadku braku wiedzy na temat płynu, jaki ma zostać wlany podczas wymiany, najlepszym wyjściem jest sięgnięcie po markowy płyn bazujący na nowoczesnych technologiach, natomiast w starszych konstrukcjach dobrze jest używać markowych płynów wytworzonych z wykorzystaniem technologii HOAT lub IAT,
- przed dokonaniem wymiany płynu na inny, konieczne jest przepłukanie układu chłodniczego,
- najlepiej jest unikać mieszania płynów, a jeśli latem konieczne jest dolanie, lepiej jest wlać wodę niż inny płyn. Później można dokonać wymiany płynu na nowy albo dodać koncentrat tej samej marki, który bazuje na takiej samej technologii. W porze zimowej, nawet duży ubytek płynu nie doprowadzi do przegrzania układu, a jeśli pojawi się potrzeba uzupełnienia płynu inną substancją niż ta, która znajduje się w układzie, konieczne jest użycie markowego produktu. Następnie przy najbliższej dogodnej okazji trzeba wymienić cały płyn na nowy.