Jaki płyn chłodniczy dolać do pojazdu ciężarowego?

Funkcje płynu chłodzącego

Płyn chłodniczy jest najrzadziej wymienianym płynem eksploatacyjnym w pojeździe – tak wynika z przeprowadzonych badań. Co więcej, najczęstszą przyczyną nieoczekiwanej awarii silnika jest zużyty płyn chłodniczy.

Podczas pracy silnik tłokowy wydziela znaczne ilości ciepła. Tylko jedna trzecia energii zawartej w paliwie jest zamieniana na energię kinetyczną służącą do napędu pojazdu, a pozostałe dwie trzecie są odbierane przez układ chłodzenia i układ wydechowy. Bez układu chłodzenia silnik nie może pracować. W początkach motoryzacji do chłodzenia silników wykorzystywano powietrze lub wodę. Obecnie stosuje się specjalne płyny chłodnicze.

Płyn chłodzący silnik powinien zamarzać w jak najniższej temperaturze i wrzeć w temperaturze znacznie powyżej temperatury wrzenia wody (100 st. C w ciśnieniu atmosferycznym). Warto zauważyć, że ciśnienie płynu w układzie chłodzenia silnika jest inne w różnych miejscach układu. Największe ciśnienie płynu jest na wyjściu z pompy wodnej, a najniższe przy wlocie do niej. Płyn chłodniczy zwiększa swoją objętość wraz ze wzrostem temperatury, w związku z tym wzrasta ciśnienie w układzie. Dzięki zwiększaniu lub zmniejszaniu objętości płynu chłodniczego w zależności od temperatury zapewniony jest jego przepływ po wyłączeniu silnika (pompa nie pracuje).

Płyn chłodzący spełnia 4 funkcje:

- odbiera ok. 30% ciepła wytwarzanego przez silnik,

- zmniejsza możliwość wystąpienia zjawiska kawitacji,

- zapobiega powstaniu korozji w elementach silnika i układu chłodzenia,

- zapobiega zamarzaniu silnika.

Skład płynu chłodzącego

Płyn chłodzący składa się z wody, glikolu etylenowego lub propylenowego oraz pakietu dodatków. Glikol obniża temperaturę krzepnięcia płynu. Ponieważ glikol jest żrący, w skład dodatków wchodzą m.in. dodatki antykorozyjne (tzw. inhibitory korozji), stabilizatory, dodatki antypienne, barwnik. Obecnie produkuje się trzy typy dodatków antykorozyjnych stosowanych w płynach chłodzących. W zależności od typu dodatku rozróżnia się płyny IAT, OAT lub HOAT. Producent pojazdu określa w instrukcji obsługi, jaki typ dodatków antykorozyjnych może być stosowany w danym silniku.

Płyn typu IAT (Inorganic Additive Technology – technologia dodatków nieorganicznych) jest często zalecany w silnikach z żeliwnym blokiem i aluminiową głowicą. Głównym składnikiem dodatków antykorozyjnych są krzemiany i azotyny, które odkładają się wewnątrz układu, zapobiegając korozji. Na metalowych częściach łatwo osadzają się krzemiany, a jeśli ich zawartość w roztworze spadnie poniżej 20%, tworzą się złogi. Wadą krzemianowych inhibitorów korozji jest ich szybkie zużycie, dlatego płyny IAT wymagają częstej wymiany (przeważnie co 2 lata). Z reguły płyny typu IAT są barwione na kolor zielony lub niebieski.

Płyn typu OAT (Organic Acid Technology – technologia dodatków organicznych) - zamiast krzemianów wykorzystuje kwasy organiczne. Antykorozyjna warstwa ochronna jest 20-krotnie cieńsza niż w technologii IAT. Kwasy organiczne reagują z ołowianym lutem stosowanym w chłodnicach starszych pojazdów, dlatego płyn OAT stosuje się w nowszych typach aut z chłodnicami aluminiowymi. Płyny typu OAT należą do płynów o wydłużonym okresie działania i są z reguły barwione na kolor pomarańczowy, różowy lub fioletowy.

Płyn typu HOAT (Hybrid Organic Acid Technology – technologia hybrydowych dodatków organicznych) zawiera środki przeciwkorozyjne na bazie krzemianów i kwasów organicznych. Płyny te zachowują się jak IAT, ale mają dłuższą trwałość i zapewniają lepszą ochronę elementów aluminiowych oraz dodatkowo zabezpieczają przed korozją wżerową pompę wody.

Degradacja płynu chłodzącego

Podczas eksploatacji płynu chłodzącego należy kontrolować punkt zamarzania płynu, a więc zawartość glikolu. Zawartość procentową glikolu można określić aerometrem, mierząc ciężar właściwy (gęstość) mieszaniny glikolu i wody lub refraktometrem mierzącym załamanie światła w mieszaninie. Pomiar refraktometrem jest dokładniejszy. Glikol ma niższą skłonność do parowania, dlatego zmniejszenie poziomu płynu jest spowodowane parowaniem wody. W przypadku ubytków płynu poniżej 10% objętości układu można dolać wody destylowanej. Ubytki powyżej 10% należy uzupełnić płynem chłodzącym i poszukać źródła wycieku.

Zużyciu eksploatacyjnemu ulegają dodatki antykorozyjne, w wyniku czego płyn chłodniczy wchodzi w reakcję z metalami występującymi w układzie chłodniczym. Brak dodatków antykorozyjnych powoduje przyspieszoną korozję elementów układu chłodzenia i samego silnika oraz osadzanie się osadów pogarszających wymianę ciepła. Z tego powodu niektóre płyny chłodzące typu IAT należy wymieniać co 2 lata, nawet jeśli wymagania dotyczące zamarzania są w normie.

Niebezpiecznym zjawiskiem jest kawitacja. Zjawisko kawitacji powstaje w wyniku lokalnego spadku ciśnienia statycznego cieczy, co prowadzi do jej wrzenia i uderzania z ogromną prędkością pęcherzyków gazu w powierzchnie, np. tulei cylindrowej. Powstają wówczas mikrouszkodzenia powierzchni i hałas. Przyczyn powstania zjawiska kawitacji jest wiele, lecz jednym z ważniejszych jest temperatura cieczy. Skład chemiczny płynu chłodzącego zmniejsza zjawisko kawitacji, gdyż temperatura wrzenia płynu jest wyższa niż samej wody. Niemniej kawitację wywołuje także zmiana odczynu pH płynu chłodniczego (z zasadowego na kwasowy), co jest wywołane zużyciem płynu. Kwasowy odczyn płynu wywołuje także elektrolizę osłabiającą strukturę cząsteczkową metalu, na którą są szczególnie podatne aluminiowe chłodnice. Właściwy odczyn pH utrzymują tzw. inhibitory azotanu, które pod wpływem czasu tracą swoje właściwości.

Jaki płyn chłodzący dolać?

Podczas obsługi układu chłodzenia należy zwrócić uwagę na:

- odpowiedni poziom płynu chłodniczego,

- stężenie mieszaniny wody i glikolu.

Z wymianą gotowego płynu chłodniczego nie ma w zasadzie problemu. Należy tylko zadbać, by jego ilość była właściwa. Warto zauważyć, że układ chłodzenia działa poprawnie, gdy jest całkowicie napełniony płynem. Za niski poziom płynu powoduje powstawanie w układzie oparów glikolu/wody, które są bardzo agresywne chemicznie i powodują korozję elementów układu.

Często płyny chłodzące występują w postaci koncentratu, bez dodatku wody. W koncentracie zawartość glikolu wynosi od 95 do 90%, a dodatków – od 5 do 10%. Przygotowując płyn do postaci eksploatacyjnej, należy koncentrat rozpuścić w wodzie w proporcji ok. 50/50%. To najlepsza proporcja z punktu widzenia krzepnięcia w niskiej temperaturze, zdolności płynu do przewodzenia ciepła i prawidłowego działania środków antykorozyjnych (jest ich tyle, ile potrzeba). Dla typowego płynu chłodniczego na bazie glikolu oznacza to, że taki roztwór nie zamarza w temperaturze do –37 st. C oraz wrze w temp. 124 st. C przy ciśnieniu w układzie 1,5 MPa. Zbyt duża zawartość koncentratu, powyżej 70%, powoduje nadmierne przegrzewanie się silnika, a za mała, poniżej 30%, powoduje zamarzanie płynu i korozję układu.

Czym rozcieńczać płyn chłodzący?

Do rozcieńczania koncentratu należy stosować wyłącznie wodę destylowaną. Woda tzw. wodociągowa jest niewłaściwa, gdyż zawiera związki wapnia i magnezu powodujących powstawanie osadu (tzw. kamienia kotłowego). Czasami spotykane przetarcie rurek rdzenia chłodnicy jest spowodowane zbyt dużą ilością krzemianu (złe rozcieńczenie koncentratu) lub użyciem wody wodociągowej zamiast destylowanej. Przygotowując samemu płyn chłodzący, należy dokładnie wymieszać koncentrat i wodę w czystym pojemniku, a następnie wlać go do układu chłodzenia.

Podczas ewentualnego mieszania ze sobą różnych płynów chłodniczych, trzeba przestrzegać pewnych zasad. Można mieszać ze sobą płyny zawierające glikol etylenowy z propylenowym. Zazwyczaj stosuje się glikol etylenowy, który ma lepsze własności przewodzenia ciepła niż glikol propylenowy. Zabronione jest jednak mieszanie ze sobą płynów zawierających różne dodatki antykorozyjne. Z tego powodu producenci płynów stosują dodatki barwiące. Płyny typu IAT czy OAT mają różny skład chemiczny i różny współczynnik pH, a inhibitory korozji działają w wąskim zakresie współczynnika pH. Zmieszanie takich płynów może spowodować nieoczekiwane reakcje chemiczne między składnikami płynów, powodując pogorszenie własności antykorozyjnych i tworzenie się osadów utrudniających odprowadzanie ciepła. Specjaliści pozwalają jednak na mieszanie ze sobą dwóch płynów identycznego typu (np. IAT) markowych producentów.

Wymiany płynu chłodniczego należy dokonywać w okresach zalecanych przez producenta pojazdu, który określa również odpowiedni typ płynu. Dla orientacji można stwierdzić, że płyny typu IAT stosowane w silnikach Euro II należy wymieniać co 2 lata. Płyny typu OAT (silniki Euro IV/V) wymienia się z reguły co 3 lub 4 lata.

Przeczytaj także:

CMR - międzynarodowy list przewozowy, konwencja, dane, kto wystawia?

Unia Europejska chce podnieść DMC na kategorię B do 4250 kg...

Jak i gdzie zmierzyć bieżnik opony, miernik głębokości, prawidłowe zużycie...

Kto odpowiada za przeładowany samochód ciężarowy, przewoźnik czy kierowca?

Ford Truck z rekordowymi wzrostami sprzedaży w 2022 roku!