Dla silnika samochodowego czas wakacyjnych wyjazdów to trudny okres pracy. Nie dość, że musi napędzić auto często zapakowane po brzegi, to towarzyszy mu upał w letnie dni. Korki samochodowe, przyczepka, niska prędkość w czasie jazdy po lesie, włączanie klimatyzacji, ciepło bijące od rozgrzanego asfaltu….. Wszystko to testuje układ chłodzenia do granic możliwości. Jakby tu zapobiec wybuchowi pary z zbiorniczka i przegrzania silnika?
Układ chłodzenia ma działać tak, aby silnik pracował w optymalnej temperaturze: nie był ani zbyt zimny, ani zbyt ciepły. Temperatura cieczy chłodzącej powinna wynosić 80-90 stopni Celsjusza. Jest to temperatura zapewniająca odpowiednie właściwości oleju silnikowego odpowiedzialnego za smarowanie silnika. Układ chłodzenia ściśle połączony z układem smarowania silnika.
Układ chłodzenia
Są dwa zasadnicze systemy chłodzenia silników – system chłodzenia bezpośredniego i pośredniego. W obu przypadkach czynnikiem, do którego odprowadza się nadmiar ciepła, jest powietrze. W systemie chłodzenia bezpośredniego powietrze styka się bezpośrednio z cylindrami i głowicą silnika, odbierając od nich ciepło (chłodzenie powietrzem). Ten układ jest już rzadko spotykany, głównie w motocyklach. Natomiast w systemie chłodzenia pośredniego, czynnikiem pośredniczącym w wymianie ciepła między silnikiem a powietrzem jest ciecz zawarta w układzie chłodzenia silnika przepływająca przez blok i głowicę silnika systemem kanalików. Za zapewnienie odpowiedniej temperatury odpowiadają w głównej mierze chłodnica, pompa wody (obieg grawitacyjny nie jest obecnie stosowany), termostat i wentylator chłodnicy. Do układu podłączona jest również nagrzewnica odpowiadająca za nagrzanie wnętrza pojazdu w zimne dni. Schemat obiegu cieczy chłodzącej widoczny jest na załączonym obrazku.
źródło: https://www.auto-motor-i-sport.pl/technika/
Chłodnica
Chłodnica najczęściej występuje w formie panelu poziomych lub pionowych cienkich rurek, „uzbrojonych” w ożebrowanie z cienkiej blachy (radiatory), zwiększające aktywną powierzchnię odprowadzania ciepła mające za zadanie odprowadzania ciepła. Przez panel chłodnicy przepływa powietrze. W czasie jazdy przepływ powietrza wywołany jest ruchem pojazdu, w czasie postoju pojazdu przepływ wymuszany jest zamontowanym bezpośrednio przy niej wentylatorem. Chłodnica w samochodach z silnikiem umieszczonym przed kabiną kierowcy zazwyczaj znajduje się na przodzie samochodu, dzięki czemu chłodnica omywana jest “świeżym” (nieogrzanym przez silnik) powietrzem. Wlot powietrza do panelu chłodnicy w przesłonięty jest najczęściej ażurową osłoną (tzw. “atrapą” lub potocznie “grillem”) osłaniającą chłodnicę przed „ciałami obcymi”. Warto ją obejrzeć od czasu do czasu, jeśli jest zabrudzona np. drobinami piasku, błotem, resztkami owadów czy liśćmi, warto ją oczyścić. Najlepiej robić to sprężonym powietrzem (od strony silnika), a jeśli to nie wystarczy warto użyć wody z niewielką ilością detergentu. Należy przy tym uważać na radiatory chłodnicy, są bardzo delikatne, więc myjka ciśnieniowa może je powyginać. Lepiej wspomóc się węże ogrodowym. Jakakolwiek widoczna nieszczelność dyskwalifikuje chłodnicę z dalszego użytkowania.
Popularna obecnie chłodnica aluminiowo – plastikowa
Termostat
Zarządza długością obiegu chłodzenia. Do momentu osiągnięcia około 80°C płyn chłodzący krąży w tzw. małym obiegu. Ciecz kierowana jest przez pompę do kanałów silnika i do nagrzewnicy (ogrzewanie wnętrza pojazdu), którą odłączamy stosownymi regulatorami wewnątrz kabiny. W obiegu pełnym płyn chłodniczy przepływa również przez chłodnicę, która skutecznie obniża jego temperaturę. Ciecz po przejściu przez chłodnicę powraca do pompy i ponownie kierowana jest do silnika. Wadliwy (zużyty) termostat nie otwiera się powodując przegrzanie silnika lub jest otwarty cały czas i silnik nie dogrzewa się. Efekty pracy niesprawnego termostatu szybko zauważymy na wskaźniku temperatury na tablicy zegarów. Jest to element nie podlegający okresowemu przeglądowi, usuniecie potencjalnych usterek polega na wymianie termostatu na sprawny.
Klasyczny termostat mechaniczny
Pompa wody
W obecnie produkowanych autach pompy wody pracują jak wirówki, w obudowie pompy wiruje koło o łopatkach rozchodzących się od środka (osi) na zewnątrz. Ciecz doprowadzana jest od czoła tej pompy, której łopatki nadają ruch wirowy wykorzystując siłę odśrodkową. Otwór, z którego ciecz płynie do silnika umiejscowiony jest z boku pompy. Pompę najczęściej napędza pasek wielorowkowy (rzadziej klinowy), a prędkość tłoczenia zależy od prędkości obrotowej silnika. Pompa wody ma więc tylko jeden ruchomy element, co nie zmienia jednak faktu, że czasem potrafi się zepsuć. Do najbardziej rozpowszechnionych usterek zaliczane jest zatarcie łożyska pompy i rozszczelnienie (w takim wypadku pompa „gubi” wodę, jak mówią mechanicy w żargonie). Ze względu na niewysoką cenę i zużywające się z czasem końcówki łopatek warto wymienić pompę wody po przebiegu około 200 tys. km, niektórzy producenci zalecają wymianę pompy wodnej np. co drugą wymianę paska rozrządu.
Pompa wody usytuowana na czole bloku silnika
Wentylator
Wentylator chłodnicy pomaga w wymianie ciepła zwiększając prędkość przepływu powietrza przez chłodnicę. Wentylator zamontowany jest zazwyczaj osiowo względem pojazdu, co oznacza że powietrze przepływa zgodnie z osią wzdłużną ruchu samochodu. Rozróżnia się wentylatory pchające i ciągnące, co bezpośrednio przekłada się na sposób ich zamocowania. Wentylator pchający jest umieszczony przed chłodnicą (pomiędzy wlotem powietrza i chłodnicą) i pcha powietrze przez chłodnicę w kierunku silnika, najczęściej wykorzystywany jest do chłodnicy klimatyzacji. Wentylatory ciągnące, zdecydowanie popularniejsze, umieszcza się za chłodnicą (pomiędzy chłodnicą a silnikiem) w specjalnej obudowie i ciągną one powietrze sprzed chłodnicy w kierunku silnika. Rozróżnienie wentylatorów na pchające i ciągnące jest o tyle istotne, że mają one odpowiednio ukształtowane łopatki do swojej funkcji. W pierwszej kolejności należy podzielić napędy na mechaniczne i elektryczne. W pierwszym przypadku wentylator jest zamocowany na jednym z kół pasowych (często na napędzie pompy wodnej), napędzanych paskiem osprzętu. Wówczas mamy do czynienia tylko i wyłącznie z wentylatorem ciągnącym, ponieważ jest on umieszczony pomiędzy chłodnicą i silnikiem. Wentylatory napędzane są mechanicznie lub elektrycznie.
– mechaniczne:
- montowane bezpośrednio bez możliwości rozłączania (starsze modele silników), zazwyczaj na wałku wirnika pompy silników umieszczonych wzdłużnie.
- montowane z sprzęgłami (mechaniczne, elektromechaniczne i wiskotyczne) na wałku wirnika pompy uruchamiającymi wentylator wraz z wzrostem temperatury. W najczęściej spotykanym napędzie wentylatora sprzęgłem wiskotycznym wraz ze wzrostem temperatury powietrza opływającego sprzęgło rośnie temperatura lepkościowego oleju silikonowego wewnątrz obudowy sprzęgła powodując „zazębianie” sprzęgła i pracę wentylatora
– elektryczne: współcześnie bardzo często stosuje się napęd elektryczny, jest on całkowicie niezależny od pracy silnika, pozwala na pracę wentylatora nawet po unieruchomieniu motoru. Za włączanie wentylatora odpowiada najczęściej termowłącznik, tj. prosty czujnik, który pod wpływem określonej temperatury zamyka obwód elektryczny. Umieszcza się go w chłodnicy lub w jednym z przewodów układu chłodzenia. Nierzadko silniki mają więcej niż jeden bieg, a więc wraz z dalszym wzrostem temperatury włączają się kolejne biegi (prędkości) wentylatora.
Do awarii możemy zaliczyć uszkodzenie termowłącznika, spalenie silnika elektrycznego, zużycie lub wyciek oleju lepkościowego. Diagnozowanie u mechanika jest stosunkowo łatwe, wymiana poszczególnych elementów z reguły nie nastręcza wielu kłopotów.
Nagrzewnica
To urządzenie jest drugim po chłodnicy wymiennikiem ciepła, jej zadaniem jest dostarczanie ciepła do wnętrza auta. Pośrednio może służyć jako element chłodzenia silnika w sytuacjach krytycznych (korek na autostradzie w upalny dzień). Ustawienie jej na „maxa” i wentylatora na najwyższe obroty w połączeniu z otwartymi oknami skutecznie obniża temperaturę silnika. Oczywiście wszelkie nieszczelności dyskwalifikują ja z dalszego użytkowania.
Klimatyzacja
Jest to układ niezależny od układu chłodzenia, jego rolą jest schładzanie wnętrza pojazdu, jego używanie poprze większe zapotrzebowanie w energię skutkuje wzrostem pracy cieczy w układzie chłodzącym, paradoksalnie więc, w korku w upalny dzień zasadnym jej wyłączenie klimatyzacji w sytuacji kryzysowej. Nieszczelności w tym układzie nie mają wpływu na pracę układu chłodzenia.
Podsumowanie:
Oprócz opisanych powyżej elementów i potencjalnych awarii musimy pamiętać o podstawowym warunku – układ musi być szczelny. Przewody gumowe, opaski i uszczelki muszą być całe i sprawne. Wszelkie zawilgocenia, otarcia i wybrzuszenia muszą być wyeliminowane. Należy kontrolować poziom płynu w chłodnicy i zbiorniczku wyrównawczym, używać markowych płynów chłodniczych (woda powoduje zakamienienie układu i utratę sprawności). Przegląd drożności układu wentylowania chłodnicy warto wykonać przed dłuższą podróżą. Na utrzymanie pożądanej temperatury w układzie chłodzenia niebagatelny wpływ ma również styl jazdy, nerwowa jazda z dużą ilością przyspieszeń i hamowań generuje wyższą temperaturę. Ważnym jest też przy dłuższych podróżach zaplanowanie ich w godzinach porannych bądź wieczornych, pozwoli nam to w pewnym stopniu uniknąć niemiłych sytuacji.
Usytuowanie zbiornika wyrównawczego
Pozdrawiam terenowo.
Seba 4×4