Skupimy się na układzie chłodzenia z obiegiem cieczy wymuszonym pompą cieczy oraz sterowanych termostatem. Obiegi samoczynne tak zwane termosyfonowe czy grawitacyjne w Polsce wyszły z użytku wraz z FSO Syreną model 103. Nie ma zatem potrzeby wyjaśniania ich obsługi.
Wraz z temperaturą woda (podobnie jak wiele innych cieczy, gazów i ciał stałych) zwiększa swą objętość. Skutkiem tego zmienia się jej stosunek objętości do masy. Kilogram wody w temperaturze 10°C zajmuje objętość jednego litra. W temperaturze 100°C ten sam kilogram wody będzie zajmować już 1,04 litra, czyli 104% swej objętości przy 10°C. Obniża się zatem gęstość wody, czyli ciężar przypadający na tę samą objętość. Zjawisko to wykorzystano właśnie przy układach chłodzenia samoczynnych. Woda gorąca jako lżejsza samoczynnie unosi się na powierzchni, podczas gdy chłodniejsza woda (cięższa) opada na dno.
Układ chłodzenia - wykres/ J. Gembara
Ta sama cecha ma jeszcze jedną konsekwencję.
We współczesnych układach chłodzenia pojawiły się dwa obiegi: mały, w którym przy zamkniętym termostacie ciecz krąży jedynie w obrębie płaszcza wodnego silnika, pomijając chłodnicę, oraz duży, kiedy po otwarciu termostatu w obieg włączana jest chłodnica.
Starsi kierowcy (oraz rzecz jasna właściciele klasyków) wiedzą, że w upalne dni trzeba czasem w trasie dolać wody do chłodnicy. Gorąca woda, zwiększając swą objętość, musi znaleźć ujście. Przy zastosowaniu cieczy niezamarzającej ubytki są jeszcze większe niż samej wody, jako że ciecz taka cechuje się większą rozszerzalnością temperaturową dochodzącą do 10%. Ujście to zapewnia jej zawór parowo-powietrzny w korku chłodnicy, który otwiera się pod działaniem ciśnienia i upuszcza wodę/parę wodną na zewnątrz. Kiedy silnik ostygnie, ciecz na powrót zmniejszy swą objętość, zaworek podciśnieniowy z miększą sprężynką wpuści do chłodnicy powietrze. Tym sposobem cieczy ciągle ubywa.
Znając tę uciążliwą cechę, konstruktorzy zastosowali układy chłodzenia zamknięte, które nie wymagają już tak częstego dolewania cieczy chłodzącej. Realizuje się je na dwa sposoby:
- Układ ze zbiorniczkiem rezerwowym posiada króciec w kołnierzu korka, podłączony do dodatkowego zbiorniczka rezerwowego. Po rozgrzaniu, kiedy ciecz zwiększa swoją objętość, zawór w korku chłodnicy upuszcza jej nadmiar do zbiorniczka. Po ostygnięciu nie będzie do chłodnicy wpuszczane powietrze, a zasysana będzie ciecz chłodząca ze zbiorniczka i układ po zmniejszeniu się objętości wystudzonej cieczy nadal pozostanie w pełni zalany. Zbiorniczek rezerwowy może znajdować się poniżej poziomu cieczy w chłodnicy, a ciecz w nim się znajdująca nie osiąga temperatury cieczy chłodzącej podczas pracy silnika. Dlatego nie grozi nam poparzenie, jeśli otworzymy taki zbiorniczek przy rozgrzanym silniku.
- Układ ze zbiorniczkiem wyrównawczym. W takim rozwiązaniu chłodnica zazwyczaj w ogóle nie ma korka, a zbiorniczek wyrównawczy musi znajdować się wyżej niż chłodnica.
Układ chłodzenia - rysunek/ Układ chłodzenia - zdjęcie
Znajdująca się w nim ciecz osiąga temperaturę i ciśnienie cieczy chłodzącej podczas pracy silnika. Dlatego otwarcie zbiorniczka wyrównawczego na rozgrzanym silniku grozi poparzeniem! Można go bezpiecznie otworzyć dopiero po ostygnięciu silnika.
Zwykle nawet mechanicy nie rozróżniają tych dwóch rozwiązań i oba rodzaje zbiorniczków nazywają „wyrównawczymi”. Jedyną czynnością obsługową współczesnych układów chłodzenia (prócz sezonowej kontroli temperatury zamarzania płynu) jest sprawdzanie wyraźnie zaznaczonego poziomu znajdującej się w nim cieczy chłodzącej. Niewielkie ubytki na skutek odparowywania wody są zjawiskiem normalnym. Jeśli po otwarciu maski sami nie mamy pewności czy patrzymy na zbiorniczek rezerwowy, czy też wyrównawczy, to dla pewności zaczekajmy z jego otwarciem, aż silnik ostygnie i dopiero wtedy możemy bezpiecznie dolać wody destylowanej, aby uzupełnić poziom.
mgr inż. Jacek Gembara
CZYTAJ TAKŻE: