Pierwszą wadą silnika spalinowego jest wytwarzanie ogromnej ilości ciepła. Drugą – że pracuje on w dość wąskim zakresie temperatur. Silnik należy więc nieustannie chłodzić.

Chłodnice cieczy – zasady działania, różnice, usterki, porady montażowe

Chłodnica jest ważnym elementem systemu utrzymującego właściwą temperaturę pracy silnika i z tego powodu jej uszkodzeń nie można bagatelizować. Od czasów Wilhelma Maybacha, który w 1900 r. wynalazł chłodnicę ulową, w konstrukcji tego wymiennika ciepła poczyniono znaczne postępy. Głównymi elementami chłodnicy są tzw. rdzeń i umieszczone z jego obu stron zbiorniki cieczy. W rdzeniu zachodzi proces wymiany ciepła między płynem chłodzącym silnik a powietrzem atmosferycznym. Rdzeń składa się z rurek, na ogół o przekroju eliptycznym, pokrytych powłoką antykrozyjną. Między rurkami, przez które przepływa płyn chłodniczy, umieszczone są faliście uformowane kawałki blachy, zwane lamelami lub żaluzjami. Przede wszystkim kształt lameli, ich gęstość oraz ukształtowanie powierzchni (np. dodatkowe nacięcia), a także materiał, z jakiego są wykonane, np. miedź, aluminium, mają wpływ na oddawanie ciepła. Rurki i lamele scala z obu boków blacha utrzymująca całą konstrukcję. Końcówki rurek są łączone z odpowiednimi otworami w blasze, do której z obu stron mocowane są zbiorniki cieczy, wykonane z blachy lub tworzywa sztucznego. W zbiornikach ciecz chłodząca jest wprowadzana i odprowadzana od rdzenia. Istotny szczegół w konstrukcji chłodnicy to sposób łączenia rurek i lameli, mający wpływ nie tylko na przenoszenie ciepła między rurkami a lamelami, lecz także na sztywność i odporność na drgania całej konstrukcji.

Z  tych powodów w chłodnicach do pojazdów ciężarowych stosuje się technologię spiekania aluminium (brazed), w której rurki i lamele połączone są przez nadtopienie zewnętrznej warstwy aluminium. W tańszej technologii (mechanical aluminium) między okrągłymi rurkami umieszczone są płaskie, aluminiowe blaszki, które dotykają rurek chłodnicy. Z badań wynika, że lekką i tanią konstrukcję przy odpowiedniej wydajności cieplnej i odporności na wstrząsy mają chłodnice, których rdzenie wykonane są z aluminium.

Obniżenie temperatury płynu chłodzącego następuje w wyniku przepływu cieczy chłodzącej przez rdzeń, w którym ciepło płynu oddawane jest rurkom przepływowym, lamelom, a  na końcu przepływającemu przez chłodnicę powietrzu. Na wydajność chłodzenia ma również wpływ ilość rurek w rdzeniu oraz odległość między nimi. Zdaniem firmy Nissens wydajność cieplna chłodnicy, w której odległość między rurkami wynosi 5 mm, jest szacunkowo o 25% wyższa w stosunku do chłodnicy z rurkami położonymi w odległości 10 mm.

Typowym uszkodzeniem chłodnic, powstałym na skutek nieprawidłowego sposobu czyszczenia lub mycia wodą pod wysokim ciśnieniem, są powyginane lamele. Zdarzają się też uszkodzenia rdzenia lub zbiorników w wyniku niewłaściwego montażu lub uszkodzeń mechanicznych. Zbiorniki plastikowe mogą być rozsadzane przez zbyt wysokie ciśnienie cieczy lub z powodu przegrzania. Uszkodzenia całego układu chłodzącego mogą wynikać ze stosowania niewłaściwego płynu chłodzącego, płynu złej jakości lub zużytego.

Typowym błędem serwisu czy też firmy użytkującej pojazd jest poszukiwanie najtańszego rozwiązania problemu cieknącej chłodnicy. Większość nowych, markowych chłodnic oferowana jest na rynku w bardzo dobrych cenach i dlatego rozwiązania tymczasowe, polegające na łataniu rdzenia chłodnicy lub klejeniu zbiorników plastikowych są tymczasowe i ostatecznie zawsze zwiększają koszty użytkownika. Awaria tak naprawionej chłodnicy, zwłaszcza za granicą, generuje znacznie wyższe nakłady, nie wspominając o ewentualnych kosztach naprawy przegrzanego silnika, niż jednorazowa wymiana chłodnicy uszkodzonej na nową z gwarancją. Uszczelniacze chłodnic w postaci środka chemicznego, oferowane na stacjach benzynowych, potrafią tymczasowo uszczelnić chłodnicę, jednak krążąc w układzie, mogą zapchać drobne kanały nagrzewnicy kabinowej – jedno naprawią a drugie popsują.

Zakup nowej chłodnicy jest prosty i polega na wybraniu właściwego modelu z katalogu producenta na podstawie danych identyfikacyjnych pojazdu. Podczas wymiany należy najpierw ustalić powód uszkodzenia dotychczasowej chłodnicy, a następnie skontrolować stan gumowych połączeń chłodnicy z nadwoziem, przewodów i ich zacisków. Twarde, stare przewody płynu chłodzącego mogą przenosić za duże wibracje na plastikowe króćce nowej chłodnicy. Montaż nowej chłodnicy należy przeprowadzać ostrożnie, by nie uszkodzić delikatnych lameli. Układ należy przepłukać czystą wodą, a następnie zalać zalecanym przez producenta płynem chłodniczym i odpowietrzyć.

Artykuł pochodzi z czasopisma Inter Truck nr 3 Wrzesień 2013