Płyn chłodniczy – Tak ważny, a tak niedoceniany

W zamierzchłych czasach automobilizmu silniki chroniono przed przegrzaniem bardzo prymitywnymi ze współczesnego punktu widzenia metodami, które opierały się na analogii do ludzkiego ciała: „jeżeli chłodny podmuch powietrza czy szklanka zimnej wody dają człowiekowi ukojenie podczas ciężkiej pracy, to z pewnością podobnie musi być z silnikiem”.

Wspomniany „chłodny powiew powietrza” okazał się wiatrem odnowy dla przemysłu motoryzacyjnego, podnoszącego się ze zgliszczy po drugiej wojnie światowej. Odchudzony portfel klienta przeszedł dietę przyprawiającą go niemal o anoreksję, a zniszczone kompleksy fabryk potrzebowały czasu i środków na odzyskanie pełni sił potrzebnych do produkcji szerokiego wachlarza podzespołów. Dla wspólnego interesu obu stron producenci musieli wymyślić sposób na to, by przy ograniczonej mocy przerobowej budować samochody w przystępnej cenie, starając się jednocześnie nie zbankrutować. Włoski Fiat 500, niemiecki Garbus czy francuski Citroen 2CV wywiązały się z tego zadania wzorowo – zmotoryzowały nie tylko swoje ojczyzny, ale także znaczną część globu.

Pomimo że każdy z tych samochodów miał kompletnie odmienny charakter, to u podstaw ich popularności stał ten sam przepis na sukces, czyli prostota. Nie jest więc dziwne, że każdy z tych modeli wyposażono właśnie w chłodzenie powietrzem. Niestety była to konieczność podyktowana jedynie względami ekonomicznymi, bo wydajność tego rodzaju układów chłodzenia była mizerna, a uzyskanie równomiernej temperatury silnika i jej efektywna regulacja graniczyła z cudem. Co gorsza, w przypadku pojazdów bez wymuszonego obiegu powietrza dmuchawą (np. motocykli) jazda w zatłoczonym mieście podczas upalnego lata mogła doprowadzić nawet do przytarcia silnika, ponieważ bez pędu powietrza nadmiar ciepła nie mógł być z niego w żaden sposób usunięty.

(R)ewolucja

Chłodzenie powietrzem przeszło na zasłużoną emeryturę, a przerzucenie się na układy cieczowe było dla motoryzacji krokiem porównywalnie ważnym do tego, jaki postawił Neil Armstrong na księżycu. Pomimo że rozmiary i stopień skomplikowania zespołu chłodzącego istotnie wzrosły, to nareszcie efekt wielu nieprzespanych nocy inżynierów skutecznie odprowadzał ciepło i nie był już uzależniony od kaprysu pogody. Ciekawym skutkiem ubocznym tego rozwiązania stał się znaczny wzrost komfortu pasażerów. Płaszcz wodny otulający blok jednostki napędowej zadziałał jak tłumik, w znacznym stopniu zmniejszając powstające drgania i hałasy, a nagrzewnica, podkradając niepotrzebny nadmiar ciepła, do dziś ratuje przed zamarznięciem w zimowe poranki tłumy zaspanych osób.

Choć często nazywana „wodą”, magiczna ciecz płynąca żyłami chłodnicy ma niewiele wspólnego z takim H₂O, z jakim mamy do czynienia na co dzień. Dzisiejsze płyny są istnym kompotem laboratoryjnym opartym o dobraną w precyzyjnych proporcjach mieszaninę glikolu etylowego lub propylenowego oraz wody destylowanej, powstrzymując się przed wrzeniem i zamarzaniem o kilkadziesiąt stopni lepiej od zwykłej wody. Tytaniczną pracę wykonuje też cały wachlarz niewidocznych gołym okiem dodatków zapobiegających korozji, pienieniu się, gromadzeniu kamienia kotłowego oraz chroniących elementy gumowe.

Gdzie kucharek sześć, tam nie ma czego zbierać z silnika

Kupując płyn chłodzący mamy możliwość wybrania gotowego roztworu lub koncentratu, który możemy rozcieńczyć samodzielnie. I tu pojawia się pytanie: jeżeli koncentrat jest w znacznej części alkoholem, to dlaczego go w ogóle trzeba rozcieńczać? Przecież to ciecz, która ma o wiele większą odporność na wrzenie i zamarzanie od wody, prawda?

O ile temperatura wrzenia teoretycznie mogłaby wzrosnąć, to mieszanina glikolu z zawartością wody mniejszą niż 40% zaczyna zachowywać się podczas niskich temperatur tak, jakby prawie w ogóle nie zawierała alkoholu, osiągając w krytycznym stężeniu nędzny wynik zamarzania przy -9 °C. W naszym kraju nie trzeba czekać na zimę stulecia, aby przy pomocy takiego „eliksiru” narazić blok jednostki napędowej na ryzyko rozsadzenia. Załóżmy jednak, że przeniesiemy się w taki zakątek świata, w którym temperatury poniżej zera są czymś absolutnie nieznanym. Czy nasza mikstura z czystego koncentratu będzie zbawiennym środkiem chroniącym przed przegrzaniem? Niestety, jedyne, co możemy w ten sposób osiągnąć to zrujnowanie naszego portfela i kompletną dewastację układu chłodzenia. Po pierwsze litr dobrego koncentratu potrafi kosztować nawet dwa razy więcej od gotowego płynu potrzebnego do zalania całego układu. Po drugie, to, co do tej pory sprzyjało, przy takim stężeniu zaczyna szkodzić: zbyt duża ilość dodatków antykorozyjnych działa żrąco na delikatne elementy układu chłodzenia, a sama ciecz – mimo że o wyższej temperaturze wrzenia – ma zdecydowanie gorszą przewodność cieplną, przez co nie oddaje tak chętnie nadmiaru gorąca, jak życzyłby sobie tego nasz silnik.

Złote proporcje

Glikol to wredne stworzenie, bo jego temperatura zamarzania nie spada liniowo, proporcjonalnie do ilości wody w mieszaninie. Jak mieć pewność, że to, co wlewamy do zbiorniczka wyrównawczego, będzie miało pożądane właściwości? Najlepiej kupić gotowy płyn chłodzący. Przy jego wyborze nie powinniśmy zbytnio przejmować się kolorem, ponieważ użyty barwnik nie zawsze wskazuje na konkretny rodzaj: płyny o różnych kolorach często można mieszać, bez żadnych przykrych konsekwencji. Tym, co powinno nas zainteresować, jest informacja, do której z trzech głównych rodzin należy płyn: IAT, OAT czy HOAT.

• IAT – płyny do starszych konstrukcji, których nie można stosować w nowszych samochodach ze względu na ich szkodliwy wpływ na aluminiowe elementy;
• OAT – płyny na bazie kwasów organicznych, spełniające wymagania nowoczesnych konstrukcji, które z powodzeniem mogą być stosowane również w starszych autach. Wyjątek stanowią pojazdy z lutowanymi układami chłodzenia;
• HOAT – obecnie najczęściej stosowane hybrydowe formulacje przeznaczone do aluminiowych układów chłodzenia. Podobnie jak płyny OAT charakteryzują się przedłużoną trwałością i można je wymieniać średnio co 5 lat lub 250 tys. km.

Wspomnianych okresów lepiej nie rozciągać, ponieważ płyn chłodzący z biegiem lat traci właściwości swoich dodatków, a jego temperatura wrzenia spada. Nawet jeśli uda się nam nie ugotować go, to i tak zwiększona ilość powstających pęcherzyków pary rozpocznie niewidoczny dla użytkownika samochodu proces destrukcji zwany kawitacją. Polega ona na „wydłubywaniu” od zewnątrz materiału, a najbardziej narażone są pompa wody i cylindry, najsilniej w skrajnych położeniach tłoka. Punkty zwrotne są miejscem powstawania największych wibracji i to tam mamy do czynienia z nasileniem tego zjawiska. W przypadku skrajnego zaniedbania kawitacja może zniszczyć pompę wody lub „przeżreć” tuleję cylindra na wylot, skutkując kuracją odchudzającą dla portfela i dłuższą lub krótszą przesiadką z Waszego ulubionego auta na środki komunikacji miejskiej.

Niestety na rynku wciąż oferowane są tanie płyny chłodzące marnej jakości, słaba jest też świadomość, że większość awarii silnika spowodowanych przez układ chłodzenia jest wynikiem użycia słabej jakości płynu. Dobrej jakości płyn, za którego wymianę zapłacić trzeba 50 złotych drożej, w perspektywie 5 lat kosztuje niespełna 3 grosze dziennie więcej, a może uchronić Wasz silnik i portfel przed katastrofą.