Układ chłodzenia: jak jest zbudowany i jak działa? Jakie są najczęstsze przyczyny usterek i czym się objawiają

W tym artykule wyjaśniamy czym jest układ chłodzenia i jakie są najczęstsze przyczyny jego awarii. Podpowiadamy też jak dbać o auto, aby zminimalizować ryzyko problemów z układem chłodzenia.

Jaką rolę pełni układ chłodzenia w samochodzie?

Wbrew nazwie układ chłodzenia nie chłodzi, ale ma za zadanie utrzymanie właściwej temperatury, aby silnik mógł pracować w optymalnych warunkach. Co oznacza, że zabezpiecza go przed przegrzaniem, a także „pilnuje”, aby nie był niedogrzany. Idealna temperatura pracy silnika wynosi pomiędzy 90°C – 100°C. Sprawny układ chłodzenia chroni przed zaparciami tłoka w cylindrze oraz przedwczesnymi zapłonami i zapewnia właściwą formę smarowania.

Pobocznym zadaniem układu chłodzenia jest ogrzewanie kabiny pasażerskiej. Dzięki temu można np. szybko odparować szyby.

Jak zbudowany jest układ chłodzenia?

Budowa i zasada działania układu chłodzenia nie jest skomplikowana. Składa się on z kilku elementów:

• chłodnicy zamontowanej z przodu samochodu, która jest zbudowana z szeregu wąskich kanalików powiększających powierzchnię wymiany ciepła, dwóch kanałów doprowadzającego gorącą ciecz w górnej części i odprowadzającego już schłodzoną w dolnej oraz zaworu chroniącego chłodnicę przed wysokim ciśnieniem rozgrzanego płynu
• wentylatora, czyli wiatraka umieszczonego przed chłodnicą lub za nią, może on być napędzany przez silnik elektryczny albo sprzęgło wiskotyczne, przekazujące napęd z silnika
• metalowych kanalików i rurek, przez które przepływa płyn chłodniczy
• pompy płynu chłodzącego, potocznie nazywaną pompą wody, która składa się z metalowego wirnika, uszczelnień, łożysk i przyłączy
• termostatu z zaworem sterowanym elektronicznie przez sterownik sinika albo ze wbudowanym czujnikiem temperatury (w starszych autach)
• wymiennika ciepła, czyli nagrzewnicy
• wskaźnika temperatury płynu chłodniczego na desce rozdzielczej
• zbiornika wyrównawczego, który zgodnie z nazwą wyrównuje poziom płynu w zależności od objętości cieczy

Ważnym elementem układu chłodzenia jest płyn do chłodnic, który krąży po układzie.

Jak działa układ chłodzenia silnika?

Układ chłodzenia uruchamia się zaraz po włączeniu silnika. Pasek albo łańcuch rozrządu wprawia w ruch pompę, która nadaje płynowi chłodzącemu odpowiednie ciśnienie i wtłacza go w układ. Najpierw ciecz krąży po układzie małym, omijając chłodnicę, co sprawia, że silnik szybko się nagrzewa. Płyn odbiera temperaturę od silnika, dzięki czemu szybko się grzeje. Kiedy osiągnie odpowiednią temperaturę, otwiera się termostat, a płyn chłodniczy zaczyna krążyć po dużym obiegu, czyli przez chłodnicę.

W chłodnicy traci ciepło poprzez pęd powietrza z zewnątrz lub wytworzone przez wentylator i schłodzony powraca do obiegu. Trafia do silnika i rozpoczyna kolejne okrążenie. W ten sposób układ utrzymuje temperaturę roboczą silnika i chroni go przed przegrzaniem.

Rodzaje układów chłodzenia

Zasadniczo układ chłodzenia można podzielić na bezpośredni i pośredni. Chłodzenie bezpośrednie stosuje się obecnie tylko w motocyklach. Polega ono na tym, że silnik chłodzony jest powietrzem, które w wyniku ruchu pojazdu trafia od razu do cylindrów. Pośredni układ chłodzenia występuje w systemach, gdzie pośrednikiem między silnikiem oddającym ciepło a chłodzącym go powietrzem jest ciecz.

Awarie układów chłodzenia – najczęstsze przyczyny

Najczęstszymi przyczynami awarii układu chłodzenia są uszkodzenia mechaniczne, zużycie jednego z elementów doprowadzające do przegrzania bądź niedogrzania silnika oraz zaniedbania kierowców względem wyboru płynu chłodniczego.

Stary płyn chłodniczy traci stabilność chemiczną i swoje właściwości, a to oznacza, że przestaje chronić układ przed rdzewieniem, łatwiej zamarza i osiąga temperaturę wrzenia. W efekcie może dojść do poważnej awarii jednostki napędowej. Błędem wielu kierowców, jest też wlewanie niewłaściwego środka do zbiorniczka, co może skończyć się także kosztowną naprawą.

Najczęstsze problemy układu chłodzenia to:

• uszkodzenie termostatu, które objawia się wysoką temperaturą płynu (termostat zablokowany w pozycji zamkniętej) albo problemem z osiągnięciem temperatury roboczej przez silnik i wysokim zużyciem paliwa (termostat zablokowany w pozycji otwartej)
• usterki chłodnicy: nieszczelność elementu spowodowana przez korozję lub uszkodzenia mechaniczne; zapchanie kamieniem kotłowym i zmniejszenie przepływu płynu będące efektem stosowania wody zamiast płynu; uszkodzenie korka chłodnicy
• uszkodzenie wentylatora spowodowane awarią sprzęgła wiskotycznego albo elektryki (jeśli jest napędzany silnikiem elektrycznym)
• awaria pompa wody, która wynika zwykle z zatarcia łożysk pompy, utraty szczelności oraz zablokowania pompy na skutek zatarcia łożysk

Zdarza się, że niesprawny układ chłodzenia powoduje uszkodzenie uszczelki pod głowicą. Zbyt wysoka temperatura pracy silnika sprawia, że uszczelka wypala się i traci szczelność. W efekcie olej silnikowy przedostaje się do układu chłodzenia, a układ przestaje być efektywny. Jeśli usterka nie zostanie w porę zdiagnozowana, a uszczelka wymieniona, to właściciel auta musi się liczyć ze zniszczeniem silnika.

Po czym poznać uszkodzenie układu chłodzenia?

Najbardziej zauważalnym objawem awarii układu chłodzenia jest przegrzanie silnika. Informuje o tym zapalająca się kontrolka sygnalizująca zbyt wysoką temperaturę płynu chłodniczego. W takiej sytuacji należy natychmiast zatrzymać się w bezpiecznym miejscu. Przyczyną może być zapowietrzony układ chłodzenia, zanieczyszczona chłodnica, uszkodzony termostat albo wentylator.

Z kolei brak ogrzewania kabiny świadczy o niedogrzaniu silnika, co może być spowodowane ubytkiem albo wyciekiem płynu chłodniczego.

Innym zauważanym objawem awarii jest wyciek płynu chłodniczego. Jeśli spod przedniej części samochodu kapie na ziemię ciesz, to może to oznaczać uszkodzenie chłodnicy, pompy lub jednej z uszczelek w układzie. Warto wiedzieć, że płyn chłodniczy ma bardzo charakterystyczny zapach, zupełnie inny od reszty, co ułatwia identyfikację problemu.

Najbardziej niebezpiecznym objawem jest dym spod maski. Ma to miejsce, kiedy kierowca przegapi inne objawy usterki. Dym świadczy o przegrzaniu silnika oraz nadtapianiu się gumowych i plastikowych elementów jego obudowy.

Jak serwisować i dbać o układ chłodzenia?

Ponieważ awaria układu chłodzenia może doprowadzić do poważnych uszkodzeń, należy natychmiast po stwierdzeniu nieprawidłowości w jego pracy, umówić się z mechanikiem na diagnostykę i naprawę. Powinno się również regularnie sprawdzać stan układu podczas okresowych przeglądów auta. Mechanik wtedy skontroluje stan paska klinowego, oceni chłodnicę, działanie pompy wodnej i zajrzy w miejsca, gdzie najczęściej pojawiają się wycieki płynu chłodniczego. Należy też przeanalizować pracę czujnika temperatury cieczy, podpinając komputer pokładowy do urządzenia diagnostycznego.

Właściciel samochodu powinien też regularnie sprawdzać chłodnicę. Ta część, aby była skuteczna, musi być czysta i pozbawiona zanieczyszczeń. Dlatego należy systematycznie oczyszczać ją z zalegających warstw błota, liści i brudu. Dzięki temu chłodnica zachowa dłuższą żywotność i wydajność.

Kolejną czynnością, o jakiej nie może zapominać właściciel auta, jest regularna kontrola ilości płynu chłodzącego i jego wymiana (zgodna z zaleceniami producenta).

Ciecz chłodząca powinna znajdować się w zbiorniczku wyrównawczym między poziomem minimalnym a maksymalnym. Niedobór może prowadzić do przegrzania silnika, a nadmiar do zbyt dużego ciśnienia w układzie. Płyn chłodniczy należy też regularnie wymieniać, ponieważ z czasem traci swoje właściwości. W zależności od rodzaju płynu zaleca się wymianę co 2 do 5 lat.

Podczas wymiany płynu może dojść do zapowietrzenia układu chłodzenia. Jest to naturalny proces. Po prostu pęcherzyki powietrza dostają się do systemu wraz z cieczą. Obecność gazu skutkuje szybszym nagrzewaniem się silnika. Jak odpowietrzyć układ chłodzenia? Jak silnik będzie zimny, trzeba odkręcić korek wlewowy, uruchomić silnik i obserwować powierzchnię płynu. Widoczne bąbelki świadczą o zapowietrzeniu chłodnicy. W międzyczasie należy dolewać płynu, aż powierzchnia będzie gładka.

FAQ

Jaka jest rola układu chłodzenia?

Rolą układu chłodzenia jest zapewnienie silnikowi optymalnej temperatury oraz ogrzewanie kabiny pasażerskiej.

Z jakich elementów zbudowany jest układ chłodzenia?

Typowy układ chłodzenia składa się z następujących elementów: chłodnicy, termostatu, wentylatora chłodnicy, pompy, zbiornika wyrównawczego, nagrzewnicy oraz gumowych i metalowych przewodów.

Jakie są objawy uszkodzeń układów chłodzenia?

Najczęstsze objawy awarii układu chłodzenia to: wskazująca czerwone pole wskazówka wysokości temperatury płynu chłodniczego lub świecąca się kontrolka temperatury, wyciek płynu chłodniczego, metaliczny hałas dochodzący z silnika, brak ogrzewania w kabinie, trudności z osiągnięciem temperatury roboczej przez silnik.

Jakie są typy układów chłodzenia?

Wyróżnia się dwa rodzaje układów chłodzenia – pośrednie i bezpośrednie.