Układ chłodzenia w samochodzie z silnikiem spalinowym (benzynowym albo wysokoprężnym) umożliwia pracę jednostki napędowej w optymalnych warunkach. Sprawny układ chłodzenia silnika ma wpływ na niskie spalanie i niską emisję spalin. Niesprawny może doprowadzić do uszkodzenia silnika i wypalenia uszczelki pod głowicą. Dlatego dziś przyjrzymy się, jak wygląda układ chłodzenia w samochodzie, jak działa i co się w nim psuje.

• Działanie układu chłodzenia w samochodzie
• Czym jest układ chłodzenia? Budowa układu chłodzenia w samochodzie
• Jakie rozróżniamy układy chłodzenia?
• Najczęstsze awarie układu chłodzenia w aucie

Teoretycznie, nazwa powinna wyjaśnić wszystko. Układ chłodzenia, czyli układ, który chłodzi silnik. Nazwa jest jednak nieco myląca. W praktyce wszystko wygląda odrobinę inaczej.

Działanie układu chłodzenia w samochodzie

Układ chłodzenia silnika uruchamia się zaraz po włączeniu silnika samochodu. Pompa cieczy chłodzącej jest wprawiana w ruch, za pomocą napędu rozrządu (paska rozrządu albo łańcucha rozrządu, w zależności od zastosowanej technologii). I to ona sprawia, że płyn chłodniczy zaczyna krążyć po układzie chłodzenia.
Najpierw płyn chłodniczy krąży po układzie zamkniętym, omijając chłodnicę. Dzięki temu silnik może się szybko rozgrzać. Płyn chłodniczy odbiera temperaturę od silnika, zatem dość szybko się nagrzewa. Kiedy płyn chłodniczy osiągnie odpowiednią temperaturę, otwiera się termostat. Wtedy płyn chłodniczy zaczyna krążyć po dużym obiegu, czyli przez chłodnicę.

Od tego momentu układ chłodzenia utrzymuje temperaturę roboczą silnika i chroni silnik przed przegrzaniem.

Chłodzenie silnika to nie wszystkie funkcje układu chłodzenia. Układ oddaje także ciepło poprzez nagrzewnicę, do wnętrza samochodu. Dzięki temu możliwe jest ogrzewanie kabiny auta.

Aby móc działać we właściwy sposób, układ chłodzenia musi być szczelny. Musi w nim także znajdować się odpowiednia ilość płynu chłodniczego. Sam płyn chłodniczy musi spełniać szereg wymagań. Musi być odporny na zamarzanie i na zagotowanie się (w nowoczesnych silnikach płyn chłodniczy osiąga wysoką temperaturę. Musi też chronić metalowe elementy układu chłodniczego przed korozją oraz gumowe (uszczelki) przed przedwczesnym zużyciem.

Czym jest układ chłodzenia? Budowa układu chłodzenia w samochodzie

Z jakich elementów składa się układ chłodzenia?

• Chłodnica – jest zamontowana z przodu samochodu. Główna część chłodnicy wykonana jest z metalu (np. z aluminium) i składa się z szeregu wąskich kanalików. Górna i dolna część chłodnicy mogą być wykonane z tworzywa sztucznego.

Jak działa chłodnica samochodowa?

W trakcie jazdy pęd powietrza chłodzi kanaliki chłodnicy, przez co płyn chłodniczy oddaje ciepło. Temperatura płynu chłodniczego spada, a temperatura powietrza wokół chłodnicy rośnie. Pęd powietrza jest odpowiednio ukierunkowany przez specjalny kształt wlotów powietrza w atrapie chłodnicy i w zderzaku auta.

• Wentylator chłodnicy. Jest zamontowany od strony silnika. Kiedy samochód stoi na postoju, w korku, albo porusza się z niską prędkością, pęd powietrza nie może schłodzić płynu w chłodnicy. Dlatego stosuje się wentylator, który włącza się w chwili, gdy płyn osiąga wyższą temperaturę.

Wentylator może być napędzany przez silnik elektryczny albo przez specjalne sprzęgło wiskotyczne, przekazujące napęd z silnika. Wentylator elektryczny uruchamia się wtedy, gdy czujnik temperatury płynu chłodzącego wykryje, że płyn jest zbyt gorący.

• Płaszcz wodny – to układ metalowych kanalików i metalowych rurek. Płyn, przepływając przez nie, odbiera nadmiar ciepła z silnika, zapobiegając przegrzaniu oleju silnikowego.
• Pompa płynu chłodniczego (pompa cieczy chłodzącej, potoczna nazwa: pompa wody). To prosty mechanizm, który jest napędzany przez pasek rozrządu albo łańcuch rozrządu (rzadziej przez pasek wieloklinowy). Pompa płynu chłodzącego składa się z metalowe wirnika, uszczelnień, łożysk i przyłączy.
  Po uruchomieniu silnika pompa zaczyna pracować, przez co nadaje płynowi chłodzącemu odpowiednie ciśnienie i wprowadza go w ruch, w całym układzie.
• Termostat. W starszych samochodach stosowane jest proste urządzenie, które składa się z zaworu z czujnikiem ciepła. Kiedy temperatura płynu chłodzącego osiąga wartość 90 – 110 st. C (w zależności od silnika), termostat się otwiera. Dzięki temu płyn chłodzący zaczyna krążyć po dużym obiegu, wraz z chłodnicą.

W nowoczesnych, współczesnych samochodach, stosowane są termostaty, sterowane elektronicznie. Termostat ma wbudowany zawór, sterowany elektronicznie poprzez sterownik silnika. Dzięki temu sterownik silnika może sterować temperaturą płynu chłodzącego, aby jednostka napędowa mogła być utrzymywana w optymalnej temperaturze przy różnym obciążeniu.

• Wymiennik ciepła znany jako nagrzewnica. To element, który wyglądem przypomina chłodnicę. Jest znacznie mniejszy. Płyn chłodniczy, który przepływa przez wymiennik ciepła, lekko się ochładza. Temperatura powietrza wokół nagrzewnicy wzrasta. Ciepłe powietrze jest pompowane do wnętrza auta za pomocą elektrycznego wentylatora (wentylatora nawiewu).
• Zbiorniczek wyrównawczy płynu chłodniczego. Ma za zadanie wyrównanie ciśnienia.
• Zawór regulacji temperatury ogrzewania. Steruje się nim z wnętrza kabiny. Dzięki temu można regulować temperaturę we wnętrzu pojazdu.
• Przewody gumowe i metalowe oraz przyłącza (króćce) – mają za zadanie zapewnienie szczelności i odpowiedniego przepływu płynu chłodniczego.
• Czujnik temperatury płynu chłodniczego – przekazuje informacje do sterownika silnika o tym, jaka jest temperatura w danym momencie.
• Wskaźnik temperatury płynu chłodzącego, na desce rozdzielczej.

Jakie rozróżniamy układy chłodzenia?

Opisany powyżej układ chłodzenia wodnego jest stosowany od bardzo wielu lat, praktycznie bez większych zmian. Zmiany dotyczyły jedynie większej wydajności układu, wprowadzenia czujników i elektronicznie sterowanych termostatów, a także ulepszonych składów płynów chłodniczych.

Współczesne płyny chłodnicze takie jak K2 Kuler są trwałe, odporne na zamarzanie w bardzo niskich temperaturach i równocześnie odporne na pracę w bardzo wysokich temperaturach.

W motocyklach z silnikami o mniejszej pojemności i w niektórych skuterach stosuje się jeszcze układ chłodzenia powietrznego (chłodzenie bezpośrednie). Silnik jest chłodzony podczas jazdy strumieniem powietrza.
W klasycznych samochodach, których silniki były chłodzone powietrzem, stosowano dodatkowo wentylator, generujący strumień powietrza na silnik. Wentylator mógł być zamontowany na przedłużeniu wału korbowego albo wałka rozrządu.

W samochodach elektrycznych także znajduje się układ chłodzenia. Skład płynu jest taki sam. Zadaniem układu chłodzenia w samochodzie elektrycznym jest chłodzenie silnika elektrycznego, chłodzenie elementów elektronicznych (np. falownika), a także chłodzenie i ogrzewanie baterii litowo-jonowych. Ogrzewanie baterii jest niezbędne w niskich temperaturach powietrza zewnętrznego.

Najczęstsze awarie układu chłodzenia w aucie

Awarie układu chłodzenia są skrajnie niebezpieczne. Dlaczego? Bo mogą doprowadzić do przegrzania silnika. Jeśli temperatura silnika wzrośnie powyżej określonej granicy, olej silnikowy zaczyna tracić właściwości ochronne.

Przez to elementy metalowe zaczynają trzeć o siebie i może dość do zatarcia silnika.
Zbyt wysoka temperatura pracy jednostki napędowej prowadzi także do uszkodzenia uszczelnień silnika: wypalenia uszczelki pod głowicą, uszkodzenia uszczelek wału korbowego i wałków rozrządu (simmerigów).

Płyn chłodniczy a awaria układu chłodzenia

Płyn chłodniczy ma wpływ na awarie układu chłodzenia. Jeśli jest stary, traci swoje właściwości ochronne. Przez to metalowe elementy układu (np. chłodnica) mogą zacząć korodować, aż zrobią się w nich dziury. Elementy z gumy z kolei (np. uszczelki pompy cieczy chłodzącej) mogą zacząć się kruszyć i tracić szczelność.

Płyn chłodniczy musi być odporny na zamarzanie.
Jeśli zamarznie w układzie, może go rozerwać. Płyn chłodniczy musi być również odporny na działanie wysokich temperatur.

Awaria termostatu w układzie chłodzenia

Jedną z najczęstszych awarii układu chłodzenia jest awaria termostatu.

W przypadku prostego termostatu (niesterowanego elektronicznie), objawy awarii są następujące:

• termostat zablokowany w pozycji zamkniętej: wysoka temperatura cieczy chłodzącej (patrz wskaźnik na desce rozdzielczej), przegrzewanie silnika, bardzo szybkie, wręcz błyskawiczne osiąganie przez silnik wysokiej temperatury pracy.
• termostat zablokowany w pozycji otwartej: problemy z osiągnięciem temperatury roboczej (patrz wskaźnik temperatury cieczy chłodzącej na desce rozdzielczej), wysokie spalanie)
• awaria termostatu sterowanego elektronicznie: błąd sygnalizowany przez diagnostykę pokładową.

Awaria chłodnicy

Najczęstsze awarie chłodnicy to:

• nieszczelność chłodnicy, spowodowana przez korozję, albo przez uszkodzenia mechaniczne (np. po kolizji).
• zapchanie chłodnicy kamieniem kotłowym i zmniejszenie przepływu płynu – powodem jest stosowanie wody zamiast płynu chłodzącego.
• uszkodzenie korka chłodnicy – awaria uszczelnienia albo uszkodzenie mechaniczne.

Uszkodzenie wentylatora w układzie chłodzenia

To groźna awaria, która może doprowadzić do przegrzania, w razie jazdy w korku albo w gorący dzień.

Najczęstsze powody awarii wentylatora to:

• w przypadku wentylatora ze sprzęgłem wiskotycznym: uszkodzenie sprzęgła wiskotycznego.
• w przypadku wentylatora napędzanego elektrycznie: uszkodzenie przewodów zasilania, awaria silnika, awaria czujnika temperatury płynu chłodzącego.

Awaria pompy cieczy chłodzącej

Pompa cieczy chłodzącej powinna być wymieniana przy każdej wymianie napędu rozrządu.
Najczęstsze awarie pompy cieczy chłodzącej dotyczą:

• zatarcia łożysk pompy cieczy chłodzącej – objawia się to hałasem podczas pracy pompy.
• utraty szczelności przez uszczelnienia pompy.
• zablokowania pompy na skutek zatarcia łożysk, co może doprowadzić do zerwania paska rozrządu.

Zapowietrzony układ chłodzenia

Do zapowietrzenia układu chłodzenia dochodzi najczęściej podczas wymiany płynu chłodzącego. Zapowietrzony układ chłodzenia nie może pracować z właściwą wydajnością.

Należy pamiętać o tym, że wszystkie części silnika oraz sama chłodnica będą bardzo gorące. Korek chłodnicy należy zakręcić dopiero po wystygnięciu silnika.

Uszkodzenie uszczelki pod głowicą a układ chłodzenia

Awarie układu chłodzenia mają bezpośredni wpływ na stan uszczelki pod głowicą. Zbyt wysoka temperatura pracy silnika powoduje, że kompozytowa uszczelka pod głowicą wypala się i traci szczelność. Na skutek utraty szczelności olej silnikowy zaczyna trafiać do układu chłodzenia. Przez to w płynie chłodniczym pojawiają się plamy oleju silnikowego. Układ nie pracuje z odpowiednią wydajnością, jego uszczelnienia i gumowe przewody są narażone na zniszczenie (ze względu na działanie oleju).

Rzadziej płyn chłodniczy trafia do oleju silnikowego, powodując jego rozrzedzanie i podwyższenie poziomu oleju. Pod korkiem wlewu oleju może pojawić się tłusta maź.

To bardzo niebezpieczna awaria, która może doprowadzić do zniszczenia silnika samochodu.

Układ chłodzenia ma bezpośredni wpływ na właściwe działanie silnika. Wszelakie uszkodzenia i awarie układu chłodzenia mogą doprowadzić do przyspieszonego zużycia albo zniszczenia jednostki napędowej na skutek zatarcia.

FAQ – najczęściej zadawane pytania o układ chłodzenia silnika

Czym objawia się awaria układu chłodzenia?

Oto najczęstsze objawy awarii układu chłodzenia:

• Wysokie wartości na wskaźniku temperatury płynu chłodniczego, na desce rozdzielczej
• Wycieki z układu
• Ubywający płyn chłodniczy
• Metaliczny hałas z silnika (awaria łożysk pompy)
• Silnik nie może osiągnąć temperatury roboczej, pomimo przejechania kilku kilometrów
• Do kabiny wlatuje tylko zimne powietrze (zapowietrzony układ)

Co zrobić w przypadku wycieku płynu chłodniczego?

• Uzupełnić poziom płynu przy zimnym silniku
• Sprawdzić, czy wycieki są widoczne
• Zastosować środek do uszczelniania układu chłodniczego (w przypadku małych wycieków)
• Odwiedzić warsztat