Czym właściwie jest układ chłodzenia silnika? Z jakich elementów jest zbudowany i jaką pełni funkcję? Czym grozi jego awaria i do czego może doprowadzić jego nieprawidłowa eksploatacja? Między innymi o tym dowiecie się z tego artykułu.

1.     Dlaczego układ chłodzenia jest tak ważny dla silnika?

Przede wszystkim trzeba zdać sobie sprawę z tego jak ekstremalne warunki panują wewnątrz silnika naszego samochodu. Każdy wybuch wewnątrz cylindrów generuje ogromną temperaturę. Do tego dochodzi tarcie pracujących elementów czy rozgrzane spaliny, które z cylindrów trafiają do kolektora i dalej do układu wydechowego. Poza tym pamiętajmy, że silnik pracuje w bardzo różnym zakresie obrotów, przy różnym obciążeniu i w naprawdę zróżnicowanych warunkach – na mrozie czy podczas upałów. Gdyby nie posiadał on sprawnego układu chłodzenia nie byłby w stanie utrzymać stałej, bezpiecznej temperatury przez co bardzo szybko uległby awarii z powodu przegrzania.

Mówiąc w dużym skrócie, układ chłodzenia odpowiada zatem za utrzymanie silnika w optymalnej dla niego temperaturze – najpierw musi pomóc w jak najszybszym jej osiągnięciu, a następnie utrzymać ją bez względu na panujące warunki.

2.     Z czego składa się układ chłodzenia?

Najważniejsze elementy układu chłodzenia to:

  1. chłodnica,
  2. zbiornik wyrównawczy płynu,
  3. pompa wody,
  4. wentylator (elektryczny lub mechaniczny),
  5. termostat,
  6. nagrzewnica wnętrza.
  • Chłodnica stanowi najważniejszy i zarazem najbardziej charakterystyczny element układu. Pełni ona funkcję wymiennika ciepła i odpowiada za obniżanie temperatury przepływającego przez nią płynu. Jak jest zbudowana? W dużym uproszczeniu z rurki pozawijanej tak, by przepływający przez nią płyn musiał pokonać jak najdłuższą drogę – rurka ta jest otoczona cienkimi, gęsto ułożonymi blaszkami, które pomagają odprowadzać z niej ciepło. Ponieważ chłodnica najczęściej jest zamontowana w przedniej części samochodu, podczas gdy samochód się porusza, między blaszkami i rurkami przepływa zimne powietrze, które “wyciąga” temperaturę z płynącego wewnątrz niej płynu. W efekcie temperatura płynu, który opuszcza chłodnicę jest znacznie niższa niż tego, który do niej trafia.
  • Zbiornik wyrównawczy, jak sama nazwa wskazuje odpowiada za wyrównywanie poziomu płynu w układzie – jest to niezbędne ponieważ płyn chłodniczy w zależności od temperatury zwiększa lub zmniejsza swoją objętość i różnice w jego poziomie mogą być dość znaczące. Gdy temperatura i objętość płynu rośnie, jego nadmiar jest oddawany do zbiornika. Gdy maleje – jest z niego pobierany.
  • Pompa wody odpowiada za wprawienie płynu chłodniczego w ruch. To właśnie ona tłoczy płyn z silnika do chłodnicy “wysysając” go tym samym ze znajdujących się w bloku silnika kanałów. Gdyby nie pompa, płyn stałby nieruchomo przez co silnik nie byłby w stanie efektywnie odprowadzać ciepła (blisko cylindrów płyn by się gotował podczas gdy w chłodnicy wciąż miałby niską temperaturę).
  • Wentylator to najczęściej urządzenie elektryczne, będące w stanie działać z różną prędkością (najczęściej posiada 2 lub 3 biegi). Wentylator jest zamontowany na chłodnicy, a w zależności od tego, z której jej strony się znajduje może pchać, lub zasysać powietrze (to jednak zawsze porusza się od chłodnicy w stronę silnika). Wentylator zapewnia więc dodatkowy przepływ powietrza gdy samochód stoi (na przykład w korku), lub gdy ruch powietrza jest niewystarczający do odpowiedniego chłodzenia płynu. W zależności od tego jak wydajne jest chłodzenie, wentylator może pracować z niską lub wysoką prędkością. W niektórych modelach samochodów (między innymi starszych modelach BMW) można spotkać również wentylatory mechaniczne sterowane za pomocą sprzęgła wiskotycznego. Są one najczęściej zamontowane na kole pasowym pompy wody, a ich prędkość jest uzależniona od prędkości obrotowej silnika (dodatkową regulację ich prędkości odpowiada wspomniane sprzęgło wiskotyczne, które zaciska lub rozluźnia połączenie z silnikiem ze względu na temperaturę). To rozwiązanie jest jednak skutecznie wypierane przez wentylatory elektryczne.

Mówiąc o wentylatorze warto wspomnieć jeszcze o włączniku termicznym, który nim steruje – najczęściej w układzie znajduje się czujnik, który włącza lub wyłącza wentylator w zależności od temperatury płynu. Jeśli temperatura wzrośnie powyżej określonego poziomu (sygnał, że chłodnica nie radzi sobie z chłodzeniem płynu) włączy on pierwszy bieg wentylatora. Jeśli temperatura nadal będzie rosnąć, to po osiągnięciu kolejnego progu wentylator przełączy się na wyższy bieg.

  • Termostat to z kolei element układu chłodzenia, który steruje przepływem płynu chłodniczego w układzie. W zależności od temperatury płynu może on albo zablokować jego przepływ przez chłodnicę, albo też go umożliwić. Gdy temperatura płynu jest niska, termostat zamyka dopływ płynu do chłodnicy, dzięki czemu płyn krąży tylko w obrębie silnika i nie jest dodatkowo chłodzony. Pozwala to na znacznie szybsze rozgrzanie silnika i sprawia, że szybciej uzyskuje on optymalną temperaturę pracy (a to bardzo ważne zimą). Gdy zaś płyn osiągnie już odpowiednią temperaturę, termostat otwiera się i płyn zaczyna swobodnie płynąć przez chłodnicę. Jeśli jego temperatura spadnie poniżej określonego poziomu, termostat znów się zamknie.
  • Nagrzewnica to ostatni z ważniejszych elementów układu – jest ona zbudowana bardzo podobnie do chłodnicy, jednak w przeciwieństwie do niej, jest zamontowana we wnętrzu samochodu. To właśnie ona odpowiada za jego ogrzewanie podczas chłodnych dni. Gorący płyn przepływa przez nią, a zamontowany pod deską rozdzielczą wentylator odbiera z niej ciepło i wtłacza je poprzez kanały nawiewów do kabiny.

3.     Typowe usterki układu chłodzenia

Z reguły usterki w układzie chłodzenia nie zdarzają się zbyt często i bardziej niż z nieprawidłowej eksploatacji wynikają one po prostu ze zużycia się elementów układu.

Do najważniejszych i najczęstszych awarii należą przede wszystkim wszelkiego rodzaju wycieki płynu chłodniczego. Powodów może być wiele – od niedokręconego czy też nieszczelnego korka, przez który wydostaje się płyn, poprzez uszkodzenie chłodnicy albo nagrzewnicy, nieszczelności gumowych przewodów aż po uszkodzoną uszczelkę pod głowicą (płyn dostaje się wtedy do cylindrów, gdzie jest spalany i dostaje się do oleju oraz wydechu). Jeśli więc zauważymy, że w zbiorniku wyrównawczym brakuje płynu, od razu powinna zapalić się nam lampka ostrzegawcza.

Do typowych usterek układu chłodzenia należą również uszkodzenia termostatu – jeśli termostat zablokuje się w pozycji otwartej, płyn będzie przez cały czas płynął przez chłodnicę, przez co silnik będzie zdecydowanie dłużej się nagrzewał (a to wpływa zarówno na wyższe spalanie jak i jego żywotność, ponieważ zimny silnik jest gorzej smarowany i mniej wydajny). Jeśli z kolei termostat zablokuje się w pozycji zamkniętej, płyn w ogóle nie trafi do chłodnicy przez co silnik zwyczajnie się przegrzeje.

Dość często zdarzają się także awarie pompy wody (jej uszkodzenie powoduje brak przepływu płynu i szybki wzrost temperatury – w efekcie również prowadzi to więc do przegrzania silnika). Awaria pompy jest najczęściej spowodowana albo jej zużyciem/zatarciem (temu zazwyczaj towarzyszy wyciek płynu w jej obrębie), albo też zerwaniem się napędzającego ją paska.

Może przydarzyć się nam również awaria samego czujnika temperatury – samochód najczęściej wykorzystuje kilka takich czujników (inny odpowiada za działanie wskaźnika na desce rozdzielczej, a inny dostarcza informacji o temperaturze płynu silnika). Jeśli uszkodzeniu ulegnie ten odpowiedzialny za dostarczanie danych do komputera, sterownik może przełączyć się w tryb awaryjny albo będzie działał jakby silnik cały czas był niedogrzany (a to wpływa między innymi na zwiększenie dawki paliwa i co się z tym wiąże – wyższe spalanie).

4.     Jakie są najczęstsze objawy awarii układu chłodzenia ?

Do najważniejszych objawów awarii układu chłodzenia można zaliczyć:

  1. przegrzewanie lub niedogrzewanie się silnika (w tym nienaturalnie długie nagrzewanie),
  2. wahania temperatury (na przykład opadanie wskaźnika temperatury podczas spokojnej jazdy),
  3. ubytek płynu chłodniczego i plamy pod samochodem,
  4. mocne “kopcenie” z wydechu (biały dym),
  5. niewłączanie się wentylatora chłodnicy (nawet przy wysokiej temperaturze),
  6. pojawienie się oleju lub sadzy w zbiorniku wyrównawczym.

5.     Naprawiać samodzielnie, czy udać się do warsztatu?

Jeśli dysponujemy podstawową wiedzą i narzędziami, oraz jesteśmy w stanie samodzielnie określić przyczyny problemu, możemy spróbować naprawić układ chłodzenia we własnym zakresie. Powinniśmy bez większego problemu poradzić sobie z wymianą uszkodzonego przewodu, zerwanego paska pompy czy niedziałającego czujnika temperatury.

Jeśli jednak nie jesteśmy pewni co do diagnozy, albo podejrzewamy poważniejszą awarię, zdecydowanie lepiej oddać samochód w ręce specjalisty. Przede wszystkim trzeba mieć świadomość, że awaria układu chłodzenia może bardzo szybko doprowadzić do całkowitego zniszczenia silnika – jeśli dopuścimy do jego przegrzania, uszkodzeniu może ulec uszczelka pod głowicą, sama głowica (pod wpływem zbyt wysokiej temperatury może się wygiąć lub pęknąć), a w ekstremalnych wypadkach silnik może ulec zatarciu.

Druga sprawa to kwestia wymiany kolejnych elementów układu “na czuja” bez rzeczowej diagnostyki – takie rozwiązanie reguły bardzo kosztowne i nie mają po prostu większego sensu. Jeśli nie jesteśmy pewni czy zawiódł czujnik, wentylator czy może termostat, lepiej oddać samochód w ręce mechanika, który szybko namierzy przyczynę problemu i sprawnie ją rozwiąże.

Trzeba mieć świadomość, że nieodpowiednio przeprowadzona naprawa może przysporzyć nam naprawdę wielu poważnych problemów – wystarczy, że nieodpowiednio odpowietrzymy układ, albo źle dokręcimy opaski zaciskowe i możemy mieć nieplanowany postój na poboczu.