Układ chłodzenia

Chłodzenie jest niezwykle istotnym czynnikiem trwałości silnika. Wytwarzane przy spalaniu ciepło odprowadzane jest przez obieg wodny w takiej mierze, aby silnik stale pracował w dokładnie ustalonej temperaturze roboczej

Metoda chłodzenia

  • Płyn chłodzący, którego obieg jest wymuszony pompą wodną napędzaną paskiem zębatym jest stale przepom­powywany przez układ chłodzenia. O tym, którędy płyn chłodzący będzie przepływał przez liczne kanaliki i przewody, decyduje jego aktualna temperatura.
  • Przy zimnym silniku termostat zamyka przepływ do chłodnicy i obieg układu chłodzenia ogranicza się do silnika i wymiennika ciepła instalacji ogrzewania (mały obieg).
  • Przy temperaturze powyżej 92°C termostat otwiera duży obieg obejmujący również chłodnicę. Płyn chłodzący schładzany jest tam przez strumień powietrza owiewającego chłodnicę podczas jazdy lub wytwarzanego przez włączający się automatycznie wentylator.
  • Nadciśnieniowy układ chłodzenia

W zależności od silnika w układzie chłodzenia mieści się różna ilość płynu:

Silnik

1,4/1,6 l

1,8/2,0 l

Ilość płynu w układzie chłodzenia

5,7!

7,2!

  • Aby ta niewielka ilość płynu chłodzącego mogła przejąć większą ilość ciepła również przy maksymalnych prędkościach na autostradzie lub przy jeździe w terenie górzystym, musi znajdować się pod ciśnieniem. Przy temperaturze roboczej w układzie chłodzenia panuje nadciśnienie rzędu 1,2 -1,35 bara. Zwiększa to tempera­turę wrzenia płynu ze 100°C do ok. 120"C.

Utrzymanie właściwego ciśnienia w układzie chłodzenia jest zależne od:

  • zakrętki na zbiorniku wyrównawczym regulującej ciśnienie,
  • termostatu, który po osiągnięciu odpowiedniej temperatury przepuszcza płyn chłodzący przez chłodnicę.

Elementy układu chłodzenia silników

1,4/1,6 l (rys. lewy) i 1,8/2,0 l (rys. prawy):

1 - chłodnica,

2 i 3 - przewody z wodą chłodzącą od chłodnicy,

4 - termostat,

5 - pompa wody,

6 - zbiornik wyrównawczy

Kontrola poziomu płynu chłodzącego

Poziom płynu w zbiorniku wyrównawczym w komorze silnika należy kontrolować w regularnych odstępach czasu nawet w pojazdach wyposażonych w automatyczny układ kontroli, który sygnalizuje zbyt niski poziom płynu na wyświetlaczu.

  • Dokładna kontrola poziomu płynu chłodzącego możliwa jest jedynie przy wyłączonym silniku.
  • Poziom płynu widoczny jest przez przezroczyste ścianki zbiornika wyrównawczego także przy zakręconej zakrętce. Przy zimnym silniku powinien nieco przekraczać znacznik „KALT" (ZIMNY) - patrz fotografia wyżej.
  • Przy rozgrzanym silniku poziom płynu chłodzącego podnosi się, po ostygnięciu ponownie opada.

Uzupełnianie płynu chłodzącego

Utrata płynu chłodzącego jest oznaką zakłócenia lub uszkodzenia. Płyn ten nie ulega zużyciu i w zamkniętym obiegu chłodzenia nie może wyparować. Jedynie przy przegrzaniu silnika niewielka jego ilość może zostać wypchnięta przez zakrętkę

  •  Gdy zakrętka zbiornika wyrównawczego dokręcana jest przy gorącym silniku, należy zachować ostrożność, aby uniknąć poparzenia.
  • Przez rękawiczkę lub szmatkę powoli stopniowo odkręcać zakrętkę, najpierw o jeden obrót, co pozwoli na spokojne opadanie ciśnienia. Następnie odkręcić zupełnie i zdjąć nakrętkę.
  • Przez dolewanie wody, powoli rozcieńcza się płyn chłodzący, co pogarsza działanie środka przeciw zamarzaniu. Dlatego oprócz wody należy dolewać także trochę środka przeciw zamarzaniu.
  • Nie zalewać zbiornika wyrównawczego ponad znacznik (patrz poprzedni ustęp). Płyn chłodzący rozszerza się przy podgrzaniu i nadmierna jego ilość „ucieknie" z układu
  • Płyn chłodzący w mniejszych ilościach można dolewać zarówno przy ciepłym jak i przy zimnym silniku.
  • Przy znacznej utracie płynu chłodzącego i gorącym silniku nie należy dolewać zimnej wody. Przez nagłą zmianę temperatury może dojść do skrzywienia się głowicy cylindrów lub do pęknięcia korpusu silnika

WSKAZÓWKA: woda bez zawartości wapnia, woda deszczowa, destylowana (skroplona) czy odsolona (demonizowana) jest nieodpowiednia dla układu chłodzenia. Te rodzaje wody powodują większą korozję niż zwykła woda o niewielkiej zawartości wapnia, gdyż brak w nich naturalnych substancji neutralizujących.

Środek przeciw zamarzaniu

Konieczne chłodzenie silnika powoduje mieszanka ze środka przeciw zamarzaniu i antykorozyjnego oraz wody. Dlatego też lepiej mówić o płynie chłodzącym lub o chłodziwie. Stosunek składników mieszanki w warunkach europejskich powinien wynosić 1:1, zaś w krajach skandynawskich 2:3.

Silnik Zabezpieczenie przeciw zamarzaniu do temperatury Woda Środek przeciw zamarzaniu
1 ,4/1 ,6 l -25'C -35'C 3,8 l

2,85 l

1,9 l 2,85 l
1 ,8/2,0 l -25" C -35°C 4,8 l 3,6 l 2,4!

3,6 l

       

Jako środek przeciw zamarzaniu służy zwykle glikol etylenowy - płyn na bazie alkoholowej, który nie paruje. W płynie chłodzącym tak samo ważny jak środek przeciw zamarzaniu jest środek antykorozyjny. Zapobiega on tworzeniu się w układzie chłodzenia kamienia kotłowego, rdzy i innych produktów korozji, które są złymi prze­wodnikami ciepła czyli redukują chłodzenie silnika, co może doprowadzić do jego przegrzania. Dlatego nalany fabrycznie płyn chłodzący nie powinien być spuszczany na wiosnę i zastępowany wodą. Co prawda środek przeciw zamarzaniu utrudnia odprowadzanie ciepła, lecz za to zwiększa temperaturę wrzenia o ok. 5°C. Opel zaleca stosowanie własnego środka przeciw zamarzaniu ze specyfikacją General Motors GMEL 6368. Można jednak użyć każdego innego środka przeciw zamarzaniu zawierającego domieszkę środka antykorozyj­nego. Produkty różnych producentów dają się bez problemu mieszać. Na wszelki wypadek nie zaszkodzi zajrzeć do tabeli składników mieszanki płynu danego producenta.

Kontrola koncentracji środka przeciw zamarzaniu

Skuteczność środka przeciw zamarzaniu określa się za pomocą przyrządu pomiarowego zwanego areometrem. Mierzy się nim ciężar właściwy względnie gęstość płynu chłodzącego. Z uwagi na dodawanie różnej ilości środków antykorozyjnych, różny jest ciężar właściwy poszczególnych produktów przeciwdziałających zarrarza-niu. Dlatego do dokładnego pomiaru potrzebny jest areometr dostosowany do wlanego środka przeciw zamar­zaniu. W razie wątpliwości od wyznaczonej wartości należy odjąć tolerancję pomiarową rzędu 2 - 3°C

  • Należy odessać nieco płynu chłodzącego ze zbiornika wyrównawczego, aby wrzeciono areometru swobodnie pływało.
  • W zależności od ciężaru właściwego płynu wrzeciono zanurzy się w płynie głębiej lub płycej
  • Wskazanie można odczytać na skali przyrządu
  • Niektóre areometry mają wskazówki, na których można odczytać skuteczność środka przeciw zamarzaniu.

Regulacja koncentracji środka przeciw zamarzaniu

Często okazuje się, że przez dolewanie wody przy wysokiej temperaturze zamarzania koncentracja środkaj przeciw zamarzaniu staje się niewystarczająca. Wtedy należy dolać trochę środka przeciw zamarzaniu.

  • Podstawić pod samochód czystą miskę lub płaskie naczynie i spuścić podaną w tabeli ilość płynu chłodzącego.
  • Ewentualnie oczyścić najbliższe powierzchnie, aby do spuszczanego płynu chłodzącego nie dostał się brud, gdyż płyn zostanie ponownie użyty
  • Ponownie zamontować przewody chłodnicy
  • Wlać odpowiednią ilość nie rozcieńczonego środka przeciw zamarzaniu
  • Następnie dopełnić spuszczonym płynem.

Kontrola szczelności układu chłodzenia

  • Należy sprawdzić, czy szczelne są przewody na chłodnicy i silniku, również te cienkie, prowadzące do
    instalacji ogrzewania oraz do króćca przepustnicy w silniku 2,0 I.
  • Czy przewody nie są popękane? Ugniatając przewody wody chłodzącej skontrolować, czy nie są twarde lub skruszałe. Jeśli są - natychmiast wymienić.
  • Czy końcówki przewodów nie są za płytko naciągnięte na króćce?
  •  Czy dokręcone są śruby opasek zaciskowych?
  • Zardzewiałe opaski zaciskowe mogą „puścić" podczas jazdy i to przy pełnym ciśnieniu roboczym układu chłodzenia. Koniecznie wymienić!
  • W warsztacie szczelność układu chłodzenia kontroluje się za pomocą ręcznej pompki powietrza z ciśnieniomierzem.
  • Przyrząd ten zakłada się na zbiornik wyrównawczy, a następnie pompuje się do ciśnienia 1,0 bar.
  • Gdy ciśnienie nie opadnie w ciągu 1-2 minut oznacza to, że układ chłodzenia jest szczelny.

Chłodnica

Chłodnica składa się z lewego i prawego zbiornika wodnego z tworzywa sztucznego. Ze zbiorników wypływa płyn chłodzący przepływając przez rurki chłodnicy wykonane ze stopów lekkich, które w celu powiększenia powierzchni chłodzenia wyposażone są w żeberka chłodzące. Przez żeberka płyn chłodzący oddaje ciepło otoczeniu. Przy podejrzeniu o nieszczelność chłodnicy należy przeprowadzić w warsztacie wyżej opisaną kon­trolę ciśnienia. Gdy uszkodzenie jest oczywiste można samodzielnie zdemontować chłodnicę i zanieść do naprawy do warsztatu

Wskazówka : modele z termostatem i termostatyczne sterowanym wentylatorem chłodnicy osiągają swą temperaturę roboczą  znacznie szybciej. Zasłanianie osłony {wlotu) chłodnicy nie tylko nie poprawi sytuacji , lecz może stworzyć  zagrożenie przegrzania silnika przy pełnym obciążeniu (na autostradzie), nawet gdy temperatura zewnętrzna  zbliżona jest do zera. Zasłanianie wlotu chłodnicy ma sens dopiero przy temperaturze niższej  niż ~-20"C^.

Czyszczenie chłodnicy

  • Zdemontować osłonę chłodnicy
  • Zaschnięte resztki owadów spryskać środkiem rozpuszczającym białko.
  • Po zadziałaniu środka spłukać go delikatnym strumieniem wody od tylnej strony chłodnicy. Ostre szczotki lub twarde narzędzia mogą uszkodzić płytki chłodnicy.
  • Skierować strumień  także na otwory wokół wentylatora chłodnicy.
  • Przy wyłącznym stosowaniu środka przeciw zamarzaniu z domieszką środka antykorozyjnego nie jest konieczne czyszczenie wnętrza chłodnicy specjalnymi środkami

Spuszczanie płynu chłodzącego

  • Odczekać, aż silnik ostygnie, w przeciwnym razie istnieje groźba poparzenia
  • Otworzyć zakrętkę zbiornika wyrównawczego
  • Podstawić szerokie naczynie na spuszczany płyn chłodzący
  •  Poluzować opaskę i zdjąć przewód z dolnego króćca chłodnicy.
  • W celu spuszczenia całego płynu chłodzącego należy zdjąć przewód płynu chłodzącego z przegrody czołowej prowadzący do instalacji ogrzewania

Napełnianie i odpowietrzanie układu chłodzenia

Mimo spuszczenia płynu chłodzącego w układzie pozostaje go jeszcze trochę, dlatego nalewana ilość może być nieco mniejsza niż to podano w tabeli na stronie 60.

  • Silniki 1,6/1,8 l: wykręcić czujnik temperatury z kolektora ssącego {fot. dolna na następnej stronie).

  • Wszystkie silniki: najpierw nalać środek przeciw zamarzaniu, a następnie dolać wody o możliwie niewielkiej zawartości wapnia.

  • Poziom płynu powinien odznaczać się nieco nad oznakowaniem „KALT" (zimny).\

  • Gdy w silniku 1,4/1,6 l w płynie chłodzącym wypływającym z otworu w kolektorze nie będzie bąbelków powietrza, można ponownie wkręcić czujnik tempera­tury i założyć na czujnik końcówkę przewodu.

  • Ewentualnie należy skorygować poziom płynu chłodzącego.

  • Zakręcić zakrętkę na zbiorniku wyrównawczym.

  • Uruchomić silnik i odczekać, aż włączy się elektryczny wentylator chłodnicy.

  • Następnie wyłączyć silnik i uzupełnić brakujący płyn chłodzący

Termostat

Temperatura wody opływającej silnik nie powinna być zbyt niska. Właściwa temperatura robocza w układzie nadciśnieniowym wynosi ponad 100°C.

Termostat decyduje o tym, czy płyn chłodzący będzie chłodzony w chłodnicy, czy też nie, tzn. czy płyn chłodzący będzie cyrkulować w małym, czy w dużym obiegu.

Który obieg zostanie przyłączony, zależy wyłącznie od temperatury płynu chłodzącego. W ten sposób tempe­ratura robocza pozostaje w przybliżeniu bez zmian.

Działanie termostatu

  • Przełączaniem termostatu steruje tuleja wypełniona specjalnym woskiem i zamocowany na niej talerz zaworu. Przy rozgrzanym płynie chłodzącym wosk staje się płynny, zwiększa swą objętość i otwiera tym samym talerz zaworu.
  • Im bardziej wzrasta temperatura płynu chłodzącego, tym bardziej termostat zwiększa dopływ zimnej wody do chłodnicy, zamykając jednocześnie mały obieg.
  • Gdy podczas jazdy temperatura wody opadnie poniżej przepisanej wartości roboczej, wtedy sprężyna na termostacie dociska talerz zaworu w kierunku „zamknięty" i odcina przepływ przez chłodnicę tak długo, aż płyn chłodzący osiągnie ponownie wystarczającą temperaturę.

Demontaż termostatu

Demontaż zakleszczonego termostatu w silniku 1,4/1,6 l przeprowadzany w drodze jest niemożliwy bez dobrze wyposażonej skrzynki narzędziowej. Termostat znajduje się z przodu silnika, za osłoną paska zębatego. W in­nych silnikach termostat znajduje się z prawej strony obok kolektora wydechowego, w głowicy cylindrów. De­montaż przebiega tu bez problemów

  •  Spuścić płyn chłodzący do naczynia.

  • Silnik 1,4/1,6 l: poluzować pasek klinowy alternatora.

  •  W pojazdach ze wspomaganiem kierownicy odkręcić pompę wspomagającą z korpusu silnika

  • Zdemontować pasek zębaty.

  • Zdemontować koła walka rozrządu. Odkręcić tylną
    osłonę paska zębatego i odchylić na bok.

  • Odkręcić śruby mocujące obudowę termostatu
    i zdjąć obudowę.

  •  Wyjąć termostat z korpusu silnika.

  • Przy montażu włożyć w korpus silnika nowy pierścień uszczelniający. Śruby dokręcać momentem 10 Nm.

  • Silnik 1,8/2,0 l: zluzować opaskę i zdjąć przewód z wodą chłodzącą z króćca wylotowego.

  • Wykręcić króciec wylotowy z głowicy cylindrów i zdjąć razem z termostatem.

  • Docisnąć mocno talerz sprężyny, obrócić termostat i zdjąć z króćca wylotowego.

  • Uszkodzony termostat wymieniany jest razem z króćcem wylotowym wody.

  • Przy montażu użyć nowego pierścienia uszczelniającego. Śruby dokręcać momentem 8 Nm.

  • Po montażu napełnić i odpowietrzyć układ chłodzenia.

Kontrola termostatu

Za pomocą termometru można we własnym zakresie skontrolować, czy termostat otwiera się przy przepisowej temperaturze

  • Zdemontować termostat.

  • Zawiesić termostat w garnku z wodą i podgrzać
  • Skontrolować, czy przy temperaturze 92'C zawór podnosi się ze swego gniazda (przy temperaturze 107°C powinien być całkowicie otwarty).

W silnikach 1,8/2,0 l termostat (1) zawieszony jest na zaczepach (strzałka) w króćcu wylotowym (2). W celu odhaczenia należy mocno wcisnąć talerz sprężyny termostatu, przekręcić termostat i zdjąć z króćca

Pompa wodna

Płyn chłodzący pompowany jest w układzie chłodzącym i utrzymywany w ten sposób w obiegu przez pompę wodną. Pompa zamontowana jest we wszystkich wersjach z przodu silnika i napędzana przez pasek zębaty. Pompa wodna jest bezobsługowa, a gdy stanie się nieszczelna lub też zacznie wydawać odgłosy „mielenia", musi zostać wymieniona (naprawa jest niemożliwa).

WSKAZÓWKA: pompa wodna może ulec awarii z powodu nieszczelności. Z początku tylko trochę kapie z obudowy, lecz w krótkim czasie dochodzi do znacznej utraty płynu chłodzącego. Dlatego natychmiast po wykryciu nieszczelności pompy wodnej, należy ją wymienić

Demontaż pompy wodnej

  • Spuścić płyn chłodzący do naczynia.
  • Zdjąć pasek klinowy z alternatora.
  • W silniku 1,4/1,6 l ze wspomaganiem kierownicy odkręcić koło pasowe z pompy wspomagającej.
  • Odkręcić pompę wspomagającą od korpusu silnika.
  • Zdemontować osłonę paska zębatego.
  • Ustawić wał korbowy silnika na moment zapłonu 1 cylindra.
  •  Odkręcić śruby ustalające pompę wodną. Poluzować pasek zębaty i zdjąć z koła zębatego pompy wodnej. Zdjąć pompę wodną.
  • Oczyścić powierzchnie uszczelniające korpusu silnika.
  • Przy montażu zakładać pompę wraz z nową uszczelką.
  • Wkręcić ręcznie śruby pompy.
  • Założyć pasek zębaty zwracając uwagę na fazy rozrządu.
  • Naprężyć pasek zębaty.
  • Momenty dokręcania: pompy wodnej do korpusu silnika w modelu 1,4/1,6- 8 Nm, w modelu 1,8/2,0 l 25 Nm; pompy wspomagającej do korpusu silnika 30 Nm;koła pasowego do pompy wspomagającej - 25 Nm

Pompa wodna (strzałka) w Astrze znajduje się za osłoną paska zębatego. Do demontażu należy zdjąć osłonę paska zębatego oraz sam pasek

Wentylator chłodnicy

Astra ma napędzany elektrycznie wentylator chłodnicy, który włącza się tylko w razie potrzeby. Oszczędza się przy tym moc silnika, czyli również paliwo.Z prawej strony pod chłodnicą - w stosunku do kierunku jazdy - zamontowany jest wyłącznik termiczny. Ten. wrażliwy na temperaturę wyłącznik włącza wentylator chłodnicy, gdy przepływający płyn chłodzący przekracza określoną temperaturę. Tak samo wyłącza on wentylator, gdy temperatura płynu chłodzącego na dole chłodnicy spadnie poniżej określonej wartości

Wyłącznik termiczny wentylatora chłodnicy

W silniku 1,4/1,6 l wyłącznik termiczny włącza wentylator chłodnicy przy temperaturze ok. 100°C i wyłącza go przy temperaturze ok. 95°C. Gdy temperatura włączenia zostanie osiągnięta, styk we włączniku zamyka obwód wentylatora chłodnicy powodując jego włączenie. Wentylator otrzymuje prąd tylko przy włączonym zapłonie przez zacisk 15 A z wyłącznika zapłonu (ze stacyjki).

W silniku 1,8/2,0 l elektryczny wentylator chłodnicy ma dwustopniowy układ elektryczny. Przy odpowiedniej temperaturze włączenia pierwszy styk wyłącznika termicznego zamyka obwód wentylatora chłodnicy. W obwo­dzie tym wlutowany jest rezystor obciążeniowy redukujący napięcie, dzięki któremu wentylator obraca się z pręd­kością obrotową o połowę mniejszą niż normalna. Gdy temperatura płynu chłodzącego wzrośnie jeszcze bar­dziej, wyłącznik termiczny zamyka drugi obwód; prąd omija rezystor obciążeniowy, silnik elektryczny otrzymuje napięcie nie zredukowane i wiatrak wentylatora obraca się z pełną prędkością.

Uszkodzony wentylator chłodnicy

Uszkodzony wentylator chłodnicy może doprowadzić do nadmiernej temperatury płynu chłodzącego. Może do . tego dojść tylko przy dłuższej pracy na biegu jałowym, jak np. przy jeździe w mieście w godzinach szczytu lub przy eksploatacji samochodu w terenie górzystym. Uszkodzenie wentylatora nie musi wcale oznaczać końca jazdy:

  • Gdy silnik nieco ostygnie, można na średnich obrotach, zachowując możliwie równe tempo, dojechać do najbliższego warsztatu; obserwować przy tym wskaźnik temperatury.

  • Natomiast powolna jazda i jazda na biegu jałowym są niebezpieczne dla silnika, gdyż wtedy przez płytki chłodnicy prawie wcale nie przepływa powietrze chłodzące silnik. Gdy ze względu na ruch uliczny nie można uniknąć powolnej jazdy, należy natychmiast odszukać przyczynę usterki i ewentualnie zmostkować wyłącznik termiczny.

Wyłącznik termiczny (2) wentylatora chłodnicy zamontowany jest w Astrze z prawej strony na dole chłodnicy (1). Wyłącznik termiczny włącza i wyłącza wentylator chłodnicy w zależności od temperatury płynu chłodzącego