diagnostika a opravy chlazení spalovacích motorů

diagnostika a opravy chlazení spalovacích motorů

DIAGNOSTIKA A OPRAVY
CHLAZENÍ
SPALOVACÍCH MOTORŮ
© Zdeněk Vlasák, 2003
OBSAH
OBSAH .........................................................................................................................................................................2
CHLAZENÍ MOTORŮ................................................................................................................................................3
Kontrola chladící soustavy. .......................................................................................................................................3
TĚSNOST CHLADÍCÍHO SYSTÉMU ........................................................................................................................5
ÚDRŽBA ......................................................................................................................................................................7
OPRAVY ......................................................................................................................................................................8
CHLADÍCÍ KAPALINY ............................................................................................................................................11
Tuzemské chladící kapaliny. ...................................................................................................................................11
Fridex Special......................................................................................................................................................11
Fridex Super ........................................................................................................................................................11
Fridex D 824 HS .................................................................................................................................................11
Fridex Eko ...........................................................................................................................................................11
VÝMĚNA CHLADÍCÍ KAPALINY ..........................................................................................................................12
OTÁZKY ....................................................................................................................................................................12
© Zdeněk Vlasák, 2003
CHLAZENÍ MOTORŮ
Kapalinné i vzduchové chlazení motoru má umožnit rychlé dosažení optimální provozní teploty motoru a její trvalé
udržení při všech provozních podmínkách. Při nízkých teplotách na stěnách válců dochází nadměrnému opotřebení
pístních kroužků a válců. Opotřebení pístních kroužků při teplotě chladící kapaliny 30°C je asi osmkrát větší nežli
při teplotě 80°C, naopak po překročení teploty 170°C na stěnách válců může dojít ke ztrátě mazacích schopností
oleje. Dalším úkolem chladící soustavy je vytápění vozidel v zimním období a u některých motorů také předehřev
vzduchu nasávaného do motoru. Teplota chladící kapaliny je rovněž důležitým vstupním signálem pro zařízení
ovládající chod motoru.
obrázek 1 Kapalinové chlazení motoru
1) Hadice vedení teplého vzduchu 2) Těleso výměníku tepla pro vytápění vozidla 3) Kolo ventilátoru pro vytápění
vozidla 4) Motor ventilátoru pro vytápění vozidla 5) Hadice přívodu kapaliny pro vytápění vozidla 6) Vodní
plášť motoru 7) Spalovací prostor 8) Hadicová objímka 9) Ovládací ventil vytápění vozidla 10) Těsnění komory
termostatu 11) Termostat 12) Výstupní hrdlo chladící kapaliny 13) Hadice k chladiči 14) Čerpadlo chladící
kapaliny 15) Řemen pohonu ventilátoru 16) Krycí plech ventilátoru 17) Lopatkové kolo ventilátoru 18) Víčko
chladiče 19) Chladič 20) Hadička přepadu 21) Zásobní nádržka chladící kapaliny 22) Chladič hydraulické
kapaliny pro převodovku 23) Spojka pohonu ventilátoru
Kontrola chladící soustavy.
Kontrolu množství chladící kapaliny provádíme při studeném motoru a respektujeme značky určující minimální,
maximální, nebo optimální výšku hladiny v chladiči nebo zásobní nádržce. Máme na paměti že se vzrůstající
teplotou chladící kapaliny se zvětšuje i její objem. Značky udávají hladinu kapaliny při teplotě 20°C, neuvádí-li
výrobce jinak. Ve víčku zásobní nádržky nebo chladiče je umístěn přetlakový a podtlakový ventil. Přetlakový ventil
umožňuje zvýšením tlaku v soustavě udržení chladícího oběhu v činnosti jak ve vyšších nadmořských výškách, tak
i při místním ohřátí kapaliny nad teplotu 100°C. Přes podtlakový ventil je naopak vzduch z atmosféry doplněn po
opětném vychladnutí a zmenšení objemu chladící kapaliny. Motor je rovněž oběma ventily chráněn před
poškozením kavitací.
© Zdeněk Vlasák, 2003
obrázek 2 Víčko s přetlakovým a podtlakovým ventilem
Pro správnou činnost chladící soustavy je nezbytné její úplné naplnění a pečlivé odvzdušnění. Při této činnosti se
řídíme postupem udaným výrobcem vozidla. Je-li odvzdušnění soustavy obtížné, snažíme se zajistit aby místo
kterým vzduch ze soustavy odpouštíme, bylo pokud možno nejvýše umístěným bodem chladícího systému
s nepřetržitým spádem k jeho ostatním částem. Vzduch v soustavě podstatně výkon chlazení soustavy omezí, nebo
jej zcela vyřadí z provozu. Zavzdušněné prostory jsou navíc vystaveny zvýšené korozi.
obrázek 3 Přístroje pro vyprázdnění a naplnění chladicí soustavy
© Zdeněk Vlasák, 2003
Pro usnadnění práce při vypouštění a při plnění chladícího systému se s výhodou používá přístrojů vytvářejících
podtlak kterým je stará kapalina ze soustavy vysáta a který velmi usnadní naplnění novou kapalinou.
TĚSNOST CHLADÍCÍHO SYSTÉMU
Těsnost soustavy zjistíme vizuálně, menší netěsnosti lze často objevit až po zkoušce těsnosti soustavy zkušebním
přetlakem. Toto provádíme při studené chladící kapalině s využitím přípravku umožňujícího připojení vnějšího
zdroje tlaku ( např. stlačený vzduch). Tímto způsobem vyloučíme při hledání netěsného místa nebezpečí opaření.
Přípravek sestává např. z ruční tlakové pumpy s přesným tlakoměrem doplněné připojovacími adaptéry. Těmito
nástavci se přístroj spojí s hrdlem chladiče, vyrovnávací nádržky, nebo s uzávěrem těchto nádob. Při kontrole
přetlakových ventilů se připojují některé uzávěry přímo na těleso pumpy. Po napojení přístroje se pumpou
v soustavě vytvoří zkušební přetlak udávaný výrobcem (obvykle 80 až 140 kPa). Jestliže dochází k nadměrnému
poklesu tlaku (např. soustava neudrží přetlak 100 kPa po dobu dvou minut) je systém netěsný. Potom zbývá
vyhledat poškozené místo vně nebo uvnitř motoru a provést jeho opravu.
obrázek 4 Přístroj pro natlakování chladícího
systému
Ubývá-li chladící kapalina a není-li patrná vnější netěsnost v okruhu, jedná se zřejmě o únik dovnitř motorového
prostoru. Za klidu motoru může jít o průnik kapaliny do prostoru mazacího okruhu, sacího či výfukového potrubí
nebo do spalovacího prostoru. Za chodu motoru se netěsnost chladícího okruhu do prostorů ve kterých je vyšší
provozní přetlak (např. do spalovacího prostoru, výfukového kanálu a tlakových kanálů mazací soustavy) naopak
projeví průnikem stlačených plynů nebo oleje do chladícího okruhu. V prvém případě říkáme že motor „fouká“ do
chladící kapaliny, v případě druhém je chladící kapalina kontaminována motorovým olejem. V případě
automatických převodovek nebo retardérů s výměníkem tepla napojeným na kapalinové chlazení motoru je možný
též průnik hydraulického oleje.
Při masivním úniku spálených plynů do chladící soustavy, poškozené místo po demontáži hlavy motoru snadno
objevíme. Tato závada se projeví rychlým přetlakem a přehřátím chladící kapaliny, která potom vystřikuje
z chladiče nebo z plnící nádržky. Je-li však trhlina ve spalovacím prostoru nepatrná, může být nárůst tlaku
v soustavě velmi pomalý, kapalina „vaří“ až po ujetí několika desítek km a místo závady nelze po demontáži motoru
často vůbec objevit. V tomto případě je účelné diagnostikovat válec motoru na kterém se závada objevuje a teprve
potom zahájit demontáž.
Při hledání místa závady postupujeme následujícím způsobem :
1/ Na motoru vytvoříme viditelnou vodní plochu na které budeme sledovat četnost výskytu tvořících se
vzduchových bublin. Může to být hladina v hrdle demontovaného termostatu, nebo použijeme průhlednou hadici
kterou připojíme na výstup chladící vody z motoru (např. pro topení).
© Zdeněk Vlasák, 2003
2/ Je-li to možné vyřadíme pohon vodního čerpadla, nejlépe demontáží hnacího řemenu.
3/ Nastartujeme motor, ponecháme jej na volnoběžných otáčkách a sledujeme únik vzduchových bublin.
4/ Postupně za chodu motoru vyřazujeme jednotlivé válce z provozu (odpojením přívodu paliva, u vozidel bez
katalyzátoru zkratováním svíčky, případně blokováním uzavření některého z ventilů.
5/ Válec po jehož vyřazení se výskyt bublin podstatně omezí, nebo zcela ustane, je válcem na kterém dochází k
hledanému úniku plynů.
U vozidel s kapalinou chlazeným kompresorem může být zdrojem přetlaku v chladícím systému též netěsný
kompresor.
Dalším možným způsobem jak potvrdit únik spalin do chladícího pláště motoru je použití analyzátoru výfukových
plynů v prostoru nad hladinou kapaliny v zásobní nádržce. Je nutno postupovat velmi opatrně, abychom nasátím
chladící kapaliny nepoškodili drahý přístroj. Zde je možné upevnit gumičkou kolem hrdla nádržky neprodyšný sáček
vhodné velikosti a nasát vzorek vzduchu otvorem v sáčku s ústím sondy v bezpečné vzdálenosti nad hladinou.
obrázek 5 Diagnostický přístroj s detekční kapalinou
Bezpečnější metodou je zjištění přítomnosti kysličníku uhličitého v chladící kapalině pomocí detekční kapaliny.
Nasajeme vzduch z chladiče nebo ze zásobní nádržky. V případě netěsnosti změní testovací kapalina svoji barvu
z modré na žlutou u benzinových a z modré na zelenou u naftových motorů.
Kontrolu chladící kapaliny z hlediska mrazuvzdornosti provádíme např. hustoměrem do kterého vsuneme
příslušný plovák. Máme na paměti, že hustoměr je přesný pouze při teplotě na kterou je jeho stupnice kalibrována
(např. 20°C). Při měření hustoty chladící kapaliny o teplotě pod bodem mrazu naměříme podstatně větší hustotu,
nebo naopak po jízdě při ohřátém motoru naměříme hustotu podstatně menší.
obrázek 6 Přístroj pro optické měření hustoty chladící kapaliny
© Zdeněk Vlasák, 2003
Jiným, pohodlnějším způsobem kontroly koncentrace chladící kapaliny je použití optického zařízení, stejného jako
pro kontrolu elektrolytu v akumulátorech. Na prizma přístroje umístíme kapku chladící kapaliny a na připojené
stupnici přečteme přímo hodnotu mrazuvzdornosti ve °C.
ÚDRŽBA
Údržba chladící soustavy spočívá v kontrole množství chladící kapaliny, kontrole napnutí a stavu hnacích řemenů
vodního čerpadla a ventilátorů, případně přimazání jejich ložisek předepsaným tukem. U vodních čerpadel se
používá tuk který po určitou dobu odolává zničujícím účinkům vody. Dále je nutno dbát na čistotu chladiče, u
vzduchem chlazených motorů potom samozřejmě na čistotu chladících žeber a správnou a úplnou montáž krycích
plechů. Během provozu sledujeme na teploměru správnou funkci termostatu. Je-li pro regulaci teploty motoru
použito rolet, clon, či klapek regulujících proudění vzduchu chladičem a motorem dbáme na funkčnost i dobrý stav
těchto zařízení.
Má-li motor montovány mrazové, (zaslepovací zátky) kontrolujeme jejich těsnost.
obrázek 7 Čistota chladících žeber je podmínkou správné funkce chlazení vzduchem
Diagnostiku chladící soustavy můžeme s výhodou provádět pomocí bezkontaktního teploměru snímajícího
infračervené vyzařování. Takto zjistíme rozložení teplotních polí v motoru, chladiči i spojovacích vedeních a dle
naměřených hodnot posoudíme možná místa závady. Hledáme místa na nichž je oběh chladící kapaliny přerušen
ucpáním či zavzdušněním nebo omezen např. zlomením hadice.
© Zdeněk Vlasák, 2003
OPRAVY
Při opravách dbáme zásad bezpečnosti práce – teplota chladící kapaliny se u soustav s přetlakem pohybuje
v horní části systému nad 100°C. Otevření víčka u takto zahřáté soustavy je provázeno okamžitým
odpařením celého objemu přehřáté kapaliny, což může neopatrnému pracovníkovi způsobit oslepení, nebo
minimálně velmi bolestivé opaření. Máme též na paměti že ve většině jsou chladící kapaliny silně toxické a
jejich případné požití může být pro lidský organismus smrtelné.
Použijeme-li při opravě pro stažení hadic ocelové pásky, montujeme vždy nové a navíjíme je na závlačku nebo
utahovací šroub zásadně spodem. Je-li páska navinuta opačným směrem, dojde k uvolnění spoje a úniku chladící
kapaliny. Montujeme–li na hadici objímku stahovanou např. šroubem, použijeme vždy objímku správného rozměru
pro daný průměr hadice a šroub řádně, ale samozřejmě s citem, (utahovací moment 2,5 až 3 Nm), dotáhneme.
Utahovací moment naprázdno má být přibližně 0,5 Nm. Oblast momentu naprázdno (modré pole) nesmí splývat
s oblastí utahovacího momentu (zelené pole). Destrukce závitu nastane již při 6 Nm. Stahovací objímky jsou
nabízeny v rozměrové řadě pokrývající všechny používané průměry hadic. Je výhodné, použijeme-li stahovací
objímku u které je rozměr stahovaného průměru hadice přibližně ve středu na objímce vyznačených rozměrů.
obrázek 8 Stahovací objímka se šnekovým závitem v rozměrech 8x12, 10x16, 12x22, 16x27, 20x32, 25x40 atd.
Zvláštní pozornost a opatrné zacházení si vyžadují díly chladícího systému (chladiče, vývody) vyrobené z plastů.
S rostoucí počtem najetých km vzrůstá obvykle jejich křehkost a neopatrná manipulace může vyústit ve velmi
nepříjemná překvapení.
Chladiče jsou vyrobeny z ocelových plechů, barevných kovů, hliníkových slitin, nebo z plastů. Netěsnosti zjistíme
ponořením uzavřeného chladiče do nádoby s vodou a jeho naplněním stlačeným vzduchem. Chladiče lze opravit
pájením, nebo lepením. Používá se měkké i tvrdé pájení. U chladičů z hliníku a plastů potom lepení s použitím
dvousložkového epoxidového lepidla nebo speciálního lepidla nanášeného po jeho rozehřátí. V prodeji jsou
přípravky které brání úniku chladící kapaliny drobnými netěsnostmi. Funkční částice utěsňovacího přípravku jsou
kapalinou zaneseny do místa úniku kde vznikající trhlinku ucpou. Dlouhodobým a spolehlivým řešením je však
v případě opakujících se netěsností pouze důkladná oprava nebo výměna chladiče.
Povrch chladičů je pro zlepšení přenosu tepla opatřen černou barvou. Teplota kapaliny by měla klesat rovnoměrně
ve směru proudění kapaliny chladičem úhlopříčně, nebo shora dolů v závislosti na umístění vstupního a výstupního
hrdla. Nalezneme-li místo které vykazuje znatelně odlišnou teplotu, budeme volit mezi vypláchnutím, vyčištěním,
nebo výměnou chladiče.
Průchod vzduchu chladičem může být rovněž ucpán, zejména poletujícími papíry a obaly, zbytky rostlin, nebo
hmyzu. Na výstupu z chladiče bychom měli naměřit teplotu kapaliny přibližně o 10-15°C nižší nežli na vstupu.
Dochází-li k přehřívání motoru a je-li teplota na výstupu výrazně nižší nežli na vstupu do chladiče, bude jádro
chladiče pravděpodobně ucpané. V prodeji je řada přípravků které slouží k výplachu chladiče a k čištění celé
chladící soustavy, odstraňují rez a usazeniny, zlepšují účinnost chladící soustavy. Nepovede-li se chladič uvolnit ani
výplachem, ani prouděním kapaliny v opačném směru, musíme jej rozebrat a vyčistit, není-li toto možné, zbývá
© Zdeněk Vlasák, 2003
pouze výměna. Příliš nízká teplota kapaliny může být též způsobena vymontováním či nedovíráním termostatu,
nebo jeho záměnou za termostat s nižší otevírací teplotou.
Nejčastější závadou vodních čerpadel je únik chladící kapaliny přes axiální těsnění jeho oběžného kola a uvolnění,
nebo naopak zadření ložisek na hřídeli čerpadla. Rovněž může dojít k porušení spojení mezi oběžným kolem a
hřídelkou čerpadla. U mnoha vodních čerpadel je poškození axiálního těsnícího kroužku signalizováno únikem
kapaliny přes otvor vytvořený v čerpadle na takovém místě, aby unikající chladící kapalina neprotékala valivými
ložisky čerpadla. Mezi čerpadlem a blokem motoru je vloženo papírové, klingeritové nebo gumové těsnění. Těsnění
montujeme nové a jeho dosedací plochy pečlivě očistíme.
Čím je čerpadlo v motoru umístěno výše , tím více je náchylné ke kavitační erozi na vstupní straně čerpadla.
Objevíme-li takto poškozené čerpadlo, neopomeneme jako součást opravy ověřit činnost přetlakového a
podtlakového ventilu.
U hadic v systému kontrolujeme nedochází-li k mechanicky způsobenému zeslabení stěny, nejeví-li pryž zřetelné
známky stárnutí nebo změknutí, všechny nevyhovující hadice včas vyměníme.
Netěsné mrazové zátky se můžeme pokusit utěsnit opatrným zaklepnutím nebo zalepením. V případě neúspěchu
zátku vyměníme. Není-li nová zátka k dispozici jako náhradní díl, postupujeme takto:
1/ Pákovými nůžkami oddělíme z tabule plechu příslušné tloušťky vícehran přiměřené velikosti.
2/ Pomocí přípravku vytvarujeme plech do tvaru kulové plochy o vhodném poloměru.
3/ Na soustruhu vícehran přetočíme na průměr o velikosti otvoru pro zátku v tělese motoru.
4/ Montážní místo řádně očistíme, novou zátku zasadíme do otvoru, zaklepnutím na střed upevníme a utěsníme.
5/ Montážní místo natřeme vhodnou barvou.
Teplotu chladící kapaliny měřím teploměry umístěné v horní části motoru, kde je chladící kapalina nejteplejší. Dnes
se montují teploměry elektrické pracující na principu změny elektrického odporu při změně teploty. Nesprávnou
funkci teploměru mohou způsobit usazeniny na tělese teplotního čidla, poškozené teplotní čidlo, přechodové odpory
v elektrických obvodech, nebo vadný teploměr.
Přesnost teploměru chladící kapaliny ověříme připojením prověřeného kontrolního přístroje. Vadný teploměr nebo
vadné čidlo teploměru vyměníme.
Kontrolní systém. Moderní motory mají zamontován elektronický kontrolní systém který zvukovým signálem a
kontrolním světlem oznamuje nedostatečnou úroveň chladící kapaliny v kontrolní nádržce, nebo přehřátí motoru
(např. po dosažení teploty 119°C v prostoru hlavy motoru). Na signál o přehřátí motoru reaguje řídící jednotka
snížením výkonu motoru, vypnutím klimatizace vozidla. V případě závady systému nejprve prověříme stav
konektorů a řádný kontakt všech spojení na hmotu vozidla.
Vodní chlazení je též u některých vozidel s přeplňovanými motory využíváno pro dochlazování motoru a
turbodmychadla. V těchto případech se používá elektrické čerpadlo ovládané termostatem, které je zapnuto spolu
s ventilátorem chladiče ještě na určitou dobu po vypnutí motoru. Termostat zapíná chlazení po dosažení teploty
vody, (např. 110°C) a vypne jej při poklesu na 95°C. Systém je obvykle vybaven časovým relé spínačem, který
dochlazování vypne po stanoveném intervalu, aby nedošlo k úplnému vybití akumulátoru při závadě v zařízení.
Stoupne-li teplota na více nežli 130°C je situace řídící jednotkou vyhodnocena jako požár v motorovém prostoru a
chlazení je vypnuto.
Termostaty.
Činnost termostatu je možno zkontrolovat jeho ponořením po demontáži do zahřívané vodní lázně ve které průběžně
měříme teplotu. Takto lze ověřit správnost jeho úplného uzavření, počátek otevření a teplotu, při které je termostat
zcela otevřen. Naměřené hodnoty porovnáme s teplotami uvedenými v dílenské příručce. Vadný termostat
vyměníme za nový. V tělese termostatu má být malý otvor umožňující naplnění motorového prostoru chladící
kapalinou při plnění, není-li odvzdušnění motoru zajištěno jiným způsobem. Proti ucpání a zpětnému průtoku
kapaliny bývá otvor osazen pohyblivým nýtem.
Časově mnohem výhodnější a méně pracná, je kontrola funkce termostatu již zmíněným teploměrem měřícím
infračervené záření zaměřeným na místo kde je termostat montován. Použití tohoto teploměru snižuje riziko
popálení hrozící v případě zjišťování teploty dotekem ruky, stejně jako možné nebezpečí úrazu od otáčejících se
lopatek ventilátorů, řemenic a řemenů.
© Zdeněk Vlasák, 2003
Pohony a ventilátory.
Klasický způsob pohonu čerpadla a ventilátoru chlazení je řemenový převod. Montáž jeho jednotlivých prvků musí
být provedena tak, aby všechny řemenice byly v jedné rovině, jinak dochází ke vzniku nepříznivých axiálních sil
zatěžujících ložiska a řemeny. Řemeny musí být správně napnuty. Při nedostatečném napnutí dochází k prokluzu a
poklesu otáček poháněných řemenic, při napnutí příliš velkém jsou zbytečně namáhána ložisková uložení.
Napnutí řemene může být provedeno pružinovým mechanismem automaticky, předepsaným utahovacím momentem
pro montáž napínáku, nebo je definována v dílenské příručce síla a velikost jí způsobené deformace v určitém místu
řemene, jako kontrolní údaj sloužící pro jeho správnou montáž.
Pro upevnění lopatek ventilátoru používáme zásadně kvalitní pevnostní šrouby, které řádně dotáhneme a zajistíme.
Dojde-li k mechanickému poškození lopatek, je porušeno vyvážení rotujícího celku a hrozí úraz nebo vážné
poškození celého okolí přístroje utržením rotující části. Stav ložisek čerpadla a ventilátoru zjistíme kontrolou jejich
vůlí, poslechem, případně změřením jejich provozní teploty bezkontaktním teploměrem.
Kolem lopatek ventilátoru je obvykle ochranný kryt, který usměrňuje proud vzduchu a současně zabraňuje vniknutí
cizích těles do otáčejících se lopatek. Zachytávání lopatek za ochranný kryt může být signálem o deformaci krytu
nebo změně ve stavu pryžových závěsů motoru.
Pro některá vozidla jsou vyráběna čerpadla stejného vnějšího vzhledu, ale s odlišným provedením řemenového
převodu, s jiným smyslem otáčení a tedy s opačným zakřivením lopatek oběžného kola. Záměna čerpadel potom
způsobí zdánlivě neřešitelný problém nedostatečného chlazení.
Stále větší počet motorů je osazen čerpadlem chlazení poháněným rozvodovým řemenem. Při opravě čerpadla
potom uvážíme rovněž výměnu ozubeného řemene a naopak, při výměně řemene není od věci vyměnit i čerpadlo
chladící kapaliny.
Chceme-li se pohledem přesvědčit o činnosti čerpadla chlazení, je to proveditelné u chladičů s přívodním hrdlem
viditelným uvnitř chladiče. Je možné odpustit část chladící kapaliny právě nad úroveň vstupního hrdla chladiče,
zahřát motor, ohřátý motor potom krátce vypnout, aby došlo k co největšímu otevření termostatu, vzápětí motor
nastartovat a zvýšit otáčky až např. na 3000/min. Proud kapaliny proudící do chladiče vstupním hrdlem musí být u
dobrého čerpadla jasně viditelný.
Ventilátory chlazení jsou u některých vozidel poháněny řemenem přes elektromagnetickou spojku. Spojka spíná
po přívodu elektrického proudu do cívek jejího vinutí. Proud je do cívek přiveden uhlíkem dosedajícím na sběrný
kroužek. Nepracuje-li ventilátor po dosažení stanovené teploty, (např. 90°C), přemostíme kontakty tepelného
spínače ovládajícího spojku. Jestliže nyní spojka sepne, je vadný teplotní spínač, v opačném případě bude příčinou
opotřebený uhlík, znečištěný sběrací kroužek, přerušené elektrické vedení, poškozené vinutí spojky, nebo její špatné
mechanické seřízení. Při opravě je velmi důležité zachovat vyvážení rotujících částí spojky.
U vzduchem chlazených motorů bývá ventilátor poháněn přes kapalinovou spojku napojenou na mazací systém
motoru. O správné činnosti spojky se přesvědčíme například přibržděním otáčejícího se hřídele mezi spojkou a
ventilátorem. Je nezbytné postupovat velmi opatrně, např. vytvořením třecí brzdy na hladké ploše na okraji hřídele,
abychom vyloučili riziko úrazu. Podaří-li se ventilátor za zvýšených otáček motoru zastavit, je vadná kapalinová
spojka, nebo ucpaný přívod oleje. Typickým příkladem této závady je selhání chladícího systému u nových motorů,
po ucpání přívodu oleje do spojky třískami ponechanými v kanálech olejového systému po předchozím obrábění.
U užitkových vozidel s chladičem umístěným mimo motorový prostor je také používán pohon ventilátoru rotačním
hydraulickým motorem. Zde v případě pochybností ověříme činnost ventilu tepelné regulace ověřením tlaku oleje
v přívodním potrubí a těsnost pístů hydromotoru zjištěním průtoku oleje z motoru do odpadní větve potrubí.
Přesahuje-li množství oleje v odpadním potrubí hranici stanovenou v dílenské příručce, je hydraulický motor vadný.
U moderních motorů osobních vozidel je pohon ventilátorů elektrický, jedno nebo více rychlostní, kde jednotlivé
stupně jsou používány v závislosti na teplotě a provozním režimu motoru a dalších zařízení. Teploměrem opět
zjistíme zda, a při jaké teplotě, je pohon ventilátorů zapnut a vypnut. Je-li ventilátor nefunkční, zkontrolujeme jištění
elektrických obvodů. Jsou-li pojistky v pořádku, ověříme činnost teplotního spínače jeho přemostěním. Při větším
příkonu ventilátoru se používá pro pohon ventilátoru relé se spínacími, nebo rozpínacími kontakty. Zdánlivě
nelogické zapojení přes rozpínací kontakty umožní činnost ventilátorů v případě závady v ovládacím obvodu, a tím i
dojetí vozidla do opravny. Chceme-li si ověřit otáčky ventilátoru, uděláme na vhodném místě bílou barvou značku a
otáčky změříme stroboskopickou lampou. Vozidla vybavená klimatizací, nebo automatickou převodovkou jsou
vybavena dalšími elektrickými obvody ovládajícími ventilátory při zapnutí klimatizace nebo při činnosti
hydraulických měničů momentu. Dochází-li opakovaně ke zničení pojistek, tepelných spínačů nebo relé, je nutno
ověřit příkon ventilátoru ampérmetrem a porovnat naměřenou hodnotu s hodnotou předepsanou pro dané vozidlo.
Malé ventilátory s přímým zapojením obvykle nemají příkon větší nežli 5A, větší ventilátory napájené přes relé
přibližně 10A.
© Zdeněk Vlasák, 2003
Při práci v motorovém prostoru máme na paměti že za určitých okolností může dojít k neočekávanému roztočení
ventilátoru chlazení s nebezpečím nepříjemného úrazu. Pracujeme-li v ohroženém prostoru, je nutné vhodným
způsobem toto riziko vyloučit.
CHLADÍCÍ KAPALINY
Jako chladící kapalina je používána demineralizovaná voda, v našich klimatických podmínkách smíchaná
s nemrznoucí kapalinou obsahující další přísady např. inhibitory proti korozi a napěnění. Koncentraci kapaliny lze
změřit hustoměrem, přítomnost inhibitorů lze ověřit např. indikačními papíry. Kapalina nesmí působit agresivně na
materiály použité pro konstrukci motoru, na pryžové součásti a těsnění. Kapaliny ale jsou obvykle agresivní na
povrch laku karosérie který musíme před kontaktem s nimi chránit. V případě úniku kapaliny do motorového
prostoru a jejím rozstříkání ventilátorem dochází rovněž ke zničení nátěru v motorovém prostoru.
Pro naše klimatické poměry je používáno ředění kapaliny destilovanou vodou v poměru 40-60% kapaliny. Tato
koncentrace dává odolnost proti ztuhnutí přibližně do –25°C a dovoluje plné využití chladících i antikorozních
schopností. Vyšší podíl chladící kapaliny je méně výhodný z hlediska přenosu tepla, proto v provozu nedoléváme
neředěnou chladící kapalinu, ale ponecháme si v záloze pro případ nutného doplnění určitého množství kapaliny
v původní koncentraci.
Požadavky na chladící kapaliny jsou stanoveny mezinárodními (SAE J-1034) i firemními standardy (BMW 1701,
VW). Při manipulaci s kapalinami dodržujeme pravidla předepsaná pro styk s jedovatými látkami.
Dojde-li při neočekávaně silném mrazu ke ztuhnutí výše psané nemrznoucí směsi, není třeba se obávat destrukce
motoru, jako v případě naplnění motoru vodou. Nemrznoucí kapalina houstne postupně do konzistence měkkého
želé, které bez dalších škod roztaje po přemístění vozidla do teplého prostředí. V případě pochybností přezkoušíme
stav kapaliny promáčknutím hadic a ručním protočením čerpadla. Je-li čerpadlo zamrzlé, neprovádíme spouštění
motoru před jeho uvolněním, došlo by s velkou pravděpodobností k poškození oběžného kola čerpadla.
Tuzemské chladící kapaliny.
Fridex Special
- vyroben na bázi etylenglykolu
- určen pro všechny typy motorových vozidel
- není vhodný pro míšení s nemrznoucími kapalinami jiných výrobců
- neobsahuje dusitany, fosfáty ani aminy
- výměna doporučena po tříletém provozu
Fridex Super
- vyroben na bázi etylenglykolu obsahuje přísadu o velké hořkosti proti náhodnému požití
- určen pro spalovací motory z lehkých slitin, pro horkovodní systémy vytápění autobusů
- není vhodný pro míšení s nemrznoucími kapalinami jiných výrobců
- je nevhodný pro kontakt s pozinkovanými materiály
- neobsahuje dusitany, fosfáty ani aminy
- výměna doporučena po tříletém provozu
Fridex D 824 HS
- roztok etandiolu s inhibitory koroze, stabilizátory, přísadami proti napěnění a s přísadou proti náhodnému požití
- určen pro celohliníkové motory, schválen pro vozy ŠKODA
- je mísitelný s výše uvedenými Fridexy a s kapalinami jiných výrobců pokud vyhovují normě VW TL 774 B
- neobsahuje dusitany, fosfáty ani aminy
- výměna doporučena po tříletém provozu
Fridex Eko
- vyroben na bázi netoxického propylenglykolu
- určen pro všechny typy motorů (i pro celohliníkové motory) a pro výměníky tepla, nevhodný pro kontakt
s pozinkovanými materiály
- není doporučeno míchání s jinými kapalinami
- neobsahuje dusitany, fosfáty ani aminy
© Zdeněk Vlasák, 2003
VÝMĚNA CHLADÍCÍ KAPALINY
Chladící kapalinu měníme v předepsaných intervalech dle pokynů výrobce. Používáme zásadně předepsanou
chladící kapalinu pro její mrazuvzdornost, chemickou snášenlivost a antikorozivní účinky. Nevhodná chladící
kapalina může způsobit zanesení povrchu teplotních čidel, tím ovlivnit jejich přesnost a u počítačem řízených
systémů způsobit chybnou činnost celého řízení motoru.
Znečištění chladící kapaliny lze ověřit touto jednoduchou zkouškou digitálním voltmetrem. Kladnou svorku
připojíme na chladič a zápornou svorku ponoříme plnícím hrdlem do zásobní nádržky chladící kapaliny. Napětí
0,2V nebo menší, značí velmi dobrý stav chladící kapaliny, napětí 0,5V lze považovat za mezní a naměříme-li více
nežli 0,7V měli bychom vyměnit kapalinu a vyčistit chladící systém, zejména povrch teplotních senzorů. Před
měřením se přesvědčíme o správném stavu zemnících vodičů baterie i motoru.
Při opravách uschováme vypuštěnou chladící kapalinu do uzavřené nádoby opatřené popisem o jakou kapalinu se
jedná a z kterého vozidla kapalina pochází. Při výměně chladící kapaliny otevřeme kohouty uzavírající průchod
kapaliny všemi výměníky a víčko zásobní nádržky, aby v soustavě nenastal podtlak. U některých vozidel musíme
otevřít více výpustních kohoutů a šroubových zátek. Vypouštěcí místa nalezneme ve spodní části chladiče, spodní
části chladícího pláště motoru, spodní části výměníků tepla u topení, na nejnižších místech potrubí pro dopravu
chladící kapaliny. Po delší době provozu není vyloučeno, že budeme muset před vypouštěním obnovit průchodnost
těchto otvorů. Není-li vozidlo vypouštěcími otvory osazeno, vypustíme kapalinu rozpojením hadicových spojení na
vhodných místech okruhu.
Po vypuštění provedeme kontrolu stavu chladící kapaliny, všimneme si případného znečištění olejem nebo pevnými
látkami. Zjistíme–li znečištění kapaliny, nebo ucpávání soustavy korozí a vodním kamenem je zapotřebí soustavu
vypláchnout roztokem sody s vodou, nebo některým z vyráběných chemických přípravků.
Nedoporučuje se mísit kapaliny různých výrobců pokud není na obalech tato možnost uvedena. Může dojít ke
vzájemné reakci mezi inhibitory s nepříznivým vlivem na vlastnosti kapaliny. Rovněž není doporučeno mísit
kapaliny na bázi etylénglykolu s kapalinami obsahujícími propylenglykol. U vzniklé směsi je velmi obtížné zjistit
mrazuvzdornost měřením hustoty roztoku.
Po opětném naplnění soustavy novou kapalinou zanecháme na vhodném místě ve vozidle lístek s údajem o náplni a
datem plnění.
V prodeji jsou speciální přístroje pro rychlou výměnu chladící kapaliny. Usnadňují manipulaci, urychlují práci,
systém není zpravidla nutno pracně odvzdušňovat. Zmenšují přímý kontakt mechanika se zdraví škodlivou chladící
kapalinou.
Chemické přípravky-aditiva pro chladící kapaliny.
V prodeji jsou přípravky které zesilují čistící účinek chladících kapalin, některé obsahují i aktivní látky způsobující
výrazně barevnou (např. žlutou) fluorescenci kapaliny po osvícení speciální UV lampou. Tímto způsobem lze
diagnostikovat i nepatrné netěsnosti v chladícím systému. Tyto netěsnosti lze potom odstranit dalším přípravkem
zacelujícím vlasové trhliny v hlavě válců, v použitých těsněních nebo hadicích v systému.
OTÁZKY
1/ Popište hlavní bezpečnostní rizika při opravách chladící soustavy automobilu.
2/ Jaká pravidla platí pro zacházení s chladící kapalinou?
3/ Popište jakým způsobem provedete kontrolu činnosti termostatu.
4/ Jaký je přibližně provozní přetlak v systému přetlakového kapalinového chlazení?
5/ Jakým způsobem si můžeme ověřit mrazuvzdornost použité chladící kapaliny?
6/ Jak se projeví závada v utěsnění pracovního prostoru čerpadla chlazení?
7/ Popište pracovní postup při stažení hadice
a/chladičovou páskou
b/ sponou se šnekovým závitem
8/ Popište postup práce při výměně chladící kapaliny
9/ Uveďte možné příčíny přehřívání u motoru
a/ s kapalinovým chlazením
b/ se vzduchovým chlazením
10/ Popište pracovní postup při kontrole těsnosti chladícího systému s kapalinou.
11/ Uveďte možné příčiny úinku tlaku do chladící soustavy motoru.
12/ Popište pracovní postup při diagnostikování místa úniku tlaku do chladící soustavy motoru.
© Zdeněk Vlasák, 2003
13/ Popište diagnostiku ventilátoru chlazení s elektromotorem, elektromagnetickou spojkou, kapalinovou spojkou a
s hydromotorem.
Literatura : Zdeněk Hrdlička - Automobilové kapaliny, 1996
Jaroslav Čech – Fiat 125, 1975
Autoservis 3/2000
© Zdeněk Vlasák, 2003