Het Koelsysteem van de auto en werking daarvan

Energie die verloren gaat aan warmte

Het doel van een brandstofmotor is het omzetten van chemische energie (‘opgeborgen’ in bijvoorbeeld benzine- of dieselolie) in bewegingsenergie. Dat lukt steeds beter, maar toch wordt nog slechts zo’n 30% van de toegevoerde energie omgezet in mechanisch vermogen: 70% gaat verloren in de vorm van warmte. Daardoor wordt de motor warm. En als we niet oppassen, wordt hij zelfs bloedheet. Heel vroeger viel het nogal mee, omdat het vermogen beperkt was. De restwarmte van een 10 pk motor kan makkelijk worden afgevoerd door de buitenlucht.Luchtkoeling (of directe koeling) heet dat dan. Met de stijgende motorvermogens ontstonden echter koelingproblemen. Als een motor echt te heet wordt, dan smelten alle rubbertjes, wordt de olie dun als water en zetten de zuigers zo ver uit dat ze vastlopen in hun cilinders. Kortom: de hele boel draait in de soep. Koelribben zorgden voor een groter koeloppervlak, zodat de rijwind meer warmte kon afvoeren en er werd gewerkt met geforceerde luchtkoeling, waarbij ventilatoren lucht langs de motor bliezen. Hoe moderner de motor, des te belangrijker wordt de bedrijfstemperatuur. Er is feitelijk maar één temperatuur waarbij de motor het allerbeste presteert. Alle delen krimpen immers als het koud is en zetten uit als ze opwarmen. Ze worden dus zó geconstrueerd dat ze exact juiste afmetingen hebben als de motor op temperatuur is. Om meer en nauwkeuriger te kunnen koelen, werd de waterkoeling (ook wel indirecte) koeling uitgevonden.

Waterkoeling

Waterkoeling is feitelijk nog steeds luchtkoeling, maar dan indirect. In plaats dat de lucht de motor koelt, koelt het de radiateur af en het koelwater dat daardoorheen loopt. Een waterpomp circuleert het water door de radiateur heen, door de talloze kanalen in het motorblok en via slangen (en onder andere een waterpomp) weer terug naar de radiateur. Met waterkoeling kan de motor beter gekoeld worden, mede doordat de radiateur op de ideale plek kan worden geplaatst om de rijwind op te vangen: vóór de motor en vlak achter de grille. Als de motor koud is, wordt de waterstroom stil gezet, zodat de motor sneller op bedrijfstemperatuur is. De thermostaat regelt de koelfunctie: wordt de motor te warm, dan gaat het water circuleren, daalt de temperatuur onder bedrijfstemperatuur dan wordt de watercirculatie weer stilgezet. Sta je op een warme zomerse dag in de file, dan kan de radiateur het niet meer af, omdat er geen rijwind is en het water te weinig afkoelt in de radiator. Een ventilator zal dan gaan draaien om alsnog lucht door de radiateur te blazen en het water zo te koelen. Ook die ventilator heeft weer een thermostaatfunctie, waardoor hij ‘weet’ wanneer en hoe snel hij moet draaien. Een watergekoelde motor maakt veel
minder herrie, mede doordat de cilinders min of meer zijn omhuld door water.

Hoe heter het koelwater, des te groter het temperatuurverschil met de buitenlucht en des te groter het koelvermogen. Maar het water mag ook weer niet aan de kook raken en daarom staat het koelsysteem onder druk. Het kookpunt ligt zo hoger en bovendien gaat er geen vloeistof verloren door verdamping. Als de druk té hoog wordt, dan zal een veiligheidsventiel in de radiateurdop de stoom afvoeren. Dit zal alleen gebeuren als er iets niet pluis is met het koelsysteem van je auto. De meeste auto’s hebben een koelvloeistof temperatuurmeter. Kijk daar dus eens naar als het warm weer is en je voor het stoplicht staat.Als de koeling niet optimaal is, kun je de meter zien stijgen richting het rode gebied. Dat lost het probleem natuurlijk niet op, maar je staat liever stil bij je lokale garage dan ergens op een vluchtstrook. In kritieke gevallen heb je nog best wat invloed uit te oefenen op het koelvermogen:

Aanwijzing hoe je het vloeistofniveau kunt checken en bijvullen. Neem de waarschuwingen serieus, want het openen van de dop is gevaarlijk als de vloeistof nog heet is!  Is de v-riem van de waterpomp gebroken, dan komt het aan op de kwaliteit van de hopelijk beschikbaar zijnde panty, die als tijdelijke vervanging kan dienen.

Laat ook het koelsysteem in regelmaat controleren op lekkages, de toestand van de slangen, radiateur en thermostaat.

Als we het hebben over koelwater en waterkoeling, moeten we feitelijk spreken van koelvloeistof en vloeistofkoeling. Aan het koelwater wordt namelijk ethyleenglycol toegevoegd, beter bekend als antivries. Erg belangrijk, want water heeft de vervelende eigenschap om 9% uit te zetten als het bevriest: zonder antivries en mét een beetje pech, zou je motorblok ’s winters uit elkaar barsten… Met een beetje geluk trouwens, springen in plaats daarvan de doppen uit het blok die daar ooit zijn geplaatst om de gaten van het gietproces op te vullen. Heb je ’s zomers dan geen antivries nodig? Jawel, want ethyleenglycol verhoogt het kookpunt van de koelvloeistof, waardoor het beter kan koelen. Bovendien voorkomt antivries roestvorming in het koelsysteem.

De radiateur koelt het water zo goed omdat de buizen waardoor het water stroomt verbonden zijn met flinterdunne, fijnmazige metalen plaatjes die hun warmte razendsnel aan de lucht afgeven die erdoorheen stroomt. Maar zit die radiateur nou helemaal vol met vliegjes, dan stroomt er nauwelijks nog lucht doorheen en koelt hij dus niet. Het is dus zaak om ‘m enigszins schoon te houden. Wel oppassen, want de metaalplaatjes en raken snel beschadigd. Geen hogedrukspuiten of borstels erop en ook niet wassen als de radiateur heet is, want het koude water kan een temperatuurschok teweeg brengen, die de constructie beschadigt. Voor oliekoelers en de radiateur van de airconditioning geldt trouwens hetzelfde.

Verschil gesloten koelsysteem open koelsysteem.

Er komt bij auto’s een open koelsysteem  en een gesloten koelsysteem voor.Bij een gesloten koelsysteem word er gebruik gemaakt van een reservoir. Waar ruimte is bij het oplopen van de druk. Ook zit er een voorraad koelvloeistof in het reservoir  zodat er bij een tekort aan koelvloeistof automatische aanvulling mogelijk is. Het koelvloeistof niveau in het reservoir is dan ook erg belangrijk, en moet u bij het bijvullen van het reservoir ook altijd zorgen dat de motor koud is, Waarna bijgevuld kan worden tot het streepje/merkteken cold. Bij oudere koelsystemen het  “open koelsysteem” word de overdruk langs de vuldop geloosd en is er geen reservoir aanwezig om de overdruk op te vangen. Dit kan echter bij het gesloten systeem ook nog steeds maar zal enkel gebeuren als de druk extreem hoog is.

Kijk ook op waterpomp vervangen

Kijk ook op Antivries-Ruitensproeier-Antivries

Veilig met uw auto de winter door