Koelsysteem:


Op deze pagina worden de volgende onderdelen beschreven:
-Algemeen
-Gevolgen van te veel of te weinig koeling
-Verschillende manieren van koeling
-Vloeistofkoeling
-Druktest
-Rookgastest
-Pingelen



Algemeen:
Het is belangrijk om de motor te koelen, omdat de motor oververhit kan raken, de smering in gevaar kan lopen en de kans op pingelen (ongecontroleerde verbranding) het grootst is. De thermische belasting van de motor heeft ook veel invloed op de levensduur. Zowel de motorolie als de koelvloeistof hebben de taak om de motor inwendig de koelen. In het koelsysteem van een motor zitten een aantal zeer belangrijke onderdelen die hieronder opgesomd zijn:

-Expansiereservoir; Hier zit een voorraad koelvloeistof opgeslagen

-Kachelradiateur; voor de interieurverwarming

-Thermostaat; 2 stuks, verdeeld over 2 koelcircuits

-Radiateur; De koelvloeistof wordt hier in afgekoeld door de passerende lucht (rijwind)

-Waterpomp; zorgt voor de circulatie van de koelvloeistof. De waterpomp wordt meestal aangedreven door de distributie of multiriem. De waterpomp wordt tegenwoordig ook steeds vaker elektronisch aangedreven.

-Standkachel; voorverwarming van de koelvloeistof voordat de motor gestart is.


(Afb. van een compleet koelsysteem).


Gevolgen van te veel of te weinig koeling:
Een gebrek aan koeling kan ontstaan door dat de de koelvloeistof niet goed kan circuleren. Dat kan komen door dat er te weinig koelvloeistof aanwezig is (lekkage), er een verstopping in het koelsysteem zit (bijv. de radiateur), de waterpomp defect is en de koelvloeistof daardoor niet meer goed circuleert, of wanneer de koelventilator / visco-ventilator niet inschakelt. Als gevolg van te weinig koeling kunnen de volgende dingen gebeuren:
- Oververhitting
- Pingelen
- Vastlopen van motoronderdelen
- Zuigerveren breken
- Indikken van de motorolie. (Lichtere bestanddelen verdampen in de olie waardoor deze dikker wordt)

Ook kan de motor te veel gekoeld worden. De temperaturen blijven dan te laag, waardoor de bedrijfstemperatuur niet gehaald wordt. Dit kan bijvoorbeeld komen door dat de thermostaat defect is (open blijft staan) en daar te veel koude koelvloeistof vanaf de radiateur in het motorblok komt. Ook kan het gebeuren dat de elektronische koelluchtventilator bij de radiateur aan blijft staan doordat er bijv. een relais blijft hangen. Als gevolg van te veel koeling kunnen de volgende dingen gebeuren:
- Hoog brandstofgebruik (de motor komt niet op bedrijfstemperatuur).
- Inwendige vervuiling (bij lage temperaturen blijven er meer verbrandingsresten en vuildeeltjes achter in de motor).
- Condenseren van brandstofdeeltjes (slechtere verbranding).
- Kachel in het interieur wordt niet warm.



Verschillende manieren van koeling:
- Indirecte koeling: De warme lucht wordt door vloeistof opgenomen en vervolgens in de radiateur afgegeven aan de rijwind. Daarom wordt vloeistofkoeling "indirecte koeling" genoemd. Tegenwoordig hebben alle personenauto's indirecte koeling.
- Directe koeling: De warmte wordt uiteindelijk door de rijwind afgevoerd. Omdat de warmte bij luchtkoeling aan de buitenlucht wordt afgegeven, spreken we van directe koeling. Oudere auto's waren vaak luchtgekoeld (bijv. de eerste VW Transporters en Kevers). Door het toepassen van koelribben op het motorblok werden de onderdelen gekoeld d.m.v. de rijwind. Rijwindkoeling is een eenvoudige en goedkope manier van koeling. De rijwind stroomt langs de cilinder en neemt zo rechtstreeks de warmte op.
- Geforceerde luchtkoeling: Een ventilator blaast koele lucht langs de cilinders en de cilinderkoppen. Cilinders en cilinderkoppen zijn hierbij ook uitgevoerd met koelribben. Door middel van beplating rondom de ventilator en de te koelen onderdelen, wordt de koellucht dusdanig verdeeld dat er een gelijkmatige koeling ontstaat.

De voordelen van luchtkoeling zijn o.a. dat er minder onderhoud nodig is. Er kan geen lekkage ontstaan zoals bij vloeistofkoeling, het vloeistofniveau hoeft niet gecontroleerd of ververst worden, enz. Ook is er sprake van een kortere opwarmperiode. De koelvloeistof hoeft bij een start niet eerst opgewarmd te worden, dus een motor met luchtkoeling is daardoor sneller op bedrijfstemperatuur. De slijtage is tijdens de opwarmperiode daardoor ook minder.



Vloeistofkoeling:
Bij vloeistofgekoelde motoren zijn er in het motorblok en de cilinderkop koelkanalen aangebracht waar koelvloeistof doorheen stroomt. De koelvloeistof koelt eigenlijk niet, maar neemt de warmte van de onderdelen op en voert deze warmte mee naar de radiateur. Hierin wordt de koelvloeistof door de rijwind afgekoeld. Daarna stroomt de afgekoelde koelvloeistof weer opnieuw langs warme motoronderdelen om warmte op te nemen.

Voordelen van vloeistofkoeling:

- Gelijkmatige koeling. De stroming van de koelvloeistof is nauwkeurig te sturen. De warmte kan bij het afvoeren beter geregeld worden, zodat er kleinere temperatuurverschillen zijn.
- Minder motorlawaai. De vloeistof rondom de cilinders werkt geluiddempend.
- Als de motor na een lange rit wordt stopgezet, blijft deze langer op temperatuur (gunstig bij pauze's; dan is de motor na een herstart nog warm). De koelvloeistof zorgt dan dat de motor langzamer afkoelt. Tijdens het langzaam afkoelen treden er minder materiaalspanningen op dan wanneer sommige motoronderdelen sneller afkoelen dan de andere.

Er bestaan 2 kleuren koelvloeistof:
- Roze (G12): Wordt voornamelijk gebruikt door Volkswagen / Audi etc.
- Groen of blauw: Wordt het meest gebruikt, bijv. BMW en sommige MINI's. En bepaald type MINI heeft weer roze koelvloeistof.
Er dient bij het bijvullen eerst gekeken te worden welke kleur er in hoort, want 2 verschillende kleuren vloeistof mogen niet gemengd worden.



Druktest:
Wanneer het koelvloeistofniveau in het reservoir steeds zakt, is er waarschijnlijk een lekkage aanwezig. Soms is de lekkage zo minimaal, dat deze niet waarneembaar is wanneer er met een zaklamp naar het motorblok en de componenten daaromheen wordt gekeken. De kleine hoeveelheid koevloeistof dat bijvoorbeeld op een warm deel van het motorblok belandt kan verdampen, zodat er geen lekkagesporen achterblijven.
Omdat het koelsysteem bij uitgeschakelde (koude) motor drukloos is, zal er tijdens het stil staan geen koelvloeistof lekken. In dergelijke gevallen kan het koelsysteem van de auto onder druk worden gezet. De koelvloeistof kan langs de plaatsen waar een pakking verdroogd of gescheurd is weglekken.

Een voorbeeld van de druktest is in de onderstaande afbeelding te zien.



Een druktester (vaak een handpomp met een meetklok die de druk aangeeft) wordt geleverd met een aantal verschillende montagedoppen. Niet elke aansluiting van koelvloeistofreservoir of radiateurdop is hetzelfde. Na het monteren van de juiste drukdop kan de druktester met een snelkoppeling aan de dop aangesloten worden. Door de zuigerstang van de druktester een aantal keren heen en weer te bewegen, wordt er een overdruk op het koelsysteem gezet. De radiateurslangen en koelslangen op de motor zullen daarbij hard worden. Het is soms noodzakelijk om het koelsysteem minimaal een uur onder druk te laten staan voordat er een lekkage zichtbaar is. Er kunnen dan druppels ontstaan aan uiteinden van slangen, pakkingen van het thermostaathuis of andere koelvloeistof afdekplaatjes.

In de onderstaande afbeelding is lekkage bij de onderste radiateurslang te zien:



Wanneer er een lekkage ontdekt is, dient dit verholpen te worden met nieuwe onderdelen. Soms is een nieuwe pakking of O-ring van enkele Euro's voldoende. Gooi in geen enkel geval een dichtmiddel in de radiateur. Deze zogenaamde "radiator stop lek" kan zorgen voor verstoppingen in het koelsysteem. Niet alleen de opening waar de lekkage zich bevindt wordt hiermee afgesloten, maar mogelijk ook de koelkanalen in de radiateur of kachelradiateur.


Rookgastest:
In enkele gevallen is er geen uitwendige lekkage zichtbaar, ook niet na de druktest. Wanneer er toch een vermoeden is dat er koelvloeistof weglekt, kan er een rookgastest uitgevoerd worden. De rookgastest controleert of dat er zich uitlaatgassen in de koelvloeistof bevinden. Wanneer dit het geval is, kan het zijn dat de koppakking lekt. De koelvloeistof kan in de verbrandingsruimte terecht komen (waardoor het niveau in het reservoir daalt), maar daardoor kunnen de uitlaatgassen ook in het koelsysteem terecht komen.

In de onderstaande afbeelding is de rookgastester te zien. Bij draaiende, warme motor wordt de rookgastester boven de koelvloeistof gehouden. De dop van het expansiereservoir of de radiateurdop moet daar natuurlijk bij verwijderd zijn.
In de tester bevindt zich blauwe testvloeistof. Door telkens in de luchtbalg aan de bovenkant van de tester te knijpen en los te laten, wordt er lucht naar binnen gezogen. De vloeistof die in de tester aanwezig is, kleurt bij het detecteren van CO (koolstofmonoxide) van blauw naar groen. Wanneer de vloeistof groen van kleur wordt, kan men er zeker van zijn dat er koolmonoxide in de koelvloeistof aanwezig is en dat er zeer waarschijnlijk een defect aan de koppakking aanwezig is.



De werking van de rookgastester kan ook gecontroleerd worden door tegen de onderkant uit te ademen en in de luchtbalg te knijpen. De in de uitgeademde lucht aanwezige CO zal de vloeistof ook doen verkleuren.
Om de vloeistof weer blauw te krijgen, dient er een aantal keren in de luchtbalg geknepen te worden om de buitenlucht langs de vloeistof te laten stromen. De vloeistof zal langzaam weer zijn oorspronkelijke kleur aannemen.


Pingelen
Als benzinemotoren oververhit raken, kunnen ze gaan pingelen. De brandstof komt dan te vroeg tot ontbranding, nog voordat de bougie vonkt. De compressiedruk en de compressietemperatuur worden zo hoog dat het mengsel uit zichzelf ontbrandt. In de verbrandingsruimte ontstaan dan plaatselijk grote temperatuur- en drukverschillen. Er kan hierbij veel schade aan motoronderdelen ontstaan.

Pingelen kan ook ontstaan door benzine met een te laag octaangetal, een te arm lucht- / brandstofmengsel, een te vroeg afgesteld ontstekingstijdstip of koolaanslag in de verbrandingsruimtes. Meer informatie hierover is te vinden op de pagina Pingelen.