クーラント

科目：

空冷 vs. 液体冷却
クーラントの種類
クーラント成分
不凍液の含有量を決定する
クーラント交換間隔
クーラントを交換する
最新世代の冷却剤

空冷 vs. 液体冷却:
水冷エンジンには、エンジンブロックとシリンダーヘッドに冷却チャネルがあり、そこを冷却液が流れます。冷却剤は実際には冷えませんが、部品から熱を吸収し、この熱を部品に伝えます。ラジエーター。ここで冷却剤は風によって冷却されます。冷却された冷却液は再び温かいエンジン部品を通過して熱を吸収します。

風冷と比較した液冷の利点:

冷却さえも。冷媒の流れを正確に制御できます。放散時の熱をより適切に制御できるため、温度差が小さくなります。冷却剤は非常に素早く熱を吸収し、大量の熱を蓄えることができ、薄くて優れているため、冷却システムに素早く送り込むことができます。
エンジンノイズが少なくなります。シリンダーの周囲の流体には消音効果があります。
長時間のドライブの後にエンジンを停止すると、エンジンはより長く暖かい状態を保ちます (再始動後はエンジンが冷えなくなるため、運転休憩中に役立ちます)。冷却液により、エンジンがよりゆっくりと冷却されます。低速冷却中は、一部のエンジン部品が他の部品よりも早く冷却される場合に比べて、材料応力の発生が少なくなります。

冷却の詳細については、「冷却」の章を参照してください。冷却システム.

冷却剤の種類:
クーラントにはさまざまな種類と色があります。

緑または青 (G11)。ケイ酸塩（塩）が含まれており、古いエンジンにも使用できます。最も一般的に使用されるのは、BMW やほとんどの MINI などです。
レッド/イエロー(G12)。この冷却剤はアルミニウムエンジンに適しており、ケイ酸塩は有機酸技術 (OAT) に置き換えられています。黄色の冷却剤はルノーなどで見つかります。
紫/無色 (G12+)。このユニバーサルクーラントには、赤色または黄色のクーラントと比較して改良された添加剤が含まれています。
レッド/ピンク (G12++、G13)。ケイ酸塩添加剤が含まれており、最新のエンジンに追加のアルミニウム保護を提供し、長寿命の用途に適しており、主にフォルクスワーゲン/アウディなどで使用されています。

クーラントを入れる前に、まずクーラントがどの種類（色）に該当するかを確認してください。間違ったタイプの冷却剤を追加したり混合したりすると、エンジンのコンポーネントに悪影響を与える可能性があります。

クーラント成分:
冷却液は、脱塩水、不凍液 (グリコール)、および添加剤の混合物で構成されます。これらの添加剤はエンジン部品や冷却システムのコンポーネントを保護し、「ドープ」と呼ばれます。

水: 脱塩水から石灰分と塩素が除去されているため、詰まりが発生せず、エンジン部品に影響を与えません。
不凍液：凝固点を下げるために冷却液に不凍液（グリコール）が添加されます。不凍液がないと冷却液が0℃で凍結し、凍結した水の膨張によりエンジン部品が損傷（亀裂）する可能性があります。不凍液を追加すると、凝固点が -25 °C ～ -40 °C に下がります。モノエチレングリコール（MEG）またはモノプロピレングリコール（MPG）は不凍液として使用できます。このうちMEGは熱吸収能力が高いため最も一般的に使用されており、MPGは環境への害が最も少ないです。水と不凍液の混合比によって凝固点が決まります。
– 温帯気候では、30:70 (不凍液 30% と水 70%) の混合で十分なことがよくあります。
– 気温が氷点下に下がることが多い気候では、混合物は 60:40 または 70:30 に調整されます。
添加剤: クーラント中の添加剤は添加剤と呼ばれます。添加剤により、クーラントの特性がさらに向上します。
– 消泡ドープ: 冷却剤が泡立つと、吸収される熱が少なくなり、循環が妨げられます。発泡によりキャビテーションが発生することもあります。カチテーションは、圧力の変化により気泡が突然崩壊するときに発生します。これによって発生する圧力波により、金属部品の破片が破壊されることもあります。
– スラッジ防止ドープ: 成分の凝集が詰まりを引き起こす可能性があります。
– 耐腐食ドップス: エンジン部品と冷却水は異なる金属で作られているため、電食が発生する可能性があります。
防食ドープは、伝導を防ぐことでこの腐食を防ぎます。
– 潤滑: 潤滑剤を添加すると、冷却剤ポンプのシールが摩耗するのを防ぎます。潤滑剤がないと、シャフトとシールの間の摩擦が大きくなり、きしむ音が発生したり、シールが早く摩耗して漏れ始めたりする可能性があります。

不凍液の含有量を決定します。
車の（大規模な）メンテナンス作業中に、冷却液の不凍液含有量が検査されます。時間が経つと、たとえば水を加えた後など、不凍液の量が減少する可能性があります。不凍液の含有量は次の XNUMX つの方法で確認できます。

屈折計を使用すると、液体を通る光の屈折を測定できます。これを光学メーターと呼びます。不凍液の含有量が多いほど、光の通過が遅くなり、光に対する曲げ効果が大きくなります。ガラスに冷却剤を数滴垂らすと、覗き窓からの光に照らされて破断点が見えるようになります。次に、のぞき穴から光を覗きます。白と青の間の境界線 (下の画像を参照) は、冷却剤が保護できる温度を示しています。この例では、これは -28 °C です。添加物を含まない水道水を測定すると、分離は 0 °C まで下がります。
不凍液スケールは冷却液の比重を測定します。不凍液は水よりも比重が大きいです。混合比は重量に影響します。重量が大きいほど、より多くの不凍液が存在します。

不凍液の含有量が少なすぎることが判明した場合は、冷却剤を交換する必要があります。既存の冷却剤に純粋な不凍液を追加することはお勧めできません。次のセクションでは、クーラントを交換した方がよい理由を説明します。

クーラント交換間隔:
クーラントは、エンジンオイルの場合とは異なり、定期的に交換されないことがよくあります。通常、メーカーは交換時期を示していません。ただし、冷却液は数年ごとに交換することをお勧めします。時間が経つにつれて、ドープは摩耗し、泡立ち、スラッジ、腐食に対する保護を提供できなくなり、冷却剤は潤滑効果を失います。エンジンブロックに腐食が発生すると、金属が水にわずかに溶けます。解消する「傾向」の違いにより、一種のバッテリー効果が生じます。異なる金属間に電圧が発生し、XNUMX つの金属の一方が腐食する回路が作成されます。冷却液に塩や酸も含まれている場合、たとえば水道水を使用した場合、導電性が高まります。

腐食のリスクの増大に加えて、汚染も増加しています。ガスケットの発汗、ウォーターポンプの摩耗、流体の流れの侵食による非常に薄い金属粒子により、冷却液が汚染され、さらなる摩耗が発生します。

クーラントは50.000年ごと、遅くともXNUMX年、最長XNUMXkmで交換することをお勧めします。ラジエーター、冷却液ポンプ、サーモスタットなどを修理した後は、排出された冷却液を再利用しない方が良いでしょう。新しい冷却剤を充填することをお勧めします。

下の画像は、ドープが消耗し、おそらく水道水で希釈が行われた冷却液を示しています。冷却システムのすべての部品とチャネルと同様に、冷却剤が茶色に変わります。この「錆びた水」は洗い流すことができ、その後システムに新しい冷却剤を補充することができます。これが時間内に行われないと、ウォーターポンプの漏れ、シールとガスケットの漏れ、（ヒーター）ラジエーターの詰まり、サーモスタットの欠陥、冷却システムの壁の堆積物などの欠陥が発生する可能性があります。

冷却液を交換します。
ラジエーターの底にはドレンプラグが付いていることが多いです。これが存在しない場合は、下部ラジエターホースを引き抜いて冷却システムの大部分を排出できます。一部のエンジンには、エンジンブロック自体にドレンプラグが付いています。ドレンプラグの位置については、事前に取扱説明書を参照してください。

排水後、システムを充填できます。ある車両でエア抜きが非常に簡単な場合、別の車両では XNUMX つまたは複数のブリードスクリューを部分的に開いて、残った空気をシステムから最高点を介して逃がす必要があります。一部のエンジンではエア抜きが非常に難しく、存在する気泡を最高点 (ラジエーターキャップまたは膨張タンク) から逃がすために、エンジンを作動させたまま車を後方に傾ける必要があります。

冷却システムを充填する最良の方法は、まず掃除機をかけることです。冷却システム全体は、タップと圧縮空気を備えたキャップを介して真空にすることができます。その後、クーラントタンクの蛇口を開くと、新しいクーラントがシステム内に吸い込まれます。この場合、出血は必要ありません。

システムが充填され、血液が排出されると、循環が正常であるかどうかを非常に簡単な方法でチェックできます。膨張タンク内に明確な戻り流が見える必要があります。ヒーターも十分に温まる必要があります。エンジンは動作温度に達していますが、ヒーターが加熱しないか、ほとんど加熱されませんか? それとも加速すると一時的に温度が上昇しますが、その後空気は再び冷たくなりますか? そうすれば、システム内にまだ気泡が存在していることを確認できます。

最新世代の冷却剤:
従来の防食ドープは、異なる材料の組み合わせを適切に保護することができません。短期的には、ウォーターポンプに浸食が発生し、冷却液がゲル状になるため冷却チャネルが詰まります。さらに、プラスチックは硬化して破損する可能性があります。これを防ぐために、最新世代の冷却剤には、金属上に保護層を形成せず、したがって金属を腐食しない有機カルボン酸から作られたドープが含まれています。