נוזל קירור במנוע: תכונות ותחזוקה
שמירת המנוע בחום עבודה נכון חשובה מאוד לתקינות המנוע ולביצועיו, אך לא רק. בכתבה זו כמה פרטים ועובדות בנושא.
מנועים מייצרים חום עקב שריפה של דלקים. רכיבי המנוע אינם מסוגלים להתמודד עם רמת חום גבוהה כל כך, שתגרום להתכה של חלקי המנוע, ולכן בכל המנועים נעשה שימוש במערכת צינון מנוע. המערכות הנפוצות ביותר במכוניות הן מערכות צינון המבוססות על משאבת מים, תעלות קירור ומעבה (רדיאטור) הקרוי בשפה המקצועית מחליף חום (heat exchanger). מנוע שהתחמם יתר על מידה עלול לגרום נזק בלתי הפיך לחלקים חשובים במנוע, ולא פעם נדרשים החלפת מנוע או שיפוץ יסודי וארוך בעלויות כספיות גבוהות מאוד.
פעולה בסיסית היא לשים לב ללוח השעונים. במכוניות חדישות רבות אין תצוגה תמידית של חום המנוע, אבל ישנן נורות התרעה המתריעות על התחממות יתר או חוסר בנוזל קירור, וכן על מנוע קר - באמצעות נורה כחולה של נוזל קירור. חשוב תמיד להסתכל על לוח השעונים ועל מגוון ההודעות וההתרעות שמופיעות בלוח הפיקוד והבקרה, להבין מידע זה ולהתייחס אליו.
מים הם נוזל זמין בעל תכונה של הולכת חום. תכונה זו נוצלה כבר בימיה הראשונים של תעשיית הרכב. באותם זמנים נעשה שימוש במעבה שאיפשר כניסה של מים קרים לפתחו התחתון של המנוע. כאשר המים ספגו את חום המנוע, הם החלו להתאדות, ולכן טיפסו מעלה, אל חלקו העליון של המנוע. משם נכנסו חזרה למעבה, לצורך קירור, לכן לא היה צורך במשאבת מים. מאז השתפרו מאוד המנועים ובהתאם להם מערכות הקירור.
תכונות ומטרות של נוזל קירור
נוזל הקירור הנפוץ ביותר מורכב ברובו ממים. מים ומתכת אינם שילוב אידיאלי, שכן המים הם חומר שגורם להתחמצנות המתכת (חלודה). היווצרות חלודה בחלקים הפנימיים והקריטיים של המנוע תגרום לתקלות מנוע חמורות, ואף להשבתתו במקרים מסוימים. נוסף על כך צריך לאפשר לנוזל הקירור לנוע בחופשיות ובזרימה ישרה, ללא היווצרות בועות או מערבולות. זרימה לא קווית גורמת שחיקה מוגברת של חלקי המנוע, העשויים בעיקר ממתכות. לכן יצרני הרכב מקפידים על איכות נוזל הקירור, ואף מנפקים תקנים הנוגעים לעמידותו ולהרכבו הכימי. ישנם מספר חומרים המוספים לנוזל הקירור ונמהלים בו כדי להעניק לו את התכונות הרצויות והחשובות כל כך לביצועי מנוע תקינים.
בעבר נעשה שימוש בתערובת של מים וסוג מסוים של אלכוהול כדי להוריד את נקודת הקיפאון מתחת לאפס מעלות צלזיוס. מכאן נולד הכינוי אנטי פריז - מונע קיפאון. עם התפתחות הטכנולוגיה והכימיה, הובן כי יש להעניק לנוזל הקירור גם תכונות סיכה מסוימות כדי לאפשר זרימה ישרה ורציפה, ללא בועות, של נוזל הקירור במכלולי המנוע. נוסף על כך, מים הם נוזל עם מוליכות חשמל גבוהה, עד כדי היווצרות חשמל סטטי במערכת. לכן היה חשוב להוסיף לנוזל חומר שיבטל את תכונת הנוזל לצבור מטען חשמלי. ותיקי הענף בוודאי זוכרים מנועים (שנות השבעים ושנות השמונים) שנזקקו לשיפוץ מלא עקב נעילה אלקטרוסטטית שגרמה למנוע "להיתפס". כך ננעלו גל הארכובה והבוכנות ללא יכולת תנועה. התופעה נעלמה כמעט לחלוטין. המטען החשמלי שמתווסף לנוזל הקירור בזמן פעולת המנוע ומתגבר בשעות העבודה שלו, הוא אחד המניעים העיקריים להחלפת הנוזל על פי שגרת הטיפולים. היווצרות של מטען חשמלי בנוזל מבטלת את כל התכונות הכול כך חשובות של נוזל הקירור.
אחד החומרים העיקריים ובעלי המשמעות הרבה ביותר הוא גלייקול (Propylene glycol), הידוע גם בכינויו אנטי פריז. חומר זה הוא רכיב בעל משמעות בנוזל הקירור עקב יכולתו לשמור על טמפרטורה קבועה ועל רמת חום אחידה בכל נפחו. חומר זה גם משמש למניעת קפיאה של המים ולמניעת שינוי של מצב הצבירה של נוזל הקירור ברמות שונות של חום וקור. מתברר גם שהגלייקול מעלה את נקודת הרתיחה של המים ומוריד את נקודת הקפיאה.
מים כידוע נוטים להתאדות בחימום ולהתקשות בקירור. האנטי פריז מונע היווצרות גבישים מולקולריים הנובעים משינוי תכוף של טמפרטורת המים. חומר זה גם מעניק תכונות סיכה לנוזל הקירור, ובכך שומר על רכיבי המערכת כגון רדיאטור, משאבת מים ושאר חלקי המנוע הבאים במגע עם נוזל הקירור. אין צורך להרחיב על חשיבות הסיכה/שימון של מערכות המנוע או על החשיבות של החלפת שמן המנוע. בשנים האחרונות נופקו תקנים מחמירים בעניין הצינון של מערכות המנוע, ונקבע כי יש להשתמש בגלייקול שאינו רעיל או מתחמצן. חומר דומה לו מאוד אף נמצא בשימוש בתעשיית המזון והתרופות. הגלייקול מעניק תכונת סיכה קלה ומבוקרת לנוזל הקירור, והדבר מורגש בנוזל קירור איכותי אפילו במגע יד אדם.
חומרים נוספים נמהלים ונרקחים בנוזל הקירור כדי למנוע היווצרות חלודה במערכת הקירור ולמנוע את היצמדות הנוזל לחלקי המנוע. לרמת הצמיגות של נוזל הקירור חשיבות רבה, והיא משתנה לפי אופי התכנון של המנוע ואופן עבודתו. רמת הצמיגות ותכונות הסיכוך שונות בין מנועים ובין יצרנים. לא אחת דורש יצרן הרכב נוזלי קירור שונים לדגמי מנוע שונים מתוצרתו.
לעיתים נדרשים הרכבים להחלפה או שיפוץ של מעבה (רדיאטור) עקב הצטברות קורוזיה הגורמת לסתימות ולהתחממות המנוע. מלבד הוספה של חומרים מונעי חלודה, מוספים חומרים מונעי הקצפה התורמים לזרימה רציפה וישרה של נוזל הקירור. בכך נמנעת תופעה הנקראת קוויטציה, כלומר תקיפה של חלקי המתכת, הגורמת לעיוות של חלקים פנימיים במנוע.
לכל החומרים המרכיבים את נוזל הקירור יש אורך חיים מסוים, וכעבור זמן מה הם מתכלים ומשנים את הרכבם הכימי. כך מאבד נוזל הקירור את תכונותיו החשובות כל כך.
יצרני הרכב ותחזוקה
כיום ישנן הוראות תחזוקה מפורשות לכל דגם רכב, הנוגעות לתדירות ההחלפה של הנוזל. בדגמי רכב רבים הוראות התחזוקה אינן מצריכות החלפה סדירה. נוזל הקירור במקרים אלה נחשב longlife, ויש להחליפו אחת ל-150 אלף ק"מ בערך או לפי הוראות היבואן. המלצה זו נוגעת אך ורק לדגמי רכב מסוימים, על פי שגרת הטיפולים שנקב יצרן הרכב. ערבוב נוזל קירור בתקן מסוים עם נוזלים אחרים כגון מים או כל נוזל קירור אחר, גורם לאיבוד של כל התכונות הרצויות.
כאשר מוסיפים נוזל עקב החלפה של חלקי מערכת הקירור או מכל סיבה אחרת, למשל תיקון אחרי תאונה או כשל מכני, חשוב לוודא שכל הכמות של נוזל הקירור במערכת אחידה ועומדת בתקן של יצרן הרכב. תו התקן של נוזל הקירור מופיע על מארז הנוזל, ואת הדרישה של יצרן הרכב אפשר לברר באתר הרשמי שלו או אצל היבואן הרשמי בארץ.
עקב חשיבות הנושא, כל יצרני הרכב מנפיקים הוראות מפורשות ובלתי מתפשרות הנוגעות לשגרת ההחלפה של נוזל הקירור ולתקן האיכות הקובע את טיב נוזל הקירור המיועד לאותו מנוע. חשיבותו אינה נופלת מזו של שמן המנוע ושל שאר הנוזלים ברכב כגון שמן ממסרה.
יש להביא בחשבון כי במכוניות החדישות מערכת הקירור נשלטת על ידי מחשב ניהול המנוע, השולט על פתיחת מעברים למיניהם, מהירות משאבת המים (משאבות מים חשמליות קיימות במגוון מנועים), מהירות סיבוב המניפה, מהירות זרימת הנוזל במנוע, ובמקרים מסוימים אף שולט על כמות האוויר הנכנסת לרדיאטור.
צבע הוא תוצאה של הוספת חומר צבע. צבעו של נוזל הקירור אינו מעיד על איכותו, שכן ברוב המקרים הצבע נועד לשמש את הנהג או את המכונאי, כדי שיוכלו להבדיל בינו לבין שאר הנוזלים. צבע הוא חלק מתקן ייעודי לאותו מפרט, וישנם תקנים מסוימים המחייבים נוזלים בצבע מסוים, למשל כחול, אדום או צהוב.
לסיכום, כאשר מבקרים במוסך מומלץ מאוד להתעניין בנושא, לבדוק את האיכות של נוזל הקירור, וכמובן את שיגרת החלפתו במסגרת הטיפולים המבוצעים ברכב. כולנו כאנשי מקצוע יודעים, כי האחריות על תחזוקת הרכב מתחילה בנוהג ברכב.
* הכותב הינו ממונה בטיחות ומדריך טכני.
עמכם הסליחה