Płyny niezamarzające do spryskiwaczy (ScreenWash) – najczęstsze pytania

W poniższym artykule postaramy się odpowiedzieć na niektóre pytania dotyczące jakości substancji niezamarzających do spryskiwaczy często zadawane przez kierowców.

Podstawą napisania niniejszego artykułu było kilka artykułów branżowych, które opracował Ing. Jan Skolil, obecnie menedżer ds. jakości spółki akcyjnej Velvana, a. s. Chcielibyśmy mu w ten sposób podziękować za uprzejme zezwolenie nam na wykorzystanie jego prac oraz za korektę merytoryczną ostatecznej wersji tekstu.

Kupiłem płyn niezamarzający do spryskiwaczy do -40 °C, ale refraktometr określił tylko -27 °C

Określanie temperatury zamarzania za pomocą refraktometru jest metodą pośrednią pomiaru. Nie mierzymy bezpośrednio temperatury zamarzania, ale ustalamy współczynnik załamania światła (więcej patrz na Prawo Snelliusa). Ponieważ znamy zależność współczynnika załamania od koncentracji substancji alkohol/woda oraz zależność temperatury zamarzania od koncentracji substancji alkohol/woda, jesteśmy w stanie określić temperaturę zamarzania substancji za pomocą refraktometru.

Płyny do spryskiwaczy zawierają wodę, główny alkoholowy niezamarzający składnik oraz dodatkowe domieszki (alkohole polihydroksylowe jak glikol etylenowy, glikol propylenowy albo glicerynę). Zazwyczaj jednym z głównych alkoholowych składników niezamarzających bywa jeden z alkoholi, o których jeszcze powiemy później – Izopropanol lub Etanol. W Europie Środkowej używa się ze względu na cenę i dostępność raczej Etanolu. Trzeba uważać, ponieważ substancja Izopropanol/woda a substancja Etanol/woda mają zupełnie odmienną zależność współczynnika załamania od koncentracji!

Trzeba więc wiedzieć nie tylko co mierzymy, ale także czym dokonujemy pomiaru. Dlatego koniecznie trzeba wybrać stosowny refraktometr, żeby wyniki pomiaru nie były zaskakujące. Istnieje kilka typów refraktometrów o różnych skalach pomiarowych, niestety do najbardziej rozpowszechnionych należą właśnie te, które do płynów do spryskiwaczy stosują tylko jedną skalę pomiarową. Taka skala, aczkolwiek zazwyczaj nigdzie nie znajdziecie takiej informacji, jest skalibrowana na substancje Izopropanol/woda. Dlatego więc dochodzi do błędów podczas pomiaru substancji dostępnych na rynku krajowym.

Zilustrujemy zastosowanie nieodpowiedniego refraktometru na następującym przykładzie: Jeżeli prowadzimy pomiar substancji Etanol/woda za pomocą refraktometru przeznaczonego do pomiaru substancji Izopropanol/woda (patrz rysunek w lewo), możemy otrzymać absolutnie mylące wyniki! W temperaturze zamarzania -20 °C obie substancje mają stosunkowo jednakowy indeks załamania światła. Jednak jeżeli temperatura zamarzania substancji Etanol/woda wynosi -40 °C, indeksy załamania światła zasadniczo się różnią – wymieniony refraktometr przeznaczony do pomiaru Izopropanolu odczyta tylko -25 °C!

Pod względem ceny porównywalnym rozwiązaniem tego problemu jest zakup refraktometru RBC4AB-ATC, który posiada dwie skale pomiarowe do płynów do spryskiwaczy i dwie skale do płynów chłodzących (również pomiary cieczy chłodzących mają pewne reguły) oraz skalę do pomiaru elektrolitu baterii samochodowej i ciekłego dodatku AdBlue^®. Omawiany refraktometr widać na drugim rysunku: skale do spryskiwaczy umieszczono pod ikoną „spryskiwacze szyby przedniej“ – skala po lewej mierzy poprawnie substancje Etanol/woda, natomiast skalę po prawej (SRF1) przeznaczono do substancji Izopropanol/woda.

Płyn niezamarzający zamarza na przedniej szybie

Omijając kilka możliwych, aczkolwiek mniej prawdopodobnych przyczyn takiego problemu (np. źle wymieszana substancja zawierająca wysoki procent wody), istnieją dwa główne powody obmarzania płynu, zazwyczaj występują razem:

1. 1. Odprowadzanie ciepła z przedniej szyby jest ogólnie znanym faktem, który każdy doświadczył na własnej skórze. Jeżeli marznie a w dodatku wieje, poczucie chłodu jest o wiele bardziej intensywne. Strumień powietrza przyspiesza odprowadzanie ciepła z ciepłejszego ciała – temperatura otoczenia a temperatura ciepłejszego ciała się wyrównują. Prędkość chłodzenia jest współmierna do prędkości przepływającego powietrza – im prędzej wiatr wieje (im prędzej jedziecie samochodem), tym prędzej temperatury wyrównują się.
2. 2. Wysoka lotność etanolu – jak powiedziano wcześniej, w Europie Środkowej jest podstawowym składnikiem niezamarzającym używanym do produkcji płynów do spryskiwaczy spirytus (Etanol). Etanol w porównaniu z wodą ma niską temperaturę zamarzania, z drugiej strony jest łatwopalny jak również lotny. Ciśnienie pary wodnej wynosi w zwykłej temperaturze 2330 Pa, natomiast w wypadku etanolu wynosi 5600 Pa. Wynika z tego, że spirytus produkuje około 2,5 razy więcej par niż woda (jest 2,5 razy bardziej lotny), a więc szybciej znika z powierzchni szyby przedniej. Podczas szybkiej jazdy różnice w lotności obu płynów stają się jeszcze bardziej wyraźne.

Z powyższego wynika, że w wysokich prędkościach spirytus szybciej paruje, temperatura szyby przedniej szybciej spadnie na poziom temperatury otoczenia, w związku z czym już w temperaturze około 4 °C zaczynają się na przedniej szybie osadzać krzyształki lodu. Nawet w przypadku, że w układzie spryskiwania macie nowy zimowy płyn. W naszych warunkach klimatycznych polecamy używanie substancji o wysokim procencie etanolu i temperaturze zamarzania przynajmniej -30 °C. Jednak w czasie silnych mrozów i przy wielkich prędkościach nawet taka substancja nie musi być wystarczająca.

Dolałem płynu niezamarzającego, zamarzł jednak w ciągu jednej nocy

Nowoczesne konstrukcje zbiorników płynu do spryskiwaczy zazwyczaj nie umożliwiają proste wymieszanie starej i nowej cieczy, ponieważ w rzeczywistości chodzi o długą wąską tuleję, gdzie nawet nie widać czy i co znajduje się na dnie. Biorąc pod uwagę fakt, że etanol (spirytus) miesza się z wodą tylko na podstawie wiązań wodorowych a ich funkcja oczywiście wspierana jest przez temperaturę, nie ma się co dziwić, że skoncentrowana substancja do spryskiwaczy trzyma się na lustrze zmarzniętej wody – lodu – nawet przez kilka godzin a nie działa więc jako „rozpuszczalnik“. Z kolei trzeba sobie uświadomić, że skoncentrowany alkohol w porównaniu z wodą ma mniejszą gęstość (poniżej 820 kg/m³) więc łatwo płynie na jej powierzchni => mieszanie nie jest wspierane ani przez grawitację. Dlatego łatwo może się zdarzyć, że aczkolwiek do tej pory pozostała letnia substancja do spryskiwaczy była w stanie ciekłym, po wlaniu zimowej substancji i jednej mroźnej nocy dojdzie do skrzepnięcia cieczy w układzie spryskiwania.

Objaśnienie jest proste – zamarzła niżej położona i do tej pory niewymieszana warstwa wody, gdy górna alkoholowa warstwa została ciekła (mała powierzchnia „stykowa“ w wąsiej tulei nie pozwala na pożądane mieszanie wody z alkoholem).

Żeby temu zapobiec, wystarczy całoroczne używanie zimowego niezamarzającego płynu do spryskiwaczy albo wczesna wymiana letniego płynu za substancję zimową. To jednak nie polega „tylko“ na wczesnym dolaniu zimowego płynu, ale na kompleksowym wypompowaniu (wyssaniu) letniego płynu a napełnieniu układu spryskiwania homogenicznym płynem zimowym.

Płyn do spryskiwaczy wyżarł przednie reflektory

Etanol produkowany w Europie zazwyczaj pochodzi ze zbóż, albo z ziemniaków, gdy spirytus importowany z za oceanu często wyprodukowano z trzciny cukrowej. Z powodu możliwego uchylania się od podatków wszelki spirytus techniczny musi podlegać denaturacji. Właśnie tu jest pies pogrzebany. Ogólnie jest do dyspozycji wiele skażalników oficjalnych lub za specjalnym zezwoleniem. Te powszechne (Glikol etylenowy, Izopropanol, Bitrex/Denatonium Benzoate) zostały sprawdzone i nie niszczą żadnych części karoserii.

Odwrotnie skażalniki mniej oficjalne, często jednak tańsze, (na przykład aceton, metanol, ketony, aldehyd octowy), mogą wyżreć reflektory. Niszczeniu przez takie substancje najłatwiej ulegają np. poliwęglan lub polimetakrylan metylu, które to właśnie są głównym materiałem konstrukcyjnym reflektorów pojazdów.

Materiał używany do produkcji reflektorów należy do najbardziej szczelnych przezroczystych materiałów polimerowych, ale poddawany jest najtwardszym warunkom (światło, ciepło, sól, ciecze z układu do spryskiwania). Uszkodzeń zazwyczaj nie można spostrzec natychmiast. Jeżeli wcześniej używaliście złej cieczy, uszkodzenie może być widoczne dopiero w czasie, kiedy już używacie stosownej i jakościowej cieczy niezamarzającej z czystym spirytusem (np. produkcji spółki Velvana).

Nie wszystkie płyny do spryskiwaczy bowiem zawierają tylko czysty spirytus. Mogą być zanieczyszczone substancjami, które można poznać węchem (Aceton, Aldehyd octowy), mogą jednak zostać skażone substancjami nierozpoznawalnymi (Metanol, niektóre ketony i in.).

Podsumowanie

Przez cały rok używajcie tylko sprawdzonych i markowych płynów do spryskiwaczy – dotyczy to tak letnich, jak głównie zimowych substancji. Używajcie takich płynów, które zostały wyprodukowane na podstawie wieloletnich doświadczeń, ich producenci nie eksperymentują na ich składzie a używają tylko wysokiej jakości oczyszczonego, odpowiednio denaturowanego spirytusu europejskiego.

Informacje zawarte w tym artykule dotyczą tylko płynów eksploatacyjnych z produkcji spółki Velvana, a. s. Informacje nie dotyczą powszechnej jakości płynów eksploatacyjnych na czeskim rynku, ich celem jest wskazanie wyboru stosownego płynu i unikanie przeróżnych fam i „sprawdzonych“ informacji wśród kierowców.