Iedereen weet dat een auto naast (motor)olie ook koelvloeistof nodig heeft. Maar wat doet een koelvloeistof nu eigenlijk, hoe zit het met de verschillende technologieën en welke eigenschappen hebben ze? En waarom is het eigenlijk niet meer mogelijk om op basis van kleur een keuze te maken?
Functie van Koelvloeistof
Om bij de basisfunctie te beginnen; een koelvloeistof moet, zoals de naam doet vermoeden, vooral koelen. De energie uit de verbranding van brandstof wordt idealiter volledig gebruikt voor beweging, echter het grootste deel van de energie uit brandstof gaat op in warmte. Ook in elektrische voertuigen en hybrides met een groot batterijpakket komt veel warmte vrij tijdens het rijden (ontladen) en laden. Deze systemen functioneren niet meer als ze oververhit raken en daarom is er een koelsysteem aanwezig met als basis een (koel)vloeistof.
Naast het afvoeren van warmte zijn er nog meer taken weggelegd voor een koelvloeistof, te weten:
- Beschermen tegen bevriezing
- Kookpunt verhogen tot boven de werktemperatuur van het te koelen systeem
- Beschermen van metalen in het koelsysteem tegen corrosie
- Schuimvorming remmen
Basis van Koelvloeistof
De primaire functie van de vloeistof is, zoals eerder gezegd, om de overtollige warmte te verdelen en af te voeren naar de radiator waar de warmte wordt afgegeven aan de buitenlucht. Water is bij uitstek geschikt voor het opnemen en afvoeren van deze warmte, echter het nadeel van water is dat het bevriest bij 0 graden en kookt bij 100 graden. Ook de mineralen en zouten aanwezig in (drink)water hebben een negatieve invloed op de materialen waar een koelmiddel mee in aanraking komt.
Om deze negatieve effecten van water te omzeilen, gebruiken we glycolen als basis voor koelvloeistof, meestal mono-ethyleenglycol (MEG). Mono-propyleenglycol (MPG) wordt soms ook gebruikt als basis echter, hiervan is de warmteoverdracht voor verbrandingsmotoren meestal onvoldoende. Omdat MPG minder giftig is zien we deze vloeistoffen vaker voorkomen in de voedselindustrie. Als derde optie is er nog de op glycerol gebaseerde koelvloeistoffen, ook wel bekend onder de G13 specificatie. Glycerol is weliswaar milieuvriendelijker dan MEG maar ook in mindere mate beschikbaar voor deze toepassing omdat het ook een grondstof is voor de cosmetica.
Lees ook: Alles Over Koelvloeistof
Koelvloeistof bijvullen? Zo doe je dat zelf!
Samenstelling van Koelvloeistof
De samenstelling van een daadwerkelijke koelvloeistof bestaat uit meerdere delen, want naast mono-ethyleenglycol (MEG) zijn er additieven nodig om de vloeistof de gewenste eigenschappen te geven (hierover later meer). MEG + additieven noemen we “antivries” of ook wel “concentraat”. Antivries moet, alvorens het daadwerkelijk in een koelsysteem gebruikt kan worden, verdund worden met gedemineraliseerd- of onthard water.
Gedemineraliseerd water (demi water) is vrij van mineralen als kalk en zouten. Kalkaanslag verhindert de warmteoverdracht en zouten kunnen de metalen aantasten in het systeem.
Pas nadat het antivries is verdund hebben we een koelvloeistof gereed voor toepassing, ook wel “Ready-Mix” of “coolant” genoemd. De mate van verdunning van antivries met demiwater definieert de temperatuurrange van de vloeistof. Een 50/50 mix geeft in de regel een vorstbescherming tot -36 °C, een 40/60 mixratio (40% concentraat en 60% demiwater) geeft een bescherming tot -26 °C.
De aanbevelingen van de fabrikanten moeten altijd worden opgevolgd, een typische samenstelling kan 40/60% of 50/50% zijn, bij gebruik van geïnhibeerd water (drinkwaterkwaliteit). De mengverhouding water/antivries moet tussen 60:40 en 50:50 liggen. Dat komt normaal overeen met een vorstbescherming van -25 °C tot -40 °C. De minimale mengverhouding is 70:30 en de maximale mengverhouding 40:60. Door het verder verhogen van het antivriesaandeel (bijv. 30:70) kan geen verdere daling van het vriespunt meer worden bereikt. Integendeel, een onverdund gebruikt antivries bevriest al bij ca. -13 °C en voert bij temperaturen boven 0 °C onvoldoende motorwarmte af. De motor raakt daardoor oververhit. Omdat glycol een zeer hoog kookpunt heeft, kan door de juiste mengverhouding het kookpunt van de koelvloeistof worden verhoogd tot 135 °C. Daarom is ook in warme landen een voldoende antivriesaandeel belangrijk.
Additieven in Koelvloeistof
Om de koelvloeistof de gewenste eigenschappen te geven zijn er additieven, eigenlijk chemische toevoegingen, nodig. De additieven worden toegevoegd om de vorming van o.a. corrosie, cavitatie (vorming en vernietiging van kleine luchtbelletjes die schade kunnen veroorzaken aan bijvoorbeeld de waterpomp), afzettingen en sludge (neerslag van onoplosbaar materiaal) tegen te gaan.
Lees ook: Alles over Tiguan koelvloeistof
Om te voorkomen dat er vergiftiging optreedt door inname van de koelvloeistof, wordt er altijd een bitterstof toegevoegd. Hierdoor laten honden in het voorbijgaan van een onverhoopt gelekte koelvloeistof de vloeistof met rust. Ook zal het ervoor zorgen dat kinderen de koelvloeistof niet opdrinken, mens en dier zullen namelijk na inname erg ziek worden.
We kunnen de koelvloeistof elke gewenste kleur geven door er een kleurstof aan toe te voegen (dye), dit betekent dat men dus absoluut niet meer kan ‘varen’ op welke kleur de vloeistof heeft of wat men gewend was te verwerken. Je kan dus van de kleur geen kwaliteit aflezen.
Verder zijn er nog stabilisatoren tegen uitzakkingen (ophopingen van het mineraal silicaat), dispergenten voor hardwater verdraagzaamheid, een pH-buffer om de zuurtegraad te waarborgen en anti-schuim additieven om ervoor te zorgen dat zo min mogelijk lucht in de vloeistof opgesloten wordt tijdens het verpompen.
Koelvloeistof Technologieën
IAT (Inorganic Acid Technology)
IAT staat voor Inorganic Acid Technology, ook wel bekend als de conventionele koelvloeistof zoals we deze vroeger hadden met het korte verversingsinterval (elke 2 jaar), vaak groen of blauw van kleur.
Om aan de eerder gestelde eisen te voldoen bevat deze koelvloeistof anorganische (minerale) inhibitoren of ‘remmers’ bestaande uit silicaten, nitraten, amines, fosfaten en/of boraten. Deze koelvloeistof werkt door een soort beschermingsdeken achter te laten zodat het metaal niet aangetast wordt. De minerale remmers die hiervoor zorgdragen worden gedurende het proces opgebruikt en dit houdt in dat er daarna geen capaciteit meer is voor het repareren van beschadigingen in de beschermingsdeken. Dit maakt het systeem kwetsbaar.
Lees ook: Handleiding: Koelvloeistof bijvullen Opel
Het voordeel van deze koelvloeistof is dat het snel werkt maar tegelijk is het nadeel dat de chemie relatief snel uitgewerkt is. Ook werkt de gevormde beschermingsdeken als een isolator en beperkt dus in enige mate de warmteoverdracht.
OAT (Organic Acid Technology)
Een OAT koelvloeistof is glycolen (MEG of MPG) gebaseerd met organische remmers, bestaande uit carboxylaten. Hierin vindt men 0% anorganische (minerale) remmers. Organische remmers gaan selectief te werk; in plaats van een beschermingsdeken door het hele systeem op te bouwen zoals bij een IAT, gaan de remmers of inhibitoren alleen een chemische interactie aan op de plaatsen in het systeem waar aantasting door corrosie dreigt. Hierdoor is het verbruik van de additieven dus veel lager vergeleken met een IAT. Het verversingsinterval van een OAT is dus aanmerkelijk langer (long-life). Het nadeel is dat de bescherming altijd reactief plaatsvindt, er is dus altijd enige vertraging in de bescherming want het oppervlak moet eerst beginnen met corroderen voordat de chemie aan het werk gaat.
HOAT (Hybrid Organic Acid Technology)
Bij veel lichtmetalen is deze kleine vorm van corrosie, zoals het ontstaat bij een OAT, niet gewenst; om deze reden is er een hybride koelvloeistof ontwikkeld waarin zowel minerale remmers van een IAT, als organische remmers van een OAT worden gebuikt. De basis is een OAT waar afhankelijk van de toepassing kleine hoeveelheden silicaat, boraat, molybdaat of nitraat aan is toegevoegd.
Lobrid
Lobrids zijn de nieuwste generatie koelvloeistoffen waarin het hybride effect van een HOAT nog beter is afgestemd en gefinetuned voor de toepassing. De minerale remmers zijn verminderd en er zijn meer organische remmers gebruikt, vandaar de combibenaming tussen low en hybrid. De gebruikte minerale remmers zijn vaak in de naam opgenomen zoals bijvoorbeeld: Si-OAT en P-OAT (silicaat- of fosfaat OAT) of een combinatie van de twee: PSi-OAT.
Batterij Elektrische Voertuigen en Koeling
Warmtemanagement in een batterij elektrisch voertuig (BEV) is erg belangrijk, of het nu gaat om de temperatuur van de batterijen, de motor of de hoogvermogen elektrische componenten voor de aansturing. Hierin onderscheiden we twee varianten:
- Conventionele koeling van het batterijpakket
- In vloeistof ondergedompelde batterijen (immersed battery pack)
Een batterij neemt in capaciteit af als hij te warm is maar zeker ook als hij te koud is. Een batterij die te koud is zal ook niet laden. De dominante factor op dit moment is nog een aan de buitenkant gekoeld batterijpakket door conventionele MEG gebaseerde koelvloeistoffen. Voorbeelden van dit soort voertuigen: Tesla Model S, Audi eTron, Mercedes-Benz EQC en BMW i3.
Snellaadtechnologie is een focuspunt voor voertuigontwikkelaars. Snelladen zorgt potentieel voor hele hoge temperaturen. Actueel zijn er al voertuigen verkrijgbaar in de markt waarbij (omgerekende) laadsnelheden van wel 960 km/h gehaald worden. Binnen afzienbare tijd worden ons laadsnelheden beloofd van meer dan 1400 km/h. Dit soort snelheden kunnen alleen behaald worden door ondergedompelde battery packs, zogenaamde immersed battery packs, omdat daarmee de temperatuur gemanaged kan worden. De vloeistoffen die hiervoor worden gebruikt hebben meer weg van transformatorvloeistoffen maar dan met een veel lagere viscositeit en worden ook wel “thermal fluids” of “dielectric fluids” genoemd.
Aan thermal fluids worden andere eisen gesteld dan aan de hiervoor besproken vloeistoffen voor verbrandingsmotoren, ze hebben een hoog vlampunt, moeten brandvertragend werken en niet-geleidend zijn.
Toepassing van Verschillende Koelvloeistoffen
Nu we kennis hebben genomen van de verschillen en de door de tijd gedane ontwikkelingen rijst de vraag “waarom hebben we dan zoveel verschillende koelvloeistoffen nodig?” In theorie zou uiteraard de meest ideale oplossing zijn om de meest beschermende long-life koelvloeistof toe te passen voor alle koelsystemen, helaas blijkt de praktijk toch anders. Er zijn veel verschillende OEM’s (automerken) met verschillende visies ten aanzien van hun motoren en de toegepaste materialen.
De eisen die de OEM’s stellen aan een goedgekeurde koelvloeistof hebben zij over het algemeen omschreven in een specificatie zodat de benodigde vloeistof aan een van de bovenstaande technologieën voldoet.
Wat betreft de specificaties, verversingsinterval, mengverhouding en mengbaarheid van antivriesmiddelen moeten altijd de voorschriften van de voertuigfabrikant worden opgevolgd.
Belangrijk Onderhoud
De koelvloeistof en de additieven hierin zijn onderhevig aan veroudering, d.w.z. een deel van de additieven wordt in de loop van de tijd verbruikt. Als bijvoorbeeld de corrosiewerende additieven opgebruikt zijn, treedt er een bruine verkleuring van de koelvloeistof op. Dit is waarom enkele voertuigfabrikanten een verversingsinterval voor de koelvloeistof voorschrijven.
De koelsystemen van nieuwere voertuigen worden echter steeds vaker gevuld met zogenaamde 'Long Life' koelvloeistoffen (bijv. VW G12++/ G13). Onder normale omstandigheden (geen verontreinigingen) hoeft de koelvloeistof niet meer te worden ververst (VW) of pas na 15 jaar of 250.000 km (nieuwere Mercedes-modellen). Over het algemeen moet de koelvloeistof bij verontreinigingen (olie, corrosie) en bij voertuigen die niet zijn voorzien van long-life koelvloeistoffen, worden ververst.
Koelvloeistof mag niet in het grondwater komen of worden afgevoerd via een olieafscheider. Het koelvloeistofsysteem is een gesloten systeem en al het onderhoud moet door een opgeleide monteur worden uitgevoerd.
Open de dop voor de koelvloeistoftank niet en vul geen vloeistof bij. Als u dat wel doet, kan dat schade opleveren die niet onder de garantie valt. Koelvloeistof mag niet worden ingeslikt. De vloeistof kan leiden tot beschadiging van de nieren en andere organen.
Verschillende soorten koelvloeistof
Veel oudere auto's hebben G11 koelvloeistof. Deze stof bevat silica, wat vocht aantrekt. Hierdoor worden de actieve stoffen over tijd steeds meer verdunt, waardoor hitte minder goed wordt afgevoerd en de vloeistof kan bevriezen. Daarom hebben de meeste nieuwe auto’s G12, G12+, G12++ of G13 koelvloeistof. U kunt niet zomaar verschillende kleuren koelvloeistof mengen, omdat de additieven niet goed samengaan kan de vloeistof stroperig worden en schade aan de motor veroorzaken. U kunt de juiste soort koelvloeistof voor uw auto vinden door te kijken naar de kleur van de koelvloeistof die nu in het reservoir zit. U kunt het ook terugvinden in de handleiding van uw auto.
Er is niet één "beste" koelvloeistof die universeel geschikt is voor alle auto's. Dit is tot op zekere hoogte mogelijk, omdat sommige automerken uitsluitend bepaalde soorten koelvloeistof gebruiken. In de realiteit blijft u echter alsnog over met meerdere kleuren en soorten koelvloeistof.
In de wereld van koelvloeistoffen zijn er enkele eigenschappen van koelvloeistof erg belangrijk. Het kan dan gaan om de basis, Mono Propyleen Glycol (MPG) of Mono Ethyleen Glycol (MEG). Een andere optie is silicaathoudende coolant of silicaatvrije coolant. Ook de naam speelt een rol: koelvloeistof G12, of koelvloeistof G13. De eerste indicatie van deze vloeistof is de kleur. Deze kleur geeft de samenstelling van het product weer. Vaak is er niet alleen een verschil in kleur, maar ook in PH waarde, soortelijk gewicht, additieven pakket, etc. Er zijn verschillende kleuren: gele, groene, blauwe, rode en blanke koelvloeistof. Het type koelwater wat u mag gebruiken verschilt per auto(merk). U kunt het eenvoudig zien door uw motorklep te openen en te kijken naar uw koelvloeistofreservoir. Deze zijn vaak doorzichtig en hier is de kleur makkelijk af te kijken.
Naast alle kleuren wordt in koelvloeistofland vaak gesproken over G12 koelvloeistof, of G12+ koelvloeistof. Dit is één product. Deze G12 coolant is ontwikkeld door de VAG groep (Volkswagen AG). Mogelijk is dit de meest bekende coolant. De G12 heeft een rode/roze kleur. Een voorloper op dit product is de Koelvloeistof G11. Dit product is blauw en is vergelijkbaar met de Xtra Coolant G48. De G11 is een silicaathoudend product. Eigenlijk was dit de eerste coolant van de VAG groep. Daarna kwam er de G12++ koelvloeistof. Dit G12++ product is gebaseerd op organische zuren en bevat silicaten. Een “hybride” product. Tot slot is er nog een “nieuwe” koelvloeistof G13 van de VAG groep. Deze G13 is het nieuwste product van de Volkswagen groep. Deze G13 vloeistof is vergelijkbaar met de Xtra Coolant GG40.
Wij adviseren u echter deze vloeistof elke 3 á 4 jaar te verversen. De voordelen van het vervangen van de koelvloeistof zitten voornamelijk in de duurzaamheid van het koelsysteem.
Hoeveel koelvloeistof moet er in uw auto zitten?
Om te beginnen moet u weten dat het koelvloeistofniveau in uw auto in de meeste gevallen tussen het minimum- en maximumniveau op de koelvloeistofreservoir moet liggen. Dit is te vinden onder de motorkap van uw auto en is meestal gemarkeerd met een aanduiding van het juiste koelvloeistofniveau. Het is belangrijk om het niveau regelmatig te controleren en bij te vullen indien nodig om ervoor te zorgen dat uw motor optimaal blijft werken. Wanneer de aanduiding slecht zichtbaar is geworden kunt u altijd het instructieboekje van uw auto raadplegen.
Als er te weinig koelvloeistof in de motor zit, kan de motor oververhit raken. Dit kan leiden tot ernstige schade aan de motor en in sommige gevallen zelfs tot volledige motoruitval. Als er te veel koelvloeistof in de motor zit, kan dit leiden tot overmatige druk in het koelsysteem. Dit kan leiden tot lekkages of beschadigingen aan onderdelen van het koelsysteem, zoals de waterpomp, thermostaat of radiator.
Het belang van de juiste koelvloeistof
Het kiezen van de juiste koelvloeistof is belangrijk om de prestaties van het koelsysteem te behouden. Autofabrikanten gebruiken verschillende specificaties, zoals G11, G12+ of G13, die elk hun eigen samenstelling en bescherming bieden. Door het juiste type te gebruiken volgens de aanbeveling van uw fabrikant, blijft de warmteafvoer van de motor efficiënt en wordt schade aan belangrijke onderdelen voorkomen.
Regelmatig onderhoud en controle van het koelvloeistofniveau dragen bij aan een langere levensduur van de motor en een lager brandstofverbruik. Een kwalitatieve koelvloeistof bestaat meestal uit water en antivries, aangevuld met stoffen die het systeem schoon houden en corrosie tegengaan.
Controleer regelmatig of het vloeistofniveau tussen de minimale en maximale markering ligt en vul bij wanneer dat nodig is. Bij het vervangen van koelvloeistof is het belangrijk om het systeem goed te ontluchten, zodat luchtbellen geen invloed hebben op de koeling. Houd bovendien rekening met de voorgeschreven mengverhouding tussen antivries en water, meestal vijftig procent van elk. Met de juiste koelvloeistof verlengt u de levensduur van uw motor en voorkomt u kostbare reparaties door oververhitting of corrosie.
| Koelvloeistof Type | Technologie | Kleur | Verversingsinterval | Voordelen | Nadelen |
|---|---|---|---|---|---|
| IAT | Inorganic Acid Technology | Groen of Blauw | Elke 2 jaar | Snelwerkend | Korte levensduur, beperkte warmteoverdracht |
| OAT | Organic Acid Technology | Rood of Roze | Long-life | Lange levensduur, selectieve bescherming | Trage reactie op corrosie |
| HOAT | Hybrid Organic Acid Technology | Variërend | Long-life | Combineert voordelen van IAT en OAT | Complexere samenstelling |
| Lobrid | Low Hybrid Technology | Variërend | Long-life | Optimale bescherming, afgestemd op toepassing | Nieuwste technologie, mogelijk duurder |