Nemrznoucí kapaliny pro ostřikovače (ScreenWash) - nejčastější otázky

V tomto článku se pokusíme zodpovědět některé z otázek, které motoristé opakovaně vznášejí ke kvalitě nemrznoucích ostřikovacích směsí.

Podkladem pro tento článek bylo několik odborných statí, které vypracoval Ing. Jan Skolil, t. č. manažer pro jakost ve společnosti Velvana, a. s. Tímto bychom mu chtěli poděkovat za laskavé svolení s použitím jeho prací a také za obornou korekturu finální podoby textu.

Koupil jsem si nemrznoucí kapalinu do ostřikovačů -40 °C, ale refraktometr mi ukázal pouze -27 °C

Stanovení bodu tuhnutí refraktometrem je nepřímá metoda měření. Neměříme přímo teplotu tuhnutí, ale určujeme index lomu světla (více viz Snellův zákon). Protože známe závislost indexu lomu na koncentraci směsi alkohol/voda a také závislost bodu tuhnutí na koncentraci směsi alkohol/voda, jsme tedy schopni zjistit teplotu tuhnutí směsi pomocí refraktometru.

Směsi do ostřikovačů obsahují vodu, hlavní nemrznoucí alkoholovou složku a doplňkové příměsi (vícesytné alkoholy jako Ethylenglykol, Propylenglykol nebo Glycerin). Hlavní nemrznoucí alkoholovou složku bývá obvykle jeden z alkoholů, o kterých budeme dále mluvit – Isopropanol nebo Ethanol. Ve střední Evropě se kvůli ceně a dostupnosti používá většinou Ethanol. Pozor na to, protože směs Isopropano/voda a směs Ethanol/voda mají zcela jinou závislost indexu lomu na koncentraci!

Je tedy potřeba vědět nejen co měříme, ale také čím měříme. Proto je nutné vybrat správný refraktometr, abyste nebyli výsledky měření nemile překvapeni. Existuje několik typů refraktometrů s rozdílnými stupnicemi, bohužel mezi ty nejrozšířenější patří takové, které mají pro kapaliny do ostřikovačů jen jednu stupnici. Ačkoliv to většinou není nikde uvedeno, tak tato stupnice je kalibrována na směs Isopropanol/voda. A i proto dochází k chybám při měření směsí dostupných na našem trhu.

Jako použití nevhodného refraktometru uvedu následující příklad: Měříme-li směs Ethanol/voda refraktometrem určeným pro směs Isopropanol/voda (viz obrázek vlevo), můžeme dostat zcela zavádějící výsledky! Při bodu tuhnutí -20 °C mají obě směsi přibližně stejný index lomu světla. Má-li ale směs Ethanol/voda bod tuhnutí -40 °C, indexy lomu světla se již podstatně liší – zmíněným refraktometrem určený pro Isopropanol odečtete pouhých -25 °C!

Řešením, které je v podstatě cenově srovnatelné, je pořízení refraktometru RBC4AB-ATC, který má dvě stupnice pro kapaliny do ostřikovačů a také dvě stupnice pro chladící kapaliny (i měření chladících kapalin má svá specifika) a stupnici pro měření elektrolytu autobaterie a kapalného aditiva AdBlue^®. Tento refraktometr je vidět na druhém obrázku: stupnice pro ostřikovače jsou umístěny pod ikonou „stěračů čelního skla“ – ta vlevo je určena pro směs Ethanol/voda, zatímco stupnice vpravo (SRF1) měří správně Isopropanol/voda.

Nemrznoucí kapalina mi zamrzá na předním skle

Pomineme-li několik ostatních možných, ale spíše nepravděpodobných příčin problému (např. špatně namíchaná směs s vysokým podílem vody), existují dvě hlavní příčiny namrzání kapaliny, které obvykle působí společně:

1. Odvod tepla z čelního skla – je všeobecně známo, a každý jistě na vlastní kůži pocítil, že pokud při mrazu ještě fouká vítr, je vnímání chladu daleko intenzivnější. Proudící vzduch totiž urychluje odvod tepla z teplejšího tělesa – teplota okolního vzduchu a teplota teplejšího tělesa se vyrovnávají. Rychlost ochlazení je úměrná rychlosti proudění – čím rychleji vítr proudí (čím rychleji jedete), tím rychleji se teploty vyrovnají.
2. Vysoká těkavost Ethanolu – jak již bylo zmíněno, základní nemrznoucí složkou používanou pro výrobu kapalin do ostřikovačů je ve střední Evropě líh (Ethanol). Ethanol má oproti vodě nízký bod tuhnutí, ale je zároveň hořlavý a také těkavý. Tlak páry vody je při normální teplotě 2330 Pa, zatímco u Ethanolu je to 5600 Pa. Z toho vyplývá, že líh si vytváří přibližně 2,5x více par než voda (je 2,5x těkavější), tudíž i rychleji mizí z povrchu čelního skla. A při vyšší rychlosti jízdy je rozdíl v těkavosti ještě výraznější.

Z výše uvedeného vyplývá, že při vyšších rychlostech se líh rychle odpaří, teplota čelního skla rychle klesne na teplotu okolí a již tedy při teplotách okolo 4 °C se na čelním skle začnou tvořit krystalky ledu. A to i případě, že máte v ostřikovacím rozvodu novou zimní směs. Pro naše klimatické podmínky doporučujeme používat směs s vysokým procentem ethanolu a bodem tuhnutí alespoň -30 °C, Při velkých mrazech a vysokých rychlostech ale nemusí stačit ani ta.

Dolil jsem si nemrznoucí směs a ona přes noc zamrzla

Moderní konstrukce zásobní nádržky na kapaliny do ostřikovačů obvykle neumožňují jednoduché smísení staré a nové náplně, jelikož jde v podstatě o dlouhý úzký tubus, kde není ani vidět, co se nachází na jeho dně. Vzhledem k tomu, že Ethanol (líh) se s vodou mísí jen na základě vodíkových vazeb a jejich funkce je samozřejmě podporována teplotou, není divu, že koncentrovaný ostřikovač vydrží na hladině zmrzlé vody – ledu – i několik hodin a nefunguje tedy jako „rozpouštědlo“. Dále je nutné si uvědomit, že koncentrovaný líh má oproti vodě nižší hustotu (menší než 820 kg/m³) a tudíž na její hladině plave => mísení tak není podporováno ani gravitací. Proto se může snadno stát, že ačkoliv byla doposud zbytková letní směs v ostřikovači tekutá, dojde po dolití zimního směsi a nočním mrznutí ke ztuhnutí náplně v ostřikovacím rozvodu.

Vysvětlení je jednoduché – zmrzla níže položená a doposud nepromísená vodní vrstva, zatímco horní lihová vrstva je kapalná (malá „styčná“ plocha v úzkém tubusu zabraňuje požadovanému smísení vody s lihem).

Jako prevence postačí celoroční užívání zimní nemrznoucí směsi do ostřikovačů nebo před zimní sezónou včasné nahrazení letní směsi směsí zimní. To však nespočívá jen v „pouhém“ brzkém dolití, ale v kompletním odčerpání (vysátí) letní kapaliny a naplnění ostřikovacího systému homogenní zimní kapalinou.

Kapalina do ostřikovačů mi rozleptala reflektory předních světel

Ethanol vyráběný v Evropě obvykle pochází buď z obilí, nebo brambor, zatímco líh dovážený ze zámoří je často vyráběný z cukrové třtiny. Kvůli možným daňovým únikům musí být veškerý technický líh denaturován. A tady je kámen úrazu. K dispozici je spousta denaturačních činidel oficiálních i speciálně povolených. Ty běžné (Ethylenglykol, Isopropanol, Bitrex/Denatonium Benzoate) jsou odzkoušeny a žádné díly na karosérii vozu nenapadají.

Naopak ta méně oficiální, avšak často levnější, denaturační činidla (například aceton, methanol, ketony, acetaldehyd), reflektory leptat mohou. Polykarbonát či Polymethylmethakrylát, které jsou hlavním konstrukčním materiálem reflektorů vozidel, jsou na leptání těmito látkami náchylnější.

Materiál reflektorů patří mezi nejodolnější průhledné polymerní materiály, ale prochází tím nejtvrdším zacházením (světelné a tepelné namáhání, vliv posypové soli, omývání kapalinou z ostřikovačů). K jeho viditelnému poškození nedochází obvykle ihned, takže pokud jste dříve používali špatnou kapalinu, může se poškození projevit i když již dále používáte vyhovující a kvalitní nemrznoucí kapalinu s čistým lihem (např. od firmy Velvana).

Ne všechny kapaliny do ostřikovačů totiž obsahují jen čistý líh. Mohou být znečištěny látkami, které jsou čichem rozpoznatelné (Aceton, Acetaldehyd), ale také nerozpoznatelné (Methanol, některé ketony aj.).

Závěr

Celoročně používejte jen prověřené a značkové kapaliny do ostřikovačů – a to jak letní, tak zejména zimní směsi. Takové, jejichž výrobci mají dlouhodobé zkušenosti, neexperimentují s jejich složením a používají pouze kvalitní, dostatečně přečištěný a vhodně denaturovaný evropský líh.

Uvedené informace se vztahují pouze k provozním kapalinám z produkce Velvana, a. s., Informace nekopírují kvalitu provozních kapalin na českém trhu všeobecně, ale mají být vodítkem pro výběr správné kapaliny a zamezení šíření různých fám a „zaručených“ informací mezi motoristy.