Een recente analyse van gegevens uit de garantieaanvragen van Gates bevestigt dat ongeveer 80% van alle garantieaanvragen met betrekking tot waterpompen (WP's) het gevolg is van het niet opvolgen van de aanbevolen installatieprocedures.
- Iets meer dan 50% van deze garantieaanvragen heeft betrekking op 'koelvloeistof' in het algemeen: het mengen van verschillende soorten koelvloeistoffen, niet correct spoelen van het systeem, gebruik van leidingwater als verdunningsmiddel in plaats van gedestilleerd/gedeïoniseerd water.
- Bijna 30% van de garantieaanvragen is het gevolg van onjuist gebruik van afdichtingsmiddelen op WP's, die al werden geleverd met een pakking of rubberen O-ring.
De combinatie van al deze factoren leidt tot een WP-storing, veroorzaakt door continue lekkage van de meest gevoelige WP-component – de mechanische afdichting.
Al deze garantieaanvragen hadden duidelijk vermeden kunnen worden. Gates reageert met een video gericht op de montageprocedure en waarin wordt uitgelegd hoe men een WP correct installeert.
Dit artikel gaat dieper in op de installatieprocedure en legt uit hoe een beschadigde mechanische afdichting lekkage veroorzaakt en uiteindelijk tot voortijdige WP-storingen leidt.
1. De mechanische afdichting
Zie afb. 1. Een mechanische afdichting bestaat over het algemeen uit twee afdichtingen/ringen:
- Statische afdichting/ring
- Dynamische afdichting/ring
Afb. 1
De statische afdichting is bevestigd in de WP-behuizing en draait niet (= statisch). Door de veerdruk kan deze echter langs de as van het lager/schoepenrad bewegen. Een combinatie van veerkracht en hydraulische druk van de afdichtende koelvloeistof zorgt ervoor dat de afdichtingsvlakken tegen elkaar worden gedrukt. Dit voorkomt lekkage tussen de as en de WP-behuizing. De dynamische afdichting is op de as bevestigd. Daarom draait de dynamische afdichting mee met de schijfaangedreven as.
2. Waarom de mechanische afdichting zo belangrijk en gevoelig is
Zowel de statische als de dynamische afdichtingsvlakken zijn nauwkeurig bewerkt volgens strikte productietoleranties om een hoge vlakheid te bereiken.
Binnen in de constructie worden beide afdichtingsvlakken samengedrukt. Als de afdichtingsvlakken droog tegen elkaar zouden draaien, zonder enige vorm van smering, zouden ze aan slijtage onderhevig zijn en snel defect raken. De oorzaak hiervan zou dan bij de combinatie van wrijving tussen de vlakken en warmteontwikkeling liggen
(zie afb. 2).
Een film koelvloeistof tussen de dynamische en statische afdichting voorkomt wrijving tussen de vlakken en warmteontwikkeling en moet altijd worden aangebracht vóór de WP in bedrijf te stellen. Deze film creëert een microruimte, die wordt gehandhaafd door de veer en de hydraulische krachten die de afdichtingsvlakken naar elkaar toe duwen, terwijl de druk van de vloeibare koelvloeistof tussen de afdichtingsvlakken (de vloeistoffilm) deze uit elkaar drukt.
Deze film van koelvloeistof zorgt voor smering en koeling tussen de afdichtingsvlakken. Tegelijkertijd zorgt de film voor een perfecte afdichting tussen de statische en dynamische ringen. Dit is vergelijkbaar met de oliefilm die zich vormt tussen de cilinderwand en de zuigerringen in de motor.
Afb.2
3. Een koelvloeistoffilm creëren om de mechanische afdichting te beschermen
Vergeet niet dat er altijd een film van koelvloeistof (microruimte) aanwezig moet zijn om de oppervlakken van de mechanische afdichting te beschermen tegen wrijving tussen de vlakken en warmteontwikkeling.
Weersta de verleiding om aan de waaier op de WP te draaien nadat deze uit de doos is gehaald. Elke poging om een nieuwe WP droog te laten draaien, leidt tot een snelle uitval van de mechanische afdichting.
Er zijn twee manieren om een koelvloeistoffilm te creëren:
- Dompel de nieuwe WP, met de waaierzijde naar beneden, onder in een schoon vat met de koelvloeistof die door de autofabrikant wordt aanbevolen (hergebruik nooit oude koelvloeistof, omdat eventuele deeltjes of verontreinigingen voortijdige uitval kunnen veroorzaken). Draai de WP-schijf ongeveer 10 keer met de hand om de koelvloeistoffilm tussen de oppervlakken van de mechanische afdichting te trekken.
- U kunt het koelsysteem ook bijvullen met de nieuwe koelvloeistof wanneer u de nieuwe WP op de motor installeert. De WP kan vervolgens ongeveer 10 keer met de hand worden gedraaid, zodat de koelvloeistoflaag tussen de oppervlakken van de mechanische afdichting wordt getrokken.
Het niet aanbrengen van de koelvloeistoffilm voordat de waaier op vrije beweging wordt gecontroleerd, zal de mechanische afdichting in gevaar brengen, met verwoestende gevolgen nog voordat de WP is geïnstalleerd. Dit zal al gauw slijtage en een defecte afdichting veroorzaken, wat resulteert in voortdurende lekkage tijdens de werking.
4. Koelsystemen aftappen en bijvullen
Voordat u een nieuwe WP monteert, moet u het koelsysteem volledig aftappen en controleren of alle verontreinigingen zoals roest, aanslag en andere vaste deeltjes die aanwezig kunnen zijn, zijn verwijderd.
Dit kan veilig en efficiënt met het PowerClean(R)-spoelapparaat 91002 van Gates. Het zorgt voor een gecontroleerd maar krachtig gereguleerd debiet dat verontreinigingen verwijdert zonder de componenten te beschadigen.
Als het koelsysteem niet volledig is afgetapt en gespoeld, zal de nieuwe koelvloeistof zich vermengen met de oude koelvloeistof en met vervuilende deeltjes die eventueel al aanwezig waren.
5. Soorten verontreinigingen
Verontreiniging van vaste deeltjes vanaf 50 micron (0,05 mm) kan onomkeerbare schade aan de afdichtingsoppervlakken veroorzaken (zie afb. 3). Zodra het afdichtingsvlak is beschadigd, zullen mogelijke groeven fungeren als lekkagepaden (zie afb. 4). Deze paden zorgen ervoor dat er continu koelvloeistof uit het lekgaatje van de WP in het lekkamerreservoir lekt. Als het reservoir vol is, zal er lekkage uit het ontluchtingsgat van de lekkamer optreden.
Het lekgaatje is een klein, geboord gat, meestal te vinden op het laagste punt van de WP in gemonteerde positie. Het is normaal dat er kleine hoeveelheden koelvloeistof uit het lekgaatje lekken, vooral bij het opstarten na de installatie. Veel WP's (let op: niet alle WP's hebben er één) hebben 'lekkamers'. Deze zijn ontworpen om deze koelvloeistof op te vangen en te laten verdampen. Als er een grote hoeveelheid koelvloeistof lekt, is er een interne afdichting defect. De WP moet worden vervangen.
Verkleurde lekkageplekken rond het lekgaatje en op de WP-behuizing zelf zijn tekenen dat de mechanische afdichting defect is geraakt door een of andere vorm van verontreiniging.
Zie ook: https://www.gatestechzone.com/en/problem-diagnosis/cooling-system/water-pump-failure- signs
Afb.3
Deeltjesverontreiniging beschadigt de oppervlakken van de mechanische afdichting, waardoor er groeven ontstaan die fungeren als lekkagepaden. Een direct resultaat is continue lekkage uit het lekgaatje tijdens bedrijf.
Afb.4
Producten die worden gebruikt om lekkage in het koelsysteem te stoppen, kunnen onomkeerbare schade veroorzaken aan mechanische afdichtingen op WP's. Dit soort producten kan namelijk een combinatie van kleiverbindingen en glasvezels bevatten. Indringing van de elementen van het mengsel tussen de afdichtingsvlakken veroorzaakt scheiding, schade aan de afdichtingsvlakken en creëert lekkagepaden (zie afb.5).
Vergeet niet dat er altijd een film van koelvloeistof (microruimte) aanwezig moet zijn om de oppervlakken van de mechanische afdichting te beschermen tegen wrijving tussen de vlakken en warmteontwikkeling.
Afb.5
6. Gebruik van vloeibare afdichtingsmiddelen
Een nieuwe WP wordt meestal met pakking geleverd. De pakking kan een papieren, metalen, composiet of misschien een rubberen O-ring zijn. Enkel de meegeleverde pakking mag als afdichting fungeren tussen de WP en het motorblok. Gebruik nooit afdichtingsmiddel in combinatie met deze producten. Het is onnodig, gevaarlijk en schendt de garantievoorwaarden, omdat het leidt tot een beschadigde mechanische afdichting. Het resultaat is continue lekkage en voortijdig falen van de WP.
Als er geen pakkingen worden geleverd en de voertuigfabrikant afdichtingsmiddel aanbeveelt, gebruik dan alleen de aanbevolen maat kleefrups (zie afb. 6). Als u te veel afdichtingsmiddel gebruikt, kan het overtollige materiaal naar binnen worden gezogen in het koelsysteem, waar het zijn weg naar de mechanische afdichting kan vinden. Vroegtijdige WP-storingen zijn het onvermijdelijke resultaat. Het afdichtingsmiddel werkt niet langer als afdichting, maar als lekkagepad. Indringing van de elementen van het mengsel tussen de afdichtingsvlakken veroorzaakt scheiding, schade aan de afdichtingsvlakken en creëert lekkagepaden.
Vergeet niet dat er altijd een film van koelvloeistof (microruimte) aanwezig moet zijn om de oppervlakken van de mechanische afdichting te beschermen tegen wrijving tussen de vlakken en warmteontwikkeling.
Afb.6
7. Verschillende soorten koelvloeistof mengen
Het onderling mengen van verschillende koelvloeistoftechnologieën leidt tot chemische reacties die gecoaguleerde
gelachtige stoffen kunnen produceren als de silicaten loskomen (uitvallen) van de koelvloeistofoplossing. Dit leidt tot verstoppingen in het koelsysteem.
Koelsystemen voor de auto-industrie bevatten gewoonlijk een mengsel van 50/50 gedestilleerd, gedemineraliseerd of gedeïoniseerd water plus koelvloeistof. Gebruik geen leidingwater! Het meeste leidingwater bevat chloride, wat corrosief is. Leidingwater kan calcium en magnesium bevatten dat zich in het koelsysteem kan afzetten, wat kan leiden tot verstoppingen in de radiatorslangen van de radiatorverwarming, wat ook kan leiden tot een WP-storing.
Koelvloeistof bevat meestal ethyleenglycol of propyleenglycol. De smeer- en koeleigenschappen van de glycol, in combinatie met de koeleigenschappen van het water, helpen de mechanische afdichting te beschermen.
Zie ook: https://www.gatestechzone.com/en/news/2021-07-cooling-system-maintenance
8. Goed vakmanschap in de garage:
- Spoel het koelsysteem grondig met een Gates PowerClean(R)-spoelapparaat 91002
- Draai de WP niet handmatig droog rond, alleen wanneer deze ondergedompeld is in nieuwe koelvloeistof
- Breng geen afdichtingsmiddel aan op een WP die al is voorzien van een pakking of een O-ring
- Controleer het expansievat en/of de radiator op tekenen van verontreiniging
- Dring bij het bijvullen van het koelsysteem altijd aan op het gebruik van koelvloeistof van goede kwaliteit, zoals aanbevolen door de autofabrikant