Az ábrán egy autó hűtőrendszerének egyszerűsített vázlata látható. A hűtőrendszerben található folyadék (más néven fagyálló) a desztillált víz mellett etilén-glikolt tartalmaz, melynek fagyás- és forráspontja eltér a vízétől. A hűtő tulajdonképp egy hőcserélő. Több száz csőből és rengeteg lamellából épül fel, ezek hűtik le a hűtőfolyadékot. A hűtő tetején találjuk a hűtősapkát, melynek eltávolítása után tudjuk feltölteni a hűtőrendszert, vagy ellenőrizni a hűtőfolyadék állapotát. Sosem szabad addig eltávolítani, amíg a hűtő forró. A tágulási tartályban magasabb a folyadék szintje, ha a hűtőfolyadék forró.
a) Milyen feladatokat lát el a gépkocsik hűtőrendszere?
a) Magyarázat:
Az autó hűtőrendszere nem engedi túlmelegedni a motort, és a felmelegített hűtővíz segítségével lehetőséget teremt az autó utasterének fűtésére is.
2 + 2 = 4 pont
b) Az olvasottak és az ábra alapján magyarázza el, hogyan működik a hűtőrendszer!
b) A hűtő működésének ismertetése: A motort körülvevő hűtőfolyadékot (víz és adalék) a motor felmelegíti.
1 pont
A vízpumpa a felmelegedett hűtőfolyadékot a hűtőbe juttatja, ahol a hűtőn átáramló levegő lehűti a hűtőfolyadékot.
1 + 1 = 2 pont
A hő leadása után lehűlt hűtőfolyadék visszaáramlik a motort körülvevő térrészbe, ahol újra felmelegszik.
1 + 1 = 2 pont
A hűtőfolyadék egy része a szabályozószelepek átkapcsolása után a fűtőrendszerbe juthat. Ott leadja a hőt, ezzel felmelegíti az utasteret.
1 + 1 = 2 pont
c) Miért nem használnak csapvizet a hűtőrendszer feltöltésére? Soroljon fel két okot!
c) Okok (pl.):
- Télen a víz megfagyna, ez károsíthatná a hűtőrendszert.
- A vízkövesedés gátolná a hűtőfolyadék szabad áramlását.
- A víz forráspontját is növeli az adalék.
- Az adalék megakadályozza a hűtőrendszer korrózióját.
Az okok felsorolása elegendő, megemlített okonként 1-1 pont jár (max. 2 pont).
2 pont
d) A személygépkocsik hűtőjében a hűtőfolyadék hőmérséklete kb. \(110\ \mathrm{^\circ C}\). Miért nem forr fel a hűtőfolyadék?
d) Okok:
A hűtősapka légmentesen zár, így a hűtőfolyadék nyomása meghaladhatja a külső légköri nyomás értékét.
Ennek következtében a hűtőfolyadék hőmérséklete \(100\ \mathrm{^\circ C}\) fölé emelkedhet anélkül, hogy felforrna.
1 pont
A hűtőfolyadékhoz kevert adalék is emeli a folyadék forráspontját.
A folyadék fázisátalakulási hőmérséklete függ a folyadék anyagi minőségétől (koncentrációjától).
1 pont
e) A túlmelegedett hűtő zárófedelét (hűtősapka) tilos azonnal kinyitni, meg kell várni a víz hőmérsékletének csökkenését. Mi ennek az oka?
e) Magyarázat:
A hűtőrendszerben túlnyomás uralkodik, a hűtőfolyadék hőmérséklete pedig \(100\ \mathrm{^\circ C}\) felett van.
A hűtősapka lecsavarásakor hirtelen lecsökken a nyomás, így a túlhevített folyadék hirtelen forrásba kezd, a kicsapó gőz égési sérülést okozhat.
2 pont
Ha várunk, a hőmérséklet a hűtőfolyadék normál légköri nyomáson mérhető forráspontja alá csökken, így a hűtősapka eltávolítása nem jár veszéllyel.
1 pont
f) Miért építenek be kiegyenlítő tartályt a hűtőrendszerbe?
f) Magyarázat:
A hűtőrendszerben található hűtőfolyadék térfogata a hőmérséklet emelkedésével növekszik, ennek a térfogatnövekedésnek enged teret a tágulási tartály.
A tartályba „bele tud tágulni” a hűtőfolyadék, így nem emelkedik meg a nyomása túlságosan.
2 pont
Összesen: 20 pont