Een klein verhaal over koelvloei stoffen is al een ouder artikel 2013 weet ook niet of er al betere zijn maar bij deze
ragen rondom G11 en G12-koelvloeistof houden VW-bezitters in hun greep. Een radiateurwissel bij mijn ’82-er Toyota Tercel en een voorraad G11-vloeistof (niet voor Toyota) op de plank deed mij er eens in duiken. Want hoe zit het nu precies met al die koelvloeistoffen in relatie tot terminale motorschades?
In principe zijn alle koelvloeistoffen voor auto’s in de basis gelijk. Ze bestaan idealiter voor ongeveer 50% uit water en voor bijna 50% uit 1,2 ethaandiol (ook (mono)ethyleenglycol). De ethyleenglycol beschermt het koelsysteem tegen bevriezing. De paar procenten die ontbreken maken het verschil tussen de verschillende koelvloeistoffen. Dit zijn de hulpstoffen.
De hulpstoffen in koelvloeistof zijn aanwezig om corrosie, erosie, cavitatie, kalkafzetting en verzuring tegen te gaan.
Corrosie ontstaat door de aanwezigheid van zuurstofatomen in het koelwater (met name bij open koelsystemen) en door redoxreacties tussen verschillende metalen en opgeloste metaaldeeltjes in het koelwater. Ik laat verder maar aan de fantasie over welke mogelijke effecten corrosie op de motor hebben.
Erosie bestaat fysiek, alsook door het langzaam oplossen van de metalen in de koelvloeistof. Een oplossende cilinderkop of een eroderende waterpomp zijn niet echt wat je wilt.
Cavitatie is een nogal ingewikkeld natuurkundig fenomeen wat in een turbulent bewegende vloeistofstroom optreedt. De druk wordt plaatselijk lager dan de dampdruk van de vloeistof, waardoor belletjes ontstaan. Als deze bellen weer in een gebied komen waar de druk hoger is, imploderen ze, en de schokgolf die dit veroorzaakt kan grote schade toebrengen.
Kalkafzetting ontstaat met name door het gebruik van (hard) leidingwater bij het zelf mengen van de anti-vries met water. Europees water is erg hard (rijk aan positief geladen ionen als calcium, magnesium). Dit primair de reden waarom BMW en VW fosfaathoudende koelvloeistoffen in de ban hebben gedaan (jaren ’80, ontwikkeling van G11), ondanks de grote anti-corrosievoordelen van fosfaat.
Verzuring ontstaat omdat ethyleenglycol langzaam wordt afgebroken, waarbij zuurdeeltjes ontstaan die de pH laten dalen. Bij een lagere pH is het corroderend vermogen groter, met name bij lichtmetaal. Koelvloeistof dient dus een zekere alkaniteit (zuurbufferend vermogen) te hebben om dit verouderingseffect op te vangen.
De hulpstoffen zijn op basis van anorganische verbindingen en op basis van organische verbindingen. Dit vormt gelijk het verschil in types koelvloeistoffen, waarbij in de praktijk meestal sprake is van een combinatie van beide types.
Traditionele koelvloeistof.
Hier zijn de hulpstoffen amine-, fosfaat-, nitraat-, nitriet-, boraat-, en silicaatverbindingen, gekoppeld aan natrium. Deze stoffen zijn zonder uitzondering allemaal erg effectief in het beschermen van ijzer. Echter, alleen molybdeen en natriumsilicaat zijn ook beschermend voor koper, het basismateriaal van oude radiateurs. Omdat natriumsilicaat ook een erg goede bescherming biedt voor aluminium is het gebruik van silicaten in koelvloeistof erg populair. Silicaten leggen een laagje aan tussen het metaaloppervlak en de koelvloeistof, waardoor het fysiek van elkaar geschieden wordt. Dit is een uiterst effectieve bescherming. Maar, elk voordeel heeft zijn nadeel. Silicaten zijn niet erg stabiel en na 2 jaar slaan zij in vaste vorm neer. Met name waar het koelsysteem plaatselijk kouder is, zal, bij overschrijding van de verversingstermijn, uiteindelijk ophoping van silicaat aan te treffen zijn. Denk hierbij aan plaatselijk verstopte radiateurs. Vergelling van silicaat vind je ook regelmatig als negatief effect, vaak als gevolg van menging van verschillende koelvloeistoffen, waarbij de hulpstoffen op elkaar inwerken. Daarbij claimt Toyota dat silicaten verantwoordelijk zijn voor lekkende pakkingen bij waterpompen e.d. Omdat bij veel mensen lak hebben aan het verversen van koelvloeistof bleven Japanse autofabrikanten de amine- en fosfaathoudende koelvloeistoffen voorschrijven. Daar nam de corrosiebescherming bij overschrijding van de verversingstermijn dan wel van af, maar ongewenste afzettingen in het koelsysteem en lekkages werden voorkomen. Toyota LongLife Coolant diende eens in de 5 jaar ververst te worden, maar er zijn talloze voorbeelden van probleemloze overschrijding van deze verversingstermijn. Meer geluk dan wijsheid waarschijnlijk.
In 1977 werd in Zweden ontdekt dat aminehoudende koelvloeistoffen bij menging met nitriethoudende koelvloeistoffen het kankerverwekkende nitrosamine oplevert. Dit leidde tot de bijzondere maatregel dat in Europa aminehoudende koelvloeistoffen werden verboden, terwijl in Japan nitriethoudende koelvloeistoffen werden verboden. Met name Toyota, maar ook andere Aziatische fabrikanten zijn pas zeer recent gestopt met het gebruik van aminehoudende koelvloeistoffen, omdat aminehoudende koelvloeistoffen een erg goede anticorrosieve (en anti-cavitatie) werking hadden, zonder ongewenste mechanische of chemische bijeffecten. Hoe zij dit op markten deden waar aminehoudende koelvloeistoffen verboden zijn, is mij niet bekend, maar feitelijk zijn deze aminehoudende koelvloeistoffen al een voorbeeld van een hybride koelvloeistof, de huidige standaard.
In Europa waren met name BMW en VW in de jaren ’80 allergisch voor fosfaathoudende koelvloeistoffen. Dit kwam door het aanlengen van de antivries met leidingwater, wat in Europa erg rijk is aan calcium en magnesium. Met name calcium reageert redoxongevoelig met fosfaatoplossingen, waardoor kalkafzetting optrad. In premix koelvloeistoffen speelt dit probleem eigenlijk niet. De G11-koelvloeistof die toen is ontwikkeld was amine-, nitriet- en fosfaatvrij en ontleende zijn anticorossie-eigenschappen met name aan het gebruik van silicaat en boraat. Boraat biedt echter geen bescherming tegen cavitatie in de aluminium waterpompen, dus hier werd molybdeen toegevoegd. Eigenlijk was G11 al een overgang naar de nieuwe generatie koelvloeistoffen, omdat zij deels organische hulpstoffen had, om de stabilisatie van de silicaten te bewerkstelligen, waardoor een langer onderhoudsinterval gerealiseerd kon worden.
Problemen aan cilinderkoppen bij bepaalde VW-motoren heeft bij VW halverwege de jaren ’90 geleid tot de invoering van de silicaatvrije G12-koelvloeistof, die geheel organische hulpstoffen bevat. Het officiële standpunt van VW was dat de nieuwe generatie koppakkingen dit noodzakelijk maakte, maar hier wordt door diverse technici aan getwijfeld. Het lijkt waarschijnlijker dat de G11 toch niet zo “LongLife” was als beweerd (silicaten) en met name als afgetopt werd met reguliere koelvloeistof, was verversing eens in de 4 jaar verstandig geweest om corrosie en afzettingen te voorkomen. Deze theorie lijkt gestaafd te worden doordat BMW tot op heden G11-koelvloeistof voorschrijft met een verversingstermijn van 4 jaar… Mercedes-Benz overigens ook.
Organische koelvloeistoffen.
Organische koelvloeistoffen kunnen dankzij de afwezigheid van silicaat in principe een veel langere verversingstermijn bereiken en inmiddels zijn er koelvloeistoffen die een autoleven meegaan. Qua bescherming van ijzer zijn er organisch niet zoveel mogelijkheden, maar aangezien de belangrijkste motoronderdelen tegenwoordig geheel van aluminium zijn, is dat niet zo’n heel groot probleem. Natriumbenzoaat is voor de bescherming van ijzer aanwezig en de belangrijkste hulpstof. Tri-ethanolamine beschermt ook goed, maar zoals al eerder gemeld, is het gebruik van aminehoudende koelvloeistoffen in Europa en de USA verboden. Natriumbenzoaat is ook de belangrijkste beschermer van aluminium, maar vreemd genoeg zijn anorganische koelvloeistoffen met silicaten veel effectiever in het beschermen van aluminium…Ook andere carboxylaatzouten zijn mogelijk. Evenals sebasinezuur of 2-ethylhexanoidezuur. Deze laatste is trouwens regelmatig in opspraak vanwege het plasticoplossend vermogen… Met nog wat antischuimmiddel en kalkafzettingbeschermer is de organische koelvloeistof compleet.
Menging van G12 en G11-koelvloeistof is een issue. Er wordt op internet beweerd dat tot 15% menging veilig is. Voorkomen is echter beter dan genezen, dus vanuit het voorzorgprincipe lijkt het mij beter om dit niet experimenteel te bevestigen noch te ontkrachten.
Wat een zooitje.
Vrijwel elke uitbanning en vervanging van hulpstoffen in koelvloeistoffen, leidde tot een ander probleem wat opgelost diende te worden, waardoor koelvloeistoffen tegenwoordig een cocktail aan hulpstoffen bevat. De G12-koelvloeistof is eigenlijk de enige koelvloeistof die uit geheel organische componenten bestaat en silicaatvrij is. Vrijwel alle overige moderne koelvloeistoffen zijn een hybride tussen organisch en anorganische koelvloeistoffen. G12+ is daarvan een voorbeeld, waarbij toch weer een kleine hoeveelheid silicaat is toegevoegd, hoewel er ook silicaatvrije G12+-producten zijn. Speciale silicaatstabilisatoren voorkomen vergelling of neerslaan van het silicaat. De Japanners gebruiken inmiddels ook aminevrije hybride koelvloeistoffen, maar volharden in het toevoegen van fosfaat, vanwege zijn betrouwbare bescherming van aluminium onderdelen en zijn anti-cavitatie-eigenschappen. Een voorbeeld hiervan is de Toyota Extra LongLife (paars).
Oude meuk.
Wat nu te gebruiken in je oude busje? Voor mijn gevoel hangt dat sterk van je persoonlijke voorkeur en de staat van onderhoud van je bus af. Als je een lekdicht en in goede staat verkerend koelsysteem hebt, is er in ieder geval niks op tegen om een moderne, organische en dure koelvloeistof te gebruiken als G12. Het voordeel is dat de afwezigheid van silicaat in ieder geval je afdichtingen niet opvreet (als dat al waar is) en je een echte LongLife koelvloeistof hebt. Bij 16 liter koelvloeistof is het wel prettig dat je geen vervangingstermijn hebt…
Tegelijkertijd lijkt een ouderwetse koelvloeistof, mits vervangen volgens de voorgeschreven onderhoudstermijn (2 jaar voor traditionele silicaatkoelvloeistof of 4 jaar voor G11) geen probleem. Als je nog reparaties aan je koelsysteem voorziet (radiateur, slangen, waterpomp) is dat budgettechnisch gezien wellicht interessanter.
Er zijn meldingen van problemen door vervanging van G11 door G12. De G11 zou als het ware ‘opgezogen’ zijn door pakkingen e.d. en vervolgens reageren met de G12. Op basis van de min of meer geaccepteerde bijmengingsgrens van 15% lijkt dat erg onwaarschijnlijk. Ook op dit forum lees ik geen berichten over dit soort problemen, terwijl er toch veel zijn die met de G12-koelvloeistof rondrijden.
Het enige argument wat ik tot dusver heb gevonden om geen organische koelvloeistof in een oude auto te gebruiken is dat het de loodsoldeer van de koperen radiateur op zou lossen, met lekkage en ongewenste afzettingen als gevolg. Dit is echter geen nieuw fenomeen. Bij overschrijding van de verversingstermijn van de traditionele koelvloeistoffen, trad dit fenomeen ook op. Ik weet niet uit welke materialen het oude type T3-radiateur bestaat, maar het nieuwe type lijkt mij geen loodsoldeer meer te bevatten, aangezien de behuizing van plastic is.
Interessante materie allemaal. Temeer, omdat veel fabrikanten, inclusief VW tegenwoordig wel weer silicaten (kleine hoeveelheid) gebruiken in hun koelvloeistoffen (VW G12++) De door VW als G12+ aangeduide koelvloeistof is een hybride tussen traditionele koelvloeistof en organische koelvloeistof en verbindt het beste van beide werelden. Eigenlijk wat de Japanners al sinds jaar en dag doen zonder silicaten.
G12+ zou in alle verhoudingen mengbaar zijn met alle koelvloeistoffen en wordt door velen gezien als de nieuwe standaard. Maar waarom BMW en Mercedes-Benz G11 blijven gebruiken? Waarschijnlijk hechten zij meer waarde aan de beschermende werking van silicaten en nemen ze de mogelijk lekkages op de koop toe. Opvallend, omdat zij nog een externe waterpomp gebruiken, die niet volgens een onderhoudsinterval wordt vervangen. (Een D-riem aangedreven waterpomp wordt meestal vervangen bij vervanging van de D-riem. Eventuele door silicaat veroorzaakte lekkages worden zodoende voorkomen. Zeker als dan de vloeistof ook ververst wordt).
En hoewel silicaatstabiliserende stoffen een LongLife-verversingstermijn mogelijk maken, is er bij gebruik van G11 nog wel sprake van verversing. Mogelijk zit hier toch een nut in, of het is louter om nog een extra onderhoudspost voor de dealer te behouden. Wie het weet mag het zeggen. De nieuwste VAG G12++ bevat ook weer silicaten en kent geen verversingsinterval.
Mijn zoektocht naar of ik G11 kan gebruiken voor mijn oude Tercel heeft mij in ieder geval aan informatie opgeleverd dat er geen fosfaat in zit en het daarmee afwijkt van de originele fabrieksvulling. Tegelijkertijd bevat het silicaat waarvan Toyota claimt dat mijn extern aangedreven waterpomp kan gaan lekken. Maar ditzelfde silicaat beschermt mijn aluminium cilinderkop, waterpomp en koperen radiateur uitmuntend, mits de voorgeschreven onderhoudstermijn wordt nageleefd. En de cavitatieproblemen die fosfaat- en amineloze koelvloeistoffen ondervinden, zullen toch opgelost zijn in G11, omdat Mercedes-Benz en BMW echt geen inferieure koelvloeistof voorschrijven in hun dikwijls kostbare machines. Ik neem het risico op een lekkende waterpomp, omdat dit nogal eenvoudig te verhelpen is en gooi de G11 in de mijn oude Tercel.
Daarmee is G11 nu de koelvloeistof in mijn T3, BMW en Tercel. En de Starlet? Ik moet maar eens kijken wanneer ik die radiateur ook al weer vervangen heb, want de traditionele koelvloeistof die daarin zit, zal zijn beste tijd wel gehad hebben…