Технические охлаждающие жидкости

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики Беларусь

Учреждение образования

белорусский государственный аграрный технический университет

Управляемая самостоятельная работа студента

на тему: Технические охлаждающие жидкости

Минск, 2012

Охлаждающие жидкости

Общие сведения

Двигатель внутреннего сгорания необходимо охлаждать для обеспечения нормального теплового режима работы его узлов и деталей. Наиболее распространены системы охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости. В процессе работы она может нагреваться до 100°C и иногда выше, а на стоянке остывать до температуры окружающего воздуха. От свойств жидкости во многом зависит эффективность системы охлаждения, надежность и долговечность двигателя. Она должна иметь высокую теплоемкость, теплопроводность, температуру кипения, подвижность, а также низкую температуру кристаллизации и коэффициент объемного расширения. Охлаждающая жидкость не должна вызывать коррозию металлов, разрушать резину уплотнений и вспениваться в процессе работы.

Вода обладает наибольшей охлаждающей способностью, имеет максимальную теплоемкость, пожаробезопасна, нетоксична и дешевая. Но вода имеет сравнительно низкую температуру кипения и относительно быстро испаряется, а если при этом она жесткая (содержит минеральные примеси и растворенные соли), то активно образуется накипь. При температуре ниже 0°C вода замерзает и превращается в лед (кристаллизуется) со значительным, до 10%-ным увеличением объема. Это приводит к «размораживанию» двигателя - разрушению его основных деталей и узлов. Поэтому ее нельзя использовать в холодное время года без слива из автомобиля при длительной стоянке вне теплого гаража.

Низкозамерзающие охлаждающие жидкости - антифризы (от англ. «antifreeze» - незамерзающий) заменили воду в системах охлаждения двигателей современных автомобилей. Наиболее широкое распространение получили низкозамерзающие жидкости на гликолевой основе, представляющие собой смесь этиленгликоля с водой. Иногда встречаются жидкости на основе пропиленгликоля - их нельзя смешивать с этиленгликолевыми.

Состав и свойства антифриза

охлаждающий жидкость антифриз промывка

Температура кристаллизации, температура кипения, плотность смеси этиленгликоля и воды в зависимости от содержания в ней этиленгликоля

Этиленгликоль (моноэтиленгликоль) - маслянистая желтоватая жидкость без запаха, умеренно вязкая, с плотностью 1,112-1,113 г/смз (при 20°С), температурой кипения 197°С и кристаллизации -11,5°С. При нагревании этиленгликоль и его водные растворы сильно расширяются. Для предотвращения выброса жидкости из системы охлаждения ее снабжают расширительным бачком и заполняют на 92-94% от общего объема.

Водный раствор этиленгликоля химически агрессивен и вызывает коррозию стальных, чугунных, алюминиевых, медных и латунных деталей системы охлаждения, а также припоев, используемых для пайки ее узлов. Кроме того, этиленгликоль очень токсичен.

Пропиленгликоль - по свойствам аналогичен этиленгликолю и менее токсичен, но примерно в 10 раз дороже. При низких температурах он более вязкий, чем этиленгликоль, и в связи с этим прокачиваемость у него хуже.

Смесь этиленгликоля с водой характерна тем, что температура ее кристаллизации зависит от соотношения этих двух составляющих. У смеси она значительно ниже, чем по отдельности у воды и этиленгликоля. При различных пропорциях можно получить растворы с температурой кристаллизации от 0 до -75°С. Температура кристаллизации и кипения, а также плотность смеси этиленгликоля и воды в зависимости от содержания в ней этиленгликоля представлены на рисунке. Самое низкое значение температуры замерзания соответствует составу, в котором этиленгликоля 66,7% и воды 33,3%. В других случаях одну и ту же температуру замерзания можно получить при двух значениях соотношений этиленгликоля и воды. Экономически выгодно использовать вариант с большим количеством воды.

Определение соотношения этиленгликоля и воды в антифризе осуществляют по плотности, измеренной с помощью ареометра или гидрометра. На специальных приборах для удобства вместо шкалы плотности применяется двойная шкала, одновременно показывающая содержание этиленгликоля в процентах и температуру кристаллизации. При проверке нужно учитывать температурные поправки к показаниям прибора, указанные в инструкции к нему.

Комплекс присадок включает в себя противокоррозионные, антивспенивающие, стабилизирующие и красящие вещества. Антифризы не должны содержать в своем составе нитрит-нитраты, которые, взаимодействуя с аминами, образуют токсичные соединения, причем некоторые из них канцерогенны (провоцируют онкологические заболевания).

Требования к антифризам в России установлены по ГОСТу 28084-89 «Жидкости охлаждающие низкозамерзающие. Общие технические условия». Стандарт нормирует основные показатели охлаждающих жидкостей на основе этиленгликоля: внешний вид, плотность, температуру начала кристаллизации, коррозионное воздействие на металлы, вспениваемость, набухание резины и т. д. Обязательной сертификации охлаждающие жидкости не подлежат.

Определенные марки антифризов, готовых к использованию, и концентратов, требующих разбавления дистиллированной водой перед применением, производят по техническим условиям, где оговаривается состав и наличие присадок, смешиваемость жидкостей и их цвет. Изготовители присваивают им различные названия, например «Тосол», «Лена», «Лада» «Антифриз G-48» и (или) указывают температуру кристаллизации: ОЖ-40, ОЖ-65, А-40.

«ТОСОЛ» - одно из названий антифриза, образованное из двух частей:

«ТОС» - «Технология органического синтеза» (наименование отдела ГосНИИОХТ, создавшего антифриз);

«ОЛ» - окончание, характерное для спиртов (этанол, бутинол, метанол).

Этот антифриз был разработан в 1971 г. в Государственном научно-исследовательском институте органической химии и технологии (ГосНИИОХТ) для автомобилей ВАЗ взамен итальянского «ПАРАФЛЮ». Торговая марка «ТОСОЛ» не была зарегистрирована, поэтому ее применяют многие отечественные изготовители охлаждающих жидкостей. Но эксплуатационные свойства «тосолов» могут быть разными, поскольку определяются используемыми присадками, а они отличаются у различных производителей.

Совместимость охлаждающих жидкостей определяется техническими условиями. Изготовленные по разным техническим условиям жидкости часто несовместимы, так как содержащиеся в них присадки могут вступить в реакцию друг с другом и утратить свои полезные свойства. Поэтому при необходимости восстановить уровень охлаждающей жидкости лучше доливать дистиллированную воду.

Требования к антифризам зарубежного производства, как правило, определяются стандартами ASTM (Американская ассоциация по испытанию материалов) и SAE (Общество автомобильных инженеров США). Эти стандарты регламентируют свойства концентратов и антифризов исходя из их основы (этиленгликоля или пропиленгликоля) и условий эксплуатации. Например, этиленгликолевые жидкости предназначены:

по ASTM D 3306 и ASTM D 4656 - для легковых автомобилей и малых грузовиков;

по ASTM D 4985 и ASTM D 5345 - для двигателей, работающих в тяжелых условиях: длительно эксплуатируемых в режимах, близких к максимальной мощности, на внедорожной технике, больших грузовиках, в стационарных силовых установках и т.п. Эти жидкости отличаются тем, что перед использованием в них необходимо добавлять специальную присадку.

Импортные антифризы по ASTM D 3306 можно использовать для отечественных легковых автомобилей.

Спецификации производителей автомобилей могут содержать дополнительные требования. Например, нормы General Motors USA - Antifreeze Concentrate GM 1899-M, GM 6038-M или нормы G концерна Volkswagen запрещают использовать в антифризе ингибиторы коррозии, содержащие нитриты, нитраты, амины, фосфаты и оговаривают предельно допустимые концентрации силикатов, буры, хлоридов. Это позволяет уменьшить отложение накипи, увеличить срок службы уплотнений, улучшить защиту от коррозии.

Замена антифриза

Плановая замена необходима потому, что даже при нормальной эксплуатации в антифризе постепенно уменьшается содержание присадок и коррозия деталей двигателя усиливается. Жидкость больше пенится, следовательно, хуже передает тепло и мотор может перегреваться. Как правило, плановую замену рекомендуется осуществлять через два года, а при интенсивной эксплуатации - каждые 60 тыс. км. пробега автомобиля.

Досрочная замена может потребоваться при попадании в систему охлаждения выхлопных газов, например, через неисправную прокладку головки блока, или воздуха в местах утечки, что приводит к ускоренному старению жидкости. Признаками необходимости этого может являться:

на внутренней поверхности расширительного бачка образуется желеобразная масса;

при легком морозе (до -15°С) антифриз становится кашицеобразным и в бачке обнаруживается осадок;

электровентилятор радиатора системы охлаждения срабатывает все чаще.

В аварийной ситуации, например при замене в дальней дороге лопнувшего шланга, в систему охлаждения приходится заливать воду из случайного источника. Жесткая с примесями вода активизирует коррозию и вызывает образование посторонней взвеси, что тормозит циркуляцию жидкости и может затруднить работу водяного насоса. Кроме того, в местах сильного нагрева образуется накипь, ухудшающая работу системы охлаждения. Если антифриз стал бурым, значит, происходит активная коррозия деталей системы охлаждения. Разбавленную некачественной водой охлаждающую жидкость следует при первой возможности заменить с обязательной промывкой системы охлаждения.

Порядок замены охлаждающей жидкости (осуществляется на холодном двигателе):

снимают крышку расширительного бачка и (или) радиатора;

открывают кран радиатора отопителя, чтобы в нем или в подводящих шлангах не осталось жидкости;

отворачивают пробки в радиаторе и блоке цилиндров двигателя, сливают старую охлаждающую жидкость в подставленную емкость, затем пробки сливных отверстий устанавливают обратно;

медленно тонкой струйкой заливают новую охлаждающую жидкость через расширительный бачок и закрывают его крышку;

пускают двигатель, прогревают его, затем останавливают и после остывания по необходимости доливают жидкость до нужного уровня.

Промывка системы охлаждения

При плановой замене антифриза достаточно один раз промыть систему дистиллированной или в крайнем случае хорошо прокипяченной, талой или дождевой водой.

При переходе с воды на антифриз, замене бурой или с признаками досрочного старения охлаждающей жидкости необходимо удалить накипь и продукты коррозии. Это можно сделать только с использованием специальных моющих средств в соответствии с инструкцией к ним. Промывки представляют собой водные растворы слабых кислот - муравьиной, щавелевой, соляной с добавлением ингибиторов коррозии. Затем следует удалить остатки моющего состава, промыв систему, как минимум, один раз дистиллированной водой.

Порядок промывки системы охлаждения:

-сливают охлаждающую жидкость и заливают вместо нее промывочную, так же, как это делается при замене жидкости;

-дают поработать двигателю от 20 до 60 мин - чем грязнее была слитая охлаждающая жидкость, тем больше требуется времени для промывки системы;

-останавливают двигатель, сливают моющую жидкость, промывают систему дистиллированной водой и заливают свежий антифриз.

Рекомендации

Уровень антифриза в расширительном бачке может стать меньше нормы из-за испарения из него воды или из-за негерметичности системы. В первом случае нужно доливать дистиллированную, а если ее нет - прокипяченную в течение 30 мин воду. При утечках следует доливать охлаждающую жидкость, желательно той же марки.

Приобретать для долива или замены следует охлаждающую жидкость, одобренную изготовителем автомобиля, и лучше в магазинах, а не с временного лотка на улице.

Концентраты применять в системе охлаждения двигателя нельзя - они состоят из этиленгликоля с присадками и небольшим количеством воды, поэтому имеют температуру кристаллизации -11,5°C или чуть ниже. Они предназначены только для приготовления антифриза путем разбавления концентрата дистиллированной водой. Сколько ее добавить, чтобы получить нужную температуру замерзания охлаждающей жидкости, должно быть указано в инструкции.

Канистра с антифризом должна внушать доверие к изготовителю. Хороший товар редко упаковывают небрежно. Емкость, как правило, закрывают пробкой с одноразовой «трещоткой», иногда дополнительно защищенной «пломбой» - ярлыком или лентой. Они должны быть целыми, не переклеенными, а зубчатое кольцо на пробке - плотно контактировать с горловиной. Герметичность канистры можно проверить, перевернув или слегка сжав ее с боков. Если есть течь или канистра не упругая (шипит выходящий воздух), лучше такое не покупать. Полупрозрачные канистры хороши тем, что можно рассмотреть их содержимое. Мутную охлаждающую жидкость, тем более с осадком, покупать не надо. Если встряхнуть канистру, образовавшаяся пена должна осесть примерно через три секунды, у концентрата - через пять.Этикетка качественного товара, как правило, хорошо сделана и приклеена. Штрих-код, рисунки, буквы и цифры на ней четкие, не раздвоенные и не расплывчатые. Информация - полная, не рекламная, а преимущественно техническая: название фирмы-изготовителя, ее адрес и телефон, аннотация к применению антифриза, его температура кипения и замерзания, срок хранения, номер партии с датой изготовления и т.д.

Особое внимание следует уделять тому, что этиленгликоль ядовит и может проникать в организм даже через кожу. Он сладковат на вкус, и его надо держать в месте, недоступном для детей. Разлитый этиленгликоль представляет определенную опасность для животных. При приеме внутрь смертельная доза для человека может составлять всего 35 смз.

Размещено на Allbest.ru