13.6. Особенности ухода за системой охлаждения При применении низкозамерзающих жидкостей

Антифризы

Высокая температура замерзания воды и ее свойство значительно увеличиваются при замерзании в объеме создают большие неудобства. Поэтому в двигателях применяют охлаждающие жидкости, замерзающие при низкой температуре — антифризы, качестве которых можно использовать некоторые углеводороды, водные растворы солей, спиртов и др.

Широкое применение получили антифризы на основе водных растворов двухатомного спирта-этиленгликоля (СН₂ОН — СН₂ОН ).

Этиленгликоль в любых пропорциях смешивается с водой, не смешивается с нефтепродуктами.

Йодные растворы этиленгликоля изменяют температуру замерзания в зависимости от содержания воды (рис. 13.4).

Понижение температуры замерзания водоэтиленгликолевых растворов объясняется образованием гидрата этиленгликоля, обладающего низкой температурой замерзания.

Минимальная температура замерзания раствора минус 73 "С при содержании в растворе 33 % воды. Дальнейшее увеличение количества воды ведет к росту температуры замерзания.

Этиленгликоль является коррозионно-агрессивным вещест­вом, поэтому в антифризы вводят антикоррозионные присадки: 1 г/л декстрина (антикоррозионная защита алюминия, меди, свинцово-оловянистого припоя); 2,5—3,5 г/л динатрийфосфата (антикоррозионная защита стали, чугуна, латуни, меди).

Ассортимент и основные свойства товарных антифризов приведены в табл. 13.3.

Таблица 13.3. Содержание и основные свойства антифризов

В антифризы марок 40 и 65 в ряде случаев для антикоррози­онной защиты цинка и хрома вводят молибденово-кислый на­трий. Марку антифризов, содержащих эту добавку, дополняют буквой М, например, 40М и 65М.

Для предотвращения вспенивания при попадании нефтепро­дуктов в некоторые сорта антифризов вводят антипенные при­садки.

С 1990 г. действует ГОСТ 28084—89 на жидкости охлаждаю­щие, низкозамерзающие, предназначенные для охлаждения дви­гателей внутреннего сгорания, а также в качестве рабочих жид­костей в других теплообменных аппаратах, работающих при низ­ких и умеренных температурах.

Этиленгликолевые антифризы имеют следующие особенности:

1. Вследствие большого коэффициента объемного расшире­ния при нагреве до рабочей температуры объем жидкости увели­чивается на 6—8 %.

2. При равной температуре теплоемкость, теплопроводность и плотность антифризов примерно на 15 % ниже соответствующих показателей воды. Соответственно температурный режим двига­теля, охлаждаемого антифризом, выше, чем при охлаждении во­дой (например, температура поршня возрастет на 10—15 °С), что может привести к некоторому снижению мощности, экономич­ности и ухудшению детонационных показателей двигателя при повышенных температурах воздуха.

3. Вследствие более высокой температуры кипения и ни жом давления упругих паров этиленгликоля в сравнении с водой при эксплуатации двигателя выкипает вода. Поэтому при уменьшении в системе охлаждения количества жидкости вследствие № парений следует добавлять воду.

4. Антифризы по сравнению с водой обладают высокой подвижностью и проницаемостью, что обусловливает повышенные требования к герметичности системы охлаждения.

5. При замерзании антифризы образуют рыхлую массу, объем которой увеличивается незначительно (например, при содержании в антифризе 60 % воды относительное увеличение объема жидкости лишь 0,25 %). Это исключает механические повреждения системы охлаждения при температурах окружающей среды ниже температуры замерзания антифризов.

6. Антифризы разрушающе действуют на детали, изготовленные из некоторых сортов резины.

Производятся такие антифризы как Тосол-А и 40К, представляющие собой концентрированный этиленгликоль с соответствующей композицией присадок. Их используют после разведения дистиллированной водой (в соотношении 1 : 1, темпер! тура кристаллизации раствора равна -35 °С).

В антифризах марок 40 и 65 допускается помутнение раство­ра и появление осадка из-за частичного выпадения из раствора декстрина.

Эксплуатационные свойства антифризов контролируют по плотности. Содержание этиленгликоля и температуру замерзания жидкости определяют в зависимости от ее плотности (См рис. 13.4) с помощью гигрометра.

Перед заливкой антифризов в систему охлаждения необходимо удалить из нее накипь, так как она вступает в реакцию с антикоррозионной присадкой динатрийфосфатом и уменьшает содержание этого вещества в антифризе.

Со временем вводимые в антифризы присадки распадаются вследствие чего качество антифриза ухудшается. Поэтому cpoк его использования — два года, а при интенсивной эксплуатации автомобиля — 60 тыс. км пробега автомобиля. Срок эксплуатации антифриза может быть увеличен вдвое с помощью выпускаемого отечественной промышленностью средства ОТЭРА, добавление которого в радиатор автомобиля восстанавливает свойства антифриза.

Для предотвращения замерзания антифриза необходимо поддерживать его плотность. Так, при температуре 20 °С плотность антифриза А-40 должна быть 1,067—1,072 г/см³, а Тосола —

1,0/5-1,085 г/см³.

Этиленгликоль и его растворы обладают сильным токсическим действием — при попадании в желудочно-кишечный тракт вызывают тяжелое отравление с поражением центральной нервной системы и органов кровообращения человека.

Высококипящие охлаждающие жидкости

Для охлаждения форсированных двигателей используют охлаждающие жидкости с температурами кипения выше 100°С — высококипящие жидкости. Такие жидкости состоят из смеси высокомолекулярных спиртов гликолей и эфиров, выкипающих

при температуре 110—200 °С. Основные свойства некоторых высококипящих охлаждающих жидкостей приведены в табл. 13.4.

Применение высококипящих охлаждающих жидкостей позволяет уменьшить тепловые потери в системе охлаждения и интенсифицировать процессы теплопередачи, что способствует уменьшению поверхности радиатора и мощности, затрачиваемой на привод насоса системы охлаждения.

Таблица 13.4. Основные свойства высококипящих охлаждающих жидкостей