Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 84
Скачиваний: 8
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Московский
Автомобильно-дорожный государственный технический университет
(МАДИ)
Реферат
по теме «Охлаждающие жидкости»
Выполнил:
Преподаватель:
Москва 2012
ОХЛАЖДАЮЩИЕ ЖИДКОСТИ
Хорошая охлаждающая жидкость для двигателя внутреннего сгорания автомобиля повышает эффективность системы охлаждения, надежность и долговечность двигателя в целом. Она должна иметь высокую теплоемкость, температуру кипения, теплопроводность, низкую температуру кристаллизации и коэффициент объемного расширения.
Охлаждающая жидкость состоит из воды, антифриза, специальных присадок (ингибиторов коррозии), предохраняющих систему охлаждения двигателя внутреннего сгорания от коррозионных процессов и саму жидкость от термохимического разрушения, и смазывающих материалов для помпы. Антифризом называется соединение, при добавлении которого в воду понижается её температура замерзания. Антифризами являются практически все водные растворы неорганических солей(хлористый натрий, калий, кальций), анилин, спирты, глицерин, гликоли, целлозольвы, карбитолы и др.
В настоящее время применяются в основном охлаждающие жидкости на основе этиленгликоля. Пропиленгликолевые антифризыменее токсичны, но их производство обходится дороже, и они имеют меньшую температуру кипения. Все этиленгликолевые ОЖ по качеству отличаются друг от друга только набором (или отсутствием) необходимых присадок и степенью разбавления водой. Охлаждающие жидкости на основе гликоля очень ядовиты при приёме внутрь. Поскольку они сладкие на вкус, наиболее подвержены риску отравления дети и домашние питомцы. В США, например, на территории нескольких штатов обязали производителей добавлять в
антифриз горькие вкусовые добавки. При отравлении гликолевый антифриз воздействует нацентральную HYPERLINK "http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%9D%D0%A1" HYPERLINK "http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%9D%D0%A1" HYPERLINK "http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%9D%D0%A1" HYPERLINK "http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%9D%D0%A1"нервную систему, вызывая потерю координации, слабость, рвоту.
Охлаждающая жидкость является элементом жизнеобеспечения двигателя, без нее двигатель выйдет из строя. К таким же результатам приведет и использование низкокачественных охлаждающих жидкостей сомнительных производителей.
На сегодняшний день самое широкое распространение получили охлаждающие низкозамерзающие жидкости, изготовленные из смеси моноэтиленгликоля и воды с добавлением различных комбинаций антивспенивающих, стабилизирующих и антикоррозионных присадок, историю создания которых, а именно тосола.
Этиленгликоль (моноэтиленгликоль) и его водный раствор нельзя использовать в качестве антифриза вследствие высокой химической агрессивности. Несоблюдение этого правила повлечет за собой отказ двигателя вследствие коррозии металлических частей, разбухания патрубков, коррозии припоев. Идеальный теплоноситель- вода, но существует масса ограничений по ее применению. Первое ограничение - вода замерзает, второе - не содержит присадок, защищающих от многих недугов.
Присадки, используемые при производстве охлаждающих жидкостей, содержат антикоррозионные, стабилизирующие, антивспенивающие, красящие компоненты. Состав так называемого «пакета присадок» у каждого производителя свой и его состав является плодом труда множества специалистов. Именно присадки придают охлаждающей жидкости уникальный набор свойств, позволяющий использовать ее в системе охлаждения автомобиля, с высокой эффективностью выполнять возложенные на нее функции в течение максимально возможного срока без потери этих свойств.
Исторически сложилось, что отечественные охлаждающие жидкости называются «ТОСОЛ», а все импортные «ANTIFREEZE». Несомненно, первоначально импортная продукция значительно превосходила отечественный аналог, но сегодня ситуация сильно поменялась. Лучшие образцы продукции, произведенной в России, не уступают своим именитым конкурентам и могут смело носить имя «АНТИФРИЗ», СДЕЛАНО В РОССИИ.
«Тоcол» — торговое обозначение незамерзающей охлаждающей жидкости, разработанной в
СССР, хотя в настоящее время «Тосолом» часто называют любую охлаждающую жидкость. В качестве антифриза в Тосоле используется этиленгликоль. ТОСОЛ предназначен для охлаждения двигателей автомобилей в любое время года в рамках температур, указанных в марках. Числа 40 и 65, стоящие в марках Тосола, означают начало температуры замерзания марки. Самая низкая температура замерзания системы этиленгликоль-вода составляет около −70 °C.
Внешне стандартный ТОСОЛ-40 представляет собой жидкость голубого цвета, ТОСОЛ-65 — красный. Цвет необходим для определения чёткого уровня ОЖ в расширительном бачке, чтобы не путать разные марки, а также чтобы отличать подтёки охлаждающей жидкости от подтёков других эксплуатационных жидкостей, изменение цвета охлаждающей жидкости в процессе эксплуатации сигнализирует о потере эксплуатационных свойств ОЖ и необходимой её замене. Бесцветная жидкость (а без добавления красителя гликолевый антифриз бесцветен) будет работать не хуже окрашенных ОЖ.
Разработчиками рецептуры «Тосола» были Алексей Васильевич Борисов и Оскар Наумович Дымент. Разработчиками технологии получения и организацией его производства — Чижов Евгений Борисович и Шаталов Марк Петрович. Авторами торгового названия Кирьян Борис Владимирович и Чижов Евгений Борисович. Коррозионные испытания проводил Тихонов Юрий Владимирович.
Слово «ТОСОЛ» образовано из аббревиатуры «ТОС» — «Технология органического синтеза», отдела НИИ органической химии и технологии, где работали создатели, и окончания «-ол», применяемого для обозначения спиртов (этиленгликоль — это двухосновный спирт). Для примера: «этанол» — этиловый спирт, «этан-1,2-диол» — этиленгликоль.
Требования к охлаждающим жидкостям 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. Жидкости зарубежного производства регламентированы стандартами ASTM и SAE.
Различные компании выпускают ОЖ по собственным техническим условиям, чем и обусловлено большое количество марок ОЖ на рынке. Смешивать такие жидкости не рекомендуется из-за вероятности нежелательного взаимодействия и реакции компонентов.
Срок службы ОЖ составляет от 2 до 5 лет и зависит от условий эксплуатации и рецептуры. Причем следует учитывать что, не важно эксплуатируется ли автомобиль или стоит в гараже, жидкость необходимо менять согласно регламенту, утвержденному производителем жидкостей и автомобилей.
Высококачественная продукция должна быть расфасована в качественную оригинальную канистру с элементами защиты: логотипы, окраска, качественная полиграфия. На этикетке должна быть отражена следующая информация:
- название продукции;
- состав;
- реквизиты компании производителя с указанием фактического адреса, телефонов;
- рекомендации по применению.
Чтобы быть максимально уверенным в качестве приобретенного товара, не поленитесь и позвоните по указанному на этикетке телефону. Надо полагать, ценящие свою репутацию производители ответят на все интересующие Вас вопросы, на фальшивке информации или нет, или она так же фальшива, как и низкосортный товар.
Основные национальные стандарты на охлаждающие жидкости
-
ГОСТ 28084-89 (Российская Федерация) -
BS 6580: 1992 (Великобритания) -
SAE J 1034 (США) -
ASTM D 3306 (США) -
ONORM V5123 (Австрия) -
AFNOR NF R15-601 (Франция) -
CUNA NC956 16 (Италия) -
JIS K2234 (Япония)
При сгорании топлива выделяется значительное количество тепла, поэтому двигателю требуется эффективная система охлаждения. Как правило, теплоотвод осуществляется через радиатор системы охлаждения.
Объем теплоты, пропускаемый системой охлаждения двигателя, довольно велик. 1/3 энергии от сгораемого топлива должна рассеиваться охлаждающей жидкостью, тогда как допустимая для применения энергия на коленвале двигателя составляет примерно 1/4 от этой тепловой энергии для бензинового двигателя или 1/3 для дизельного.
Классической охлаждающей жидкостью, зачастую применяющейся и доныне, является вода. Природная вода – это раствор солей и минералов. Кальциевые и магниевые соли вместе с хлоридами и сульфатами (в меньшей степени) – причина жесткости воды. Карбонатная жесткость воды ведет к формированию осадочных отложений или накипи на металлической поверхности системы охлаждения.
Солевые теплоизоляционные накипи снижают теплоотвод от системы охлаждения, что позволяет избежать серьезных неприятностей, скажем, заклинивания поршня или повреждения блока цилиндров. Более того, сульфаты и хлориды способствуют повышению риска возникновения коррозии металлов системы охлаждения. Есть и другие минусы воды в роли ОЖ: она застывает при 0°С, закипает при 100°С и подвержена испарению.
Чтобы повысить температуру кипения, систему охлаждения двигателя герметизируют. При этом невозможно серьезно повысить температуру кипения, поскольку на элементы системы охлаждения оказывается значительное давление (особенно от этого страдают шланги, резиновые уплотнения, радиатор).
Что касается застывания, то предел замерзания воды возможно снижать благодаря добавлению одноатомных спиртов. Тем не менее, их низкая точка кипения (65–82°С) не позволяет их применять активно. Глицерин имеет высокую температуру кипения (290°С), но при низкой температуре демонстрирует плохие свойства (увеличивается вязкость, что ведет к плохой прокачиваемости).
Недостатки воды можно выправить, максимально сохранив ее достоинства. Для этого используется водно-гликолевая смесь. По своему составу это водный раствор этиленгликоля. Раствор проявляет агрессию к металлическим элементам системы охлаждения. Для этого в охлаждающую жидкость добавляется набор антикоррозионных присадок (ингибиторов коррозии), а также противовспенивающих и стабилизирующих. Концентрация этиленгликоля в ОЖ влияет на показатели плотности, температуры замерзания и кипения. Также нужно принимать во внимание качество воды – это существенно воздействует на присадки в составе ОЖ.
Главные параметры ОЖ на базе этиленгликоголя сформулированы в нормативном документе ГОСТ 28084-89 «Жидкости охлаждающие низкозамерзающие. Общие технические условия». Документ прописывает внешний вид охлаждающей жидкости, ее плотность, температурный предел кристаллизации, точку образования коррозии, вспениваемость. Не оговаривается состав и концентрация присадок, смешиваемость ОЖ. Эти вопросы, а также цвет жидкости (синий, зеленый, желтый) решает производитель.
Государственных стандартов, определяющих рабочий срок службы антифриза и условия его тестирования, не существует. Сертификация ОЖ проходит по добровольному, а значит, необязательному принципу.
Эксплуатационные требования к импортным концентратам ОЖ для легковых автомобилей определяется ASTM D 3306 («Технические условия для охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля для автомобиля с легкими условиями эксплуатации»), а к ОЖ для грузовых автомобилей и спецтехники – ASTM D 4985 («Технические условия для охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля с низким содержанием силиката для двигателей с тяжелыми условиями эксплуатации»). ASTM D 3306 и ASTM D 4985 также содержат список физико-химических свойств и рабочих требований к охлаждающим жидкостям.
Помимо общих стандартов, многие автопроизводители применяют свои спецификации, содержащие дополнительные требования. Скажем, стандарты General Motors USA – Antifreeze Concentrate GM 1899-M, GM 6038-М. Подобные нормативы порой воспрещают добавлять в антифриз ингибиторы коррозии с нитритами, нитратами, аминами, фосфатами и ограничивают предельную концентрацию силикатов и буры. Нитриты и нитраты вступают в реакцию с аминами, формируя опасные соединения, ряд из которых канцерогенные. Лимитирование состава фосфатов, силикатов, боратов снижает количество накипи в системе охлаждения, повышает рабочий срок уплотнений водяного насоса.
Со временем охлаждающая жидкость теряет свои рабочие свойства: снижается содержание ингибиторов, уменьшается способность передавать тепло, повышается пенообразование. Процесс старения идет быстрее, если в системе охлаждения оказываются отработанные газы или воздух. Следовательно, необходимо регулярно следить за местами потенциальных утечек жидкости и за внешним видом шлангов.
Интервал замены антифриза указан в инструкции к автомобилю или на этикетки ОЖ.