plyny_chlodzace.pdf
(
268 KB
)
Pobierz
299003389 UNPDF
Płyny eksploatacyjne – PŁYNY CHŁODZĄCE
Płyny stosowane w układach chłodzenia silnika samochodowego pojazdów użytkowych
Badania wykazują, że niskokrzepnący płyn chłodzący do silnika jest najbardziej
zaniedbywanym płynem w pojeździe, a zaniedbywanie układu chłodzenia podaje się
oficjalnie jako główną przyczynę przedwczesnych awarii silników.
Warto więc przypomnieć jakie są składniki płynów chłodzących oraz wymagania im stawiane,
a także z jakimi uwarunkowaniami eksploatacyjnymi spotykają się dzisiaj właściciele flot i
serwisy pojazdów transportowych.
Ilość energii odprowadzona przez układ chłodzenia jest porównywalna z energią
przekształconą w moc mechaniczną silnika. Pośrednikiem w przekazaniu jej jest oczywiście
płyn do układu chłodzenia. Nie jest to jednak jedyne zadanie do spełnienia przez dobrej
jakości płyn. Poza odprowadzeniem ok. 30% energii cieplnej zawartej w spalonym paliwie,
płyn w układzie chłodzenia musi spełnić jeszcze 3 podstawowe funkcje:
-
Zmniejszyć możliwość wystąpienia bardzo szkodliwego dla silnika zjawiska kawitacji,
ponieważ temperatura wrzenia mieszaniny płynu chłodzącego z wodą jest wyższa, niż dla
samej wody.
-
Zabezpieczyć przed korozją elementy silnika i układu chłodzenia wykonane z rozmaitych
materiałów. Zawartość odpowiednich składników chemicznych uniemożliwia również
powstawanie bardzo szkodliwego dla silnika kamienia kotłowego.
-
Zabezpieczyć silnik przed zamarznięciem i poważnym uszkodzeniem w temperaturach
ujemnych. Jak wiadomo, zamarzająca czysta woda powiększa swoją objętość o 11%, co
grozi „rozsadzeniem” szczególnie kadłuba silnika.
Historycznie najstarszym czynnikiem wymiany ciepła w silnikach samochodów jest
oczywiście woda. Posiada ona dobre przewodnictwo i pojemność cieplną, czyli dobrze
chłodzi silnik. Jej oczywistą zaletą jest oczywiście pełne bezpieczeństwo ekologiczne i
bezpieczeństwo podczas kontaktu ze skórą. Podstawową wadą jest natomiast temperatura
krzepnięcia. Woda zamarza w temperaturze 0
o
C niszcząc nieodwracalnie silnik, daje poza
tym niekorzystne własności antykorozyjne i ochronę przed przegrzaniem (temp. wrzenia 100
o
C).
Podstawowym dodatkiem do płynów chłodzenia silnika jest glikol etylenowy lub
propylenowy. Przeciwdziała on zamarzaniu wody, lecz jest także substancją żrącą, a zatem
w celu zneutralizowania kwaśnych produktów dodaje się do mieszaniny inhibitory (środki
przeciwkorozyjne) i dodatki. Płyny do układów chłodzenia produkuje się także w wersji
skoncentrowanej, nie występuje wówczas w składzie woda, a zawartość glikolu to średnio od
90 do 95%.
Na pakiet dodatków (5 – 10%) składają się:
-
inhibitory korozji
-
stabilizatory
-
czynniki maskujące jony
-
dodatki antypienne
Zawartość koncentratu w wersji eksploatacyjnej płynu powinna się zawierać w granicach od
40 do 60%. Charakterystyka fizykochemiczna glikoli powoduje, iż zawartość koncentratu w
objętości ok. 50% daje najlepsze własności temperaturowe i eksploatacyjne płynu.
Obydwa składniki muszą być w dość dużym stężeniu, by zapewnić kompletną ochronę
powierzchni metalowych bez utrudniania przekazywania ciepła. Ochrona przed korozją i
utrzymywanie właściwego bilansu pH sprawia, iż koniecznym jest utrzymanie przez całą rok
bez względu na ilość przejechanych kilometrów proporcji 50/50 (glikolu/wody) w roztworze;
inne proporcje mogą wynikać z zaleceń producenta pojazdu.
Niewłaściwa zawartość koncentratu w płynie eksploatacyjnym grozi niewłaściwą pracą układu
chłodzenia. Jeżeli płyn jest zbyt rozcieńczony, zawartość koncentratu poniżej 30% istnieje
ryzyko zamarzania płynu i nadmiernej korozji układu. Zbyt duża zawartość koncentratu,
powyżej 70%, może spowodować przegrzewanie się silnika.
Obecnie dostępne na rynku płyny chłodzące na bazie glikolu są w stanie spełniać zadania w
zakresie odprowadzania ciepła i przeciwdziałania zamarzaniu, lecz ochrona przed korozją
zależy od związków chemicznych zawartych w płynie chłodzącym. Związki chemiczne tracą
swoje właściwości w miarę starzenia się płynu.
Aktualnie rozróżnia się trzy podstawowe typy dodatków do płynów chłodzących
przeciwdziałających korozji:
-
IAT (Inorganic Additive Technology - technologia dodatków nieorganicznych dodatków),
-
OAT (Organic Acid Technology - technologia dodatków organicznych dodatków),
-
HOAT (Hybrid Organic Acid Technology – hybrydowa technologia dodatków
organicznych).
Każdy z tych dodatków został opracowany w celu zaspokojenia określonych potrzeb
producentów samochodów dotyczących okresów obowiązywania gwarancji i okresowych
przeglądów. Napełnianie układu chłodzenia innym typem środka chłodzącego niż ten, do
stosowania, którego pojazd został zaprojektowany może niekiedy nie zapewnić pełnej
ochrony przed korozją. Radzimy więc, postępować zgodnie z zaleceniami producenta
pojazdu.
przeciwkorozyjne
Płyny chłodzące typu IAT zawierają krzemiany i azotyny, które tworzą ochronną barierę na
wszystkim, co jest wewnątrz układu chłodzenia – także na wężach gumowych.
Krzemiany w technologii IAT szybko odkładają się na częściach metalowych silnika; w ten
sposób zawartość krzemianów w roztworze środka chłodzącego może spaść do poziomu
poniżej 20 % poziomu początkowego i tworzyć niewielkie złogi. Jeżeli ma to miejsce
pomiędzy wałkiem pompy a uszczelką, to powstające w następstwie tego tarcie w dalszej
konsekwencji powoduje przeciek. W układzie chłodzenia, w którym ustaje dopływ płynu
chłodzącego do rdzenia chłodnicy krzemiany mogą utworzyć ciągnący się osad, który w
sezonie letnim potrafi zapychać rurki chłodnicy.
Dlaczego więc należy stosować krzemiany? Ponieważ są one bardzo skutecznym środkiem,
szczególnie w silnikach z żeliwnym blokiem i aluminiową głowicą. Dlatego właśnie niektórzy
producenci wciąż podkreślają konieczność stosowania płynów chłodzących zawierających
środki przeciwkorozyjne na bazie krzemianu.
Dodatki
Prawie 20 lat prac nad opracowaniem technologii OAT dało efekt w postaci
bezkrzemianowego płynu chłodzącego skutecznie zabezpieczającego przeciw korozji.
Aluminium i żelazowce tworzą warstwę powierzchniową korozji w kontakcie nawet z
niewielką ilością wilgoci w powietrzu. Płyny chłodzące OAT usuwają powstałe osady z
tlenków metali i pozostawiają cienką warstwę zabezpieczającą przed dalszymi postępami
korozji.
Technologia OAT tworzy trwałą warstwę przeciwkorozyjną o grubości blisko 20-krtotnie
mniejszej niż w przypadku technologii IAT. Ma to bezpośredni wpływ na łatwość wymiany
ciepła.
Płyny chłodzące oparte na technologii typu OAT powinny być stosowane jedynie w nowszych
pojazdach przystosowanych do ich wykorzystywania. Kwasy organiczne oddziałują
chemicznie na lut z ołowiu używany w chłodnicach starszych modeli pojazdów.
Najrzadziej stosowane są hybrydowe (mieszane) środki chłodzące typu HOAT, które
zawierają środki przeciwkorozyjne na bazie zarówno krzemianów, jak też kwasów
organicznych. Zapewnia to kompatybilność z technologią IAT przy możliwości wydłużeniu
okresu trwałości. Niewielka ilość nieorganicznych silikatów zawarta w technologii HOAT wraz
z niskim stężeniem pH umożliwia znacznie lepszą ochronę elementów aluminiowych i
zabezpiecza przez korozją wżerową pomp wodnych w stosunku do tradycyjnej.
Element pompy wodnej zużyty na skutek kawitacji
Jednak we wszystkich przypadkach, każdego z tych typów inhibitora musi być w dostatecznej
ilości w roztworze płynu chłodzącego, tak, aby wtedy, gdy jest to konieczne, płyn odtwarzał
barierę ochronną. Należy jednak pamiętać, że dodatki do płynu chłodzenia „zużywają się” w
czasie eksploatacji. Dlatego też zaleca się, aby środek chłodzący był wymieniany
przynajmniej raz na 2 lata. Jeżeli płyn chłodzący „zużyje się” i nie zostanie wymieniony, to w
konsekwencji tego układ chłodzenia i silnik może zostać poważnie uszkodzony z powodu
korozji. Dodatkowo chłodnica i układ chłodzenia mogą zostać zatkane zużytymi dodatkami i
ich osadami, co kończy się przegrzaniem i ewentualnym uszkodzeniem silnika.
Możliwości m
ieszania płynów chłodzących
Ogólnie wszystkie tradycyjne płyny do układów chłodzenia na bazie glikolu etylenowego są z
sobą mieszalne. Szczególną uwagę należy natomiast zwrócić na nowoczesne formulacje
bezkrzemianowe, o innej technologii zawartych w nich środków przeciw zamarzaniu.
Specyficzne składniki działają na innych zasadach i domieszki innego rodzaju dodatków
antykorozyjnych z tradycyjnych płynów mogą powodować zasadnicze pogorszenie własności
eksploatacyjnych płynu, a w skrajnych przypadkach ich zanik.
Generalnie należy przyjąć, że mieszanie płynów chłodzących o różnych dodatkach jest
niedopuszczalne. Głównym powodem jest ich różny współczynnik pH oraz skład chemiczny.
Inhibitory korozji będące bardzo ważnymi składnikami płynu chłodzącego są aktywne tylko w
wąskim zakresie współczynnika pH. Różne płyny chłodzące zawierają różne inhibitory i
dlatego współczynnik pH ich mieszaniny z wodą powinien mieścić się w odpowiednich dla
nich granicach. Tylko w takich warunkach inhibitory zapobiegają korozji elementów układu
chłodzenia.
Plik z chomika:
alojzy1993
Inne pliki z tego folderu:
teoria_plynow_smarnych.pdf
(1931 KB)
specyfikacje_olejow_silnikowych.pdf
(678 KB)
smary.pdf
(607 KB)
plyny_hamulcowe.pdf
(353 KB)
plyny_chlodzace.pdf
(268 KB)
Inne foldery tego chomika:
AutoData 3,17 PL
AutoData 3. 24 PL
Autodata 3.37 2011
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin