plyny_chlodzace_pro.pdf

Partner konkursu

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 oicjalnie jako główną przyczynę przedwc-

zesnych awarii silników.

Warto więc przypomnieć jakie są składniki płynów chłodzących oraz wymagania im stawiane, a także

z jakimi uwarunkowaniami eksploatacyjnymi spotykają się dzisiaj właściciele lot 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 tem-

peratura 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 szkodli-

wego 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” szc-

zególnie 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 przegrza-

niem (temp. wrzenia 100 stopni Celcjusza).

Partner konkursu

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 izykochemiczna 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 produ-

centa pojazdu.

Partner konkursu

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 przegrz-

ewanie 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.

Dodatki 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 potrai zapychać rurki chłodnicy.

Dlaczego więc należy stosować krzemiany? Ponieważ są one bardzo skutecznym środkiem, szczegól-

nie w silnikach z żeliwnym blokiem i aluminiową głowicą. Dlatego właśnie niektórzy producenci wciąż

podkreślają konieczność stosowania płynów chłodzących zawierających środki przeciwkorozyjne na

bazie krzemianu.

Partner konkursu

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 wil-

goci 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 nieor-

ganicznych 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.

Partner konkursu

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. Specyiczne 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 pow-

inien mieścić się w odpowiednich dla nich granicach. Tylko w takich warunkach inhibitory zapobiegają

korozji elementów układu chłodzenia.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: