Двухконтурная система охлаждения

двухконтурная система охлаждения (напр. дизеля — Тепловоз ТЭП150). В одном контуре охлаждается вода дизеля, а в другом вода, охлаждающая масло и наддувочный воздух (в тепло­обмен­ных аппаратах). Охлаждение воды обоих контуров осуществляется воздухом в полуторных радиаторных секциях холодильной камеры, имеющей три мотор-вентилятора. В контуре охлаждения воды дизеля используются радиаторные секции половинной глубины, а в контуре охлаждения воды второго контура используются радиаторные секции полной глубины. Мотор-вентиляторы холодильной камеры оборудованы системой плавного регулирования их производительности.

Под свойствами воды понимают совокупность биохимических, органолептических, физико-химических, физических, химических и других свойств воды. Многие свойства воды аномальны, это вызвано особенностями строения молекулы воды. Молекула воды обладает угловым строением, ядра которого образуют равнобедренный треугольник. В основании этого треугольника находятся два протона, а вершиной является ядро атома кислорода.

Вода (Н₂О) – это окись водорода, она является наиболее важным и распространенным веществом, в природе не существует чистой воды, в ней обязательно содержатся какие-либо примеси, чистая вода не имеет вкуса и запаха, прозрачна, ее получают в процессе перегонки, после этого она называется дистиллированной.

При переходе воды из твердого состояния в жидкое ее плотность не уменьшается, а возрастает, также плотность воды увеличивается при ее нагреве от 0 до +4°С, максимальную плотность вода имеет при +4°С, и только при последующем ее нагревании плотность уменьшается.

При +4°С градусах плотность воды превышает плотность льда, благодаря чему охлаждаясь сверху вода опускается на дно лишь до тех пор, пока ее температура не достигнет +4°С, вследствие чего лед остается на поверхности водоемов, что делает возможным жизнь под слоем льда водной флоры и фауны.

Данные свойства воды связаны с существующими в ней водородными связями, связывающими между собой молекулы, как в жидком, так и в твердом состоянии.

Еще одним свойством воды является то, что она обладает высокой теплоемкостью (4,1868 кДж/кг), это объясняет, почему в ночное время и при переходе от лета к зиме вода остывает медленно, а днем или во время перехода от зимы к лету также медленно нагревается. Благодаря этому свойству вода является регулятором температуры на Земле.

Вода обладает большой удельной теплоемкостью и является хорошим теплоносителем.

Среди всех жидкостей вода имеет самое высокое поверхностное натяжение, исключение составляет только ртуть. Дистиллированная вода не проводит электрический ток, так как она слабый электролит и диссоциирует в малой степени.

Однако вода способна стать хорошим проводником при условии растворения в ней даже малого количества ионных веществ.

По массе в состав воды входит 88,81% кислорода и 11,19% водорода, вода кипит при температуре +100°С, а замерзает при 0°С, она плохой проводник для электричества и теплоты, но хороший растворитель.

Вода является растворителем необходимым для протекания биохимических реакций, она хорошо растворяет ионные и многие ковалентные соединения. Своими способностями к растворению многих веществ вода обязана полярности своих молекул (при растворении ионных веществ молекулы воды ориентируются вокруг ионов).

Тяжелой водой (D₂О) называется та вода, в состав которой входит изотоп водорода дейтерий, химические реакции с такой водой протекают медленнее, чем с обычной.

 

Физические свойства	Н2О	D2О
Температура кипения (°С)	100	101,4
Температура кристаллизации (°С)	0	3,8
Плотность при 20°С (г/см^3)	0,9982	1,1050
Молекулярная масса	18	20

 

Физические свойства воды аномальны, вода является единственным веществом на Земле, существующим в жидком, твердом и газообразном состояниях.

Очень часто автолюбители не предают должного значения охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя, и в большинстве случаев не то что не меняют охлаждающую жидкость вообще, но даже не знают, что именно залито в систему охлаждения двигателя их автомобиля. Такая беспечность напрасна. Ведь от правильного выбора между тосолом и антифризом зависит дальнейшее техническое обслуживание всего автомобиля. И так, давайте разберемся что лучше – тосол или антифриз.

Такое разделение охлаждающих жидкостей на тосолы и антифризы существует только в России. О происхождении и истории возникновения ТОСОЛа уже неоднократно описывалось в различных средствах массовой информации. По данным компании Arteco, до 22% всех поломок прямо, а 40% прямо или косвенно связаны с системой охлаждения двигателя. Поэтому должное внимание охлаждению и правильный выбор охлаждающей жидкости может помочь сохранить деньги и время.

В состав смазывающих охлаждающих жидкостей входят смеси этиленгликоля (изредка в состав входят смеси пропиленгликоля), вода и целый пакет присадок-ингибиторов коррозии. Охлаждающие жидкости разных производителей отличаются друг от друга именно технологией производства присадок, входящих в их состав.

Выбирая смазочную охлаждающую жидкость для своего автомобиля, в первую очередь необходимо изучить руководство по его эксплуатации или сервисную книжку, чтобы узнать рекомендации автопроизводителя и возможные нюансы использования той или иной жидкости, известные последнему. В таком руководстве автопроизводитель может прописать конкретных производителей и наименования смазочно-охлаждающих жидкостей, которые успешно прошли все испытания и тесты (лабораторные, стендовые, эксплуатационные), проведенные автопроизводителем, или же прописать класс таких жидкостей. К ним относятся жидкости, произведенные по одной из следующих технологий:

• традиционной – в состав входят пакеты присадок на основе солей неорганических кислот (нитратов, нитритов, боратов, силикатов, фосфатов, аминов);

• карбоксилатной (ОАТ) – в состав входят пакеты присадок на основе солей органических кислот (карбонатов);

• гибридной – разновидность карбоксилатной технологии, в которой пакеты присадок создаются на основе солей карбоновых кислот с незначительными добавками силикатов и/или фосфатов).

На российском рынке преобладают смазочно-охлаждающие жидкости, произведенные по традиционной (тосол) и карбоксилатной (антифриз) технологии.

Антифриз имеет немало преимуществ перед тосолом, с которыми обязательно следует ознакомиться:

1. Повышенная эффективность системы охлаждения двигателя.

Охлаждающие жидкости, произведенные по традиционной технологии, образуют защитный слой на поверхности металла, который может достигать 0,5 мм.

Хотя этот слой защищает металл от коррозии, он в то же время значительно ухудшает теплоотвод (до 50%) из-за своей очень низкой теплопроводности. Таким образом тосол работает как своеобразный изолятор, ухудшающий теплопередачу. Следовательно, двигатель начинает работать при более высокой температуре, чем это предусмотрено и рекомендовано автопроизводителем. Это в свою очередь приводит к более быстрому износу двигателя, а также к снижению мощности и большему расходу топлива.

Карбоксилатным охлаждающим жидкостям, например, таким как CoolStream, свойственная повышенная эффективность охлаждения двигателя. Эти жидкости образуют защитный слой исключительно в тех местах, где образуется коррозия толщиной 0,0006 мм (60 ангстрем). А так как на остальной внутренней поверхности защитный слой не образуется, то теплоотвод не ухудшается. 

2. Более длительный срок использования карбоксилатной охлаждающей жидкости (антифриза)

Пакеты присадок антифризов состоят из композиций солей неорганических кислот (нитратов, боратов, силикатов, фосфатов, нитритов).

Можно с уверенностью утверждать, что в производстве 90% отечественных охлаждающих жидкостей используются такие ингибиторы коррозии как силикаты и нитриты. При этом силикаты добавляются преимущественно с целью антикоррозионной защиты алюминия, а нитриты добавляются с целью защиты от кавитационной эрозии. Пакеты этих присадок сбалансированы, но в случае нарушения композиции по причине более быстрого расхода одного из составляющих, охлаждающая жидкость теряет свои полезные свойства. Как видно на приведенном ниже графике, силикаты и нитриты истощаются в первую очередь, и уже через 30-40 тыс. км пробега автомобиля охлаждающая жидкость на их основе практически полностью теряет свои защитные качества.

В то же время, антифризы, произведенные по карбоксилатной технологии, сохраняют стабильность практически весь период использования. Благодаря защите, которая действует только в нуждающихся в этом местах, расход присадок происходит значительно медленнее. Например, по этой причине, ресурс эксплуатации антифриза марки CoolStream Premium достигает 250 тыс. км или 5 лет эксплуатации для легковых автомобилей, и 650 тыс. км для грузовых автомобилей; а ресурс эксплуатации антифриза марки CoolStream Standard – 100 тыс. км или 2 года эксплуатации.

3. Превосходная защита алюминия в режиме высоких температур

В процессе строения современных автомобилей алюминий все чаще используется в качестве конструкционного материала. И эта тенденция последних времен слабо сочетается с охлаждающими жидкостями, произведенными по традиционной технологии - тосолом.

Главным недостатком тосола является неспособность входящих в его состав присадок на основе неорганических соединений защищать алюминий при высоких температурах – выше 105 ºС по Цельсию, и при высоких тепловых потоках. По этой причине большинство автопроизводителей отказались от использования тосола в своих автомобилях.

А карбоксилатные антифризы, наоборот, наилучшим образом защищают конструкции из алюминия и его сплавов.

Для наглядности, в таблице приведены сравнительные результаты высокотемпературного динамического теста на коррозию алюминия в разных охлаждающих жидкостях, доказывающего превосходство карбоксилатных жидкостей над традиционными.

4. Продление срока эксплуатации водяного насоса до полутора раз

Главной причиной износа водяного насоса является гидродинамическая кавитация. Этот физический процесс заключается в образовании и схлопывании пузырьков газа охлаждающей жидкости у поверхности движущихся лопастей насоса. Когда пузырьки газа хлопают, происходят гидродинамические микроудары по поверхности лопасти, которые вырывают молекулы. При частой эксплуатации и длительном воздействии таких микроударов образовываются каверны (раковины) и разрушаются лопасти.

К сожалению, пока что ни одна из существующих охлаждающих жидкостей не может химическим способом уберечь лопасти насоса, полностью предотвратив данный физический процесс.

Тем не менее, в отличие от традиционных охлаждающих жидкостей, карбоксилатные антифризы, благодаря «адресной» направленности своей защиты, снижают воздействие кавитации и таким образом увеличивают срок использования водяного насоса до 50%.

5. Превосходная защита от кавитации гильз цилиндров двигателя

Значительному влиянию гидродинамической и высокотемпературной кавитации подвержены также гильзы цилиндров. Вы можете сами убедиться в справедливости утверждения об эффективности защиты карбоксилатными антифризами гильз цилиндров, взглянув на фото 2007 года, на котором изображен цилиндр двигателя Рено MIDR Y41, установленного на автобус МАЗ 103-41, с пробегом 230 тыс. км.

1. 6. Высокая стабильность качеств и свойств антифризов.

В традиционных охлаждающих жидкостях используются силикаты, которые имеют негативное свойство образования гелей. Жидкости, в состав которых входят фосфаты, могут образовывать нерастворимые фракции, выпадающие в осадок. Этот осадок наряду с гелями блокирует работу термостата и засоряет радиатор, а в конечном результате нарушает работу системы охлаждения двигателя.

Карбоксилатным антифризам свойственна высокая стабильность качеств и отсутствие образования гелей и осадка в процессе использования.

7. Повышенная совместимость с эластомерами и пластиками.

В системе охлаждения двигателей автомобилей используются пластиковые, эластомерные, резиново-силиконовые и другие подобные материалы, к которым карбоксилатные антифризы абсолютно неагрессивны. Этот факт подтвержден 15-летними практическими испытаниями, проведенными компанией Arteco, миллионами километров пробега и тысячами часов работы двигателей. И как знак доверия к результатам этих испытаний, большое количество автопроизводителей включают антифризы на базе карбоксилатных присадок Arteco в перечень рекомендованных охлаждающих жидкостей.

8. Отсутствие отложений и засоров в радиаторе.

Охлаждающим жидкостям, произведенным по традиционной технологии, свойственно образование осадков и мелких нерастворимых частиц, которые ухудшают теплообмен и засоряют радиатор. Тогда как карбоксилатные антифризы не имеют таких негативных качеств и не образуют отложений и засоров в процессе всего периода их использования.

 

 

Антифриз Тосол

9. Экологическая чистота карбоксилатных ингибиторов коррозии.

Благодаря продленному сроку эксплуатации (у антифриза под маркой CoolStream Premium – 250 тыс. км или 5 лет для легковых автомобилей, или 650 тыс. км для грузового транспорта) автоматически уменьшается количество отработанных охлаждающих жидкостей, которые необходимо утилизировать.

У ингибиторов коррозии на основе карбоксилатов более низкий класс вредности и опасности для окружающей среды, поэтому они более экологичны, чем традиционные ингибиторы.

10. Отличная стабильность в условиях высоких температур.

Современные автомобильные двигатели рассчитаны на повышенную нагрузку при эксплуатации. Автопроизводители закладывают в качестве верхней границы рабочей нормы температуру до 135 ºС и давление до 3 атмосфер.

Полезные свойства традиционных ингибиторов коррозии теряются уже при температуре 105 ºС. При этой температуре ингибиторы распадаются и не могут обеспечить достаточную защиту двигателя при высоких температурах. В то же время, карбоксилатные антифризы сохраняют свою стабильность при вышеописанных условиях и продолжают эффективно защищать двигатель.

При использование статьи или фотографий активная гиперссылка на сайт avtorem.info обязательна!