Вода как охлаждающая жидкость.

Вода обладает наивысшей из всех жидкостей удельной теплоемкостью, низкой вязкостью, обеспечивает легкость циркуляции в системе охлаждения, имеет достаточно высокую температуру кипения (105 - 108º С при давлениях 0,11 – 0,12 МПа в закрытых системах охлаждения). Ее преимуществом перед другими жидкостями для систем охлаждения является дешевизна, недефицитность, безвредность для здоровья, негорючесть. К недостаткам воды как охлаждающей жидкости относится ее способность образовывать накипь (отложения), высокая температура замерзания и способность вызывать коррозию металлов.

Накипь, обладая низкой теплопроводностью, ухудшает отвод тепла от стенок двигателя, уменьшает проходное сечение каналов и нарушает тепловой режим двигателя. При толщине слоя накипи 1,5 – 6 мм увеличивается расход топлива на 10 – 30 %, масла – на 15 – 40 %, а мощность двигателя снижается на 10 -25 %.

Образование накипи обусловлено жесткостью природной воды, т.е. наличием в ней растворимых солей кальция и магния. С течением времени эти соли, изменяя свой химический состав, становятся нерастворимыми и откладываются в виде слоя накипи. Интенсивность образования накипи в системе охлаждения характеризуется жесткостью воды.

Жесткость воды измеряется миллиграмм – эквивалентами ионов кальция и магния, приходящимися на 1 л воды.

Наиболее целесообразно применять для охлаждения двигателей мягкую воду, так как она не дает накипи.

Перед использованием в качестве охлаждающей жидкости жесткой и очень жесткой воды следует выполнить ее умягчение одним из следующих способов:

· обработка воды содой (Na₂CO₃) или тринатрийфосфатом (Na₃PO₄) c последующим фильтрованием;

· пропускание воды через глауконитовый или пермутитовый фильтры;

· кипячение воды (дорогой и неэкономичный способ);

· обработка воды магнитным силовым полем в направлении, перпендикулярном силовым линиям, в результате чего содержащиеся в воде соли не образуют накипи, а выпадают в виде легко смывающегося шлама.

В случае использования жесткой воды без умягчения в нее следует добавлять противонакипные присадки (антинакипины). Одной из таких присадок является калиевый хромпик (K₂Cr₂O₇). Применению любого антинакипина должна предшествовать очистка системы охлаждения от старой накипи.

Использование воды в качестве охлаждающей жидкости в холодное время года нежелательно, что связано с ее высокой температурой замерзания, а также со значительным увеличением объема (до 10 %) при переходе в твердое состояние, поэтому зимой для охлаждения двигателей необходимо применять специальные охлаждающие низкозамерзающие жидкости.

Низкозамерзающие жидкости на основе этиленгликоля.

Большое распространение в качестве охлаждающей жидкости получили смеси воды с двухатомным спиртом – этиленгликолем (C₂H₄(OH)₂). Этиленгликоль представляет собой довольно вязкую, бесцветную или желтоватую жидкость с плотностью при 20º С 1,11 г/см³, с температурой кипения 197,5º С и температурой замерзания 12º С.

Этиленгликоль обладает неограниченной растворимостью в воде, причем получающиеся температуры замерзания у растворов оказываются ниже, чем у смешиваемых компонентов в чистом виде. Минимальное значение температуры замерзания смеси этиленгликоля с водой (-75º С) получается при концентрации этиленгликоля 66,7 %.

Этиленгликолевая жидкость имеет коэффициент объемного расширения больший, чем вода, поэтому, чтобы при прогретом двигателе избежать переполнения системы охлаждения и потери части жидкости, ее заполняют на 92 – 95 % от объема системы.

Нельзя допускать попадания в этиленгликолевую жидкость нефтепродуктов, которые вызывают ее вспенивание.

Этиленгликолевые антифризы выпускают двух марок 40 и 65 в соответствии с их максимальными температурами замерзания. Для уменьшения коррозионного воздействия антифризов на сталь, медь, алюминий и их сплавы в состав растворов вводят незначительное количество специальных присадок: 2,5 – 3,5 г динатрийфосфата (Na₂HPO₄) и 1 г декстрина на 1 л антифриза. Специально для защиты цинка в состав антифриза вводят 7,5 – 8 % молибденовокислого натрия (Na₂MoO₄), что отмечается в маркировке строчной буквой м (40м или 65м).

Так же выпускается этиленгликолевая охлаждающая жидкость Тосол трех марок: Тосол-А, Тосол-А40, Тосол-Л65. Тосол-А служит для получения жидкостей Тосол-А40 и Тосол-А65 путем разбавления его дистиллированной водой и добавления комплекса различных присадок.

С 1988 г. выпускается антифриз «Лена» трех марок: ОЖ-К, ОЖ-40, ОЖ-65.

Поскольку антифризы различаются по рецептуре, смешивать различные марки между собой не следует.

Этиленгликоль и его водные растворы очень ядовиты. Однако отравляющее действие их проявляется только при попадании в желудочно-кишечный тракт, поэтому специальных мер для защиты неповрежденной кожи и дыхательных путей при использовании этиленгликолевых растворов не требуется.

Срок службы охлаждающих жидкостей ограничен. При интенсивной эксплуатации автомобиля «Тосол» надежно работает в течение 60 тыс. км пробега.