Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт нефти и газа
Кафедра топливообеспечения и горюче-смазочных материалов
РЕФЕРАТ
По дисциплине: Химмотология
Тема: «Охлаждающие жидкости. Ассортимент, состав, НД»
Преподаватель ___________ И.В.Надейкин
подпись. дата
Студент НБ13-06 081311775 ___________ Д.С.Пирогов
подпись, дата
Красноярск 201
СОДЕРЖАНИЕ
Введение …………………………3
1 Виды охлаждающих жидкостей, особенности их применения, требования,
предъявляемые к охлаждающим жидкостям …………4
1.1 Виды охлаждающих жикостей и особенности их применения ……………4
1.2 Требования, предъявляемые к охлаждающим жидкостям ………………10
2 Меры безопасности при использовании охлаждающих жидкостей …………11
2.1 Маркировка транспорта …………………………11
2.2 Упаковка …………………………11
2.3 Приёмка …………………………12
2.4 Указания по применению …………………………13
3 Области применения и особенности эксплуатации охлаждающих
жидкостей …………………………14
Заключение …………………………18
Список использованных источников …………………………19
ВВЕДЕНИЕ
Необходимость разработок охлаждающих жидкостей явилась по причине выделения теплоты при сгорании топлива, а также от действия сил трения, в результате чего автомобильные двигатели стали нуждаться в эффективной системе охлаждения. В основном тепло отводится через радиатор системы охлаждения, а теплоносителями являются жидкости, циркулирующие через него и двигатель. Автомобильные двигатели воздушного охлаждения, начиная с некоторого времени, перестали представлять интерес в целях защиты окружающей среды. Количество теплоты, передаваемой системой охлаждения двигателя, очень высоко. Известно, что третья часть тепловой энергии от сгорания топлива должна быть рассеяна охлаждающей жидкостью, в то время как пригодная для использования энергия на коленчатом вале двигателя составляет только одну четверть этой тепловой энергии в бензиновом двигателе или одну треть - в дизельном. При чрезмерном нагреве стенок камер сгорания теряется мощность двигателя, вследствие ухудшения наполнения цилиндров, ухудшаются условия смазывания, появляется детонация, калильное зажигание и другие нежелательные явления. Чтобы предотвратить перегрев деталей двигателя, их охлаждают. В качестве охлаждающих агентов в двигателях используют воздух или жидкости. Наибольшее распространение получили жидкостные системы охлаждения, так как в двигателях с жидкостным охлаждением блок и головка цилиндров выполнены двойными. Между стенками образуется охлаждающая рубашка, которая заполняется жидкостью. Охлаждающая жидкость отводит тепло от стенок и головки цилиндров и отдает тепло воздуху, который нагнетается вентилятором через радиатор. Таким образом, охлаждающая жидкость непрерывно циркулирует в замкнутой системе охлаждения, нагреваясь в блоке и головке цилиндров и охлаждаясь в радиаторе.
Охлаждающие жидкости должны удовлетворять следующим основным требованиям:
- эффективно отводить тепло от цилиндров двигателя, для чего обладать большой теплоемкостью и хорошей теплопроводностью;
- обладать низкой температурой кристаллизации (замерзания);
- не образовывать отложений в системе охлаждения;
- не вызывать коррозии металлических деталей и не разрушать резиновые элементы системы охлаждения;
- не вспениваться в процессе работы и так далее.
В своей работе я расскажу о видах охлаждающих жидкостей, мерах безопасности при использовании, специфических чертах, а также их роли в современном мире, мире технологий и машин.
1 Виды охлаждающих жидкостей, особенности их применения, требования, предъявляемые к охлаждающим жидкостям
1.1 Виды охлаждающих жидкостей и особенности их применения
Охлаждающие жидкости (ОЖ) выпускаются как в виде концентратов, так и в виде готовых продуктов. При эксплуатации современных автомобилей для охлаждения двигателей применяют незамерзающие жидкости, объединенные общим названием «АНТИФРИЗЫ».
Рисунок 1 – Охлаждающие жидкости
Состав антифриза (упрощенно) состоит из следующих составляющих:
- основа;
- комплекс присадок.
Основа антифриза — водно-гликолевая смесь, от которой зависит способность антифриза не замерзать при низких температурах, его удельная теплоемкость, вязкость и воздействие на резину. Наиболее распространены ОЖ на основе этиленгликоля. Но его водный раствор агрессивен к материалам деталей системы охлаждения (стали, чугуну, алюминию, меди, латуни, припою).
Комплекс присадок - это набор противокоррозионных (ингибиторов), антивспенивающих, моющих и стабилизирующих компонентов. Кроме того, могут присутствовать ароматизирующие компоненты.
Наиболее часто в технике применяют антифризы, содержащие 52,6% и 66% этиленгликоля и ряд противокоррозионных присадок. Известны антифризы на основе водно-глицериновых растворов. Так, смесь 70% (по массе) глицерина и 30% воды замерзает при — 40 °С, однако уступает этиленгликолевым антифризам по вязкости и теплофизическим свойствам. Иногда применяют водные растворы метилового, этилового и изопропилового спиртов; 50%-ный раствор метанола замерзает при — 43 °С, имеет малую вязкость, однако легко испаряется. В ряде случаев, напр. в теплообменниках, в качестве антифризов используют водные растворы солей. Недостатки таких антифризов - высокая коррозионная активность и кристаллизация солей при испарении воды.
Наиболее распространенные современные антифризы – это низкозамерзающие водные растворы этиленгликоля. Чистый этиленгликоль – это маслянистая жидкость, сладковатая на вкус, с температурой кипения 196°С и замерзания минус 12,3°С. Количество этиленгликоля в ОЖ обычно составляет 52–64%, при этом температура замерзания полученных растворов составляет от минус 32 до минус 70°С. Для исключения таких недостатков ОЖ, как агрессивность по отношению к резине и металлам, низкие смазывающие свойства, в них вводят антикоррозионные, противопенные и другие присадки.
Свойства воды как теплоносителя (теплопроводность, теплоемкость и вязкость) существенно лучше, чем у этиленгликоля, что видно из таблицы сравнения их свойств. Однако использование гликолевых растворов позволяет существенно понизить температуру замерзания, в чем, собственно и заключается основной смысл использования антифризов.
В настоящее время широко распространено употребление двух названий охлаждающих жидкостей: «Тосол» и «Антифриз». В последнее время отечественные производители стали выпускать охлаждающие жидкости, готовые к применению, то есть уже разбавленные водой, с использованием маркировки «Антифриз». Как правило, это тот же «Тосол», но несколько лучшего качества.
«ТОСОЛ» - автомобильная охлаждающая жидкость, разработанной в 1971 году для автомобилей ВАЗ взамен итальянской «ПАРАФЛЮ» специалистами Государственный научно-исследовательский институт органической химии и технологии. Первые три буквы аббревиатуры ТОСОЛ указывают на отдел технологии органического синтеза, а буквы ОЛ добавлены, чтобы получилось слово, похожее на название спиртов. Эксплуатационные свойства этих жидкостей могут быть разными и зависят от состава.
За рубежом термин антифриз использовали для обозначения концентрата, который добавляли к воде в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Однако этот термин принимал во внимание только морозозащитную роль этого продукта, допуская, что его использование является сезонной потребностью и не отражает его функцию как теплообменной среды, разработанной, чтобы предохранить систему охлаждения двигателя от коррозии и повреждения при всех эксплуатационных условиях.
Старейшей охлаждающей жидкостью, порой использующейся и сегодня, является вода. Но это не самая лучшая жидкость для охлаждения двигателя, так как в природной воде растворены соли и минералы, обусловливающие жесткость воды.
Наибольшее распространение имеют гликолевые незамерзающие жидкости - смеси этиленгликоля с водой. Реже встречаются жидкости, изготовленные на основе пропиленгликоля, глицерина, монопропилена, смешивать которые с этиленгликолевыми нельзя.
Этиленгликоль - двухатомный спирт, представляет собой прозрачную бесцветную вязкую жидкость без запаха. Цвет технического этиленгликоля слегка желтоватый. Его смеси с водой застывают при весьма низких температурах. Меняя соотношение воды и этиленгликоля, можно получить смеси с температурой застывания от 0 до минус 70°С. Этиленгликолевые жидкости имеют большой коэффициент объемного расширения. При нагревании до рабочей температуры их объем увеличивается. При застывании этиленгликолевых антифризов объем образующейся кашицеобразной массы увеличивается очень незначительно и размораживания двигателя или радиатора не происходит.
Общепринятых классификаций (спецификаций) как, например, в области моторных масел (API, ACEA) не существует. Требования, достаточно сильно расходящиеся по некоторым пунктам, и официальные представления моторостроителей нельзя перекрыть одним (для всех типов двигателей) качеством. Охлаждающие жидкости можно подразделить на три типовые группы:
- Basic (основные);
- Средства, не содержащие нитритов(кроме того в них могут отсутствовать амины и/или фосфаты);
- Средства, не содержащие силикатов(кроме того в них могут отсутствовать амины и/или фосфаты, и/или нитриты).
Технические требования к зарубежным концентратам ОЖ для легковых автомобилей и легких грузовиков отражены в ASTM D 3306 («Технические условия для охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля для автомобиля с легкими условиями эксплуатации»), а для грузовых автомобилей и тяжелой техники - в ASTM D 4985 («Технические условия для охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля с низким содержанием силиката для двигателей с тяжелыми условиями эксплуатации»), требующие начального введения дополнительной добавки к охлаждающей жидкости Supplemental Coolant Additive (SCA).
Кроме общих стандартов, многие изготовители автомобилей применяют свои спецификации, с дополнительными требованиями. Например, нормы General Motors USA
- Antifreeze Concentrate GM 1899-M, GM 6038-M,
или система нормативов G концерна Volkswagen:
- G 11 - для легковых автомобилей или легких грузовиков (присадки неорганические, допускается присутствие силикатов);
- G 12 - для тяжелой техники или новой автотехники (присадки органические, включают карбоксилатные соединения, силикаты отсутствуют).
Информация об отсутствии силикатов (free of silicate или silicate free) имеет важное значение при использовании охлаждающей жидкости в двигателях тяжелой техники. При высокой температуре силикаты способны превращаться в гелеобразные отложения, забивающие узкие каналы системы охлаждения. Такие документы часто запрещают вводить в антифриз ингибиторы коррозии, содержащие нитриты, нитраты, амины, фосфаты, и оговаривают предельно допустимые концентрации силикатов, буры и хлоридов. Нитрит-нитраты, взаимодействуя с аминами, образуют токсичные соединения, причем некоторые из них канцерогенные. Ограничение содержания фосфатов, силикатов, боратов уменьшает отложение накипи в системе охлаждения, увеличивает срок службы уплотнений водяного насоса (меньше нерастворимых осадков), улучшает защиту от кавитационной коррозии (более подробно характеристика присадок приведена в соответствующем пункте главы).
В России слова исторически сложившимся синонимом слова антифриз является тосол. Зачастую под антифризом понимают импортный аналог тосолов. Собственно само слово «ТОСОЛ» - название первого автомобильного антифриза, разработанного специально для использования в системе охлаждения «Жигулей» и получившего широкую известность.
ТОСОЛ предназначен для охлаждения двигателей автомобилей в любое время года при любых температурах, до минус 65°С. Внешне стандартный ТОСОЛ-40 представляет собой жидкость голубого цвета, ТОСОЛ-65 - красный, впрочем, цвет - исключительно вопрос пристрастий производителя, никак не влияющий на свойства. Так, в Германии антифриз темно-зеленого цвета, а в Италии - красный. Основным назначением окрашивания современных ОЖ является информирование потребителя о составе ОЖ - органическая основа пакета присадок или неорганическая – с целью определения возможностей смешивания разных ОЖ.
В России ГОСТ 28084-89 «Жидкости охлаждающие низкозамерзающие. Общие технические условия» нормирует основные показатели ОЖ на основе этиленгликоля (концентрата, ОЖ-40, ОЖ-65): внешний вид, плотность, температуру начала кристаллизации, коррозионное воздействие на металлы, вспениваемость, набухание резины и т.д. Но он не оговаривает состав и концентрацию присадок, а также смешиваемость жидкостей. Это, а также цвет ОЖ (синий, зеленый, желтый и т.п.) выбирает изготовитель. ГОСТов, регламентирующих срок службы антифриза и условия ресурсных испытаний, пока нет. Техническая сертификация ОЖ необязательна. Технические требования на антифризы изложены в ТТМ 1.97.0717-2000 и ТТМ 1.97.0731-99.
Технические требования на различные виды охлаждающих жидкостей для наиболее популярной в средней полосе России жидкости с температурой замерзания минус 40oС согласно ГОСТ 28084-89 представлены ниже.
Таблица 1 – Технические характеристики охлаждающих жидкостей
Наименование показателя
|
Норма по ГОСТ 28084-89
|
Внешний вид
|
Прозрачная однородная окрашенная жидкость без механических примесей
|
Плотность, г/см3, при 20oС, в пределах
|
1,065-1,085
|
Температура начала кристаллизации, oС, не выше
|
Минус 40
|
Фракционные данные
температура начала перегонки, oС, не ниже
массовая доля жидкости, перегоняемой до достижения температуры 150oС, %, не более
|
100
50
|
Коррозионное воздействие на металлы, г/м2 сутки, не более:
медь, латунь, сталь, чугун, алюминий
припой
|
0,1
0,2
|
Вспениваемость:
объем пены, см3, не более
устойчивость пены, с, не более
|
30
3
|
Набухание резин, %, не более
|
5
|
Водородный показатель (рН), в пределах
|
7,5-11,1
|
Щелочность, см3, не менее
|
10
|
Как было сказано выше, охлаждающие жидкости применяются для того, чтобы двигатель автомобиля не подвергался большому перегреву.
В процессе применения охлаждающие жидкости контактируют с различными конструкционными материалами, такими как алюминий, медь, латунь, чугун, резина и другие. Для эксплуатации двигателей при положительных температурах воздуха самой подходящей охлаждающей жидкостью является вода. При отрицательных температурах во избежание замерзания воды применяют водные смеси с различными веществами, понижающими температуру застывания, то есть антифризов. Антифризы получаются как водные растворы соответствующих концентратов. В процессе эксплуатации качество антифриза можно контролировать по плотности. Из охлаждающей жидкости в процессе эксплуатации в первую очередь испаряется вода, которую следует периодически доливать и желательно дистиллированную.
Такую низкозамерзающую охлаждающую жидкость как «Тосол» применяют круглогодично как в зимнее, так и в летнее время. Жидкость готовят на основе этиленгликоля с добавлением антикоррозионных присадок и антивспенивателя. Вообще выпускают три марки этой жидкости: Тосол А, Тосол А-40 и Тосол А-65.
Рассмотрим особенности одной из трёх марок, а именно марки «Тосол «А». «Тосол «А» - концентрированный этиленгликоль с присадками. Пользоваться им следует только после разведения его дистиллированной водой. Смесь Тосола А и воды в соотношении 1:1 имеет температуру начала кристаллизации минус 35 °С. Плохо то, что растворы этиленгликоля вызывают значительную коррозию конструкционных металлов. Чтобы защитить детали системы охлаждения от коррозии, а попутно обеспечить теплоносителю ряд других полезных свойств - пониженную вспениваемость, антинакипиновые свойства и прочие - в водно-гликолевую смесь добавляют пакет специальных присадок, который и определяет основную часть эксплуатационных показателей залитого в систему антифриза.
Стандартный пакет присадок включает: ингибиторы коррозии, антинакипины, антивспенивающие и смазывающие составы.
Иногда для защиты металлов от коррозии применяют охлаждающие жидкости, содержащие силикаты, бораты, нитриты, фосфаты, то есть силикатосодержащие жидкости. У этих жидкостей есть ряд серьезных недостатков. Это, прежде всего, образование осадка, приводящего к закупориванию узких каналов системы охлаждения. Кроме того, силикатные ингибиторы коррозии образуют по всей поверхности системы охлаждения защитный слой толщиной более 1000 Ангстрем, что сильно снижает эффективность теплоотвода и увеличивает количество абразивных частиц в системе охлаждения.
Важно отметить и такой факт, что при продолжительном использовании охлаждающая жидкость стареет - концентрация ингибиторов в ней постепенно снижается, теплопередача уменьшается, склонность к пенообразованию увеличивается. Срок службы охлаждающих жидкостей типа «Тосол» и «Лена» ограничивается долговечностью присадок и обычно составляет 2 года. Ресурс жидкости прямо зависит от ее качества и пробега автомобиля. Старение происходит особенно интенсивно, если в систему охлаждения попадают отработавшие газы или воздух. Поэтому нужно чаще проверять места возможных утечек жидкости, а также состояние и крепление шлангов. Срок замены антифриза предписывает автозавод или изготовитель. Но иногда жидкость стареет раньше. При этом образуется желеобразная масса на внутренней стороне горловины расширительного бачка, при незначительной отрицательной температуре (-10...15°С) заметно помутнение (иногда как легкое облачко), выпадает осадок, а также чаще прежнего срабатывает электровентилятор радиатора. Когда появился хотя бы один из этих признаков, антифриз нужно сменить. Процесс смены охлаждающих жидкостей таков: после слива старой жидкости систему заправляют чистой водой, затем запускают двигатель и дают ему поработать на холостых оборотах 15-20 минут; потом сливают воду и заправляют систему новой охлаждающей жидкостью. В эксплуатации плотность охлаждающей жидкости проверяют ареометром.
В итоге хочется отметить то, что в состав охлаждающих жидкостей входит разный пакет антикоррозионных и противовспенивающих присадок, в основу которых могут входить фосфатные, борные, нитритные, аминные, или импортные химические ингибиторы. При смешивании охлаждающих жидкостей с разными присадками может возникнуть химическая несовместимость, следствием которой является выпадение геля или осадка и, в целом, ухудшение свойств охлаждающей жидкости. Поэтому при переходе с охлаждающей жидкости одного производителя на другого следует полностью слить старую жидкость и промыть систему подготовленной водой.
1.2 Требования, предъявляемые к охлаждающим жидкостям
К автомобильным антифризам предъявляются следующие требования:
- Высокая теплоемкость и теплопроводность;
- Низкая температура замерзания (безопасная эксплуатация автомобиля практически при любых отрицательных температурах охлаждающего воздуха);
- Высокая температура кипения (нормальная работа двигателя в летнее время);
- Высокая температура воспламенения (обеспечивает безопасность при использовании);
- Малая вязкость, особенно при низких температурах (высокая затрудняет циркуляцию и снижает теплопередачу);
- Малая вспениваемость(при большой снижается теплопередача, возможет перегрев двигателя и образование паровых пробок);
- Низкая коррозионная активность (этот показатель является одним из решающих при оценке качества антифриза);
- Инертность к резиновым шлангам и уплотнителям.
2 Меры безопасности при использовании охлаждающих жидкостей
Основной нормативный документ, регламентирующий состав и свойства абстрактной охлаждающей жидкости, - это ГОСТ 159-52, также на охлаждающие жидкости типа «Тосол» существует ГОСТ 28084-89. Этот же ГОСТ регламентирует марки металлов и сорта резин, рекомендуемые для использования в системах охлаждения двигателя автомобилей. Российские производители выпускают охлаждающие жидкости и по своим Техническим условиям (ТУ). Санитарные правила устанавливают общие требования к приготовлению, хранению и применению смазочно-охлаждающих жидкостей и технологических смазок различного класса.
Основным компонентом охлаждающих жидкостей является этиленгликоль, который ядовит, обладает наркотическим действием на организм человека и может проникать через кожные покровы. Вредное воздействие охлаждающих жидкостей оценивают по этому наиболее опасному компоненту. Этиленгликоль относится к веществам умеренно опасным - 3-й класс опасности по ГОСТ 12.1.007. Кумулятивными свойствами не обладает.
Наибольшую опасность для человека охлаждающие жидкости представляют при попадании внутрь через желудочно-кишечный тракт.
Итак, какие же существуют меры безопасности?
Персонал, непосредственно занятый производством охлаждающих жидкостей, обеспечивают специальной одеждой согласно отраслевым нормам и средствами индивидуальной защиты.
При попадании охлаждающей жидкости на кожу ее необходимо смыть водой.
Производственные помещения должны быть оборудованы приточно-вытяжной и местной вытяжной вентиляцией, соответствующей ГОСТ 12.4.021, обеспечивающей состояние воздушной среды рабочей зоны в соответствии с ГОСТ 12.1.005.
2.1 Маркировка транспорта
- Транспортная маркировка груза должна соответствовать требованиям ГОСТ 14192 и ГОСТ 19433 (класс 6, подкласс 6.1, классификационный шифр 6161).
Маркировка охлаждающих жидкостей, изготовляемых для экспорта, - по НТД.
Требования к маркировке потребительской тары устанавливаются в НТД на охлаждающую жидкость конкретного вида
2.2 Упаковка
Охлаждающие жидкости упаковывают в сухие стальные герметично закрывающиеся бочки типов I или II вместимостью 100, 200 и 275 дм3 по ГОСТ 6247, типа I и II вместимостью 100 и 200 дм3 по ГОСТ 13950 и типа I вместимостью 100 и 275 дм3 по ГОСТ 17336. Температура заливаемой в бочки охлаждающей жидкости ОЖ-К должна быть от минус 10 до плюс 50°С, ОЖ-65 - от минус 50 до плюс 50 ° С и ОЖ-40 - от минус 40 до плюс 50°С.
В качестве потребительской тары для охлаждающих жидкостей используют полимерную тару по НТД на конкретный вид охлаждающей жидкости. Охлаждающие жидкости, расфасованные в потребительскую тару, при транспортировании упаковывают в деревянные ящики по ГОСТ 18573. В каждый ящик упаковывают охлаждающие жидкости одного вида и в одинаковой потребительской упаковке. Номера и типы ящиков выбирают в зависимости от размеров, массы и количества единиц потребительской тары, размещаемых в каждом ящике, и указывают в НТД на охлаждающую жидкость конкретного вида.
По согласованию с потребителем охлаждающие жидкости могут быть упакованы в другие виды тары, которые указывают в НТД на охлаждающую жидкость конкретного вида.
Степень (уровень) заполнения тары и цистерн рассчитывают с учетом их вместимости, грузоподъемности и объемного расширения охлаждающей жидкости при возможном перепаде температур в пути следования и во время хранения.
2.3 Приёмка
Охлаждающие жидкости принимают партиями.
Партией считают не превышающее одной сменной выработки количество продукта, одновременно предъявляемого к приемке, однородного по показателям качества, сопровождаемого одним документом о качестве. При поставках охлаждающей жидкости в цистернах за партию принимают массу продукта в одной цистерне, при поставках в бочках масса партии не должна превышать 40 т, при поставках в мелкой потребительской таре - 5 т.
Каждая партия охлаждающей жидкости должна сопровождаться документом, удостоверяющим ее качество.
Документ должен содержать:
- наименование или товарный знак предприятия-изготовителя;
- наименование продукта и его назначение;
- обозначение НТД на данный продукт;
- номер партии, количество упаковочных единиц в партии;
- массу нетто партии;
- дату изготовления;
- результаты анализа и (или) подтверждение о соответствии качества продукции требованиям НТД на него.
При приемке проверяют состояние упаковки, маркировки и качество продукта.
При получении неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному показателю проводят повторные испытания пробы, отобранной от удвоенного количества упаковочных единиц партии. Результаты повторных испытаний распространяются на всю партию
Охлаждающие жидкости перевозят всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта.
Для транспортирования охлаждающих жидкостей используют специализированные железнодорожные цистерны с верхним сливом, автоцистерны и указанные в п. 2.4.1 металлические бочки. Наливные люки цистерн и горловины бочек должны быть герметично закрыты.
Для транспортирования охлаждающих жидкостей, упакованных в потребительскую тару, используют деревянные ящики по ГОСТ 18573.
Охлаждающие жидкости, упакованные в бочки и потребительскую тару в ящиках, транспортируют в крытых железнодорожных вагонах повагонными отправками, а также в крытых автотранспортных средствах и водным транспортом - в трюмах.
Транспортирование охлаждающих жидкостей, упакованных в бочки и потребительскую тару в ящиках, осуществляют транспортными пакетами в соответствии с требованиями ГОСТ 26663. Масса пакета должна быть не более 1 т.
Охлаждающие жидкости хранят в герметично закрытых бочках и других емкостях из коррозионно-стойких сталей в неотапливаемых складских помещениях, обеспечивающих защиту от воздействия прямых солнечных лучей и атмосферных осадков.
2.4 Указания по применению
Для приготовления рабочих охлаждающих жидкостей из концентрата ОЖ-К его разбавляют водой.
Охлаждающие жидкости необходимо хранить в закрытой таре.
Отработанную охлаждающую жидкость запрещается выливать в открытый грунт и канализацию. После слива из системы охлаждения двигателя ее собирают и утилизируют в порядке, установленном в технических условиях на охлаждающую жидкость конкретного вида.
При использовании охлаждающих жидкостей необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:
- не засасывать жидкость ртом при ее переливании;
- во время работы с охлаждающей жидкостью не курить и не принимать пищу;
- в тех случаях, когда при работе возможно разбрызгивание охлаждающей жидкости, пользоваться защитными очками;
- обработку использованной транспортной тары и транспортных средств проводить в средствах защиты, указанных в п. 2.2.3 настоящего стандарта;
- открытые участки кожи и поверхности с лакокрасочными покрытиями, на которые попала охлаждающая жидкость, необходимо промыть водой.
- необходимо следить за тем, чтобы в антифризы не попадали бензин и масла, так как они вызывают вспенивание и выброс жидкости из системы.
3 Области применения и особенности эксплуатации охлаждающих жидкостей
Антифризы в целом находят широкое применение в различных областях использования. Основных направлением использования является жидкостное охлаждение двигателей внутреннего сгорания. К данному сектору относится использование охлаждающих жидкостей в легковых и грузовых автомобилях с бензиновыми и дизельными двигателями.
Помимо этого, охлаждающие жидкости используются в сельскохозяйственной, строительной и др. спецтехнике, а также в военной технике. В этих областях представлена преимущественно техника с дизельными двигателями.
В двигателях мототехники также используются охлаждающие жидкости, но этот сектор существенно менее емкий. Необходимо отметить, что для мототехники выпускаются специализированные охлаждающие жидкости, которые на данный момент в России не производятся.
Помимо автотранспортных средств, охлаждающие жидкости используются в промышленности для охлаждения дизельных и газовых двигателей электростанций, в добывающей промышленности и пр. в соответствующих климатических условиях. Выпускаются специализированные антифризы для промышленности, в т.ч. на основе МЭГ и ПЭГ.
Антифризы применяются в качестве теплоносителя в системах индивидуального теплоснабжения домов, теплиц, коттеджей, пассажирских вагонов железнодорожного транспорта. Но ввиду высокой токсичности моноэтиленгликоля, в данном секторе находят все более широкое применение антифризы на основе пропиленгликоля, этилкарбиола и др. нетоксичных веществ. В частности, на таких объектах, как железнодорожные вагоны, пивоваренные и др. пищевые заводы применение этиленгликолевых антифризов вообще противопоказано. В России выпускаются специальные линии теплоносителей для использования в системах отопления. Это отдельный, имеющий свои особенности рынок. Но необходимо отметить, что в незначительных количествах антифризы в этой области также используются.
В России эксплуатируется некоторое число автомобилей с воздушной системой охлаждения, но подавляющее число (>96%) автотранспортных средств оборудованы жидкостной системой охлаждения (рисунок 2).
Рисунок 2 – Схема жидкостной системы охлаждения
Большинство поломок автомобиля, требующих дорогостоящего ремонта, связано с отказом именно системы охлаждения, приводящим к перегреву двигателя. Основными причинами отказа системы охлаждения являются: ухудшение теплоотдачи от поверхности к охлаждающей жидкости из-за загрязнения системы накипью, ржавчиной, отложениями; потеря герметичности системы из-за разрушения сальников водяного насоса, вследствие наличия в охлаждающей жидкости образованных частиц накипи и ржавчины (таблица 2).
Таблица 2 – Причины и последствия неисправной системы охлаждения
Причины
|
Последствия
|
Коррозия, Грязь, Ржавчина, Песок, Отложения
|
Разрушение лопастей, прокладок и корпуса помпы, заклинивание термостата.
|
Осадок на поверхности, накипь
|
Нарушение теплообмена
|
Кавитационная эрозия
|
Кавитационные пузырьки на поверхности металла приводят к его разрушению
|
Многие автовладельцы считают, что жидкость в системе охлаждения их машин внимания к себе не требует. Результаты опросов показали, что ряд автовладельцев меняют охлаждающую жидкость лишь в том случае, если проявляются явные признаки ее негодности, что неверно. Защищая двигатель от размораживания и перегрева, антифриз интенсивно работает, и его свойства меняются. «Изношенная» жидкость может привести к значительному числу неисправностей автомобиля. При эксплуатации охлаждающая жидкость стареет — концентрация ингибиторов в ней постепенно снижается, теплопередача уменьшается, склонность к пенообразованию увеличивается, а незащищенные металлы интенсивно коррозируют.
Ресурс антифриза прямо зависит от его качества и пробега автомобиля. Старение особенно интенсивно, когда в систему охлаждения просачиваются отработавшие газы или подсасывается воздух. Поэтому необходимо исключить возможные утечки жидкости, а также состояние и крепление шлангов, состояние прокладок в двигателе.
Срок замены антифриза предписывает автозавод или изготовитель ОЖ. Но иногда жидкость стареет раньше. При этом образуется желеобразная масса на внутренней стороне горловины расширительного бачка, при незначительных отрицательных температурах (минус 10-15°С) в нем заметно помутнение, выпадает осадок, а также чаще срабатывает электровентилятор радиатора. Антифриз становится рыже-бурым, что означает, что детали системы уже корродируют.
Антифриза в системе охлаждения может стать меньше из-за испарения из него воды или при негерметичности системы. В первом случае нужно доливать дистиллированную воду. Во втором — охлаждающую жидкость той же марки.
Отечественные ОЖ, произведенные разными изготовителями по одним техническим условиям, смешивать допустимо. Однако если номера ТУ различаются, антифризы часто несовместимы из-за возможности реакции компонентов присадок. В закрытых системах охлаждения поддерживается избыточное давление (до 100 кПа), вследствие чего температура кипения охлаждающей жидкости повышается до 120°С. В связи с этим использование специализированных охлаждающих жидкостей необходимо не только в условиях с низкими температурами окружающей среды.
Если система рассчитана на работу на антифризе, никогда не следует менять антифриз на воду. Вода имеет более высокую теплоемкость, следовательно, нарушится тепловой режим двигателя. Антифриз имеет смазывающие свойства, а при замене его водой из строя в первую очередь выйдет водяной насос. Благодаря наличию присадок, антифриз покрывает поверхность металла защитной пленкой, а при замене его водой эта пленка смывается и в растворе начинает очень активно происходить электрохимическая коррозия. Летом вода, сливаемая из системы, буквально через несколько недель получает коричневый цвет, что является подтверждением коррозионных процессов. Залитый затем антифриз (даже самого высокого качества с точки зрения владельца автомобиля) вначале пенится, так как присадки взаимодействуют с солями, выделившимися из воды, а затем вследствие своей очень высокой проницательной способности начинает просачиваться через самые мелкие зазоры.
В связи с этим, использование антифризов в системах охлаждения требует внимательного изучения всех параметров автомобиля и характеристик охлаждающей жидкости.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Охлаждающая жидкость состоит из воды, антифриза, специальных присадок, предохраняющих систему охлаждения двигателя внутреннего сгорания от коррозионных процессов и саму жидкость от термохимического разрушения. Антифризом называется соединение, при добавлении которого к воде, понижается её температура замерзания.
Наиболее рекомендуемые специалистами антифризы - это антифризы серии «Cool Stream» - результат новейших разработок в области защиты металлов от коррозии. Основой композиций присадок антифризов серии «Cool Stream» являются экологически безопасные карбоновые кислоты. Антифриз «Cool Stream» является продуктом следующего поколения, пришедшим на смену «тосолу» и другим отечественным охлаждающим жидкостям, созданным по традиционной рецептуре и технологии.
Использование антифризов в системах охлаждения требует внимательного изучения всех параметров автомобиля и характеристик охлаждающей жидкости.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Синельников А.Ф., Балабанов В.И. Автохимия. Краткий справочник. / Синельников А.Ф., Балабанов В.И - Москва: ООО «Книжное издательство «За рулем», 2005. - 176 с.
Стребков С.В., Стрельцов В.В. Применение топлива, смазочных материалов и технических жидкостей в агропромышленном комплексе. Учебное пособие / Стребков С.В., Стрельцов В.В.. – Белгород: Белгородская ГСХА, 1999. – 404 с.
Гнатченко И.И., Бородин В.А. Автомобильные масла, смазки, присадки //Справочник автомобилиста - М., 2003. – 13с.
Охлаждающие жидкости: виды, свойства, применения [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://newchemistry.ru/
ГОСТ Р 51866–2002Жидкости охлаждающие низкозамерзающие. Общие технические условия – Введ. 01.07.1990. – Москва : Стандартинформ, 1990. – 16с. |
