ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Охлаждающая жидкость (или антифриз) защищает ваш двигатель от замерзания и в то же время предохраняет его компоненты от коррозии, а также играет важную роль в поддержании общего теплового баланса двигателя за счет удаления избытка тепла.

В высоконадёжном heavy-duty дизельном двигателе только одна треть всей произведенной энергии работает, чтобы привести автомобиль и оборудование в движение.
Еще одна треть удаляется в качестве тепловой энергии выхлопной системой.
Оставшаяся одна треть произведенной тепловой энергии отбирается охлаждающей жидкостью двигателя.

Это тепло, удаляемое хладагентом, обеспечивает баланс в общем удалении тепла двигателя, что имеет решающее значение для обеспечения правильной работы двигателя.
Перегрев может привести к ускоренному износу масла в системе смазки, а также самого двигателя.
В то время как вода обеспечивает наилучшую передачу тепла, гликоль также используется в охлаждающих жидкостях двигателя для обеспечения защиты от замерзания.
Добавление гликоля немного снижает теплоотдачу воды, но в большинстве типов климатов и видов применений защита от замерзания имеет решающее значение.

Почти все двигатели используют охлаждающие жидкости с аналогичными базовыми жидкостями: смесь этиленгликоля и воды 50/50.
В некоторых случаях промышленные двигатели могут использовать другие базовые жидкости, такие как вода с присадками или смесь пропиленгликоля и воды.

В составе антифриза в дополнение к основной жидкости имеется небольшое количество других ингредиентов, включая ингибиторы коррозии, антивспениватели, красители и другие добавки.
В то время как эти другие ингредиенты составляют лишь небольшую часть общей охлаждающей жидкости, это то, что отличает один хладагент от другого.

Исторически в Северной Америке обычные охлаждающие жидкости для двигателей были зеленого цвета.
В настоящее время эти зеленые хладагенты обычно используют фосфатно-силикатную смесь в качестве основных компонентов в своей системе ингибиторов.
Обычные ингибиторы, такие как силикаты и фосфаты, работают, образуя защитное покрытие, которое фактически изолирует металлы от антифриза.

Эти ингибиторы можно характеризовать химически как натриевые и калийные соли неорганических кислот (силикаты, фосфаты, бораты и так далее).
Поскольку эти системы ингибиторов истощаются путем образования защитного слоя, обычные зеленые хладагенты необходимо менять с регулярными двухлетними интервалами, как правило, каждые два года.

Разработаны различные технологии для защиты двигателей от коррозии.
В Европе проблемы с жесткими минерализованными водами заставляют технологии хладагентов обходиться без фосфатов.
Кальций и магний - катионы, присутствующие в жесткой воде, реагируют с ингибиторами на основе фосфатов с образованием фосфата кальция или магния, что обычно приводит к образованию накипи на горячих поверхностях двигателя.
Это может привести к потере теплопередачи или коррозии под слоями отложений.
Для замены фосфатов обычные европейские хладагенты содержат смесь неорганических анионов, таких как силикаты и ингибиторов, называемых карбоксилатами.
Карбоксилаты обеспечивают защиту от коррозии, химически взаимодействуя в зонах коррозии на поверхности металлов, а не путем образования слоя ингибиторов, которые покрывают общую поверхность.

Смесь карбоксилатов и силикатов также называется гибридной технологией, поскольку она представляет собой смесь обычных неорганических технологий и полностью карбоксилатных или органических технологий.
Европейские охлаждающие жидкости для двигателей существуют в разных цветах; обычно для каждого производителя требуется другой цвет.

В Азии проблемы с уплотнениями водяного насоса и плохой теплопередачей привели к запрету хладагентов, содержащих силикат.
Для обеспечения защиты большинство хладагентов содержат смесь карбоксилатов и неорганических ингибиторов, таких как фосфаты.
Эти хладагенты также могут считаться гибридами, но они отличаются от европейских гибридов из-за отсутствия силикатов.
Охлаждающие вещества от азиатских OEM-производителей могут быть разных цветов, включая красный, оранжевый и зеленый.
Долговечные охлаждающие жидкости на основе карбоксилата были разработаны для обеспечения приемлемости на глобальном уровне и обеспечения превосходной производительности по сравнению с существующими технологиями.
Эта технология также известна как технология органических добавок (Organic Additive Technology, OATs).
Поскольку полные карбоксилатные хладагенты не имеют силикатов, они отвечают строгим требованиям азиатских спецификаций.

Они также отвечают европейским требованиям антифриза, поскольку они не содержат фосфатов.
Эти охлаждающие жидкости для двигателей развивают международную популярность благодаря непревзойденной защите от коррозии в течение длительных интервалов времени.
Стоит отметить, что некоторые люди ошибочно называют их антифризами "с технологией органических кислот" (Organic Acid Technology) потому что ингибиторы, обеспечивающие защиту от коррозии, получают из карбоновых кислот.
На самом деле защита обеспечивается нейтрализованными карбоновыми кислотами, называемыми карбоксилатами.

Это различие важно, потому что все хладагенты работают в нейтральном или базовом диапазоне рН (рН, равном или превышающем 7).
Фактически, большинство хладагентов изготавливают, начиная с кислотного предшественника, например, обычные хладагенты на основе фосфата начинают свою жизнь в виде фосфорной кислоты.

Ингибиторы карбоксилата обеспечивают защиту от коррозии, химически взаимодействуя с металлическими поверхностями, где это необходимо, а не путем универсального покрытия всей внутренней поверхности системы охлаждения, что характерно для обычных и гибридных охлаждающих жидкостей.

Последствия этой функциональной разницы огромны: увеличенные жизненные циклы, непревзойденная защита алюминиевого литья высокого давления, а также преимущества теплопередачи как на поверхности горячих двигателей, так и на теплоотводящих радиаторных трубах, где передача тепла имеет решающее значение для оптимальной производительности.
Высококачественные хладагенты на основе карбоксилата продемонстрировали производительность более 32 000 часов в стационарных двигателях без изменения качества.

Одним из показателей истинной продолжительности жизни является то, что в конце испытания использованный хладагент может быть удален из двигателя и все еще успешно проходит испытания, предназначенные для свежих охлаждающих жидкостей!

Обслуживание охлаждающей жидкости двигателя

Рынок товаров для послепродажного обслуживания заполнен высококачественными и некачественными хладагентами всех цветов; поэтому цвет не является хорошим индикатором типа хладагента.
Лучшая практика технического обслуживания - это знать точный хладагент, который требуется для двигателя, и заливать только его в двигатель, и контролировать любую жидкость, используемую для доливки в оборудование.

Несмотря на то, что доступно много методов, рефрактометр следует использовать для измерения соотношения воды в гликоле, поскольку он предлагает наиболее надежный метод определения точного содержания гликоля в охлаждающей жидкости.
Это определяет уровень защиты от замерзания и обеспечивает надлежащую концентрацию ингибиторов коррозии.
Другая мера профилактического обслуживания включает в себя проверку самой системы охлаждения, подтверждающую ее полную и правильную работу.
Работа с низким уровнем залитого антифриза может привести к многочисленным проблемам, поскольку хладагент не может защитить поверхности, к которым он не соприкасается, а пары водяных паров гликоля могут быть чрезвычайно коррозионно активными.
Просто проверка расширительного бака, который не является частью системы потока, может вводить в заблуждение, если система работает неправильно.
Кроме того, крышка радиатора сама по себе может быть неотъемлемой частью системы, если она предназначена для удерживания определенного давления.
Эти крышки могут быть протестированы, чтобы определить, поддерживают ли они надлежащее давление, что является ключом к бесперебойной работе системы.
Если давление в системе работает ниже заданного, охлаждающая жидкость будет кипеть при более низкой температуре.
Быстрое вскипание (известное как пленочное кипение) может привести к сильной коррозии из-за горячих точек и неправильного контакта охлаждающей жидкости двигателя.

В литературе и на рынке существует много дезинформации о совместимости различных типов технологий хладагента.
Несмотря на то, что не рекомендуется использовать одновременно два разных хладагента, это не приведет к проблемам с совместимостью, если используются хладагенты высококачественных брендов от уважаемых поставщиков.

Обычно охлаждающие жидкости считаются совместимыми, однако смешивание охлаждающих жидкостей двух разных качеств приводит к смеси промежуточного качества.
Хотя это не катастрофа, смешивание хорошей охлаждающей жидкости с посредственной охлаждающей жидкостью приведет к эффекту охлаждению с чем-то меньшим, чем отличная производительность.
Избыточное охлаждение водой будет иметь отрицательный эффект, поскольку ингибиторы коррозии будут присутствовать в двигателе в количествах, меньших, чем первоначально было разработано.
Охлаждающие жидкости предназначены для работы с различными разведениями.

Оптимальным для большинства систем охлаждения является 50%-ный хладагент и 50-процентная вода хорошего качества, и в целом хладагенты рассчитаны на то, чтобы выдерживать разбавление до примерно 40% концентрата и 60% воды.

Как правило, ухудшение хладагента учитывается в периодах рекомендуемого использования, заявленных изготовителем.
Обычные охлаждающие жидкости, содержащие силикаты, деградируют в первую очередь из-за быстрого истощения ингибитора.
Это связано с тем, что силикаты устанавливают защитные слои над компонентами системы как часть их механизма защиты.

Поэтому ингибиторы охлаждающей жидкости должны регулярно пополняться или регулярно меняться, чтобы гарантировать, что поверхности останутся защищенными, если нарушается слой силиката.

В общем, хладагенты со временем ухудшаются, когда этиленгликоль распадается на преимущественно гликолевую и муравьиную кислоты.
Деградация происходит быстрее в двигателях, работающих при более высоких температурах, или тех, которые имеют больше воздуха в системах охлаждения.

Охлаждающая жидкость должна проверяться на ежегодной основе, если она предназначена для работы системы в течение нескольких лет между изменениями охлаждающей жидкости и особенно там, где хладагент используется в тяжелых условиях эксплуатации.
Популярный тест антифриза контролирует, что его рН все еще выше 7,0.
Некоторые технологии хладагентов могут защитить до pH 6,5, однако, как правило, не рекомендуется использовать охлаждающую жидкость ниже рН 7,0.

Продукты распада гликоля являются кислыми и способствуют снижению рН.
Как только хладагент разрушился, из-за разрушения гликоля и падения pH, металлы двигателей начинают подвергаться интенсивной коррозии.
Снижение деструкции хладагента можно замедлить с помощью присадок в охлаждающие жидкости и обеспечения правильного функционирования оборудования и в определенных пределах, предусмотренных производителем.

Тестирование ингибиторов коррозии - еще один способ проверки состояния охлаждающей жидкости.
В то время как длительные ингибиторы жизнедеятельности обычно не нуждаются в проверке, если правильные рекомендации по использованию и правильные жидкости используются для выключения, обычные ингибиторы истощаются и нуждаются в проверке.

В отличие от испытаний на нитриты и молибдат, большинство обычных охлаждающих жидкостей требуют либо непрерывных дополнительных добавок охлаждающей жидкости (SCA), либо лабораторного анализа для обеспечения надлежащей производительности.

Различные ингибиторы, такие как нитриты и молибдаты, легко контролируются с использованием тест-полосок.
Поскольку нитриты быстро истощаются по сравнению с другими ингибиторами, тестирование на нитрит позволяет изучить уровень нитрита хладагента, но больше ничего.

Некоторые двигатели требуют, чтобы ингибиторы, такие как нитриты, поддерживались на определенных уровнях, чтобы обеспечить защиту от кавитационной коррозии, которая может возникать в двигателях со съемными гильзами цилиндров.
Нитриты, как правило, быстро истощаются в обычных хладагентах и ​​должны регулярно пополняться.

Охлаждающие жидкости на основе карбоксилата на основе ELC обычно имеют более низкие уровни содержания нитритов, потому что карбоксилаты обеспечивают требуемую защиту от кавитации и, следовательно, намного более длительные интервалы профилактического обслуживания.

Автомобильные производители оригинального оборудования (OEM-производители) теперь рекомендуют использовать либо гибридную охлаждающую жидкость, либо полный карбоксилат ELC.
Обычные стандартные зеленые охлаждающие жидкости отсутствуют в этом упоминании.
Рекомендации по использованию тяжелых дизельных двигателей имеют широкий спектр возможностей.

В промышленном секторе некоторые OEM-производители требуют использования силикатного хладагента, в то время как другие требуют использования силикатов для целей теплопередачи.
Аналогичным образом, некоторые из них нуждаются в фосфатах, чтобы избежать отложений в жесткой воде.
Эта шкала имеет тенденцию к образованию отложений в самой горячей части двигателя, что снижает теплопередачу и потенциально может вызвать коррозию.

Наконец, некоторые OEM-производители требуют использования нитритов для защиты от кавитации, в то время как другие не имеют такого требования.
Поскольку явление кавитации двигателя со съемными гильзами цилиндров является специфичным для конструкции, не все двигатели одинаково подвержены кавитационному износу.
Важно понимать потребности конкретного оборудования.

Охлаждающие жидкости играют жизненно важную роль в сохранении общего теплового баланса двигателя и защите компонентов двигателя от коррозии.
Примерно 60 процентов времени простоя двигателя в коммерческом секторе грузоперевозок связаны с охлаждающей жидкостью.

Независимо от рынка, на котором используется хладагент, можно с уверенностью предположить, что образование хладагента, связанное с химией продукта, его использованием и текущим обслуживанием, играет важную роль в создании продуктивной и прибыльной среды.

Использование высококачественной охлаждающей жидкости двигателя, купленной у авторитетного поставщика и после тщательной профилактической работы поможет обеспечить надлежащую защиту двигателя.

Присадки в антифриз в нашем магазине