aliexpress.com, Total, archiwum, cashmanfluidsanalysis.com, flowcontrolnetwork.com
Przyrząd warsztatowy do szybkiej kontroli jakości płynu chłodzącego
Silnik spalinowy zamienia energię chemiczną mieszanki paliwowo-powietrznej na energię mechaniczną. W dzisiejszych czasach, po przeszło stuletnim rozwoju, jest to nadal bardzo niedoskonałe urządzenie.
Większość energii pozyskiwana z paliwa jest tracona w postaci generowanego ciepła. Sprawność przeciętnego silnika jest nadal na poziomie 34%. Czyli taka zaledwie część energii uzyskiwanej z paliwa zamieniana jest na pracę użyteczną. Reszta to ciepło, które należy rozproszyć, aby nie doszło do przegrzania i zatarcia silnika.
Można więc powiedzieć, że zgodnie z załączonym schematem tyle samo mocy w danej chwili oddaje silnik, ile musi być "pochłonięte" przez układ chłodzenia. W samochodzie dostawczym jadącym ze stałą prędkością po autostradzie i wykorzystującym moc 136 KM układ chłodzenia musi przyjąć jej cieplny odpowiednik, czyli 100 kW. Jest to równoważne mocy 50 dwukilowatowych czajników elektrycznych. Tę ogromną ilość energii płyn chłodzący musi przyjąć i odprowadzić na zewnątrz, a jest go zaledwie ok. 10 litrów. Dlatego sprawnie działający układ chłodzenia silnika jest niezmiernie ważny dla jego żywotności.
Skład płynów chłodniczych
Z czego powinien składać się samochodowy płyn chłodzący, aby dobrze spełniać swoja rolę? Jego podstawą jest woda. Stanowi ona medium o doskonałej przewodności cieplnej, które najskuteczniej przejmuje i odprowadza ciepło. Woda niestety ma w tym zastosowaniu swoje wady. Zamarza w 0°C i wrze w 100°C. Poza tym jest również elektrolitem, który bardzo łatwo wchodzi w reakcje korozji elektrochemicznej.
Schemat układu chłodzenia samochodowego silnika i ogrzewania kabiny
Wady te dyskwalifikują wodę do samodzielnego stosowania w układach chłodzenia. Trzeba więc do niej dodawać inne związki chemiczne, aby stała się płynem przydatnym do układów chłodzenia.
Dla obniżania temperatury zamarzania i podwyższania temperatury wrzenia, do wody dodaje się glikol monoetylenowy. Mieszanina glikolu i wody 50/50 daje odpowiednio temperaturę zamarzania –37°C i wrzenia ok. 108°C.
Graficzny bilans cieplny samochodowego silnika spalinowego
Jeżeli glikol tak dobrze poprawia właściwości wody, to dlaczego nie stosuje się go w czystej postaci? Otóż napełnienie układu chłodzenia czystym koncentratem (glikolem) jest jednym z często popełnianych błędów. Glikol nierozcieńczony zamarza zaledwie przy -13°C, a co najważniejsze, ma znacznie gorsze właściwości przejmowania i odprowadzania ciepła. W rezultacie mogłoby to doprowadzić do przegrzania silnika i jego zatarcia. Dlatego zawsze należy stosować rozcieńczenia zalecane przez producenta pojazdu lub ogólnie przyjęte w danej strefie klimatycznej. W Polsce zalecane jest rozcieńczenie koncentratu z wodą destylowaną, demineralizowaną w stosunku 1:1, co zapewnia odpowiednie chłodzenie.
Jakość i czystość płynu
Glikol o niskiej jakości ulega utlenianiu podczas eksploatacji, powodując powstanie kwaśnych związków, które mogą powodować przyśpieszoną korozję układu chłodzenia.
Glikol monoetylenowy jest przy tym substancją śmiertelnie trującą w razie spożycia. Jego słodki smak może okazać się zgubny. Dlatego płyny do układów chłodzenia zawierają specjalne, bardzo gorzkie substancje, aby zapobiec ich omyłkowemu spożyciu.
Laboratoryjne badanie eksploatacyjnej przydatności płynu chłodzącego
Najważniejsze jednak dla jakości płynu chłodzącego są inhibitory korozji. Ich rolą jest zabezpieczenie układu chłodzenia przed korozją, kawitacją, tworzeniem osadów i starzeniem się samego płynu.
Z lewej: tradycyjny płyn chłodzący z pakietem dodatków mineralnych, z prawej: nowoczesny płyn chłodzący z pakietem dodatków organicznych
To inhibitory korozji decydują o tym, czy płyn do chłodnic ma dobrą czy kiepską jakość. One też pozwalają wydłużyć okres eksploatacyjny płynu z dwóch do sześciu lat.
Kategorie jakościowe
Ze względu na rodzaj stosowanych dodatków istnieją różne kategorie płynów.
Płyny z dodatkami klasycznymi (krzemiany, fosforany, borany) to płyny podstawowej jakości. Ich wadą jest szybkie wyczerpywanie się dodatków, co sprawia, iż przestają zabezpieczać przed korozją oraz tworzą osady w układzie. Stąd konieczność ich wymiany co dwa lata.
Inhibitory korozji nowej generacji są to związki organiczne (karboksylowe), które działają w sposób całkowicie odmienny od inhibitorów tradycyjnych. Działanie inhibitorów organicznych polega na efekcie katalitycznym. Nie wchodzą one w reakcję z metalem w ognisku korozji, a jedynie w niej pośredniczą. Dzięki temu cząsteczka inhibitora może ponownie i wielokrotnie katalizować proces tworzenia warstwy pasywacyjnej metalu w następnym ognisku korozji. W ten sposób jedna cząsteczka inhibitora służy do wielokrotnego użytku w przeciwieństwie do inhibitora tradycyjnego, który zawiera cząsteczki "jednorazowe".
Zależność temperatur krystalizacji i wrzenia od rozcieńczenia wodą koncentratu do układów chłodzenia
Skutkiem zastosowania organicznych inhibitorów korozji jest kilkukrotne wydłużenie czasu eksploatacji płynu chłodniczego. Żywotność tych płynów wynosi pięć–sześć lat albo 250 000 km dla pojazdów osobowych i 650 000 km dla ciężarowych. Dlatego tego typu organiczne płyny nazywane są long life, czyli o wydłużonej żywotności.
Dodatkowo do płynów tego typu dodaje się specjalne fluorescencyjne barwniki dla łatwego ich odróżniania od tradycyjnych środków chłodniczych. Barwnik ten pozwala również łatwo zlokalizować miejsce wycieku.
Glacelf Auto Supra
Przedstawicielami płynów z organicznymi inhibitorami korozji są w gamie produktów Total: Glacelf Auto Supra (koncentrat) i Coolelf Auto Supra –37°C.
Wysoką jakość tych płynów potwierdzają aprobaty wiodących konstruktorów i producentów samochodowych: VW (Audi, Seat, Škoda) 774 D – G12+; DAF 74002; Mercedes-Benz arkusz 325.3 – koncentrat i 326.3 – płyny; MAN 324 SNF; Scania; Saab; Ford. Spełniają one również wymagania następujących producentów: Leyland Trucks; Jaguar; Opel-GM: 6277M; Renault Trucks.
Płyn Coolelf Auto Supra zapewnia:
Produkt ten nie wykazuje żadnego niekorzystnego oddziaływania na środowisko naturalne, gdyż nie zawiera składników takich, jak: fosforany, aminy, azotyny i związki boru, których toksyczne działanie jest powszechnie znane.
Zasada działania organicznych inhibitorów korozji
0 komentarzy dodaj komentarz