Охлаждающие жидкости

 

                                            Содержание

 

 Введение……………………………………………………………………………..2

 Виды охлаждающих жидкостей  и особенности их применения…………………3

 Меры безопасности  при использовании…………………………………………...6

 Заключение…………………………………………………………………………..9

 Список используемой литературы…………………………………………………10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                  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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         Виды охлаждающих жидкостей и особенности их применения

 

          Охлаждающие жидкости 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».

         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.

        Химическая промышленность на базе этиленгликоля выпускает несколько марок антифризов. Первые низкозамерзающие охлаждающие жидкости - антифризы марок 40 и 65.

          Выделяют следующие марки этиленгликолевых антифризов:D3306 и ASTM D4656 - для легковых автомобилей и малых грузовиков; ASTM D4985 и ASTM D5345 - для двигателей, работающих в тяжелых условиях; G 11 - для легковых автомобилей или легких грузовиков (допускается присутствие силикатов); G 12 - для тяжелой техники или новой автотехники (силикаты отсутствуют).

             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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                             Меры безопасности при использовании

 

           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.

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

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.