К основным параметрам охлаждающих жидкостей, определяемым условиями их работы в системах охлаждения, относятся следующие:
— высокая теплоемкость, позволяющая при небольшом количестве циркулирующей в системе жидкости поддерживать установленный температурный режим двигателя;
— оптимальная вязкость, не требующая больших затрат мощности на прокачивание жидкости через систему и исключающая потери жидкости через уплотнения и соединения;
— температура кипения, превышающая на 25…30 °С максимально допустимую температуру в системе охлаждения, что препятствует образованию паровоздушных пробок в системе и уменьшает потери жидкости при испарении;
— температура замерзания ниже температуры окружающего воздуха, что облегчает пуск и эксплуатацию двигателя.
Для обеспечения надежной работы системы охлаждающая жидкость не должна быть токсичной, образовывать на омываемых поверхностях отложений, уменьшающих площади проходных сечений каналов и затрудняющих отвод теплоты, а также вызывать коррозию деталей системы. Кроме того, стоимость ее должна быть невысокой.
Вода, обладающая значительной теплоемкостью, равной 4,186 кДж/(кг-°С), является наиболее распространенной охлаждающей жидкостью. Температура кипения воды, при нормальных условиях равная 100 °С, уменьшается с увеличением высоты над уровнем моря. Так, на высоте 2500 м над уровнем моря атмосферное давление составляет 74,7 кПа, а температура кипения воды 91 °С. Следовательно, для работы в высокогорных условиях допустимая температура воды в системе охлаждения должна быть около 70 °С.
Отвод теплоты от трущихся деталей двигателя осуществляется также моторным маслом.
Накипь — связанный с поверхностью металла трудноудалимый слой отложений, в состав которого входят содержащиеся в охлаждающей жидкости соли кальция, магния и т. д.
Слой накипи имеет малую теплопроводность, что ухудшает теплоотвод в охлаждающую воду. Коэффициент теплопроводности накипи 0,812…2,552 Вт/(м-К).
Относительно высокая температура замерзания воды (0 °С) затрудняет эксплуатацию двигателей в условиях низких температур окружающего воздуха. Увеличение объема воды при ее замерзании (примерно на 10%) может привести к разрушению («размораживанию») двигателя и радиатора.
Максимально допустимая температура воды в системе охлаждения зависит от концентрации растворенных в ней минеральных солей, т. е. от ее жесткости.
За единицу жесткости воды принимают молекулярную массу, которая соответствует содержанию в 1 л воды 20,04 мг иона кальция или 12,16 мг иона магния. Вода с жесткостью до 4 мг/моль считается мягкой; с жесткостью 4…8 мг/моль — средней жесткости; с жесткостью более 8 мг/моль—жесткой.
При использовании морской или жесткой пресной воды максимальная температура ее не должна превышать 55 °С во избежание интенсивного образования накипи вследствие выделения солей и отложения их на нагретых поверхностях системы охлаждения.
В целях предупреждения образования накипи для охлаждения обычно используют мягкую воду или в жесткую воду добавляют специальные присадки, предупреждающие образование накипи. Для смягчения жесткую воду кипятят или обрабатывают специальными смягчителями.
В качестве охлаждающих жидкостей, замерзающих при низкой температуре, обычно используют водные растворы этиленгликоля, представляющего собой жидкость, температура кипения которой равна 198°С, а температура плавления 11,5 °С. Теплоемкость этиленгликоля составляет 2,93 кДж/(кг-°С). Будучи добавленным к воде, этиленгликоль образует смесь, имеющую температуру замерзания ниже температуры замерзания воды. В зависимости от содержания этиленгликоля температура замерзания смеси этиленгликоль — вода изменяется в пределах от 0 до — 75 °С. Наибольшее распространение для охлаждения автомобильных двигателей внутреннего сгорания получили жидкости с температурой замерзания —40 и — 65 °С.
На основе этиленгликоля выпускаются также охлаждающие жидкости, используемые как в зимнее, так и в летнее время (ТОСОЛы). Обладая более высокой, чем у воды, температурой кипения, ТОСОЛ позволяет повышать допустимую температуру в системе охлаждения. При уменьшении перепада температур между газами и стенками цилиндра понижается теплоотдача от стенок цилиндров к жидкости, кипящей при высокой температуре, вследствие чего повышаются эффективные показатели работы двигателей и снижаются масса и габаритные размеры теплообмен-ных устройств.
Этиленгликолевые жидкости имеют большой коэффициент объемного расширения. При нагревании до рабочей температуры их объем увеличивается на 6…8 %, что необходимо учитывать при заполнении системы охлаждения. К недостаткам эти-ленгликоля, как охлаждающей жидкости, в основном относятся его токсичность и низкая температура вспышки (122 °С), т. е. возможность воспламенения при появлении течи в системе охлаждения.
Химмотология — наука о свойствах, качестве и рациональном использовании топлив, смазочных материалов и специальных жидкостей в технике.
Химмотология изучает сложные взаимосвязи между элементами в системе топливо — смазочные материалы — двигатель — эксплуатация.
Химмотология возникла на стыке химии, технологии нефти, теплотехники, машиноведения и экономики.
Для охлаждения головок поршней тронковых дизелей в качестве охлаждающей жидкости обычно, если можно, используют масло из циркуляционной смазочной системы. Теплоемкость смазочных масел примерно в 2,5 раза ниже теплоемкости воды, но конструкция системы получается сравнительно простой.
Этиленгликолевые жидкости содержат в своем составе дистиллированную воду, противокоррозионные, антивспенивающие, моющие присадки и не образуют накипи.
Для охлаждения форсунок обычно применяют дизельное топливо, а в высокофорсированных судовых дизелях для охлаждения поршней, форсунок и турбокомпрессоров — также дистиллированную воду.
Строительные машины и оборудование
→ Для специальных земляных работ
→ Дорожно-строительные машины
→ Строительное оборудование
→ Асфальтоукладчики и катки
→ Большегрузные машины
→ Строительные машины, часть 2,
→ Дорожные машины, часть 2
→ Ремонтные машины
→ Ковшовые машины
→ Автогрейдеры
→ Экскаваторы
→ Бульдозеры
→ Скреперы
→ Грейдеры
Эксплуатация строительных машин
→ Эксплуатация средств механизации
→ Эксплуатация погрузочных машин
→ Эксплуатация паровых машин
→ Эксплуатация экскаваторов
→ Эксплуатация подъемников
→ Эксплуатация кранов перегружателей
→ Эксплуатация кузовов машин
→ Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины
Остались вопросы по теме:
"Охлаждающие жидкости для двигателей"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы