Этиленгликолевые охлаждающие жидкости представляют собой смеси технического этиленгликоля с водой. Эти жидкости выпускают двух марок — 40 и 65 (ГОСТ 159—52). Так как этиленгликоль обладает коррозионной агрессивностью, в жидкость добавляют антикоррозионную присадку, в состав которой входит 2,5… 3,5 г/л динатрийфосфата и 1 г/л декстрина первого сорта. Присадку предварительно растворяют в воде, подогретой до 60 … 70° С, после чего смешивают с этилен-гликолевой жидкостью в необходимых пропорциях. Антифриз марки 40 замерзает при температуре не выше минус 40 °С, а антифриз марки 65 — при температуре не выше минус 65 °С.

Изменяя концентрацию этиленгликоля, можно получить охлаждающие жидкости с различной температурой замерзания.

Повышать концентрацию этиленгликоля более 66% нецелесообразно, так как это влечет за собой повышение температуры замерзания раствора. Наряду с охлаждающими жидкостями промышленность выпускает концентрированный этиленгликоль марки 40К ГОСТ 6367—52. Растворы необходимой концентрации в зависимости от климатических условий из этой жидкости приготовляют на месте.

При отсутствии антифризов многие хозяйства в зимнее время применяют для охлаждения дизелей тракторов зимнее дизельное топливо.

Охлаждающая способность жидкости определяется коэффициентом теплоотдачи, который зависит от удельной теплоемкости, удельной теплоты парообразования и температуры кипения. Дизельное топливо по сравнению с водой имеет намного меньшие значения удельной теплоемкости и удельной теплоты парообразования, а следовательно, и меньший коэффициент теплоотдачи.

При охлаждении дизеля водой по мере его прогрева около стенок цилиндров возникает пузырчатый режим кипения, при котором теплоотдача от стенок цилиндров весьма интенсивна.

Как видно из формул, при замене воды другой жидкостью эффект охлаждения сохраняется только тогда, когда эта жидкость по своим физическим свойствам не будет существенно отличаться от воды.

С увеличением центров парообразования теплоотдача от стенок цилиндров возрастает. При этом коэффициент теплоотдачи увеличивается в несколько десятков раз, благодаря чему обеспечивается нормальное тепловое состояние дизеля. При охлаждении же дизеля дизельным топливом пузырчатый режим кипения может возникнуть только при значительно более высокой температуре стенок цилиндров, так как температура начала кипения даже легких фракций примерно в два раза выше, чем температура кипения воды. Тяжелые фракции дизельного топлива кипят при температуре 300 °С и выше.

Таким образом, при охлаждении дизельным топливом тепло от стенок цилиндров в охлаждающую среду передается главным образом посредством теплопроводности.

Теплопроводность у дизельного топлива в несколько раз меньше, чем у воды, причем с повышением температуры теплопроводность дизельного топлива снижается, а теплопроводность воды, наоборот, возрастает. Толщина пограничного слоя при охлаждении топливом оказывается больше, так как оно имеет повышенную по сравнению с водой вязкость.

При положительных температурах вязкость дизельного топлива изменяется в незначительных пределах (начиная от 15… 20 °С и выше она практически остается постоянной). Теплопроводность же с ростом температуры уменьшается по прямолинейному закону. Поэтому по мере прогрева дизеля величина отношения коэффициента теплопроводности к толщине пограничного слоя становится меньше; при охлаждении водой она, наоборот, увеличивается.

Следовательно, при замене воды дизельным топливом коэффициент теплоотдачи от стенок в охлаждающую жидкость значительно снижается, причем по мере прогрева дизеля указанная разница возрастает. Поэтому при охлаждении форсированных дизелей, работающих при относительно высоких нагрузках, дизельным топливом (или другими жидкостями с низкими значениями теплоемкости и теплопроводности и высокой температурой кипения) возможен значительный перегрев рабочих поверхностей гильз цилиндров и днищ ка-

сгорания По этой причине неизбежны резкое ухудшение условий смазки трущихся поверхностей и качест-а картерного масла, повышение лакообразования и за-коксовывания поршневых колец. Вероятны также слу-чаи потного выгорания и испарения масляной пленки и появления молекулярно-механического изнашивания в местах наибольшего нагрева гильз цилиндров.

Чтобы обеспечить нормальный тепловой режим дизеля, охлаждающие л<идкости следует подбирать с таким расчетом, чтобы температура их кипения, удельная теплоемкость и удельная теплота парообразования мало отличались от значений соответствующих параметров воды. При соблюдении этих условий охлаждающая жидкость может иметь более низкий коэффициент теплопроводности по сравнению с водой.

Как следует из формулы, низкий коэффициент теплопроводности ускоряет процесс аккумулирования тепла дизелем, а следовательно, сокращает время его прогрева. От этого в значительной мере зависит интенсивность изнашивания деталей цилиндро-поршневой группы, особенно при работе на сернистом топливе.

При небольших нагрузках дизеля (например, на транспортных перевозках) температура охлаждающей воды на выходе часто не превышает в зимнее время 50—60° С. В таких условиях смеси, застывающие при низких температурах с относительно небольшим коэффициентом теплопроводности, могут оказаться весьма эффективными, так как они будут способствовать снижению коррозионного изнашивания деталей цилиндро-поршневой группы при одновременном повышении механического КПД дизеля, а также предотвращению шламообразования и повышению срока службы картерного масла.

Однако и в этом случае для обеспечения нормальных условий охлаждения и повышения надел<ности и долговечности дизеля указанные смеси по другим основным физическим свойствам (температура кипения, удельная теплоемкость и удельная теплота парообразования) не должны в значительной степени отличаться от воды.

В случае использования для охлаждения дизельных двигателей жидкости, отличающейся от воды несколько более высокой температурой кипения (антифриза, ди-зельного топлива и т. д.) и сравнительно низкими значениями других параметров, температуру охлаждающей жидкости на выходе, как правило, следует поддерживать ниже оптимальной температуры воды, указанной в руководстве по эксплуатации трактора. Этого можно достичь более полным открытием шторки или жалюзи.

Порядок заправки трактора охлаждающей жидкостью следующий. Очищают наружную поверхность пробки и горловины радиатора от грязи. Снимают пробку и заливают через воронку с сеткой и фильтрующим материалом охлаждающую жидкость до полного объема. При использовании антифриза его объем в холодном состоянии должен быть на 6…7% меньше емкости системы охлаждения.

Во время длительных стоянок при низких температурах воздуха охлаждающую жидкость необходимо сливать. Перед пуском дизеля жидкость, предназначенную для заправки трактора, подогревают до 90… 100 °С. При кратковременных стоянках следует закрывать шторку или жалюзи и клапан утепляющего чехла, а также следить за температурой охлаждающей жидкости. При снижении температуры ниже 50 °С необходимо пустить и прогреть дизель.

Предназначенное для заправки дизельное топливо рекомендуется предварительно нагреть до 150°С, опустить в него небольшое количество латунной или медной стружки, после чего, помешивая жидкость, охладить ее и залить в систему охлаждения трактора. После раскисления топливо обессмоливают, добавив в него 4… 5% серной кислоты, перемешивают и выдерживают 2 ч. Затем в топливо добавляют 10% кальцинированной соды и два-три раза промывают систему охлаждения водой. После промывки для удаления из топлива остатков воды его нагревают до 100 °С.

Заправка трактора водой

Для охлаждения дизельного двигателя следует применять мягкую или умягченную воду. Использовать жесткую воду запрещается, так как имеющиеся в ней в большом количестве минеральные соли осаждаются в виде накипи на деталях системы охлаждения, уменьшают теплоотдачу и вызывают перегрев двигателя.

Жесткость воды измеряют в градусах жесткости (один градус соответствует 10 мг окиси кальция в 1 л воды).

Признаком мягкости воды является способность ее хорошо мылиться.

При отсутствии мягкой воды необходимо умягчать жесткую воду, лучше всего путем добавления к ней 0,3-процентного раствора гексаметафосфата натрия (сокращенно гексамета). Гексамет поступает в продажу в растворенном или сухом виде. Надо растворить 3 г гексамета в 1 л воды и в течение 30—40 мин, периодически взбалтывая раствор. Гексамет следует хранить в герметически закрытой таре, так как на воздухе он постепенно разрушается. На одну полную заправку системы охлаждения (емкость 60 л) требуется 60 см3 раствора гексамета (примерно 4 столовые ложки). При последующих доливках воды в радиатор необходимо добавлять к ней соответствующее количество раствора гексамета.

Тринатрийфосфат надо растворить в небольшом количестве горячей воды до получения насыщенного раствора. Раствор следует слить в воду и перемешивать через каждые 10—15 мин в течение 1 ч. Вода должна отстояться в течение двух-трех часов.

Можно умягчать воду также сенным настоем или порошком. Для приготовления настоя надо 2 кг сухого сена замочить в 6 л воды и выдержать в течение двух суток. Настой следует слить и разбавить водой, предназначенной для полной заправки системы охлаждения (полтора ведра воды на одно ведро настоя). При последующих доливках воды в радиатор необходимо на каждые 10 л воды добавлять 1,0—1,5 л настоя.

Для умягчения воды сенным порошком, приготовленным из сухого сена, надо 40 г порошка насыпать в матерчатый мешочек и поместить его в верхний бак радиатора.

При техническом обслуживании ТО-2 после удаления накипи систему охлаждения необходимо заправить водой с сенным настоем или заменить сенный порошок в мешочке.

Для умягчения воды можно также применить печную золу (от сожженной древесины, соломы, стеблей растений) в виде зольной вытяжки или в сухом виде. Золу следует хранить в ящиках или бочках в сухом месте.

Для приготовления вытяжки золу нужно тщательно просеять через сито, засыпать в деревянную кадку и залить водой (90 л воды на 10 кг золы). Настой нужно перемешивать 2—3 раза через каждые 15 мин и дать ему отстояться в течение 20—30 мин. Вытяжку спустить в чистую посуду через отверстие диаметром 15—20 мм, проделанное в кадке выше слоя золы на 150—200 мм. Золу снова залить водой и после перемешивания и отстаивания настоя получить вторую порцию вытяжки. Перелить вытяжку в другую чистую посуду через воронку с мелкой сеткой, на которую положена полотняная тряпка. На одну полную заправку системы охлаждения требуется 2—4 л вытяжки в зависимости от жесткости воды. При каждой последующей доливке воды в радиатор необходимо добавлять к ней 1 л вытяжки независимо от количества доливаемой воды.

Для умягчения воды сухой золой надо засыпать 200—250 г просеянной золы в двойной матерчатый мешочек и поместить его в верхний бак радиатора. При каждом ежесменном техническом обслуживании мешочек следует заменять другим со свежей золой. Вынутый из радиатора мешочек необходимо освободить от золы, промыть водой и снова использовать для умягчения воды.

В крайнем случае вместо химических способов можно умягчать воду кипячением не более 30 мин в чистой посуде с последующей фильтрацией через матерчатый фильтр. Минеральные соли в жесткой воде при температуре 100° С полностью разлагаются и выпадают в осадок. Однако для кипячения воды приходится затрачивать много топлива.

Запрещается применять для охлаждения дизельного двигателя воду, содержащую хлор или сернокислые соли без нейтрализации их жидким стеклом, так как эта вода вызывает разрушение латунных трубок радиатора. Перед каждой заправкой в трактор надо добавлять в такую воду жидкое стекло в количестве 10 г на 1 л воды.

При заправке трактора водой необходимо в первую очередь использовать воду, бывшую в системе охлаждения. Эта вода мягкая, так как при работе двигателя из нее выделилось в виде накипи значительное количество минеральных солей. Спущенную из системы воду следует отстаивать, профильтровывать через матерчатый фильтр и хранить в закрытой чистой таре.

Для надлежащего качества заправки трактора водой необходимо:
— иметь для воды отдельную тару, отдельные заправочные средства и содержать их в чистоте;
— перед снятием крышки радиатора очищать крышку и горловину от грязи; снятую крышку класть на чистое место;
— заправку производить с помощью бидона или ведра, имеющего носик, через воронку с мелкой сеткой, на которую положена полотняная тряпка; воду заливать до появления течи из контрольной трубки радиатора;
— при заправке не допускать разбрызгивания воды, так как мокрая сердцевина радиатора быстро покрывается пылью, что ухудшает ее охлаждение;
— после заправки плотно закрывать крышкой горловину радиатора, проверив наличие резиновой прокладки под крышкой и удалять с сердцевины случайно попавшие водяные капли.

Во время работы дизельного двигателя нельзя допускать понижения уровня воды в радиаторе ниже 40* мм от верхнего края горловины. При перегреве двигателя до температуры выше 95° С воду следует доливать постепенно и обязательно при работающем двигателе во избежание резкого охлаждения системы и появления трещин в головке цилиндров и рубашке блока. По этой причине не допускается доливать в систему перегретого двигателя холодную воду. Во избежание ожогов необходимо снимать крышку радиатора горячего двигателя с помощью тряпки.

В холодное время года (при температуре окружающего воздуха ниже +5 °С) необходимо залить в систему антифриз.

Антифриз является смесью этиленгликоля с водой и антикоррозийной присадкой. Хранить антифриз следует в чистой, плотно закрывающейся, неоцинкованной таре. Антифриз — сильный яд, вызывающий даже в небольших количествах отравление со смертельным исходом. На таре с антифризом на видном месте должна быть надпись «яд — антифриз». Категорически запрещается засасывать антифриз ртом при переливании его с помощью шланга. После работы с антифризом надо тщательно вымыть руки.

При температуре воздуха выше 0 °С надо заправить систему холодным антифризом до нормального уровня без предварительного прогрева дизельного двигателя перед пуском. Затем спустить из системы 2—2,5 л антифриза. Запрещается оставлять в системе холодный антифриз, залитый до нормального уровня, так как при нагревании он сильно расширяется, а при избытке будет вытекать через контрольную трубку радиатора.

По окончании смены немедленно после остановки двигателя следует проверить уровень антифриза в системе. В случае понижения уровня из-за испарения воды (при отсутствии просачивания антифриза) необходимо пустить и прогреть двигатель до максимальной температуры, а затем долить в радиатор воду до нормального уровня. Работа трактора при пониженном уровне антифриза запрещается, так как увеличение концентрации этиленгликоля вследствие его пониженной теплоемкости приведет к перегреву двигателя.

Через каждые 20—30 ч работы после доливки чистой воды в антифриз нужно определить его качество по удельному весу с помощью ареометра. Удельный вес антифриза должен быть в пределах 1,055—1,100 при температуре +20 °С. Если удельный вес замеряется при другой температуре, ввести в показания ареометра поправку 0,0006 на ГС. При незначительном отклонении удельного веса от допустимой величины долить в радиатор воду или этиленгликоль до нормального уровня. При большом отклонении удельного веса антифриз следует заменить свежим.

При температуре ниже 0 °С перед каждым пуском холодного дизельного двигателя нужно спустить антифриз из системы в чистую посуду и прогреть двигатель. Для этого закрыть шторку радиатора и клапан утепляющего чехла, одетого на радиатор. При открытом спускном кранике радиатора через систему пропустить два-три ведра воды, нагретой до 60—70 °С. Краник закрыть и залить в систему до нормального уровня воду, нагретую до 80—95 °С. Если двигатель не прогреется, остывшую воду спустить и вторично заполнить систему горячей водой. Запрещается заливать в систему охлаждения холодного двигателя сразу горячую воду (температура 80—95 °С) без предварительного прогрева во избежание появления трещин в головке и блоке цилиндров из-за резкого изменения температуры. После прогрева дизельного двигателя спустить воду из системы и залить до нормального уровня антифриз, нагретый в закрытой посуде до 60—70 °С. Немедленно после заправки ‘системы снова пустить двигатель.

По окончании периода зимней эксплуатации следует спустить из системы антифриз, слить его в тару и сдать на склад.

При безгаражном хранении тракторов, используемых в холодное время года на работах, связанных со значительным удалением трактора от базы, допускается применять в качестве охлаждающей жидкости зимнее дизельное топливо 3 или ДЗ.

Запрещается использовать летнее дизельное топливо, так как оно отрицательно влияет на техническое состояние дизельного двигателя и вызывает повышенный износ деталей пускового двигателя.

При отсутствии низкозамерзающих жидкостей и температуре наружного воздуха не ниже —30 °С допускается заправлять систему водой, соблюдая ряд предосторожностей. Перед пуском холодного двигателя сперва нужно прогреть его подогретой водой, а затем заправить систему горячей водой. Во время работы трактора следует наблюдать за температурой воды, поддерживая ее в пределах 75—85 °С, регулируя охлаждение с помощью клапана, утепляющего чехла и шторки радиатора.

При повышении, температуры воды вплоть до закипания необходимо остановить трактор, перевести двигатель на малые обороты, закрыть шторку радиатора и клапан утепляющего чехла. Затем определить на ощупь места, в которых замерзла вода.. Обычно вода замерзает в нижней части радиатора или в нижнем* патрубке. Эти места следует отогревать, начиная снизу, тряпками, смоченными горячей водой. Запрещается применять для отогревания открытое пламя.

При остановке трактора, заправленного водой, необходимо установить его в защищенное от ветра место. При отсутствии такого места в случае непродолжительной стоянки закрыть шторки радиатора и клапан утепляющего чехла и установить трактор радиатором в подветренную сторону. В обоих случаях следить за температурой воды, не допуская снижения ее ниже 50 °С. При снижении температуры воды немедленно запустить и прогреть двигатель.