Використання антифризних сумішей
Одним з недоліків води в якості охлаждающе; рідини є те, що в багатьох частинах світу темпера тури в зимовий час можуть опускатися нижче температури замерзання води.
Особливістю води є те, що максимальна щільність у неї буває при температурі 4 ° С, а починаючи з цієї точки вона розширюється як при підвищенні температури, так і при її зниженні. Поки вона залишається рідиною це не призводить до серйозних наслідків, але твердий лід розширюється при охолодженні і передає своє розширення стінок ємності. Якщо це відбувається в блоці циліндрів з крихкого чавуну, він може тріснути, що викличе необхідність дуже дорогого ремонту. Менш руйнівну дію сили розширення льоду зроблять в тому випадку, якщо вони витіснять з блоку циліндрів розширювальні заглушки (сферичні заглушки).
Ці заглушки часто виготовляються з латуні і мають товщину близько 2 мм. Вони закривають отвори в блоці циліндрів. Отвори є технологічними отворами, отриманими в процесі виготовлення блоку, і вони розташовуються там, де були ливарні шишки, що використовувалися для утворення водяної сорочки в литому корпусі блоку циліндрів.
Перед установкою заглушок надається злегка опукла форма. Це дозволяє встановлювати заглушки в блок і фіксувати їх, б'ючи молотком по центру заглушки, в результаті чого вона лунає, її діаметр збільшується, і заглушка щільно фіксується в блоці циліндрів (рис. 24.18).

Температура замерзання води може бути знижена шляхом розчинення в ній деяких речовин. Найбільш широко з цією метою застосовується етиленгліколь. Дія цієї рідини по зниженню температури замерзання води зображено на рис. 24.19.

На графіку видно, що охолоджуюча рідина, перш ніж вона повністю твердне, викликаючи структурні пошкодження, проходить через стадію «пухкого льоду». При появі часткового замерзання під час експлуатації автомобіля пухкий лід в самій холодній частині бачка радіатора може перекрити циркуляцію і стати причиною перегріву двигуна.
Етиленгліколь має той недолік, що він розкладається в процесі експлуатації і утворює при цьому кислоти, які вибувають корозію деталей, особливо таких, які зроблені з алюмінієвого сплаву. Для захисту металів, що вступають в контакт з охолоджувальною рідиною, застосовуються спеціальні хімічні речовини, які додаються до антифризні розчинів і називаються антиоксидантами. В останні роки поширеною практикою стало залишення антифризу в системі охолодження протягом всього року, замість того щоб зливати його в кінці зими. Таким чином, крім захисту від замерзання, антифриз протягом року забезпечує захист двигуна від корозії.
У Великобританії зазвичай рекомендується використання охолоджувальної рідини з вмістом антифризу 25 відсотків, тобто 1 частина антифризу на 3 частини води, ця пропорція була підібрана експериментально і дозволяє експлуатацію автомобіля протягом звичайної зими. Така пропорція забезпечує захист двигуна від пошкоджень до температури -25 ° С і забезпечує циркуляцію охолоджуючої рідини аж до температури -12 ° С.
Крім того, добавка в охолоджуючу рідину етиленгліколю збільшує температуру її кипіння, так, добавка його в кількості 25 відсотків підвищує температуру кипіння приблизно до 103 ° С.
Оскільки питома щільність етиленгліколю відрізняється від питомої щільності води, вміст антифризу в охолоджуючої рідини можна перевіряти за допомогою спеціального ареометра.
Системи охолодження, що знаходяться під тиском
Іншим недоліком води в якості охолоджуючої рідини є те, що температура її кипіння нижче, ніж робоча температура двигуна, і щоб запобігти закипання води і утворення парових пробок у випускних каналів і свічок запалювання, необхідно підтримувати температуру води, що покидає головку циліндрів, нижче 85-90 ° С.
Температура кипіння рідини підвищується при зростанні тиску. У випадку з водою залежність температури кипіння від тиску зображена на графіку на рис. 24.20.

Тиск води в системі охолодження може бути створено просто шляхом герметизації її від атмосфери, так що утворюється при нагріванні води пар піднімає тиск і не допускає кипіння до тих пір, поки температура не підніметься ще вище. Очевидно, що є певна граничний тиск, яке можуть витримувати і гумові шланги, тому необхідний запобіжний клапан, приблизно такий, як зображено на рис. 24.21. Зображений на малюнку клапан встановлюється в горловину радіатора.
Починаючи працювати з холодного стану, верхній бачок радіатора містить деяку кількість повітря над поверхнею води, а тиск в ньому приблизно дорівнює атмосферному. Коли вода нагрівається, вона розширюється, стискає повітря, і коли температура піднімається до точки, близької до кипіння, утворюється пара, який ще більше піднімає тиск. Це пригнічує кипіння до тих пір, поки тиск не піднімається настільки, що воно піднімає запобіжний клапан (8), діючи проти притискає зусилля пружини (3), після чого повітря і пар виходять через вентиляційну трубку (5). Завдяки цьому система може працювати без закипання при температурі трохи нижче, ніж температура, відповідна тиску, необхідного для піднімання клапана.

Величина використовуваного в системі охолодження тиску залежить від міцності радіатора і шлангів. Виробником може бути передбачена відповідна герметична кришка для радіатора. Тиск спрацьовування запобіжного клапана часто вказується на кришці, типовими є величини від 0,5 бар до 1,0 бар.
Коли двигун заглушений, і рідина в ньому охолоджується, в результаті конденсації пари і стискання рідини тиск у верхньому бачку радіатора знижується. Якщо тиск впаде нижче атмосферного, є небезпека того, що шланги і навіть сам верхній бачок виявляться здавленими. Щоб запобігти цьому, в центрі запобіжного клапана встановлений вакуумний клапан (4), який діє в протилежному напрямку - тобто він закривається пружиною (7) за допомогою надлишкового тиску зсередини верхнього бачка радіатора, але він відкривається проти сили дії пружини, якщо тиск у верхньому бачку падає приблизно на 7 кН / м2 нижче атмосферного.
Є такі переваги використання систем охолодження з тиском:
1 Не допускається втрата охолоджуючої рідини при її видавлюванні під час різкого охолодження.
2 Не допускається закипання рідини при тривалому підйомі в гору, особливо в областях, розташованих вище рівня моря.
3 Підвищення робочої температури збільшує ККД двигуна.
4 Для розсіювання необхідної кількості теплоти при високій температурі необхідний радіатор меншого розміру, ніж для розсіювання того ж кількості теплоти при більш низькій температурі.
Коли температура охолоджуючої рідини перевищує 100 ° С, ніколи не слід відкривати кришку горловини радіатора, оскільки різке зниження тиск може призвести до закипання води, а б'є з горловини струмінь пара може привести до серйозних опіків. При більш низькій температурі кришку слід відкривати повільно: вона має таку конструкцію, що пружинний диск (2) (який приклепаний між кришкою (1) і рамкою з клапанами) залишається на верхній частині горловини навіть після зняття ущільнення (6), внаслідок чого тиск може стравлювати через вентиляційну трубку (5), перш ніж воно почне стравлювати через основне отвір.
Оскільки термостати з гофрованим балоном чутливі до зміни тиску, вони не можуть використовуватися в які перебувають під тиском системах охолодження. Термостат з восковим елементом вільний від такого недоліку.

назад >>