double arrow

Охлаждающие жидкости, используемые в двигателях автомобиля. Характеристика охлаждающих жидкостей, время их использования

Основные требования к охлаждающим жидкостям

· минимальная температура замерзания;

· максимальная температура кипения;

· минимальный коэффициент объёмного расширения;

· минимальная вязкость;

· отсутствие воспламеняемости;

· отсутствие вспенивания;

· физическая и химическая стабильность;

· не вызывать изменения свойств конструкционных материалов;

· высокая теплоёмкость и теплопроводность.

Жидкостей, удовлетворяющих всем этим условиям одновременно, нет. Наибольшее распространение получили вода и антифризы.

Вода.

Достоинства воды:

· доступность;

· безопасность (пожарная и взрывная);

· безвредность (отсутствие токсичности);

· высокая удельная теплоёмкость 4,19 кДж/(кгК).

Недостатки воды:

– высокая температура замерзания (0С);

– увеличение объёма образующегося льда по сравнению с объёмом жидкости на 10 % при замерзании;

– низкая температура кипения (100 0С);

– способность образования отложений.

Антифризы.

Технические требования на антифризы изложены в ТТМ 1.97.0717-2000 и ТТМ 1.97.0731-99

В качестве антифризов используют смеси воды со спиртами, воды с глицерином, смеси углеводородов. Наибольшее распространение получили смеси на основе двухатомного спирта-этиленгликоля (СН2ОН-СН2ОН). Этиленгликоль – это прозрачная бесцветная вязкая жидкость без запаха.

Кипит этиленгликоль при 197 0С, застывает – при –11,5 0С. Однако смеси этиленгликоля с водой застывают при более низких температурах. Меняя соотношение воды и этиленгликоля, можно получить смеси с температурой застывания от 0 до –70 0С. Понижение температуры замерзания водно-этиленгликолевого раствора при увеличении

количества воды объясняется появлением гидрата этиленгликоля, обладающего низкой температурой застывания. Минимальная температура замерзания раствора –73 0С при содержании 33 % воды. Дальнейшее увеличение количества воды ведёт к росту температуры замерзания.

В связи с тем, что этиленгликоль оказывает коррозионное действие на металлы, в состав антифризов вводят антикоррозионные присадки

Характерные особенности этиленгликолевых антифризов:

1. Увеличение на 6…8 % объёма при рабочей температуре.

2. Теплопроводность, теплоёмкость и плотность антифризов при равных температурах примерно на 15 % ниже этих показателей для воды. Отсюда температурный режим двигателя, охлаждаемого антифризом, выше, чем при охлаждении водой. Например, температура поршня возрастает на 10…15 0С. Это может привести к некоторому

снижению мощности, экономичности и детонации при высоких температурах окружающего воздуха.

3. Из-за более высокой температуры кипения и низкого давления насыщенных паров этиленгликоля по сравнению с водой при эксплуатации двигателя выкипает прежде всего вода. Поэтому при уменьшении жидкости в системе охлаждения из-за испарения необходимо добавлять воду.

4. Антифризы по сравнению с водой обладают более высокой подвижностью и проницаемостью. Поэтому к системе охлаждения с антифризом предъявляются более высокие требования по герметичности.

5. При замерзании антифризы образуют рыхлую массу с незначительным увеличением объёма. Поэтому механические повреждения систем охлаждения при замерзании антифриза исключены.

6. Антифризы разрушают детали, изготовленные из некоторых сортов резины.

Наибольшее распространение получили низкозамерзающие жидкости 40, 65, а также тосолы А-40 и А-65. В других литературных источниках их обозначают ОЖ-40, ОЖ-65. В Российской Федерации ГОСТ 28084-89 «Жидкости охлаждающие низкозамерзающие. Общие технические условия» нормирует основные показатели охлаждающих жидкостей на основе этиленгликоля (концентрата, ОЖ-40, ОЖ-65).

Жидкость марки 40 представляет собой смесь 53…56 % этиленгликоля и 44…47 % воды и имеет температуру застывания не выше –40 0С и плотность 1 065…1 085 кг/м3. Жидкость марки 65 содержит 64…66 % этиленгликоля и 34…36 % воды и имеет температуру застывания не выше –65 0С и плотность 1 085…1 100 кг/м3.

Гибридные антифризы содержат и органические, и неорганические ингибиторы (обычно силикаты или фосфаты). Обозначаются такие антифризы термином «Hybrid coolants».

Карбоксилатные антифризы содержат ингибиторы коррозии на основе органических (карбоновых) кислот.

Название Температура замерзания, С Температура кипения, С Срок службы, лет
Вода     -
Антифризы:      
-этиленгликолевые -70    
-карбоксилатные -60    

Токсичность отработавших газов. Токсические компоненты отработавших газов. Способы снижения токсичности в карбюраторных двигателях, в дизельных двигателях. Типы нейтрализаторов отработавших газов.

Экологические последствия использования нефтяных топлив проявляются в следующих направлениях:

1. Изменение химического состава атмосферы.

2. Загрязнение почвы и воды нефтепродуктами.

3. Токсическое последствие воздействия топлив на людей при непосредственном контакте.

4. Загрязнение воздуха городов токсичными веществами, содержащимися в отработавших газах.

5. Пожарная и взрывная опасность топлив.

Основное токсичное воздействие оказывают пары топлив, поэтому, несмотря на более тяжёлый фракционный состав, дизельные топлива менее токсичны, чем бензины, так как их испаряемость ниже.

Большинство продуктов сгорания - токсичные вещества:

Оксид углерода СО (угарный газ); оксиды азота NO, NO2; сажа; оксиды серы SO2, SO3; альдегиды, кетоны; соединения свинца и другие продукты неполного окисления.

Содержание токсичных компонентов в отработавших газах, %

Компоненты Содержание компонента
Бензиновый Дизельный
Оксид углерода Оксиды азота Углеводороды Альдегиды Сажа 6,0 0,5 0,05 0,03 0,05 0,5 0,25 0,01 0,002 0,25

Способы улучшения качества сгорания:

У корбюраторных:

· Оптимизация формы камеры сгорания;

· Оптимизация конструкции карбюратора;

· Подогрев рабочей смеси;

· Оптимизация конструкции впускного трубопровода

У дизельных:

· Улучшение качества распыла

· Улучшение качества смесеобразования

· Увеличение цианового числа

· Установка нейтрализаторов

· Введение катализатора

Виды нейтрализаторов:

Помимо нейтрализатора в качестве вспомогательного устройства, на двигателях устанавливают термические реакторы. Такие устройства позволяют при подмешивании к отработавшим газам воздуха доокислить СО и СН, снижая их концентрацию за счет реакции с кислородом воздуха при температуре свыше 500 °C

Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор: Трехкомпонентными их называют потому, что они нейтрализуют три вредных составляющих выхлопных газов: СО, СН и NO. В корпусе располагается блок носителя с многочисленными продольными порами, покрытыми тончайшим слоем вещества катализатора, которое само не вступает в химические реакции, но одним своим присутствием ускоряет их течение. В качестве катализатора используется платина и палладий, которые способствуют окислению СО и СН, а родий ”борется” с NOx. В результате реакций в нейтрализаторе токсичные соединения CO, CH и NOx окисляются или восстанавливаются до углекислого газа СО2, азота N2 и воды Н2О.

Как правило, носителем в нейтрализаторе служит спецкерамика -монолит со множеством продольных сот-ячеек, на которые нанесена специальная шероховатая подложка.

Недостатком такого катализатора является высокая температура активации более 250* С, это значит, что данный катализатор начинает действовать только при достижении этой температуры, а это несколько минут работы двигателя. Данную температуру можно достичь быстрее увеличивая скорости прогревания катализатора, путем изменения рабочей смеси и утеплением стенок самого нейтрализатора.

Каталитический нейтрализатор с накопителем NO.

Благодаря наличию в нем благородных металлов, данный нейтрализатор функционирует аналогично трехкомпонентному. В отличии от трехкомпонентного, данный нейтрализатор доокисляя NO накапливает данный оксид и по мере наполнения нуждается в очистке.

В дизельные двигателях для удаления сажи применяют масляные фтльтры/нейтрализаторы. Масло абсорбирует частички сажи.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: