آشنایی با کارکرد مایع خنک کننده موتور

از مایع خنک کننده یا همان آب رادیاتور، برای کاهش گرمای اضافی در موتورهای درون سوز استفاده می شود. معمولا موتور در حال کار، تنها یک سوم از انرژی حاصل از احتراق سوخت را به گیربکس و چرخ ها می فرستد تا خودرو به حرکت در آید؛ دو سوم دیگر به گرما تبدیل می شود که از میان آن، یک سوم از طریق لوله اگزوز خارج می شود. زمانی که گرما از طریق مایع خنک کننده و در نهایت، از رادیاتور خارج می شود، موتور قادر خواهد بود تا به شکل موثر و کارآمد عمل کند. بنابراین، مایع خنک کننده موتور اصطلاح کلی برای توصیف مایعاتی است که گرما را از موتور به روشی موثر و کارآمد حذف می کنند. در این مقاله با عنوان ” آشنایی با کارکرد مایع خنک کننده موتور ” با وبسایت سفارشی سازی خودرو TuningCars.ir همراه باشید.

زمانی که موتور درون سوز در آب و هوای گرم استفاده می شود، همه مایعات برای انتقال گرما موثر نخواهند بود. انتخاب مایع مناسب تحت تأثیر شرایط محیطی است که موتور در آن مورد استفاده قرار می گیرد. بعضی از محيطها مانند ارتفاعات، موتور را در معرض هوای سرد بیشتری قرار می دهد و در این شرایط، پیشرانه به مایعی نیاز دارد تا بتواند به طور مناسب واکنش نشان دهد. به طور موثر، مایع انتقال گرما باید نسبت به نقطه انجماد غیرقابل نفوذ بوده و شاخص های “ضد انجماد” را داشته باشد؛ به همین دلیل است که در مایع خنک کننده موتور گاهی اوقات «ضد یخ» ریخته میشود. ضد یخ واژه اختصاصی تری است که برای توصیف محصولاتی استفاده می شود که حفاظت از مایع خنک کننده را در برابر یخ زدن بر عهده دارند.

از سوی دیگر، طی عملکرد موتور، مایع باید این توانایی را داشته باشد تا به شکل مایع یا سیال باقی بماند، چون در هنگام کار کردن موتور ممکن است بخار شود. مایع باید بتواند این گرایش را داشته باشد که بجوشد و به ش کل بخار در بیاید، چون این کار قابلیت انتقال گرما را افزایش میدهد. مایع خنک کننده خوب و مفید برای استفاده در موتورهای درون سوز، نقطه انجماد پایین و نقطه جوش بالایی دارد و این تضمین را می دهد که در همه موقعیت های حرارتی و دمایی کار کند.

مقاله پیشنهادی:   64 کیلومتر بر ساعت در آزمون های تصادم

 

پایه مناسب برای خنک کنندگی مایعات

انتخاب مناسب ترین مایع به منظور حذف گرما از پیشرانه باید بر اساس تعدادی شاخص باشد. به طور کلی و مهم تر از همه، مایع باید ظرفیت گرمایی بالاتر و سرعت انتقال بالایی داشته باشد تا گرمای بیشتری را در موتور جذب کند و سریعا به سمت رادیاتور جریان یابد، جایی که قرار است در آن، به وسیله جریان شدید هوا خنک شود. ساده ترین مایع، آب است. آب دارای ظرفیت گرمایی بسیار بالایی بوده و قابل دسترس و ارزان است، بنابراین یکی از موثرترین مواد خنک کننده ای به شمار می رود که بشر تا به حال شناخته است.

آب نیز به تنهایی مشکلات خاص خود را دارد. آب در دمای صفر درجه سانتی گراد یخ بسته و در ۱۰۰ درجه سانتی گراد – و حتی در جاهایی، کمتر – به جوش می آید که دامنه کمی برای عملکرد موتور است، مخصوصا در محیط های آب و هوای خنک تر و مناطقی که دمای هوا معمولا به زیر صفر می رسد، مانند کشورهای اسکاندیناوی و اروپایی. مشکل مشخص دیگر در مورد استفاده از آب به تنهایی، مربوط به ساختار سیستم خنک کننده است که طبیعتا آب سبب خوردگی در آن خواهد شد.

مایعات دیگر غیر از آب نیز نقطه جوش و انجماد متفاوتی دارند؛ مثلا مونواتیلن گلیکول یا همان ضد یخ سبزرنگ، سال هاست که چنین خاصیتی دارند. مقادیر متفاوت اتیلن گلیکول و میزان اختلاط آن با آب، تاثیر عمیقی بر نقطه انجماد محلول دارد، بنابراین می توانیم مایع پایه را که ترکیبی از آب (برای افزایش تاثیر خنک کنندگی و کاهش هزینه) با گلیکول (برای افزایش نقطه انجماد و نقطه جوش) است، برای کار کرد موتور در همه نوع شرایط دمایی محیط از جمله در آب و هوای سرد به کار ببریم.

با به کار بردن سیستم تحت فشار در خودروهای جدید که در آن، کل سیستم خنک کننده به صورت مدار بسته و تحت فشار است، نقطه جوش نیز بالا می رود که تاثیر شگرفی بر جلوگیری از جوش آوردن مایع خنک کننده دارد و برای کار کرد پیشرانه مهم و مفید است. سیستم خنک کننده تحت فشار با استفاده از درپوش رادیاتور سوپاپ دار، فشار مفیدی را به کار می گیرد تا نقطه جوش محلول خنک کننده را به بیش از ۱۳۹ درجه سانتی گراد برساند.

مقاله پیشنهادی:   نحوه تایم گیری موتور

دو نوع مایع ضد یخ وجود دارد، مونواتیلن گلیکول و پروپیلن گلیکول. اگرچه به طور کلی این مساله قابل قبول است که اتیلن گلیکول وقتی که طبق دستور استفاده شود بهتر است و بیشترین امتیاز عملکرد و کارآیی را به خود اختصاص می دهد، اما از هر دوی این مایعات در موتور خودروهای س واری یا سنگین برای انتقال گرما استفاده میشود.

 

سازوکار «خوردگی»

کنار هم قرار گرفتن آب، گلیکول و گرما، تشکیل ترکیب قدرتمندی را می دهد که قادر است به فلزات محافظت نشده حمله کند. شکل های دیگر خوردگی که در سیستم های خنک کننده موتور ممکن است شامل موارد زیر است.

  • خوردگی که بر اثر وجود حبابهای هوا در مایع خنک کننده ایجاد میشود (خوردگی حفره ای).
  • خوردگی الکترولیتی یا گالوانیک که بر اثر اختلاف موقت ولتاژ بین دو فلز ناهمخوان در س خت افزار مایع خنک کننده به وجود می آید. مایعاتی که از فرمولاسیون مناسبی برخوردار هستند، در خود بازدارنده هایی دارند که گسترش و ادامه هر یک از سازوکارهای خوردگی را سرکوب و یا محدود می کنند.

هر شکلی از خوردگی، ذرات ریزی را در مایع خنک کننده آزاد می کند که همین ذرات جامد، سبب ساییدگی شده و منجر به فرسودگی بیشتر می شود و اگر در طی گذر زمان جمع شوند، ممکن است به مجاری بسیار مهم در رادیاتور نفوذ و آنها را مسدود کند و بازدهی حرارتی رادیاتور را کاهش دهد. در پی این رخداد، عملکرد موتور کاهش یافته و در موارد بسیار شدید، حرارت بسیار بالا سبب نقص فنی از جمله سوختن واشر و خمیدگی سر سیلندر میشود.

 

بقیه مواد تشکیل دهنده

مایعات خنک کننده موتور، تعدادی عوامل جزئی دیگر را نیز که همگی نقش های مهم و مشخصی ایفا می کنند، شامل می شوند. این مواد به کار کرد انتقال گرمای پیشرانه مربوط نیستند و کارهای دیگری انجام میدهند که از جمله این موارد می توان به رنگ و مواد ضد کف اشاره کرد.

مقاله پیشنهادی:   ریختن گازوییل در باک بنزین

 

بازدارنده خوردگی

مایعات موتور علاوه بر تامین نقطه جوش و انجماد، کار جلوگیری از خوردگی را نیز انجام میدهند. انواع مختلفی از بازدارنده های خوردگی در بازار وجود دارند که در فرمولاسیون مایعات خنک کننده استفاده می شوند. بسیاری از موتورهای جدید از انواع گوناگونی از فلز استفاده می کنند، از آلومینیوم سبک وزن و آلیاژ آلومینیوم گرفته تا فولاد سنگین و آلیاژهای سنگین تر. هرکدام از این فلزات داخل موتور و نیز طراحی های مختلف سیستم های خنک کننده، مشکلات بازدارندگی خوردگی متفاوتی دارند که به وسیله ترکیبات بازدارنده مختلف جبران می شوند

 

تعویض مایع خنک کننده

بیشتر مایعات خنک کننده بر پایه اتیلن گلیکول یا همان ضد یخ معمولی هستند و درصد کمی ضد یخ از جنس پروپیلن گلیکول در بازار وجود دارد. پروپیلن گلیکول، غیر سمیتر از اتیلن گلیکول است اما درجه بندی محیطی اش کمتر است.

مایع خنک کننده موتور با گذر زمان خاصیت خود را تا حدود زیادی از دست می دهد. معمولا در خودروهای مدل بالا تا ۱۶۰ هزار کیلومتر نیازی به تعویض مایع خنک کننده نیست، اما خودروهای قدیمی تر نیاز به تعویض بیشتری دارند.

بیشتر خودروسازان از مایع خنک کننده با عمر طولانی تری استفاده می کنند که بسته به خودروساز و مدل خودرو متفاوت است. مثلا شرکت سوبارو، تعویض مایع خنک کننده را بعد از ۱۳ سال یا ۲۱۲ هزار کیلومتر کارکرد توصیه می کند. بسیاری از موتورهای فورد برای بار اول بعد از ۱۶۰ هزار کیلومتر و بعد از آن هر ۸۰ هزار کیلومتر نیاز به تعویض مایع خنک کننده دارند. بر اساس دفترچه راهنمای خودروتان، مایع خنک کننده را از نظر اسیدی شدن، زنگارگرفتگی، آلوده شدن به مواد مختلف و مقاومت آن در برابر نقطه انجماد و نقطه جوش بررسی کنید و اگر این شاخصها را داشت، آن را کاملا تخليه و تعویض کنید.

 

 

عنوان: آشنایی با کارکرد مایع خنک کننده موتور
منبع: هفته نامه ایرانخودرو

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *