Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Автомобильные эксплуатационные материалы ЧАСТЬ....doc
Скачиваний:
112
Добавлен:
24.12.2018
Размер:
725.5 Кб
Скачать

Вода как охлаждающая жидкость

Вода как охлаждающая жидкость обладает определенными преимуществами. Вода имеет самую высокую удельную теплоемкость (4,19 кДж/кг·К), большую теплопроводность, оптимальную вязкость (ν20 = 1 мм2/с), большую теплоту испарения; она безопасна в пожарном отношении, нетоксична, дешева.

Однако, вода обладает и существенными недостатками, затрудняющими ее применение в системе охлаждения. При 0 0С она замерзает со значительным увеличением объёма (примерно на 10 %). Это может вызвать разрушение системы охлаждения при температурах окружающего воздуха ниже 0 0С, так как при этом на стенки блока цилиндров действует давление 250 МПа. Вода имеет сравнительно низкую температуру кипения, при температуре выше 90 0С она интенсивно испаряется.

При использовании воды в качестве охлаждающей жидкости в системе образуется накипь, что обусловлено наличием в воде растворенных солей кальция и магния. Теплопроводность накипи приблизительно в 100 раз меньше, чем стали, поэтому обильная накипь нарушает тепловой режим работы двигателя вплоть до перегрева и связанных с ним аварийных поломок.

Соли кальция и магния, находящиеся в растворенном состоянии, придают воде свойства, называемые жесткостью. Чем выше содержание в воде солей кальция и магния, тем больше её жесткость. За единицу жесткости принимают моль на кубический метр (моль/м3). Различают жесткость временную (устранимую), постоянную (неустранимую) и общую. Временная жесткость обусловлена присутствием в воде гидрокарбоната кальция Сa(HCO3)2 и гидрокарбоната магния Mg(HCO3)2. Эти соли могут находиться в воде в растворенном состоянии только в присутствии свободной углекислоты. При кипячении воды свободная углекислота из неё удаляется, и гидрокарбонаты кальция и магния разлагаются с образованием карбонатов, выпадающих в осадок. Постоянная жесткость обусловлена присутствием в воде сульфатов, хлоридов, силикатов кальция и магния. Эти соединения при кипячении не разлагаются и не выпадают в осадок, если их концентрация не превосходит предела насыщения.

В образовании накипи в системе охлаждения участвуют соли как временной, так и постоянной жесткости. Но больший вред приносят соли временной жесткости. При первом же закипании воды в системе охлаждения происходит выпадение карбонатов и образование накипи. При этом временная жесткость воды снижается. Соли постоянной жесткости участвуют в образовании накипи только после испарения части воды, т. е. когда их концентрация в воде превышает предел насыщения. Сумму временной и постоянной жесткости называют общей жесткостью.

Вода считается мягкой, если содержание солей кальция и магния в ней не превышает 3 моль/м3, средней жесткости – от 3 до 6 моль/м3, жесткой – более 6 моль/м3. В системе охлаждения двигателей необходимо использовать только мягкую воду. Воду средней или высокой жесткости перед использованием в системе охлаждения следует умягчить. Простейшим способом умягчения воды является её кипячение с последующим фильтрованием. Умягчение воды можно достичь её химической обработкой. Добавление соды, извести, тринатрийфосфата приводит к выпадению соединений кальция и магния в осадок. Весьма эффективным способом умягчения воды является фильтрование через катиониты. Катионитами называются вещества, которые способны обменивать свои катионы на катионы растворенных в воде солей, в результате чего накипь не образуется. Предотвращать образование накипи в системе охлаждения двигателя можно непосредственно вводом в систему специальных добавок, называемых антинакипинами. Действие антинакипинов сводится к предотвращению образования твердых отложений накипи на горячих поверхностях системы охлаждения. Достигается это за счет перевода солей, образующих накипь, в рыхлые осадки, а также за счет удержания таких солей в воде в виде пересыщенных растворов.