ضد یخ

سیستم خنک کننده موتور

هدف استفاده از سیستم خنک کننده در موتور، تخلیه حرارت مازاد و کنترل دمایی اجزا موتور در محدوده ایمن می باشد. سرعت رانندگی در وسایل نقلیه امروزی به حدی افزایش یافته است که در مدت زمان 20 دقیقه می تواند چنان انرژی گرمایی تولید نمایند که باعث ذوب شدن موتور چدنی به وزن91 کیلوگرم گردد. دمای گازهای خروجی ممکن است به بیش از 2482 درجه سلسیوس نیز برسد. سوپاپ تخلیه گاز ممکن است که بسیار داغ گردد و دمای قسمتهایی مانند پیستونها به 93 درجه سلسیوس یا حتی بیشتر از نقطه جوش آب برسد. وقتی دمای فلزات توسط یک سیستم خنک کننده مناسب کنترل نگردد، نظم روانسازی مختل گشته و موتور آسیب جدی می بیند. موتورهایی که در ساخت آنها آلومینیوم به کار رفته است، این خسارت بیشتر مشهود خواهد بود.

علت نیاز به خنک کننده ها

جهت خروج گرمای مازاد، توسط مایع خنک کننده در موتورهای احتراق داخلی نیاز به یک خنک سازی گردشی می باشد. آب می تواند یک مایع موثر جهت انتقال حرارت به خارج باشد. اما نقایص جدی برای آب بعنوان یک خنک کننده موتوری وجود دارد. در دمایی بیشتر از صفر درجه سلسیوس یخ می زند و در دمایی کمتر از صد درجه سلسیوس بجوش می آید و همچنین میتوان به خوردگی فلزات موجود در سیستم های خنک کننده توسط آب اشاره نمود.

از انواع الکلها و گلیکولها که دارای نقطه انجماد پائین تری نسبت به آب هستند، میتوان بعنوان ضدیخ نام برد. بهر حال چون گلیکولها باعث افزایش نقطه جوش آب می گردند (بر عکس الکلها)، جهت استفاده در  موتورها  فقط پایه های دارای گلیکول  پیشنهاد می گردد. اثر خوردگی با استفاده از مواد شیمیایی کاملاً قابل کنترل می باشد. با اضافه کردن این مواد به گلیکول، یک محلول خنک کننده غلیظ بدست می آید که در خنک کنندهای موتوری کاربردی دائمی و ثابت خواهند داشت. در موتورهای امروزی مکانیسم های مختلفی برای اثر خوردگی وجود دارد پیچیدگی مکانیسم خوردگی زمانی افزایش می یابد که در سر و بدنۀ موتورها از آلیاژهای آلومینیوم استفاده شده باشد. آلومینیوم در ساخت قسمتهای فوقانی بدنه موتور کاربرد دارد و نقش زیادی در خنک کنندگی بعلت رها سازی گرما ایفا می کند. خوردگی مانع ایفا نقش آلومینیوم در تخلیه حرارت می گردد.

جهت افزایش محافظت آلومینیوم در برابر خوردگی در دماهای بالا، باید در سیستم خنک کننده از مواد ضد خوردگی مخصوص استفاده گردد.

جهت استفاده از خنک کننده های موتوری مطابق با پیشنهادات شرکت سازنده خودروی خود عمل کنید و اطمینان حاصل نمائید که محصول انتخابی شما، مطابق با مشخصات استاندارد بیان شده ای مانند مشخصات ASTM D3306 برای خنک کننده های  پایه اتیلن گلیکول بوده باشد. هر خنک کننده با کیفیتی باید این مشخصات فنی را دارا باشد.

سالهای قبل، آب بعنوان بهترین گزینه جهت خنک کردن موتور مد نظر بود و طراحان موتور از آب بعنوان سیال پایه در توسعه سیستم های خنک کننده استفاده می کردند. از اوایل سال 1960 میلادی تا به امروز موتورها را طوری طراحی نموده اند که بتوان از اتیلن گلیکول بعنوان مایع خنک کننده در تمام طول سال استفاده نمود. امروزه خنک کننده هایی با غلظت 44 تا 55 درصد اتیلن گلیکول و مواد بازدارنده در خطوط جدید تولید اتومبیل مورد استفاده قرار می گیرد. هرچند که بیشتر سازندگان بزرگ خنک کننده های موتوری پیشنهاد ساخت محلول 50 درصدی این مواد را با آب در تمام طول سال دارند. یک خاصیت مهم خنک کننده های موتوری امروزی این است که در صورت استفاده کامل از اتیلن گلیکول نقطه جوش آن افزایش می یابد. غلظت محلول 50 در صدی از اتیلن گلیکول باعث افزایش نقطه جوش آب تا  حدود 109 درجه سلسیوس می گردد.

 

  

 

 

Ethylene Glycol

 

 

 

Concentration

 

 

by Volume

Boiling    Point       

 

 

44

 (107°C)

 

 

50

 (108°C)

 

 

60

 (111°C)

 

 

70

 (114°C)

 

 

 

مایع خنک کننده موتور با نقطه جوش بالاتر، ساخت موتور با درجه حرارت بالاتر را میسر می سازد. طراحی سیستم خنک کننده طوری است که حداکثر ظرفیت انتقال حرارت، هنگام ورودِ با فشار مایع خنک کننده در نقطه جوش به رادیاتور خودرو باشد. پس از آن بدیهی است که با بودن مایع خنک کننده ای با نقطه جوش بالا، قابلیت انتقال حرارت از سیستم خنک کننده دو چندان می گردد. این افزایش دمای مایع خنک کننده در قسمت ورودی رادیاتور کاملاً مشهود می باشد. افزایش دمای متوسط هسته ی رادیاتور موجب ایجاد اختلاف دمایی بیشتر، بین هسته رادیاتور و هوای خنک کننده میشود. این مسأله ظرفیت سرمایشی رادیاتور را بسیار افزایش میدهد. این افزایش قابل ملاحظه، نشاندهنده ظرفیت میزان خنک کنندگی رادیاتور می باشد. اکثر تولیدکنندگان خودرو و خنک کننده های موتور، توصیه به تهیۀ غلظت 50 درصدی از این سیال را در تمام طول سال نموده اند. این غلظت مورد نیاز، جهت دستیابی به ظرفیت خنک کننده طراحی گردیده است تا حاشیه امنی در برابر نقطه جوش بالا و حفاظت از یخ زدگی در دمای 37-  سلسیوس ایجاد گردد. اگر حفاظت در برابر یخ زدگی بیشتری مورد نیاز است مایع خنک کننده غلیظ تری باید مورد استفاده گیرد. با این حال غلظت هرگز نباید بیش از 68 در صد باشد. غلظت بالاتر از 68 درصد در واقع باعث افزایش  نقطه انجماد می گردد. نقطه انجماد اتیلن گلیکول رقیق نشده در حدود 13-  درجه سلسیوس می باشد.

مایع خنک کنندۀ زیاد غلیظ شده، علاوه بر کاهش حفاظت از یخ زدگی، بر قابلیت خنک کنندگی و مهار خوردگی نیز اثر سو می گذارد.  

گرمای حاصل از موتور باعث تسریع در تشکیل رسوب و کاهش قدرت مواد محافظ از خوردگی مایع خنک کننده شده و احتمالاً مسیرهای کوچک عبور مایع خنک کننده در رادیاتور و موتور را نیز مسدود خواهد نمود.

خنک کننده ها

هر چند هدف طولانی مدتِ زمانِ استفاده از ماده خنک کننده موتور، جلوگیری از انجماد در سیستم خنک کننده آن می باشد، ولی باید رضایت بخشی سایر موارد مورد نیاز نیز تامین گردد. مواردی از قبیل: 1- دارای نقطه جوش بالایی باشد 2- از خوردگی فلزات موجود در سیستم خنک کننده ممانعت بعمل آورد 3- دارای انتقال حرارت تاثیرگذاری باشد 4-  پایداری شیمیایی داشته باشد 5- قابلیت اختلاط با آب را داشته باشد 6- اشتعال آور نباشد. همچنین نباید تحت تاثیر دیگر مواد موجود در ترکیب خنک کننده قرار گیرد، کف نکند، تبخیر نگردد و افزایش حجم بیش از اندازه نیز نداشته باشد.

تعدادی از مواد بعنوان کاهش دهنده نقطه انجماد کارایی دارند ولی دیگر نیازها را بطور کامل برآورده نمی کنند.

انواع ضد یخ

گلیکول ها . توسط یک فرمولاسیون صحیح، یک خنک کننده پایه اتیلن گلیکول می تواند نیازهای جدید سیستم های خنک کننده موتور را تامین نماید. هنگامیکه مایع خنک کننده اتیلن گلیکول به اندازه کافی با آبِ با کیفیت رقیق گردد پایداری شیمیایی خوبی بدست می آید و به اندازه کافی نیز الزامات مورد نیاز حاصل می گردد. عملاً تبخیر گلیکول در حد صفر می باشد و از دست رفتن مایع خنک کننده تنها زمانی اتفاق می افتد که آب دارای نشتی باشد یا تبخیر گردد، افزایش حجم یافته و یا سر ریز شود.

دی اتیلن گلیکول یا پروپیلن گلیکول به تنهایی نیز می توانند به عنوان ماده خنک کننده ضد یخ مورد استفاده قرار گیرند اما آنها به احتمال زیاد دارای اتیلن گلیکول نیز می باشند. افزودن آنها معمولاً به درصد کمی از محلول دارای گلیکول و خنک کننده های آب - گلیکول، کاربری آنها فقط به عنوان عامل انتقال دهنده ی حرارت، محدود میگردد.

در استاندارد ASTM D3306  الزامات مورد نیاز خنک کننده های پایه اتیلن گلیکول بیان شده است. تهیه محلول با غلظت 50 درصدی از خنک کننده باعث حفاظت مایع خنک کننده از انجماد تا دمای 37- درجه سلسیوس گردیده و یک نقطه جوش مطمئن و مهار خوردگی موثری را نیز در پی خواهد داشت. تهیه یک محلول 68 درصد حجمی از خنک کننده پایه اتیلن گلیکول، باعث کاهش نقطه انجماد تا حدود 69- درجه سلسیوس می گردد.

گاهاً میتوان اتیلن گلیکول را با اضافه کردن اترهایی مانند 2- متوکسی اتانول اصلاح نمود. حضور این اترها باعث کاهش  ویسکوزیته در دماهای بسیار پایین  شده و مانع انجماد مایع خنک کننده موتور می گردند.

الکل ها . چندین سال متیل الکل و به میزان کمتر اتیل الکل به عنوان مادۀ پایین آورندۀ نقطه انجماد مورد استفاده می گرفته اند. اکنون استفاده از آن بسیار کمتر گردیده است. اگر تحت شرایط کنترل شده ای محلول آب و الکل تهیه گردد خنک کننده ای رضایت بخش بدست می آید. کمتر از ضدیخ های حاوی الکل استفاده می گردد زیرا آنها دارای نقطه جوش پائینی می باشند (کمتر از آب) و همچنین خطر کاهش حجم آنها در اثر حرارت و تبخیر وجود دارد. نسبت به خنک کننده های پایه گلیکول، بخارات الکل در مجاورت سطوح داغ بسیار سریعتر تولید می گردند که می تواند خطر آتش سوزی را نیز بدنبال داشته باشد. متیل الکل قابل اشتعال بوده و در غلظتهای بالا، بخارات متیل الکل سمی می باشد.

دیگر ترکیبات . استفاده از متوکسی پروپانول (یک گلیکول اتر) به عنوان مایع خنک کننده موتور در وسایل نقلیه سنگین اصولاً به سال های اخیر محدود گردیده است.

مزیت آن اینست که گفته می شود سازگاری بهتری با روغن موتور در هنگام نشت داخلی دارد. نسبت به اتیلن گلیکول دارای نقطه اشتعال و نقطه جوش پایین تری می باشد. جهت استفاده از مواد دیگر به عنوان ضد یخ نیز تلاش های فراوانی گردیده است. نمک هایی مانند کلرید کلسیم یا سدیم استات کاهش دهندۀ نقطه انجمادند ولی خاصیت خورندگی نیز دارند، آنها می توانند باعث خوردگی شدید در موتور گردند.

نشت محلول این نمک ها می تواند از طریق مدار کوتاه سیستم برق باشد.

خنک کننده های پایه نفتی نیز جهت استفاده مورد بررسی قرار گرفته اند زیرا آنها دارای نقطه انجماد پایین می باشند و در فلزات سیستم خنک کننده اثر خوردگی کمتری بجا میگذارند. از آنجا که آنها با آب مخلوط شدنی نیستند حجم زیادی از این مواد خنک کننده مورد نیاز است و استفاده از آنها به عنوان خنک کننده نسبت به دیگر خنک کننده ها دارای هزینه ی بالاتر می باشد.

به علت اثر گذاری نامطلوب بر روی شلنگ ها، خطر آتش سوزی بالقوه آنها در دمای عملیاتی موتور قابل پیش بینی می باشد.

علاوه بر آن اگر هنگام خنک سازی سیستم، دستگاه هشدار دهندۀ حرارت موتور دارای نقص گردید، دیگر هیچگونه علامت هشدار دهنده ثانویه ای هنگام جوش موتور وجود ندارد. این بالا بودن بیش از حد دمای موتور ممکن است سوختگی یاتاقانها، گریپاز کردن پیستون، ایجاد پیچ و تاب در سر موتور و یا ذوب شدن لحیم کاریهای رادیاتور را نیز در پی داشته باشد.

شکر و عسل از دیگر محلول هایی می باشند که مورد بررسی قرار گرفته اند. بدلیل غلیظ بودن، استفاده از آنها رضایت بخش نمی باشد و هنگام استفاده از آنها، مواد کاهش دهنده نقطه انجماد نیز مورد نیاز می باشد این محلول ها بعلت چسبندگی زیاد ناپایدارند. در کشورهای مختلف جهت جلوگیری از فروش و توزیع محصولات ضدیخ مضر مانند محلول های نمک یا خنک کننده های پایه نفتی قوانین زیادی به تصویب رسیده است.

حتی خنک کننده های موتوری پایه اتیلن گلیکول نیز باید با آزمایش و مقایسه نتایج شان با مشخصات بیان شده ای مانندASTM D3306  مورد بررسی قرار گیرند. این آزمایش ها سطوح اطمینان مورد نظر، از نظر غلظت ضدیخ و مهارکننده های خوردگی سیستم خنک کننده در برابر یخ زدگی ­­­­ و جوش آوردن را در دسترس قرار می دهند.

ترکیب خنک کننده ها

فرمولاسیون یک مایع خنک کننده ترکیبی است از چندین افزودنی که شامل سیال پایه، بازدارنده های خوردگی، ضدکف، رنگ و آب می باشد.

سیال پایه                               .                                                                                                                                 این ماده به منزلۀ ترکیب عمده و جز اصلی تشکیل دهنده ماده خنک کننده می باشد. مخلوط اتیلن گلیکول و آب، نقطه انجماد را کاهش و نقطه جوش را افزایش می دهد.

اگر مایع خنک کننده پایه گلیکول با غلظتی مناسب تهیه گردد عملکردی عالی از خنک کنندگی در محدوده دمایی وسیع را از خود ارائه می دهد.

فقط ضدیخ اتیلن گلیکول منطبق با مشخصات ضد یخ درجه (E 1177) باید برای مایع خنک کننده کنستانتره مورد استفاده قرار گیرد.

بازدارنده های خوردگی

فقط در مواردی که محلول آب - اتیلن گلیکول باعث خوردگی فلزات موجود در سیستم خنک کننده می گردد مجاز به استفاده از بازدارنده های خوردگی می باشیم. بازدارنده ها ترکیباتی شیمیایی هستند که از فلزات در مقابل خوردگی محافظت می کنند. در سیستمهای خنک کننده امروزی یک فرمولاسیون متعادل و صحیح، از چندین مهار کنندۀ مختلف، جهت محافظت از فلزات مختلف تشکیل شده است.

برخی از مهار کننده های معمولی که امروزه در مایع خنک کننده موتور مورد استفاده قرار می گیرند بوراتها، فسفاتها، نیتراتها، نیتریتها، سیلیکاتها، مرکاپتوبنزوتیازول ها، تولی تریازول ها و بنزو تریازول ها را می توان نام برد. علاوه بر دارا بودن خاصیت مهارکنندگی، این مواد شیمیایی دارای خاصیت بافری و قلیائیت ذخیره نیز می باشند.

به جهت خنثی نمودن مواد اسیدی تولید شده در اثر حرارت و یا با ورود گازهای خروجی از طریق نشت واشر سر سیلندر به داخل مایع خنک کننده، حفظ شرایط قلیائیت خنک کننده های امری لازم و ضروری می باشد. جهت محافظت کنندگی مناسب از مایع خنک کننده، حضور مهار کننده های خوردگی دارای اهمیت می باشد.

مقدار مورد نیاز از مهارکننده های خوردگی، متاثر از عوامل مختلفی می باشد منجمله : میزان خوردگی آب مورد استفاده جهت رقیق سازی، عامل درجه حرارت و مدت زمان گرم بودن سیستم.

یکی از دلایل اصلی ساخت ضدیخ با غلظت 50 درصد در تمام طول سال، مسئله مهار خوردگی می باشد. علاوه بر این مهارکننده ها در طول سال با فلزات و دیگر مواد شیمیایی موجود در سیستم نیز در تماس می باشند. پس باید خنک کننده ها را تعویض و یا بندرت مجدداً پر نمود. هر چندکه ارجح آنست که در فواصل زمانی مشخص (به جای اضافه نمودن ضد یخ به محلول قبلی) ضدیخ کاملاً تخلیه گردد زیرا ممکن است که به دلیل آلوده بودن ضدیخ قبلی، مهارکننده های خوردگی  نیز خاصیت خود را از دست بدهند.

از اعمال محدودیت های خوردگی در خنک کننده های موتوری دارای آلیاژهای آلومینیومی در شرایط انتقال حرارت، که توسط (D 4340 )به عنوان روش آزمون آن تعیین گردیده است، مطمئن گردید.                                                  

سیلیکاتها بیشترین مادۀ مورد مصرف در فرمولاسیون مواد خنک کننده، جهت حفاظت در برابر خوردگی حاصل از گرما در موتورهای دارای قطعات آلومینیومی می باشند. سیلیکاتها نسبت به تشکیل ژل بسیار حساس می باشند و اگر مایع خنک کنندۀ موتور بیش از حد غلیظ گردد و یا زمان استفاده از آن بیش از حد طولانی گردد، تشکیل ژل اجتناب ناپذیر خواهد بود.

هرگز از مایع خنک کننده با غلظت بیش از 68 درصد در موتور استفاده نکنید. بطور کلی تهیه مایع خنک کننده با غلظت 50 درصد توصیه میگردد. تعویض سالیانه مایع خنک کننده موتور، این اطمینان را میدهد تا سیستم خنک کننده خودروی خود را در شرایط مطلوب نگهداری کنید.   

ضد کف

حباب های تشکیل شده در مایع خنک کننده که از طریق گازهای خروجی وارد سیستم خنک کننده شده اند و یا، هوای حبس شده در ضد یخ، از جمله عوامل ایجاد اختلال در امر خنک سازی موتور خودروها می باشند. جهت از بین بردن کف های تشکیل شده در مایع خنک کننده، الکل یا سایر مواد آلی به مواد تشکیل دهنده ضد یخ اضافه می گردد. این مواد، عوامل فعال کنندۀ سطحی می باشند که با اِعمال کشش سطحی بر مایع، باعث ترکیدن حباب ها می گردند.

رنگ

اضافه نمودن رنگ به مایع خنک کننده به منظور تمییز دادن این سیال از دیگر مایعاتی مانند روغنهای ATF ، ترمز، دنده و غیره بوده و همچنین علامتی برای اعلام حضورش در سیستم می باشد. به این مسئله دقت نمایید که باید در طول مدت استفاده از ضد یخ رنگ آن پایدار بماند.

آب

کلیۀ خنک کننده های موتوری حاوی مقدار کمی آب هستند و معمولاً کمتر از 5 درصد. این آبها شامل آب هیدراتاسیون برخی از مواد افزودنی شیمیایی، آب تولید شده در خلال فرمولاسیون، آب موجود در مواد پایه و آب کمک کننده به انحلال مواد مهار کننده می باشند. به منظور جلوگیری از انجماد محلول خنک کننده، میزان آب باید پایین نگه داشته شود. جهت استفاده از آب برای رقیق سازی محلول های غلیظ ضدیخ، باید بر اساس جداول استاندارد عمل نمود. لازم بذکر است که با این حال مقدار زیادی ضدیخ های حاوی آب فراوان به رانندگان ناشی فروخته می شود.

برای رقیق سازی یک ضدیخ غلیظ نامرغوب با آب، معمولاً مقدارکمتری نسبت به استانداردهای صنعتی (50 درصد) مصرف میگردد.

خواص ضد یخ

خواص فیزیکی مواد مورد استفاده در خنک کننده های موتوری کاملاً متفاوت اند. و با توجه به تفاوت در نتایج آزمایشگاهی، می توان ترکیبات موجود در ضدیخ را شناسایی نمود. بعضی مقادیر معمول برای ترکیبات مایع خنک کننده در ذیل آورده شده اند.

 

 

 

Methyl

Ethylene

Property

Water

Alcohol

Glycol

Specific Gravity (20/20°C)

1.00

0.7924

1.1155

Specific  Heat,  (25°C)

 

 

 

cal/(g) (°C)

0.99765

0.600

0.574

Freezing Point,  °C

 

 

 

Pure

 

 (  97°C-)                

13.3-

  

50%  water  solution

 

 ( 44.5 -)

36.5-

Boiling Point,

 

 

 

100%

 (100°C)

 (64.5°C)             

 (197.3°C)

50%  water solution

 

          (24.4°C          

 (107.2°C)

Vapor  Pressure, (20°C) mm  Hg

17.535

96.1

0.12

Flash  Point,  opencup

 

 (15.6°C)

(115.6°C)

Viscosity (20°C)  cP

1.01

0.59

20.9

 

نقطه جوش و نقطه انجماد از جمله آزمایش هایی هستند که دارای بیشترین اهمیت برای مصرف کننده ها می باشند.

این اندازه گیری ها را میتوان به دقت در یک آزمایشگاه با استفاده از وسائلی که به سهولت در دسترسند انجام داد.

هیچگاه ضدیخ ها با پایه های مختلف را با یکدیگر مخلوط نکنید. انجام چنین کاری باعث ایجاد اخلال در کارآیی نقاط جوش و انجماد می گردد. نقطه انجماد مایع خنک کننده موتور دمائی است که در آن اولین بلورهای یخ تشکیل می گردد. در یک محلول ضد یخ ممکن است که نقطه انجماد چند درجه بالاتر از مقدار واقعی اعلام گردد. برای جلوگیری از آسیب دیدن موتور در یخ زدگی های شدید، بسیار مهم می باشد که مایع خنک کننده پایه گلیکول، به اندازه کافی غلیظ شده باشد،  تا از موتور  در برابر دماهای پائین به خوبی محافظت نماید.

به علت بالا رفتن دما در موتور خودروهای امروزی، اهمیت نقطه جوش به مراتب بیشتر از نقطه انجماد می باشد. به همین علت استفاده از سیالات با نقطه جوش پائین امری ایمن و مطمئن نمی باشد هر چند که غلظت و نوع سیال خنک کننده باید بر اساس نقاط جوش و انجماد تواماً تعیین گردد.

بهترین توصیه درکشور ایالات متحده، استفاده از محلول 50 درصد از مایع خنک کننده اتیلن گلیکول برای تمام فصول سال می باشد.

ترکیبات شیمیایی مایع خنک کننده موتور توسط PH و قلیائیت ذخیره تعیین می گردد PH نشاندهنده اسیدی یا قلیایی بودن سیال می باشد و داشتن PH  قلیایی مطلوب تر می باشد.( بزرگتر از 7.5 )

درجه قلیائیت توسط قلیائیت ذخیره بیان می گردد. قلیائیت ذخیره عبارتست از عددی که در تیتراسیون یک حجم مشخص از ضدیخ با محلول اسید استاندارد بدست می آید. عدد بزرگتر نشاندهنده قلیائیت بیشتر می باشد. این اندازه گیری غلظت، نشاندهنده میزان مهارکنندگی و یا نشاندهنده حضور دیگر مواد شیمیایی لازم جهت قلیایی نمودن مایع خنک کننده می باشد. با اینحال قلیائیت ذخیره به تنهایی نشاندهنده کیفیت و میزان کارآیی کامل مهار کننده های خوردگی نمی باشد و نباید از این عدد به عنوان تفسیر کاملی از بیان کیفیت سیال خنک کننده استفاده نمود. اندازه گیری میزان دقیق مهار خوردگی تنها با آزمایش خوردگی میسر می باشد.

کیفیت آب

آب مورد استفاده برای رقیق سازی مایع غلیظ خنک کننده موتور باید از کیفیت بالایی برخوردار باشد. پاک و روشن بوده، سختی و کلر کمی داشته باشد. از مصرف آب شور باید اجتناب نمود. آب مقطر و آب چندین بار تقطیر شده برای رقیق سازی ایده آل میباشد. جهت انجام بهینۀ عمل حفاظت کنندگی مایع خنک کننده، در جدول ذیل مقادیر مجاز مواد موجود در آب اعلام گردیده است.

 

 

Property

Requirement

Total Solids, Maximum

340 ppm

Total Hardness, Maximum

170 ppm

Chloride (as CI), Maximum

                40 ppm

Sulfate (as SO4), Maximum

100 ppm

 

وجود ناخالصی بیش از مقادیر مجاز اعلام شده در آب، در خنک کننده تولید رسوب کرده و باعث افزایش پتانسیل خوردگی می گردد.

آماده سازی سیستم خنک کنننده

بازرسی و تست. پیش از خالی نمودن ضدیخ در موتور، باید سیستم خنک کننده بازرسی گردد و کار سرویس آن به خوبی انجام پذیرد. باید کارهای زیر در  سیستمهای خنک کننده موتوری در بهار و پائیز هر سال انجام گردد:

  1 - بررسی غلظت مایع خنک کننده. 50 درصد حجمی مطلوب می باشد   

2 - بررسی وضعیت ظاهری خنک کننده. اگر ضدیخ آلوده گردیده و یا بیش از یکسال مورد استفاده قرار گرفته باشد بطور کامل تخلیه گردد.  

3 - قبل از اقدام به روشن نمودن موتور، علائم وجود نشت مایع خنک کننده مانند لکه های رنگی در نزدیکی اتصال شلنگ و یا در کف پارکینگ و جاده را چک نمایید.

4 - بررسی صحت ترموستات و بازرسی پره های رادیاتور جهت اطمینان از تمییز بودن آنها.

5- بازرسی شلنگ ها. جهت جلوگیری از سر ریز شدن ضد یخ هنگام افزایش حجم در اثر داغ شدن، کلیۀ بست شلنگ ها را محکم کنید.

 6 - هنگام زیاد سرد بودن یا خیلی داغ بودن موتور از سلامت ترموستات مطمئن گردید.

مراحل 3 تا 6 باید توسط پرسنل واجد شرایط خدمات موتوری انجام گردد.

تخلیه ضد یخ توسط فشار

تنها در حدود نیمی از مایع ضدیخ رادیاتور خودروی شما از طریق لوله تخلیه خارج می گردد. به همین دلیل لازم است که ذراتِ باقیمانده از ضدیخ قدیمی در رادیاتور را، در چندین نوبت با آب شسته و سپس اقدام به تخلیه نمایید.خنثی خنثی سازی مواد خنک کننده موتوری توسط متخصصین محیط زیست در حال بررسی و پیگیری می باشد. دانستن این نکته ضروری است که مصرف اتیلن گلیکول توسط انسان و حیوانات سمی و کشنده می باشد.

تمییز کردن. اگر هنگام تخلیه ضدیخ از رادیاتور تکه های زنگ زدۀ رنگی مشاهده نمودید، تمام سیستم باید تمییز گردد. لجن های تشکیل شده و ذرات زنگ زدۀ بهم چسبیده در سیستم خنک کننده، باید توسط عمل شستشو، تخلیه و تمییز گردند. در کل اگر سیستم خنک کنندۀ خودروی شما دارای زنگ زدگی شدید باشد پاکسازی بیشتری را باید اعمال نمائید.

خدمات مکانیکی

نشت یک قطره در دقیقه به معنی از دست رفتن یک گالن ضدیخ در 6 هفته می باشد. مو ترک در سر سیلندر می تواند باعث ایجاد آلودگی، تسریع در زنگ زدگی، کف کردن ، سر ریز شدن و سبب زود جوش آمدن ضد یخ گردد. مخلوط شدن ضد یخ با روغن موتور می تواند باعث نقصان در امر روانکاری گردیده و آسیب جدی به موتور وارد آورد.

درزگیری معیوب پمپ آب میتواند باعث خوردگی، کف کردن و سرریز شدن ضد یخ گردد.

امتحان نقطۀ انجماد مایع خنک کننده باید پس از حدود یک ساعت بعد از روشن بودن موتور خودرو انجام گردد. اجازه دهید تا نمونه ضدیخ توسط محیط خنک شود. با احتیاط ترموستات را بردارید تا فشار از روی سیستم خنک کننده برداشته شود. اگر سیستم خنک کننده به حدی داغ می باشد که دارای سرریزی از درب رادیاتور می باشد به سیستم اجازۀ بیشتری برای خنک شدن بدهید. در صورت افزودن مواد، موتور را جهت کسب اطمینان از اینکه مواد پیش از انجام آزمایشِ نقطه ی انجمادِ خنک کننده به خوبی با هم مخلوط شده اند، راه اندازی کنید.

زمان توصیه شده جهت استفاده از ضد یخ

تولیدکنندگان اتومبیل توصیه می کنند که خنک کننده های پر شده درکارخانه برای یک تا دو سال قابل استفاده می باشد. ولی مطالعات انجام شده بر روی خنک کننده های اتومبیل ها در مدت یک سال نشان میدهد که حدود یک سوم از میزان پائین آورندگی نقطه انجماد و حفاظت در مقابل خوردگی و زنگ زدگی کاهش می یابد.

قبل از پایان مدت زمان دو سال باید ماده خنک کننده را تعویض نمائید. بر اساس این داده ها اکثر تولیدکنندگان مایع خنک کننده موتور، توصیه می کنند که محصولاتشان برای مدت یک سال استفاده گردد و ترجیحاً در بهار یا پائیز هر سال تعویض گردند.

     اگر غلظت ماده خنک کننده بدرستی تنظیم  گردد و سیستم خنک کننده تمییز نگه داشته شود، عمر استفاده از مایع خنک کننده افزایش خواهد یافت.

جلوگیری از نشت

نشت سیستم خنک کننده ممکن است به دلیل موارد ذیل بوده باشد:

1-  شل بودن سر سیلندر یا خرابی واشر سر سیلندر

2-  سست بودن بست شلنگ ها

3-  مو ترک داشتن ِ رادیاتور

4-  سوراخ های حاصل از خوردگی لوله ها یا پره های نازک رادیاتور

5-  خرابی لوله های آب

6-  خوردگی زانوهای فلزی

وجود نشتی ها باعث می گردد که سیستم به بدتر شدن سوق داده شود. بهترین راه حل دائم جهت حصول اطمینان از داشتن سیستم خنک کننده سالم، با ترمیم و یا تعویض قسمت های دارای نشتی و همچنین کمک از افراد خبره میسر می باشد. وجود مواد درزگیر در متوقف کردن نشتی های جزئی موثرند. پس از مسدود کردن نشتی ها، محافظتِ مواد جلوگیری کننده از نشتی در خنک کننده ها، معمولاً امری ضروری برای درزگیری نشتی های مجددی است که در اثر لرزش، خوردگی و ... ایجاد خواهد شد . مواد مانع نشتی را باید تنها وسیله ای برای استفاده ی موقت، جهت مسدود کردن در نظر گرفت.

اکثر محصولات قطع کننده نشتی، قطعۀ کوچکی از جنس الیاف (گیاهی یا معدنی) می باشند. قبل از استفاده از 

هرگونه مواد مسدود کننده نشتی، ابتدا باید تناسب بین نوع این مواد و سیال خنک کننده بررسی گردد.      

برای مثال، یک ماده ی مسدود کننده نشتی ممکن است از نشتی شلنگ های ارتباطی که از طریق ترک های درون بدنه ی داخلی روی میدهد، ممانعت به عمل آورد. ادامه ی استفاده از شلنگ معیوب ممکن است در نهایت به پارگی کامل آن، هرزروی خنک کننده و احتمالاً باعث صدمه زدن به موتور پیش از آگاهی یافتن راننده از اتفاقی که افتاده است بینجامد. قطع نشتی ممکن است در اثر تشکیل رسوب در سیستم خنک کننده بوده باشد. در صورت زیاد بودن مقدار نشتی باید با جدیت برای مشخص شدن علت آن تلاش نمود.

توقف در نشت، دلیل بر عدم بررسی توسط مراکز مکانیکی سرویس دهی اتومبیل نمی باشد زیرا ممکن است توقف در نشت کاذب بوده باشد.

پاک کننده ها

وجود ذرات زنگ و رسوب آلاینده، ممکن است باعث کاهش طول عمر مواد بازدارندۀ خوردگی و همچنین کاهش راندمان سیستم خنک کننده گردد. لذا قبل از خالی نمودن ضد یخ جدید در رادیاتور، باید توسط فشار آب، اقدام به تمییزکردن سیستم خنک کننده نمود و امید است که این اقدامات پیشگیرانه و اصلاحی به قسمتی از ادبیات تعمیر و نگهداری خودرو تبدیل گردد.

شستشوی پیشگیرانۀ تحت فشار. در سیستم هایی که در آن زنگ و گرد و خاک در کنار گریس و روغن وجود دارد، استفاده از یک سیستم خنک کننده با کی لیت های تمییز کننده توصیه می گردد.

تمییز کردن اصلاحی. اگر قادر به تمییز نمودن رسوبات و ذرات زنگ زده در سیستم خنک کننده توسط فشار نیستید، ممکن است که تمییز نمودن اصلاحی با استفاده از اسید لازم لازم باشد. بعلت خوردگی آلومینیوم، نباید از پاک کننده های بسیار قلیایی در رادیاتور یا موتورهای آلومینیومی استفاده نمود. برای این منظور پاک کننده های اسیدی بهترین گزینه اند. ابتدا باید آنها را خنثی و سپس استفاده نمود. اهمیت استفاده از محلولهای پاک کنندۀ خنثی اسیدی، به اندازه ای نیست که تصور شود تمام نمکهای تشکیل شده در رادیاتور با این محلول بطور کامل شسته و تخلیه خواهند گردید. استفاده از آبِ همراه با فشار، دراز بین بردن باقیماندۀ مواد اسیدی کمک فراوانی می کند.

تستهای میدانی نشان داده اند که وجود مقادیر بسیار کم از محلول پاک کنندۀ اسیدی (که بطور کامل خنثی نگردیده) در سیلندر موتور، می تواند باعث تخریب درصد بالایی از مواد بازدارندۀ خوردگی گردند.

معمولاً آلودگی سیستم خنک کننده توسط پاک کننده های اسیدی به علل زیر ایجاد می گردد:

1.     خنثی سازی ناقص اسید

2.     تخلیه ناقص سیلندر از مواد شویندۀ اسیدی

3 .  تمییز کردن شیمیایی یک سیستم دارای خوردگی ممکن است باعث باز شدن درزهایی شود که پیش از این توسط رسوبات خوردگی، مسدود شده بودند.

حتی ساده ترین نوع تمییز کردن سیستم، وقت گیر می باشد.

عملی ترین و مقرون بصرفه ترین روشِ نگهداری از یک سیستم خنک کننده جهت جلوگیری از خوردگی آن، می تواند با یک برنامه ریزی منظم جهت نگهداری پیشگیرانه با تهیه و پرکردن سالیانۀ سیستم از یک ضدیخ تازه توسط آب با کیفیت انجام پذیرد.

زنگ زدگی

اگر در طول سال جهت حفاظت از زنگ زدگی بازدارنده ای به مایع خنک کننده موتور اضافه ننموده اید (از جمله در برخی از موتور خودروهای سنگین) لازم است که به آب مایع خنک کننده یک مادۀ ضد زنگ موثر اضافه نماید.

اهمیت استفاده از یک خنک کننده دارای قدرت بازدارندگی مناسب در هوای گرم به خوبی نمایان میشود، با علم به این مسئله که بدانیم خوردگی سیستم خنک کننده در این شرایط، شدیدترین حالت ممکن را دارد. این حرارتِ بالای موتور نتیجه سرعت زیاد در مسافتهای طولانی پیموده شده می باشد. رانندگی در هوای گرم وقتیکه ترموستات نیز کاملاً باز می باشد، باعث می شود که مایع خنک کننده و به دنبال آن حباب های هوا با سرعت بیشتری وارد رادیاتور گردند. ورود حباب های هوا، افزایش سرعت خوردگی را نیز بدنبال خواهد داشت.

ممانعت از خوردگی در سیستم های خنک کننده در ماه های گرم کمک میکند که از کارکرد موثر موتور خنک کننده در زمستان پیش رو اطمینان حاصل شود.

جهت جلوگیری از زنگ زدگی، انواع مواد ضد زنگِ محلول در آب، و امولسیون در روغن وجود دارد. هرچندکه بسیاری از آنها در سیستم های خنک کننده، بدرستی از خود عملکرد قابل قبولی ارائه نمی دهند.

مواد افزودنی خنک

با وجود ادعای سازندگان مواد افزودنی خنک، در حال حاظر هیچ اطلاعاتی مبنی بر اثبات ادعای کاهش دما یا تخلیۀ کامل حرارتی بعلت استفاده از این محصولات مشاهده نگردیده است و ادعاهای آنها هنوز توسط هیچ سازمان بی طرفی اثبات نگردیده است.

استفاده از این محصولات با توجه به نوع و غلظتشان، هنوز خواسته های تولیدکنندگان خودرو و سیستم های خنک کننده اتیلن گلیکولی را تامین ننموده است. خواسته هایی از قبیل : نقطه انجماد پایین،  نقطه جوش بالا، مهار خوب خوردگی و کنترل کف.

اگر مجموعۀ عملیاتهای خنک نمودن موتور خودروها، چه با آب و چه با مخلوط آب و مواد افزودنی، بر خلاف توصیه های تولید کنندگان خودرو باشد، ممکن است منجر به نارسایی هایی در موتور خودرو گردد.

مواد افزودنی مکمل

این مخلوط ها اصولاً برای استفاده در سیستم های خنک کنندگی موتورهای سنگین طوری طراحی گردیده اند تا این موتورها را در برابر عامل خوردگی حاصل از خنک کنندهای غلیظ حفاظت نمایند.

مالکان خودروهای سنگین برای استفاده از هرگونه خنک کننده و افزودنی های مکمل، باید به توصیه ها و دستور العمل های ارائه شده توسط سازندگان خودرو عمل نمایند. مایعات خنک کننده ساخته شده مطابق با استاندارد ASTM  3306 جهت استفاده در سیستم های خنک کننده خودرو به استفاده از مواد افزودنی کمکی نیازی ندارند.  

اکثر شرکتهای تولید کننده ضدیخ، موافق استفاده از این مکمل ها در مایع خنک کننده موجود در سیستم خودرو نمی باشند.

در پایان پایبندی به برنامه های تعمیر و نگهداری و اِعمال مسائلی از قبیل تخلیۀ منظم سیستم خنک کننده و همچنین رقیق سازی صحیح ضد یخ تازه، سیستم خنک کنندۀ خودروی شما را در برابر خوردگی و یخ زدگی و جوش آوردن تضمین می نماید.

  
نویسنده : زالی ; ساعت ۱٠:٢۱ ‎ق.ظ روز یکشنبه ٧ آذر ۱۳۸٩