Загальна характеристика
Практична робота №2
Визначення якості низько замерзаючих охолоджувальних рідин
3.1 Мета роботи:
1) ознайомити студентів з методикою визначення показників якості низькотемпературних охолоджувальних рідин;
2) навчити студентів виконувати розрахунки добавляння необхідної кількості води і етиленгліколя при вапаровуванні антифризу;
3) навчитись по заданій густині визначати склад антифризу і виконувати його корегування з метою одержання антифризу з заданою температурою замерзання
3.2 Теоретичні відомості
Загальна характеристика
Охолоджувальні рiдини потрiбнi для вiдведення тепла вiд цилiндрiв двигуна автомобiля в навколишнє середовище. Цi рiдини мають активно поглинати теплоту і проводити її через свою масу, тобто забезпечувати хорошу теплопередачу. Kpім тoгo, охолоджувальна рiдина має бути малов'язкою у широкому дiапазонi температур i добре прокачуватись у системі охолодження, мaти низьку температуру замерзання, високу температуру кипiння i малi втрати на випаровування, не утворювати накипу і не спричинювати корозію системи охолодження.
Для охолодження двигунiв автомобiлiв використовують воду й охолоджувальні рiдини на основі етиленгліколю. Вода, безперечно, краща з охолоджувальних рiдин, але має занадто багато недолiкiв:
- замерзає при 0оС i при цьому ще збiльшується в об'ємi, розриваючи радiатор;
- кипить при температурi 100 оС, утворює накип на деталях охолоджувальної системи, утруднюючи її роботу;
- спокушає водiя не звертатися до СТО i магазинiв, а залити те, що ближче, внаслiдок чого двигун може розморозитись.
З огляду на перелiченi недолiки води інженери-хімотологи запропонували використовувати як охолоджувальну рідину автомобiльного двигуна сумiш етиленглiколю з водою.
Етиленглiколь CH20H-CH20H - це двохатомний спирт у виглядi прозорої в'язкої рiдини без кольору i запаху. Кипить етиленглiколь при температурi +197 оС, а замерзає при - 11,5 оС.
Воднi розчини етиленглiколю можуть мати дуже низькі температури замерзання (до - 70 оС) в залежності мiж співвідношенням води та етиленгліколю.
На вiдмiну вiд води, етиленглiколевi рідини, замерзаючи, незначно розширюються в об'ємi, утворюють не лiд, а кашоподiбну масу, яка не спроможна розiрвати порожнину системи охолодження.
Peкомендовано застосовувати цi рiдини, бо вони абсолютно не утворюють шкiдливих вiдкладiв не тiльки взимку, а й улiтку.
Оскiльки водно-етиленглiколевi сумiшi корозiйноактивнi, до складу охолодних рiдин (антифризiв) додають протикорозiйну присадку - фосфорнокислу сіль натрiю - (динатрiйфосфат) i декстрини (вуглець, отриманий розщепленням крохмалю).
Антифризи на базi етиленглiколю вiдoмi за назвою тосолiв: Тосол-А, Тосол А-40 i Тосол А-65.
Тосол-А це концентрований етиленглiколь з присадками, якщо розбавити його дистильованою водою, то температура застигання сумiшi буде -35 ОС.
Водний розчин Тосолу-А з температурою застигання не вищою нiж -60 ОС це Тосол А-65.
Якщо в позначеннi Тосолу є лiтера М, (наприклад, Тосол А-40М), це означає, що до його складу входить крім звичайних присадок молiбдат натрiю, що покращує антикорозiйнi властивостi.
Найпоширенiший Тосол А-40, який складається з 44 % води i 56 % етиленгліколю і замерзає при температурi -40 ОС, мaє блакитний колiр.
Основа антифризу мaє вищу температуру кипiння, нiж вода. У зв'язку з цим у процесi нормальноi експлуатацii з системи охолодження, заправленої антифризом, вiдбувається природна втрата води внаслідок випаровування. Спiввiдношення в рiдинi основи i води визначає температуру її застигання, яка входить у позначення антифризу як цифровий матерiал.
Етиленглiколевi рiдини отруйнi, тому потрібно бути обережними, працюючи з ними. Якщо вопи nотрапляють на шкiру, мiсця ураження потрібно старанно промити теплою водою з милом.
Один раз заправлена охолоджувальна рiдина, як правило, перебуває в системi охолодження без замiни протягом усього сезону експлуатацii. У разi зниження її рiвня внаслiдок випаровування в етиленглiколеву рiдину доливають дистильовану або дуже м'яку воду.
У процесi експлуатацii автомобiлiв iнодi може виникнути значна втрата антифризу. У таких випадках iз системи охолодження треба злити 1...2 л рiдини в чисту посудину i, профiльтрувавши крiзь паперовий або тканинний фiльтр, залити цю рiдину (або частину ii) у скляну посудину i вимiряти густину ареометром. Температуру рiдини треба вимiряти термометром з точнiстю подiлки не менш як 1 ОС.
Коли густину антифризу визначають не при температурi +20 ОС, її значення перераховують на +20 ОС за формулою
де 
- дiйсна густина випробовуваного антифризу при температурi випробування, г/cм3 ;
k - середня температурна поправка густини, г/cм3 ;
t - температура випробування,ОС.
Значення дiйсної густини залежно вiд температурної поправки густини, г/cм 3 :
| ɣt | 1,00…..1,01 | 1,02……1,03 | 1,04……..1,05 | 1,06….1,07 | 1,08……1,09 |
| k | 0,000502 | 0,000476 | 0,000450 | 0,000424 | 0,000398 |
Якщо густина висока, то суміш розбавляють водою. Якщо низька розчин зміцнюють Тосолом А-40 чи концентрованим Тосолом-А або замiняють свiжим.
Темпеpaтypi замерзання -40 ОС вiдповiдає гycтина охолоджуваної рiдини Тосол А-40, що дорiвнює 1,075...1,085 г/cм3.
3.2.2. Оцінювання якості антифризу
Визначення якості за зовнішніми ознаками
Колір. Стандартний антифриз марки 40 - світло-жовтий, а марки 65 - оранжевого або жовто-оранжевого кольору.
Прозорість. Свіжеприготований антифриз являє собою злегка каламутну рідину. У антифризі мають бути відсутні великі зважені частки, осадження, а також сліди плаваючого поверх антифризу шару іншої рідини. Такою рідиною можуть бути нафтопродукти, які не змішуються з антифризом, викликають бурхливе спінювання і викиди в системі охолодження двигунів.
Забрудненість. Антифриз після довгого використання в системі охолодження двигуна стає каламутним і брудним. Особливо велике забруднення спостерігається, якщо перед заливанням антифризу із системи охолодження не був видалений накип.
Визначення складу антифризу гідрометром.
Гідрометр являє собою денсиметр, у якого замість шкали щільності мається подвійна шкала: вмісту гліколю у відсотках, і температури замерзання. Принцип визначення цих показників грунтується на зміні щільності суміші залежно від різного в ній співвідношення етиленгліколю і води. Визначати склад антифризу гідрометром, а також ареометром найзручніше при температурі 19-21 оС, так як при цьому не потрібно вводити в результати вимірів температурні поправки. Склад антифризу і температуру його замерзання. відраховують за шкалою ( по верхній межі меніска )