Вода как охлаждающая жидкость

Наиболее полно отвечает предъявляемым к тормозным жидкостям требованиям простая вода. Сравнительно высокие теплоёмкость, теплопроводность и коэффициент теплоотдачи, а также незначительная вязкость (1,02 мм²/с при 20 °С), нетоксичность и неограниченное количество делают воду ценным теплопередатчиком. Однако у воды есть и весьма существенные недостатки:

– высокая температура замерзания (0 °С);

– низкая температура кипения (100 °С);

– значительный коэффициент объёмного расширения при замерзании

(9%);

– склонность к образованию отложений (накипи);

– коррозионность к деталям системы охлаждения.

Несмотря на перечисленные недостатки, наряду с высокой стоимостью смесей воды с другими веществами, она широко применяется в системах охлаждения грузовых автомобилей. Эти системы имеют большую вместимость, поэтому затраты на заполнение и доливы специальными жидкостями велики.

Следует иметь ввиду, что попадание минеральных масел в воду взывает сильное пенообразование, что значительно ухудшает теплопередачу. Аналогичное действие оказывает присутствие даже небольшого количества масел в накипи.

При использовании воды в качестве охлаждающей жидкости необходимо постоянно помнить о её склонности к образованию осадков на стенках системы охлаждения. Накипь ухудшает теплоотдачу от нагретых деталей. На образование накипи основное влияние оказывает жёсткость воды.

Жёсткость воды определяют по содержанию в ней солей кальция и магния. Единица жёсткости – содержание 1 миллиграмм-эквивалента (мг-экв) ионов кальция и магния в 1 литре воды. Одному мг-экв жёсткости соответствует содержание 20,04 мг/л Са⁺⁺ или 12,16 мг/л Мg⁺⁺. Деление воды группы жёсткости показано в табл. 5.2.

Таблица 5.2

Классификация воды и режим технического обслуживания

системы охлаждения двигателей

Окончание табл. 5.2

Общая жёсткость воды является суммой карбонатной (временной) и некарбонатной, главным образом сульфатной, жёсткостей. Жёсткость воды легко определить (ориентировочно) при намыливании рук: в мягкой воде пена устойчивая, а в жёсткой воде пена быстро гаснет и на руках остаётся сальный осадок.

Для устранения вредного влияния жёсткости – образования накипи – в систему охлаждения вводят антинакипины или умягчают воду перед заливом (табл. 5.3).

Таблица 5.3

Способы предупреждения образования накипи

Окончание таблицы 5.3

Применение антинакипинов эффективно снижает скорость образования накипи в системе охлаждения (рис. 5.2).

Рис. 5.2. Динамика нарастания количества накипи в системе охлаждения, заправленной водой с антинакипином (2) и без него (1)

При образовании накипи её удаляют различными способами:

1) Техническая молочная кислота (600 г на 10 л воды);

2) Хромпик (200 г на 10 л воды);

Растворы хромпика вызывают ожоги кожи!

3) 6–10% раствор НСl с добавками различных ингибиторов.

Растворы заливают в систему охлаждения, удалив термостат, и выдерживают:

– в технической молочной кислоте – до прекращения выделения

углекислого газа;

– хромпике – 8–10 часов;

– соляной кислоте – 0,5–1 час.

Затем растворы сливают и тщательно промывают систему охлаждения водой.

Промышленность выпускает большое количество препаратов для удаления накипи, например «Автоочиститель-1».

При использовании воды в качестве охлаждающей жидкости зимой необходимо помнить о возможности замерзания воды в радиаторе при циркуляции по малому контуру системы. Особенно это возможно при постоянном вращении вентилятора приводными ремнями.

Для увеличения температуры кипения в герметичной системе охлаждения повышается давление. В результате возрастает и температура закипания воды:

– при 0,05 Мпа – 112 °С;

– при 0,12 Мпа – 124 °С.