Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 9 августа, печатный экземпляр отправим 13 августа
Опубликовать статью

Молодой учёный

Особенности эксплуатации системы охлаждения двигателя в условиях Ливана

Технические науки
17.06.2021
148
Поделиться
Библиографическое описание
Зейнеддин, Али Мустафа. Особенности эксплуатации системы охлаждения двигателя в условиях Ливана / Али Мустафа Зейнеддин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 25 (367). — С. 86-89. — URL: https://moluch.ru/archive/367/82521/.


В статье рассмотрен вопрос проблемы использования автомобилистами в Ливане для охлаждения двигателя проточную воду место антифриза. Проанализированы работы, посвящённые эксплуатации автомобилей в условиях жаркого климата.

Ключевые слова: система охлаждения двигателя, проточная вода, антифриз, жаркий сухой климат, накипь.

На сегодняшний день одним из главных вопросов, который интересует автовладельцев в Ливане, является вопрос о повышении затрат на ремонт системы охлаждения двигателя. Следует особо отметить, что эксплуатация автомобилей в Ливане происходит в достаточно тяжелых условиях. Страна расположена в гористой местности, на восточном берегу Средиземного моря, на территории Ливана преобладает субтропический средиземноморский тип климата. Лето жаркое (средняя температура в июле составляет + 34 ºС), а зима прохладная и влажная. Кроме того, круглый год на побережье сохраняется высокая влажность воздуха — около 70 %.

Результаты проведенных исследований, а также опыт эксплуатации автомобилей в Ливане показывают, что большинство автомобилей имеет большой пробег и возраст. Так, по данным исследования средний возраст автомобилей в этой стране составляет 19,5 лет. в основном это подержанные авто из Японии, Европы и США. К сожалению, в силу экономических факторов, относительно невысокого благосостояния населения частая смена подержанных автомобилей на новые в Ливане не распространена. Поэтому становится особо актуальным решение задач повышения эффективности технической эксплуатации и сервисного обслуживания подержанных автомобилей.

Учитывая то обстоятельство, что в состав охлаждающей жидкости входит этиленгликоль, пакеты дорогостоящих присадок, конечная стоимость охлаждающей жидкости достаточно высока — в ценах июня 2021 г. она варьируется для разных марок от 180 до 630 руб./кг.

Именно это обстоятельство приводит к тому, в Ливане для охлаждения двигателя автомобилисты используют проточную воду. Кроме того, как уже было отмечено, большинство автомобилей в Ливане старые, и соответственно имеют большой пробег; климат в Ливане очень жаркий, а морозы и холод бывают только в горах. По этой причине большинство автовладельцев данных автомобилей не хотят тратить деньги на антифриз. Даже если они будут использовать дорогостоящий антифриз, то высокая вероятность, что в любой момент он вытечет из системы из-за нарушений герметичности системы охлаждения, что для автомобилей длительное время находящихся в эксплуатации, не редкость.

Очень важен и психологический фактор — убеждать ливанцев использовать не дешевую воду, а дорогой антифриз не так просто, и даже бесполезно.

Учитывая вышеописанные факты, использование воды для охлаждения двигателя — рациональное и доступное решение.

Действительно, вода в качестве охлаждающей жидкости использовалась на заре автомобилестроения. Обладая очень высокой теплоемкостью, она довольно эффективно выполняла свои функции. От нее отказались из-за ряда отрицательных качеств:

  1. Первым и самым неблагоприятным свойством воды как жидкости для охлаждения является незначительный порог замерзания — 0°С. При дальнейшем понижении температуры вода переходит в твердое состояние — лед, при этом переход сопровождается расширением объема. В итоге замерзшая в блоке цилиндров вода способна разорвать рубашку охлаждения, повредить трубопроводы и разрушить трубки радиатора.
  2. Вторым негативным свойством воды является ее способность к отложению накипи внутри системы охлаждения, из-за чего снижается теплообмен и эффективность охлаждения падает.
  3. Третий отрицательный фактор — это коррозионная активность воды по отношению к материалам двигателя, в частности, алюминию, из-за чего в месте их контакта может появиться очаг коррозии и даже произойти полное разрушение деталей.
  4. Также значительным негативным качеством воды является низкий температурный порог закипания. Считается, что температура кипения воды составляет 100°С. Но этот показатель зависит от многих факторов, одним из которых является химический состав.

Анализируя вышеописанные отрицательные факторы использования воды для охлаждения двигателя, мы делаем вывод, что это приводит к значительным и множественным неисправностям и поломкам системы охлаждения вследствие поломки в двигателе. Учитывая статистические данные по поломкам автомобилей в Ливане, наиболее вероятные неисправности происходят в системе охлаждения (рисунок 1):

– забитые сопла радиатора от накипи;

– поломка помпы (износ ее крыльчаток);

– ржавчина на металлических деталях ДВС.

Типичные неисправности деталей системы охлаждения при использовании воды

Рис. 1. Типичные неисправности деталей системы охлаждения при использовании воды

Следует отметить, что вода, которую используют вместо антифриза, в системе охлаждения считается жесткой. Источником воды являются грунтовые воды Ливана. Они содержат в себе очень много солей, поскольку это природный источник, состав воды неизменен. Ранее описанные факторы приводят к образованию накипи в системе охлаждения двигателя, подробнее разберем что же такое накипь.

Накипь — это твердые отложения солей жёсткости, которые формируются, главным образом, структурами кристаллов карбоната кальция (CaCO3). Соли жёсткости — ионы кальция (Ca2+), магния (Mg2+) и бикарбоната (HCO3-) — попадают в систему водоснабжения в растворенном виде из грунтовых вод и известняковых артезианских скважин, что обуславливает наличие жёсткой воды в системе водоснабжения.

Все вышеописанное говорит о необходимости решения проблем образования накипи в автомобилях, находящихся в эксплуатации в Ливане. Причем, это решение не должно быть дорогостоящим, т. е. доступным ливанским водителям.

Представляется, что таким решением может стать использование недорогих смягчителей для воды в качестве добавки к ней при использовании в системе охлаждения. Такие препараты позволяют не только уменьшить образование новой накипи, но и эффективно борются с уже образовавшейся.

В нижеописанном эксперименте мы использовали средство от накипи Volgon. Стоимость его 500 г. упаковки в розничной торговле составляет на март 2021 г. всего 95 руб.

В эксперименте было оценена эффективность такого средства борьбы с накипью. Для проведения эксперимента были взяты 2 медные пластинки, которые имитируют трубки радиатора системы охлаждения и отеплителя салона.

Одна из пластин была помещена в емкость с водопроводной водой, вторая — в емкость с водой, в которую было добавлено средство Volgon из расчета 32г/л.

В последующие 30 дней вода в обеих емкостях нагревалась до кипения и кипятилась в течение 5 часов в день.

По окончании эксперимента оценена эффективность борьбы смягчителя воды с накипью.

По окончании 30-ти дневного эксперимента было визуально оценено состояние пластин.

Вид пластины, находившейся в кипящей проточной воде

Рис. 2. Вид пластины, находившейся в кипящей проточной воде

Вид пластины, находившейся в кипящей воде с добавлением средства борьбы с накипью

Рис. 3. Вид пластины, находившейся в кипящей воде с добавлением средства борьбы с накипью

На рис. 2 наглядно видно, что первая медная пластина покрылась накипью от проточной воды. Подобное происходит и на элементах системы охлаждения.

Пластина, которая находилась в смягченной воде, не покрылась накипью и осталась чистой. Таким образом, средство защиты от накипи смягчило проточную воду и предотвратило появление накипи на поверхности пластины.

Исходя из вышеописанных результатов, можно предложить при эксплуатации двигателя в условиях жаркого климата Ливана, добавление этого средства в систему охлаждения двигателя, что будет способствовать повышению эффективности системы охлаждения.

Количество добавленного средство в систему охлаждения зависеть от объема жидкости в системы охлаждения и производителя этого средство.

Литература:

  1. О. В. Агейкина, кандидат химических наук, доцент С. А. Голянская, старший преподаватель // Определение и устранение жесткости воды. — 2019.
  2. Рассел Джесси Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания; Книга по Требованию — Москва, 2013. — 946 c.
  3. https://habr.com/ru/post/533476/
Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Ключевые слова
система охлаждения двигателя
проточная вода
антифриз
жаркий сухой климат
накипь
Молодой учёный №25 (367) июнь 2021 г.
Скачать часть журнала с этой статьей(стр. 86-89):
Часть 2 (стр. 79-159)
Расположение в файле:
стр. 79стр. 86-89стр. 159

Молодой учёный