[ مايعات خنك كننده موتور خودرو ]

http://bp1.blogger.com/_2bk8XxYFXXA/R4xb89a8qGI/AAAAAAAABas/4jo6W37rUYw/s1600-h/490.jpgبا شروع فصل زمستان يكي از كالاهايي كه مورد تقاضاي دارندگان خودرو قرار مي گيرد، مايعات خنك كننده موتور است كه در بازار اصطلاحاً با عنوان ضديخ شناخته مي شود. ضديخ، يك تركيب شيميايي شامل اتيلن گليكول، بازدارنده هاي خوردگي، مواد ضدكف، رنگ و آب است كه مخلوطي از آن با آب به عنوان پايين آورنده نقطه انجماد مايعات خنك كننده موتورخودرو به كار مي رود. ضديخ همچنين به عنوان افزايش دهنده نقطه جوش آب در سيستم خنك كننده موتورهاي درون سوز نيز به كار مي رود كه مخلوط40 تا70 درصد آن در چهار فصل سال مناسب است. اجزاي تشكيل دهنده مايعات خنك كننده موتور عبارتند از: سيال پايه، بازدارنده هاي خوردگي، مواد ضدكف، آب، رنگ.
براساس استانداردهاي بين المللي و استاندارد ملي ايران انواع مايعات خنك كننده موتور را مي توان به اين شرح برشمرد:

1- مايعات خالص برپايه اتيلن گليكول
2- مايعات خالص برپايه پروپيلن گليكول
3- مايعات از پيش رقيق شده، آماده براي مصرف برپايه اتيلن گليكول(50 درصد حجمي)
4- مايعات از پيش رقيق شده، آماده براي مصرف برپايه پروپيلن گليكول(50 درصد حجمي)

برخي خواص مايعات خنك كننده مناسب موتور
- ضديخ بايد قادر به پايين آوردن نقطه انجماد آب تا حداقل دماي ممكن در فصل زمستان باشد.
- از نظر شيميايي و كاركرد پايداري كافي داشته باشد.
- از نقطه جوش بالايي برخوردار بوده و در درجه بالا، توليد رسوب نكند.
- روي لاستيكهاي مصرفي در سيستم، اثر نامطلوب نداشته باشد.
- حرارت را به خوبي منتقل كرده و هيچگونه اثر نامساعدي روي تبادل حرارتي در سيستم خنك كننده نداشته باشد.
- داراي كمترين اثر سمّي باشد.
- آتشگير نباشد.
- بوي نامطلوب نداشته باشد.
- داراي كف جزيي باشد.
- ضريب انبساط پايين داشته باشد.
- در دماهاي پايين گرانروي كم و قابل قبول داشته باشد.
- بيشترين حفاظت را از خوردگي فلزات مورد استفاده در سيستم خنك كننده داشته باشد.
- روي رنگ بدنه خودرو اثر نامطلوب نداشته باشد.
لازم به ذكر است كه برخلاف عقيده بعضي، با قرار دادن ضديخ در فريزر نمي توان به كيفيت و مرغوبيت آن پي برد، زيرا از اين طريق فقط خاصيت ممانعت از انجماد ضديخ سنجيده مي شود و وجود مواد افزودني بازدارنده خوردگي در آن مشخص نمي شود. همچنين نمي توان دريافت كه سيال اصلي ضديخ، از نوع گليكول هاي مرغوب است يا از موادي مثل متانول، كه سمي و آتشگير هستند. از آن جايي كه نقطه انجماد ضديخ خالص13/5- تا18- درجه سلسيوس است، اگر ضديخي كه به عنوان ضديخ خالص در فريزر قرار داده مي شود در دمايي پايين تر از18- منجمد شود، نشاندهنده مخلوط شدن آن با آب و نامرغوب بودن آن است.
حال اين سوال مطرح است كه ضديخ مناسب برچه اساسي انتخاب مي شود؟ بهترين معيار براي انتخاب ضديخ خودرو و يا موتورهاي متحرك كه در آن ها ضديخ به عنوان خنك كننده استفاده مي شود، توصيه سازنده موتور است. در غير اينصورت بايد با توجه به دارا بودن علامت استاندارد، ضديخ مناسب را شناسايي و خريداري كرد. پس از انتخاب و خريد ضديخ مناسب چنانچه از نوع خالص باشد، مي توان آن را بر اساس جدول اختلاط مشخص شده بر روي برچسب ظرف (كه يكي از الزامات نشانه گذاري اين فرآورده است) با آب رقيق كرد.
نمونه اي از اين جدول به شرح زير است:
يادآوري اين نكته ضروري است چنانچه از انواع ضديخ هاي از پيش رقيق شده آماده براي مصرف استفاده مي شود نبايد آن را مجدداً با آب رقيق كرد.
برخي از مصرف كنندگان تصور مي كنند با افزودن مقدار ضديخ مي توان به نقطه انجماد پايين تري رسيد. اين تصور اشتباه است و غلظت هاي بيشتر از68 درصد حجمي ضديخ در آب توصيه نمي شود. زيرا در غلظت68 درصد حجمي (ضديخ:68 و آب:32) مخلوط پايين ترين نقطه انجماد(69- درجه سلسيوس) را خواهد داشت و اگر غلظت ضديخ از اين مقدار بيشتر شود نقطه انجماد محلول بالاتر مي رود و زودتر منجمد مي شود. اين پديده به عنوان نقطه اتكتيك شناخته مي شود.
توصيه هايي در مورد پركردن سيستم خنك كننده و سرويس ضروري آن
- قبل از تعويض و استفاده از محلول جديد ضديخ، مسير و مجاري سيستم خنك كننده بايد با آب كاملاً شستشو داده شود. به طور كلي قبل از پركردن سيستم خنك كننده، سيستم بايد بازرسي و در صورت نياز سرويس شود.
- هنگامي كه موتور داغ است، هرگز در پوش فشار رادياتور را برنداريد زيرا سيستم خنك كننده تحت فشار است. هنگامي كه موتور سرد شد
درپوش را با احتياط به اندازه يك دور باز كنيد تا فشار سيستم تخليه شود و سپس آن را برداريد. چنانچه در اين هنگام مايع خنك كننده سرريز شد بلافاصله در پوش را محكم كرده و پس از اين كه سيستم خنك كننده سردتر شد، آن را باز كنيد.
- قبل از استفاده از ضديخ خالص، بايد آن را به نسبت مساوي با آب رقيق و سپس به سيستم خنك كننده اضافه كرد.
- هنگام تهيه- قبل از استفاده از ضديخ خالص، بايد آن را به نسبت مساوي با آب رقيق و سپس به سيستم خنك كننده اضافه كرد. محلول ضديخ براي مصرف از آب با سختي كم(آب لوله كشي شهري يا آبي كه املاح آن كم است) استفاده شود.
- بهترين نسبت اختلاط ضديخ خالص و آب، يك به يك (نصف حجمي از هر كدام) است.
- غلظت مايع خنك كننده موتور كنترل شود.
- وضعيت و سطح مايع خنك كننده موتور كنترل شود.
- آزمون فشار براي شناسايي نشت انجام گيرد. (بهتر است اين آزمون هنگامي كه موتور سرد است انجام شود)
- در پوش فشار و دهانه پركننده رادياتور بررسي شود.
- شيلنگ ها و بست هاي آن بررسي شود.
- در صورتي كه موتور هنگام كار خيلي گرم يا سرد شود، ترموستات بررسي و با ترموستات پيشنهاد شده از سوي توليد كننده تعويض شود.
- استفاده از محلول ضديخ و نصب ترموستات مناسب و سالم در تمام طول سال ضروري است.
منابع:
1- ASTM D3306
2-Automative Principles & Services، by F. Thiessen 2005
3- Inhibitors- Corrosion، by I..Lrozenfeld، McGraw-Hill،200

نگهداري سيستم خنك كننده موتور خودرو

نگهداري سيستم خنك كننده موتور خودرو

​

كنترل سيستم خنك كننده موتور خودرو يكي از موارد مهم نگهداري خوب يك وسيله نقليه است. بسياري از ما شاهد مواردي بوده ايم كه در كنار جاده ها راننده يك خودرو بعلت گرم شدن بيش از حد موتور آن، درب باك را باز كرده و بخار داغ، همراه با مقاديري آب پرفشار از رادياتور فوران كرده و به او آسيب رسانده است. آيا اين عمل صحيحي است؟ البته جواب آن خير است. راننده بايد بسيار خوش اقبال باشد كه اين بخار به وي چندان صدمه اي نرسانده هر چند در بسياري موارد خسارات آن جبران ناپذير است.

در يك حادثه رانندگي ناگوار بعلت گرم شدن بيش از حد موتور يك خودرو، راننده آن در كنار جاده توقف و درب رادياتور را براي افزودن آب باز مي كند، بعلت فوران شديد بخار سعي در فرار كرده كه متاسفانه با خودروي در حال عبور برخورد و جان خود را از دست داده است.
در موارد بسيار ديگر اين اتفاق باعث سوختگي شديد اعضاي بدن شده است. اكنون سؤال مهم اينست كه در زمان گرم شدن بيش از حد موتور خودرو چه بايد كرد؟ اينگونه موارد را مي توان با آگاه شدن از نحوه كاركرد سيستم خنك كننده موتور برطرف و از بروز حوادث ناگوار جلوگيري كرد.

​

تبديل انرژي شيميايي به مكانيكي
موتور يك خودرو، مجموعه پيچيده اي از قطعات مختلف است كه انرژي شيميايي را به مكانيكي تبديل مي كند. عليرغم پيشرفت هاي علمي و فني در ساخت آن، در حدود هفتاد درصد انرژي سوخت خودرو تبديل به حرارت مي شود. بيشتر حرارت بدست آمده از اگزوز آن خارج و بخشي از آن باعث گرم شدن سيلندر و قطعات اطراف آن مي شود. دماي احتراق سيلندر در حدود2500 درجه سانتيگراد (حدود دو برابر نقطه ذوب بسياري فلزات) است. وظيفه سيستم خنك كننده موتور خودرو، نگهداشتن دماي كل مجموعه قطعات در حد تعيين شده است. زماني كه دماي كاركرد خودرو پايين باشد، فرسودگي قطعات آن بعلت اصطكاك و در نتيجه سايش، زياد خواهد بود. بهترين حالت آن است كه دماي آن پس از روشن شدن به سرعت به حد تعيين شده رسيده و به صورت ثابت باقي بماند. در يك موتور گرم احتراق بهتر انجام شده، روانكاري بهبود يافته و اصطكاك و استهلاك قطعات كمتر خواهد بود.
چند روش براي خنك كردن موتور خودرو بكار مي رود كه عمده ترين آنها استفاده از هوا و يا يك سيال است. استفاده از جريان هوا در بسياري موارد بوده و هوا با عبور از كنار پره هاي سيلندر آن را خنك مي نمايد. بطور مثال در اكثر موتورسيكلت ها و موتور هواپيماهاي كوچك از اين روش استفاده مي گردد.
بحث ما در مورد سيستم هاي سردكن آبي موتور خودرو است. مايع سردكن (آب و ضديخ) از درون لوله ها و مجاري بسياري گردش و پس از گرفتن دماي احتراق موتور و گرم شدن به درون يك مبدل (رادياتور) رفته و به توسط يك فن و جريان هوا خنك مي گردد. اين يك مجموعه تحت فشاري است كه وظيفه آن سرد نمودن و نگهداري دماي موتور در حد تعيين شده است. براي آشنايي از قسمت پمپ آب (واترپمپ) شروع مي كنيم.

پمپ آب
اين يك پمپ ساده گريز از مركز است كه توسط تسمه متصل به موتور به گردش در مي آيد. وظيفه آن فرستادن سيال خروجي از رادياتور به درون سيلندر موتور است. زماني كه سيال به درون سيلندر وارد شد از مجاري بسياري عبور كرده و سپس به سرسيلندر رفته و كل اين مجموعه را خنك مي كند و خود نيز گرم مي شود. در اينجا سيال براي سرد شدن مي بايستي به يك مبدل (رادياتور) برود ولي در انتهاي اين مسير يك ترموستات قراردارد، اگر ترموستات بسته باشد توسط مجراي تعبيه شده دو مرتبه به پمپ و سيلندر بر مي گردد. به عبارتي در زمان بسته بودن ترموستات، سيال فقط توسط پمپ درون سيلندر براي گرم شدن به گردش در خواهد آمد. اگر باز باشد به بالاي رادياتور خواهد رفت.



ترموستات
وظيفه ترموستات نگهداري دماي آب درحد تعيين شده است و كنترل دماي موتور توسط اين قطعه دائماً انجام مي گردد. ترموستات داراي سيلندري است كه درون آن پارافين و يك عدد ميله كوچك متصل به درب آن وجود دارد. زماني كه موتور خودرو روشن مي شود، آب درون سيلندر به تدريج گرم و زماني كه به حد دماي اوليه، در حدود91-82 درجه سانتيگراد رسيد پارافين درون ترموستات به تدريج ذوب و با فشار به ميله مخصوص، درب ترموستات را نيمه باز مي نمايد. حد باز كامل آن، بستگي به نوع ترموستات، ما بين دماي103-93 درجه است. اين عمل خصوصاً در زمستان باعث گرم شدن سريع موتور مي گردد. برخي موتورها داراي يك روزنه عبور كوچك در كنار ترموستات هستند كه اجازه عبور كمي آب را در زمان بسته بودن به آن مي دهد. زماني كه ترموستات باز شود، آب از قسمت فوقاني (سرسيلندر) به درون رادياتور براي سرد شدن وارد مي گردد. يك دماي ايده آل كاركرد موتور در حدود93 درجه سانتيگراد است و در بسياري موارد به بيش از125 مي رسد.



رادياتور
رادياتور يك مبدل حرارتي است كه مايع درون آن توسط عبور هوا از روي خطوط مجاري آن خنك مي شود. بيشتر خودروهاي جديد داراي رادياتور آلومينيومي براي افزايش ضريب تبادل حرارتي هستند. زماني كه مايع به قسمت فوقاني آن وارد گرديد، از تعداد بسياري مجاري موازي به قسمت پايين رفته و توسط عبور هوا از كنار آنها، تبادل حرارتي سيال با هوا انجام و آنرا خنك مي نمايد. برخي از رادياتورهاي جديد داراي پرده هايي درون اين مجاري هستند كه مايع سيال را به امواج در آورده و در نتيجه تبادل حرارتي در سطح مجاري با سيال بهتر انجام مي گردد.


درب رادياتور
وظيفه درب رادياتور افزايش فشار مايع درون سيستم و بالا بردن نقطه جوشش و تبخير آن است. در ادامه اين گفتار به اهميت آن پي خواهيم برد. اكثر آنها براي فشار15psi تعبيه شده اند كه دماي تبخير را به حدود25 درجه سانتيگراد افزايش مي دهند. اين عمل درست مانند ديگ هاي زود پز است و علت پخت سريع تر در آنها نه افزايش فشار بلكه از دياد دما است. نكته بسيار مهم در خصوص درب رادياتور آنست كه براي باز كردن داراي دو مرحله عملكرد است. زماني كه آنرا فقط برخلاف عقربه ساعت بچرخانيم و به سمت پايين فشار ندهيم، درب به يك زائده تعبيه شده برخورد كرده و
ديگر نمي چرخد.
در اين حالت فشار فنر آن تقريباً برداشته مي گردد. اين يك نكته بسيار مهم در زمان باز كردن درب رادياتور است. اگر مي خواهيد از افت فشار درون رادياتور مطمئن گرديد، ابتدا درب آن را در جهت عكس عقربه ساعت به آرامي بچرخانيد تا فشار داخل رادياتور تخليه شود. تحت هيچ شرايطي آن را به پايين فشار نداده و كامل باز ننماييد. اگر رادياتور تحت فشار باشد، فشار درون آن به خارج بدون باز شدن كامل درب تخليه خواهد شد. وقتي از اين عمل مطمئن شديد، درب را به سمت پايين فشار داده آنرا كاملاً باز نماييد. براي اطمينان هيچگاه به يك باره فشار دست خود را از روي آن برنداريد و سعي نكنيد آن را به سرعت باز كنيد. استفاده از يك پارچه مي تواند از نقطه نظر ايمني بسيار كمك كننده باشد. اين نكته بسيار مهم مي تواند از بروز صدمات و خسارات بسياري جلوگيري نمايد. برخي دربهاي جديد مجهز به يك اهرم بوده كه با باز نمودن آن بدون چرخش درب، فشار داخل رادياتور تخليه مي گردد.

مخزن رزرو آب
زماني كه سيال درون رادياتور گرم شود انبساط يافته و فشار وارده فنر درب رادياتور به بالا برده و آب اضافه را به درون مخزن رزرو آن مي برد. چون هواي داخل رادياتور كاملاً خارج مي گردد، در زمان سرد شدن، در آن خلاء ايجاد شده و به علت مكش، توسط فنر تعبيه شده مجراي آن باز و آب كسر شده مجدداً به رادياتور بر مي گردد. با توجه به اين عملكرد هميشه سطح آب به اندازه مورد نياز باقي خواهد ماند.

​

بخاري و ساير سيستم ها
اكثر خودروها داراي سيستم بخاري و يا خنك كن روغن موتور بوده كه به توسط لوله و مسيرهاي تعبيه شده از پمپ آب يا برخي مجاري ديگر عمل تبادل حرارتي را انجام مي دهند.


مايع خنك كن
خودروها در دماهاي بسيار متغير از چندين درجه زير صفر تا بيش از نقطه جوش كار مي كنند. سيال مورد مصرف بايد داراي نقطه انجماد كم و تبخير زياد بوده و توان ذخيره گرمايي مناسبي را داشته باشد. سيال مورد مصرف در بسياري از خودروها شامل آب و تركيب آن با اتيلن گلايكول تحت نام ضديخ است. با افزودن اين ماده نقطه انجماد و جوشش آن افزوده خواهد شد. عموماً دماي نقطه انجماد ما بين37- تا55- و جوش106 تا بيش از125 درجه سانتيگراد است. اين اعداد وابسته به نوع ضديخ و درصد تركيب آن با آب است كه توسط سازندگان اعلام مي گردد. دماي كاركرد سيستم خنك كننده موتور در برخي موارد به121 و كمي بيش از135 درجه سانتيگراد مي رسد. عليرغم افزودن اين مواد و بالاترين نقطه جوشش و تبخير، سيستم خنك كننده موتور به يك عامل ديگر نيازمند است زيرا سيال در دماي بالا تبخير شده و بخار توليدي چون مايع نخواهد بود نمي تواند عمل تبادل حرارتي را انجام و موتور را خنك نمايد.
در قوانين فيزيك مي دانيم كه نقطه جوش و تبخير مايعات نسبت مستقيم با فشار وارده بر سطح آن دارند. به عبارتي هر چه فشار برروي سطح سيال افزايش يابد، دماي جوشش و تبخير نيز افزوده خواهد شد. بر همين اساس براي آنكه آب درون موتور به بخار تبديل نشود آنرا تحت فشار قرار مي دهند. به ازاي هر افزايش فشار به مقدار3psi ، نقطه جوشش آب يك درجه فارنهايت (حدود1/6 درجه سانتيگراد) افزايش خواهد يافت. با داشتن درب رادياتور براي15psi، دماي جوشش موتور در حدود25 درجه سانتيگراد افزايش مي يابد. سيستم خنك كننده موتور درون احتراق مدار بسته تحت فشاري است كه اگر اين فشار از روي سيال آن برداشته شود، در دماي بيش از100 درجه سانتيگراد تبديل به بخار پرفشار شده و از روزنه بوجود آمده ماننده درب رادياتور به شدت خارج مي گردد. كليد اين مساله مربوط به همين مورد است. فرض كنيم كه درجه دماسنج موتور وضعيت غيرعادي را نشان مي دهد. اگر يك فرد ناآشنا اقدام به بازكردن و برداشتن درب رادياتور نمايد، مايع درون موتور ناگهان از فشار افتاده و با افت فشار و رسيدن به نقطه جوشش و تبخير، سيال آن (آب و ضديخ) ناگهان به بخار پرفشار تبديل و از درب رادياتور به شدت فوران خواهد كرد. اين عمل نه تنها خطرناك است بلكه با كاهش مقدار سيال در موتور باعث افزايش شديد دماي سيلندر و قطعات ديگر شده و خسارت بي شماري به موتور خودرو وارد مي كند. حال سؤال اين است كه در چنين شرايطي چه بايد كرد؟
بهترين حالت مراجعه به يك متخصص بوده ولي اگر اين مورد امكان نداشت و اضطراري بود، مي توان در مرحله نخست، بخاري خودرو را با فن آن روشن كنيد، اين خود يك سيستم مجزاي خنك كردن سيال موتور است و كمك به سرد شدن آن مي كند تحت هيچ شرايطي درب رادياتور را باز نكنيد. در مرحله بعد اگر مي توانيد مقداري آب بر روي رادياتور بريزيد. اين عمل باعث خنك شدن سريع تر موتور مي شود. صبر نماييد تا دماي موتور عادي شده و سپس آن را خاموش كند. بعد از اطمينان از خنك بودن، اقدام به باز كردن درب رادياتور همان گونه كه گفته شد نموده و كسري آب را جبران كنيد.
بيشتر خودروهاي جديد داراي مخزن رزرو آب بوده كه مي توانيد كسري سيال آن را بدون باز كردن درب رادياتور در آن بريزيد. باز هم يادآور مي شويم، تحت هيچ شرايطي درب رادياتور در حال كاركرد و گرم را باز نكنيد.


روش تعويض ضديخ
مطمئن شويد كه دماي كاركرد خودرو سرد است. ابتدا درب رادياتور و سپس پيچ قسمت پايين رادياتور را باز كرده، صبر كنيد تا سيال آن كاملاً تخليه شود. برخي از موتورها داراي پيچ كنار سيلندر هم هستند، آنرا نيز باز كنيد. توصيه مي شود كه پس از تخليه، پيچ ها را بسته و مجدداً رادياتور را فقط با آب پر كنيد. موتور را روشن و صبر كرده تا گرم شده و ترموستات آن باز شود. در اينجا آب به درون سيلندر رفته و با مقدار باقيمانده ضديخ كاركرده درون آن تركيب و آنرا رقيق مي كند. مانند مرحله اول پس از سرد شدن موتور، سيال آنرا كاملاً تخليه و پيچ هاي مربوطه را ببنديد. طبق دستورالعمل سازنده مقدار مناسب ضديخ جديد را درون رادياتور ريخته و آنرا با آب پر كنيد. موتور را روشن و صبر كرده تا گرم شده، ترموستات آن باز شود. مشاهده خواهيدكرد كه سطح آب درون رادياتور كاهش خواهد يافت، علت باز شدن تمام مجاري سيال آن است. كسري آنرا تامين و در صورت داشتن سيستم تخليه هوا برروي سرسيلندر آنرا هواگيري كنيد.
رعايت كامل اين دستورالعمل و كنترل سيستم خنك كننده موتور باعث كاركرد طولاني آن و اجتناب از بروز حوادث ناگوار خواهد شد.