Viss, kas jāzina par dzesēšanas šķidrumu

Funkcija

Sāksim ar pamatfunkciju: dzesēšanas šķidrumam, kā jau nosaukums norāda, ir jānodrošina dzesēšanas efekts. Ideālā gadījumā visa enerģija no degvielas sadegšanas tiktu izmantota kustībai. Tomēr lielākā daļa enerģijas no degvielas tiek pārvērsta siltumā. Pat elektroauto un hibrīdi ar lielu akumulatoru komplektu braukšanas (izlādes) un uzlādes laikā izdala daudz siltuma. Šīs sistēmas pārkaršanas gadījumā vairs nedarbojas, tāpēc ir nepieciešama dzesēšanas sistēma.

Papildus siltuma novadīšanai, dzesēšanas šķidrumam ir arī citas funkcijas:

• Aizsardzība pret sasalšanu;
• Vārīšanās temperatūras paaugstināšana virs sistēmas darba temperatūras;
• Metālu aizsardzība pret koroziju dzesēšanas sistēmā;
• Putu veidošanās ierobežošana.

Pamata principi

Galvenā šķidruma funkcija ir izkliedēt lieko siltumu uz radiatoru, kur tas tiek novadīts ārējā gaisā. Ūdens ir ļoti piemērots siltuma uzņemšanai un novadīšanai, taču tā trūkums ir tas, ka tas sasalst pie 0°C un vārās pie 100°C. Turklāt ūdenī esošie minerāli un sāļi negatīvi ietekmē dzesēšanas sistēmas materiālus.

Lai novērstu šīs ūdens negatīvās īpašības, par dzesēšanas šķidruma bāzi izmanto glikolu – parasti monoetilēnglikolu (MEG). Dažkārt bāzei izmanto monopropilēnglikolu (MPG), taču tā siltuma pārvades spējas iekšdedzes dzinējiem parasti nav pietiekamas. MPG ir mazāk toksisks, tādēļ to biežāk izmanto pārtikas rūpniecībā. Trešā iespēja ir glicerīna bāzes dzesēšanas šķidrumi, pazīstami arī kā G13 specifikācija. Lai gan glicerīns ir videi draudzīgāks nekā MEG, tas nav tik viegli pieejams šim pielietojumam, jo tas ir arī izejmateriāls kosmētikai. Glicerīns ir biodegvielas ražošanas blakusprodukts vai arī to iegūst no augu materiāla.

Sastāvs

Dzesēšanas šķidrums sastāv no vairākām daļām, jo – papildus MEG – nepieciešamas piedevas, lai piešķirtu šķidrumam vēlamās īpašības. MEG + piedevas sauc par “antifrīzu” vai “koncentrātu”. Antifrīzu pirms lietošanas dzesēšanas sistēmā jāatšķaida ar demineralizētu vai mīkstinātu ūdeni.

Demineralizētajā ūdenī ir noņemti tādi minerāli kā kalcijs un sāļi. Kaļķakmens nosēdumi traucē siltuma pārvadi, bet sāļi var korodēt sistēmas metālus.

Tikai pēc antifrīza atšķaidīšanas iegūst lietošanai gatavu dzesēšanas šķidrumu, ko sauc par “Ready-Mix” vai “coolant”. Atšķaidīšanas attiecība nosaka maisījuma temperatūras diapazonu. Parasti 50/50 attiecība nodrošina aizsardzību līdz -36°C, bet 40/60 attiecība (40% koncentrāta un 60% demineralizēta ūdens) – līdz -26°C. Lielāks koncentrāta daudzums nesniedz plašāku temperatūras diapazonu, bet pārāk zems koncentrāts zaudē korozijas aizsardzības īpašības.

Piedevas

Lai piešķirtu dzesēšanas šķidrumam vēlamās īpašības, nepieciešamas ķīmiskās piedevas. Tās novērš koroziju, kavitāciju, nogulsnes un dūņu veidošanos.

Toksiskas saindēšanās novēršanai dzesēšanas šķidrumam pievieno rūgtvielu, lai dzīvnieki un bērni to nedzertu.

Krāsu dzesēšanas šķidrumam piešķir ar krāsvielu, tāpēc mūsdienās pēc krāsas nevar noteikt tā veidu vai kvalitāti.

Tāpat tiek pievienoti stabilizatori pret minerālu izgulsnēšanos, dispersanti, pH buferi un pretputu piedevas.

IAT (Inorganic Acid Technology)

IAT ir pazīstams arī kā “tradicionālais” vai “vecmodīgais” dzesēšanas šķidrums. Tam ir īss nomaiņas intervāls (ik pēc 2 gadiem), un tas bieži ir zaļā vai zilā krāsā.

Lai atbilstu iepriekš noteiktajām prasībām, šis dzesēšanas šķidrums satur neorganiskos (minerālu) inhibitorus, kas sastāv no silikātiem, nitrātiem, amīniem, fosfātiem un/vai borātiem. Šis dzesēšanas šķidrums darbojas, veidojot nelielu aizsargkārtu, kas aizsargā sistēmas metālu. Minerālie inhibitori, kas nodrošina šo efektu, procesa gaitā tiek patērēti, un tas nozīmē, ka pēc noteikta laika vairs nav iespējams atjaunot aizsargkārtu. Tas padara sistēmu zināmā mērā ievainojamāku.

Šī dzesēšanas šķidruma priekšrocība ir tā, ka tas darbojas ātri, taču trūkums ir tas, ka ķīmiskā iedarbība salīdzinoši īsā laikā izzūd. Izveidotā aizsargkārta darbojas arī kā izolators un tādējādi zināmā mērā ierobežo siltuma pārvadi.

OAT (Organic Acid Technology)

OAT dzesēšanas šķidrums ir glikola bāzes (MEG vai MPG) ar organiskajiem inhibitoriem, kas sastāv no karboksilātiem. Tas satur 0% neorganisko (minerālu) inhibitoru. Organiskie inhibitori ir selektīvi – tā vietā, lai veidotu aizsargkārtu visā sistēmā, kā to dara IAT, inhibitori ķīmiski iedarbojas tikai vietās, kur sākusies korozija.

Tāpēc piedevu patēriņš ir daudz zemāks nekā IAT. Šī iemesla dēļ OAT nomaiņas intervāls ir ievērojami garāks (ilglaicīgs).

Trūkums ir tāds, ka aizsardzība vienmēr ir reaktīva, līdz ar to pastāv aizsardzības kavēšanās, jo virsmai vispirms jāsāk korodēt, lai ķīmiskā reakcija sāktos.

HOAT (Hybrid Organic Acid Technology)

Daudzos vieglajos metālos šāda neliela korozija, kāda rodas ar OAT, nav vēlama, tādēļ ir izstrādāts hibrīda dzesēšanas šķidrums, kurā izmantoti gan minerālie inhibitori no IAT, gan organiskie inhibitori no OAT. Pamatā tas ir OAT ar nelielu daudzumu silikāta, borāta, molibdāta vai nitrāta, atkarībā no pielietojuma. Šis dzesēšanas šķidrums apvieno ilglaicīgo efektu (OAT) ar ātro aizsardzību (IAT), ko nodrošina abi iepriekš aprakstītie varianti.

Lobrid

Lobrid ir jaunākās paaudzes dzesēšanas šķidrumi, kuros HOAT hibrīda efekts ir vēl labāk pielāgots un noregulēts konkrētajam pielietojumam. Minerālo inhibitoru līmenis ir samazināts, bet organisko inhibitoru daudzums palielināts, tādējādi radies nosaukums, kas apvieno vārdus “low” un “hybrid”. Minerālie inhibitori, kas tiek izmantoti, bieži tiek norādīti nosaukumā, piemēram: Si-OAT un P-OAT (silikāta vai fosfāta OAT) vai abu kombinācija: PSi-OAT.

Akumulatoru elektroauto un dzesēšana

Siltuma pārvaldība akumulatoru elektroauto (BEV) ir ļoti svarīga – neatkarīgi no tā, vai runa ir par akumulatoru temperatūru, dzinēju vai vadības augstsprieguma elektriskajiem komponentiem. Šim dzesēšanas veidam izšķir divus variantus:

• Tradicionālā akumulatoru bloka dzesēšana;
• Akumulatori, iegremdēti šķidrumā (iegremdēts akumulatoru bloks).

Akumulatori zaudē jaudu, ja tie pārkarst. Ja tie ir pārāk auksti, jauda arī samazinās un tie nelādējas. Pašlaik dominējošais risinājums ir ārēji dzesēts akumulatoru bloks, izmantojot tradicionālus MEG bāzes dzesēšanas šķidrumus. Šādu transportlīdzekļu piemēri ir: Tesla Model S, Audi eTron, Mercedes-Benz EQC un BMW i3.

Ātrās uzlādes tehnoloģija ir viens no galvenajiem virzieniem transportlīdzekļu izstrādē. Ātrā uzlāde potenciāli rada ļoti augstas temperatūras. Tirgū jau ir pieejami transportlīdzekļi, kas sasniedz uzlādes ātrumu līdz 960 km/h (pārrēķinot), un tuvākajā nākotnē tiek solīti ātrumi virs 1400 km/h. Šādus ātrumus var nodrošināt tikai iegremdēti akumulatoru bloki, jo tie labāk kontrolē temperatūru. Šim nolūkam izmantotie šķidrumi vairāk atgādina transformatoru šķidrumus ar daudz zemāku viskozitāti, un tos sauc par “termiskajiem šķidrumiem” vai “dielektriskajiem šķidrumiem”.

Termiskajiem šķidrumiem ir atšķirīgas prasības nekā iepriekš aprakstītajiem dzesēšanas šķidrumiem iekšdedzes dzinējiem – tiem ir jābūt ar augstu uzliesmošanas temperatūru, ugunsdrošiem un nevada elektrību.

Lietošana

Tagad, kad esam iepazinušies ar atšķirībām un attīstības gaitu, rodas jautājums: “Kāpēc ir nepieciešami tik daudzi dažādi dzesēšanas šķidrumi?” Teorētiski ideāls risinājums būtu izmantot visai dzesēšanas sistēmai piemērotāko ilglaicīgo aizsargšķidrumu, taču praksē ir citādi. Dažādi OEM (auto zīmoli) izmanto atšķirīgas pieejas dzinējiem un izmantotajiem materiāliem. OEM noteiktās prasības apstiprinātam dzesēšanas šķidrumam parasti ir definētas specifikācijā, lai nodrošinātu, ka nepieciešamais šķidrums atbilst kādai no iepriekš minētajām tehnoloģijām. Šī iemesla dēļ vienmēr izmantojiet Eurol Eļļas padomdevējs. Šis rīks palīdzēs jums izvēlēties pareizo šķidrumu vai dzesēšanas šķidrumu konkrētajam pielietojumam.

Ja jums ir kādi citi jautājumi, sazinieties ar mums - mūsu speciālisti ar prieku palīdzēs.