Sezon zimowy wielu kierowcom kojarzy się z problemami. Pokryte lodem i szronem szyby, zatkane lodem dysze spryskiwaczy, zablokowane przez lód drzwi. Przed laty był jeszcze jeden powód do obaw, prawdopodobnie największy: krzepnięcie wody w układzie chłodzenia i w konsekwencji rozsadzenie bloku silnika oraz chłodnicy. Przyczyną tych obaw są specyficzne właściwości fizyczne wody.
Gdybyśmy mieli wskazać najlepszy czynnik chłodzący dla silnika, wybór powinien paść na czystą, destylowaną wodę, która ma dużą pojemność cieplną, jest tania, a jej ubytki można łatwo uzupełniać. Te zalety przeważają, dopóki temperatura nie spadnie do około 4°C. Poniżej tej wartości woda zachowuje się inaczej niż większość związków chemicznych, które w miarę obniżania temperatury zmniejszają swoją objętość w każdym zakresie temperatur. Woda ochłodzona do temperatury 4°C zwiększa swoją objętość i proces ten trwa, dopóki temperatura nie osiągnie wartości 0°C i cała nie przejdzie w stały stan skupienia. Siły działające wtedy na ścianki naczynia wypełnionego wodą są tak duże, że wiele przedmiotów kruszy się i pęka. Dotyczy to bloków silników, sztywnych przewodów, chłodnic, ale także kaloryferów, kotłów i rur w nieużywanych i nieogrzewanych budynkach.
Dawniej niejeden samochód lądował w warsztacie z takimi uszkodzeniami po tym, jak kierowcy albo operatorzy po skończonej pracy odstawili sprzęt do nieogrzewanej wiaty i nie spuścili wody z instalacji. Istniało rozwiązanie równie proste, co niedostępne: płyn do układu chłodzenia o obniżonej temperaturze krzepnięcia. Dzisiaj to standard, lecz w latach 80. i wcześniej taki płyn był bardzo trudno dostępny.
Jak działają płyny o obniżonej temperaturze krzepnięcia?
Przede wszystkim trzeba podkreślić, że płyny „niezamarzające” nie istnieją. Każda ciecz przejdzie w stały stan skupienia, jeśli tylko wystarczająco obniżymy temperaturę. Zanim to jednak nastąpi, jej gęstość będzie zauważalnie rosła. Wypadałoby mówić o płynach o obniżonej w stosunku do wody temperaturze krzepnięcia. Ten efekt można uzyskać, dodając do wody substancje obniżające temperaturę krzepnięcia albo całkowicie zastępując wodę związkami chemicznymi, które krzepną w temperaturze znacznie poniżej 0°C.
Idealny płyn chłodzący powinien mieć następujące właściwości:
- jak najniższą temperaturę krzepnięcia,
- jak najwyższą temperaturę wrzenia,
- zdolność do odebrania dużej ilości ciepła przy relatywnie niewielkiej objętości układu chłodzenia,
- działanie antykorozyjne wobec materiałów zastosowanych w układzie chłodzenia,
- akceptowalną cenę.
Powinien on być także obojętny dla środowiska naturalnego.
W rzeczywistości bardzo trudno byłoby pogodzić wszystkie te cechy, poszukuje się więc kompromisów. Najczęściej stosuje się płyny będące mieszaninami wody oraz glikolu propylenowego lub etylenowego. W ten sposób udaje się uzyskać akceptowalny zakres temperatury pracy i zadowalającą pojemność cieplną. Niestety, płyny te są toksyczne dla wielu organizmów i nie wolno ich wprowadzać do środowiska. Powinny być zbierane w warsztatach i utylizowane przez przedsiębiorstwa dysponujące odpowiednią technologią. Zbiórka i przekazanie odpadów powinny być udokumentowane zgodnie z obowiązującymi przepisami.
Fot. Getty Images
Napisz komentarz: