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:
- 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.
- Вторым негативным свойством воды является ее способность к отложению накипи внутри системы охлаждения, из-за чего снижается теплообмен и эффективность охлаждения падает.
- 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.
- 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.
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.
Рис. 2. Вид пластины, находившейся в кипящей проточной воде
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:
- О. В. Агейкина, кандидат химических наук, доцент С. А. Голянская, старший преподаватель // Определение и устранение жесткости воды. — 2019.
- Рассел Джесси Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания; Книга по Требованию — Москва, 2013. — 946 c.
- https://habr.com/ru/post/533476/
