Γιατί όχι νερό βρύσης; Γιατί η μακράς διάρκειας ψυκτική ουσία είναι απαραίτητη για την ψύξη του κινητήρα

Ενώ οι αερόψυκτοι κινητήρες βασίζονται στον άνεμο που φυσάει στα πτερύγια, οι υδρόψυκτοι κινητήρες είναι αποτελεσματικοί στην πρόληψη της υπερθέρμανσης το καλοκαίρι και στην προώθηση της θέρμανσης το χειμώνα. Το κλειδί για αυτό είναι το νερό ψύξης στο ψυγείο, αλλά δεν χρησιμοποιείτε νερό βρύσης ως έχει, σωστά; Μπορεί να πιστεύετε ότι οποιοδήποτε υγρό διαχέει τη θερμότητα που παράγεται από τον κινητήρα είναι εντάξει, αλλά το νερό βρύσης μπορεί να έχει απρόσμενες αρνητικές επιπτώσεις και να προκαλέσει σοβαρά προβλήματα στον κινητήρα. Οι αναβάτες που γεμίζουν απλώς το όχημά τους με νερό πρέπει να το αντικαταστήσουν αμέσως με μακράς διάρκειας ψυκτική ουσία.

Το νερό βρύσης διαβρώνει χάλυβα και αλουμίνιο μέσω επαναλαμβανόμενης θέρμανσης και ψύξης.

Οι υδρόψυκτοι κινητήρες έχουν το πλεονέκτημα ότι υπερθερμαίνονται λιγότερο ακόμη και όταν είναι στο ρελαντί ή κινούνται αργά, όταν η ψύξη από τον άνεμο κίνησης δεν αναμένεται, αλλά δεν αρκεί οποιαδήποτε ψυκτική ουσία. Το νερό βρύσης, που ρέει όποτε ανοίγετε τη βρύση, είναι βολικό, αλλά δεν είναι καλή επιλογή για τον κινητήρα.

Δοχείο διαστολής όπου η ψυκτική ουσία εισέρχεται και εξέρχεται από το ψυγείο ως απόκριση στις αλλαγές πίεσης εντός του συστήματος ψύξης. Εάν το υγρό στο δοχείο είναι θολό και καφέ σαν γάλα καφέ, υπάρχει υψηλή πιθανότητα το νερό ψύξης εντός του κινητήρα και του ψυγείου να είναι νερό βρύσης.

Η ψυκτική ουσία που χρησιμοποιείται στο σύστημα ψύξης ενός υδρόψυκτου κινητήρα έχει άλλους ρόλους εκτός από την απλή απομάκρυνση θερμότητας από τους κυλίνδρους και την κυλινδροκεφαλή, που θερμαίνονται κατά την καύση του μείγματος, και την απελευθέρωσή της στον αέρα μέσω του ψυγείου. Το νερό βρύσης υπό ατμοσφαιρική πίεση βράζει στους 100°C, αλλά η θερμότητα που λαμβάνεται από τους κυλίνδρους και τις κυλινδροκεφαλές μπορεί να φτάσει τους 100°C ή υψηλότερη, οπότε εφαρμόζεται πίεση στο σύστημα ψύξης για να αυξηθεί το σημείο βρασμού πάνω από τους 100°C. Η πίεση δεν είναι μηχανικά πιεσμένη, αλλά μάλλον μια βαλβίδα είναι εγκατεστημένη στο καπάκι του ψυγείου που δεν ανοίγει μέχρι η πίεση να υπερβεί την ατμοσφαιρική πίεση για να διατηρείται η πίεση αρκετά υψηλή ώστε να αποτρέπεται ο βρασμός ακόμη και σε θερμοκρασίες άνω των 100℃. Υπάρχει επίσης ένας θερμοστάτης που περιορίζει την ποσότητα της ψυκτικής ουσίας που ρέει στο ψυγείο σε χαμηλές θερμοκρασίες για να επιταχυνθεί η θέρμανση, και μια αντλία νερού ενσωματώνεται για να διασφαλιστεί η ομοιόμορφη κυκλοφορία στο σύστημα ψύξης. Με άλλα λόγια, η ψυκτική ουσία αντλείται από την αντλία νερού μεταξύ του κινητήρα και του ψυγείου, συγκρατείται από τον θερμοστάτη μέχρι να φτάσει στη σωστή θερμοκρασία και κυκλοφορεί ενώ πιέζεται από το καπάκι του ψυγείου. Επομένως, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιείται ένα υγρό με κατάλληλες ιδιότητες στο σύστημα ψύξης. Εάν χρησιμοποιηθεί νερό βρύσης ως ψυκτική ουσία, μπορούν να προκύψουν διάφορα προβλήματα. Το πρώτο είναι ότι το νερό βρύσης περιέχει μεταλλικά στοιχεία όπως ασβέστιο και μαγνήσιο. Αυτά τα συστατικά καταβυθίζονται ως στερεά λόγω επαναλαμβανόμενης θέρμανσης και ψύξης εντός του κινητήρα. Τα ίδια στερεά καταβυθίζονται στη βρύση, αλλά τα στερεά προσκολλώνται στο ψυγείο και στα εσωτερικά τοιχώματα της υδροληψίας εντός του κινητήρα. Τα ιζήματα, γνωστά ως άλατα, εμποδίζουν την αγωγιμότητα της θερμότητας και στενεύουν τα περάσματα ψύξης, μειώνοντας έτσι την αποδοτικότητα ψύξης. Το νερό βρύσης περιέχει επίσης διαλυμένο οξυγόνο και ίχνη χλωρίου, τα οποία μπορούν να επιταχύνουν τη διάβρωση των μετάλλων. Δεδομένου ότι το σύστημα ψύξης του κινητήρα αποτελείται από συνδυασμό διαφορετικών μετάλλων όπως αλουμίνιο, σίδηρος και ορείχαλκος, η διάβρωση μπορεί να οδηγήσει σε υποβάθμιση εντός του ψυγείου, ζημιά γύρω από την αντλία νερού, απόφραξη των περασμάτων ψύξης, σκουριά και άλλα προβλήματα.

Η διάβρωση στο σύστημα ψύξης προκαλεί διαρροή νερού και υπερθέρμανση.

Αμέσως μετά τη διακοπή λειτουργίας του κινητήρα, όταν η θερμοκρασία της ψυκτικής ουσίας είναι υψηλή, η πίεση εντός του συστήματος ψύξης είναι υψηλή και η καυτή ψυκτική ουσία θα εκτοξευτεί όταν ανοιχτεί το καπάκι του ψυγείου, οπότε πρέπει να ανοιχτεί μόνο αφού κρυώσει επαρκώς. Η ελαστική σφράγιση στην πίσω πλευρά του καπακιού έχει επίσης καφέ σκουριά πάνω της.

Αυτό βλέπετε όταν ανοίγετε την τάπα αποστράγγισης της αντλίας νερού. Όταν χρησιμοποιείται νερό βρύσης, τα μεταλλικά μέρη εντός του κινητήρα σκουριάζουν θεαματικά. Ενώ η χρήση LLC μπορεί να απαγορεύεται υπό περιορισμένες συνθήκες, όπως η οδήγηση σε πίστα, είναι απολύτως απαραίτητο να χρησιμοποιείται LLC κατά την οδήγηση σε δημόσιους δρόμους.

Ξέπλυμα του συστήματος ψύξης με έγχυση νερού βρύσης από το πάνω μέρος του ψυγείου. Όταν είναι κρύο, ο θερμοστάτης είναι κλειστός και η ποσότητα νερού που ρέει στην υδροληψία εντός του κινητήρα είναι χαμηλή, οπότε αν θέλετε να πλύνετε επιθετικά την κυκλοφορία του νερού, μπορείτε να το κάνετε με τον θερμοστάτη αφαιρεμένο από τη θήκη του θερμοστάτη.

Ένα πιθανό πρόβλημα που μπορεί να προκύψει όταν χρησιμοποιείται νερό βρύσης ως ψυκτική ουσία είναι η μειωμένη απόδοση ψύξης λόγω διάβρωσης και εναποθέσεων, κάτι που πρέπει να λαμβάνεται ιδιαίτερα υπόψη. Όπως εξηγήθηκε προηγουμένως, επειδή χρησιμοποιούνται διαφορετικά μέταλλα στο σύστημα ψύξης, μπορεί να συμβεί ηλεκτροχημική διάβρωση, ή αλλιώς ηλεκτρολυτική διάβρωση, λόγω διαφορών στο ηλεκτρικό δυναμικό. Το νερό βρύσης είναι αγώγιμο επειδή περιέχει μεταλλικά στοιχεία, τα οποία μπορούν να συμβάλουν σε αυτήν την ηλεκτρολυτική διάβρωση. Καθώς η ηλεκτρολυτική διάβρωση προχωρά, μπορεί να συμβεί διάβρωση εντός των κυλινδροκεφαλών αλουμινίου και των ψυγείων, οδηγώντας σε διαρροή ψυκτικής ουσίας στη χειρότερη περίπτωση. Επιπλέον, η συσσώρευση αλάτων και σωματιδίων σκουριάς στα περάσματα ψύξης μπορεί να μειώσει την αποδοτικότητα ανταλλαγής θερμότητας του ψυγείου και να οδηγήσει σε προβλήματα όπως φθορά του πτερυγίου της αντλίας νερού και των μηχανικών σφραγίδων. Επιπλέον, τα προβλήματα παγετού δεν μπορούν να αγνοηθούν το χειμώνα. Το νερό παγώνει στους 0°C και διαστέλλεται σε όγκο όταν παγώνει. Δεδομένου ότι το σύστημα ψύξης διατηρείται αεροστεγές από το καπάκι του ψυγείου και τον θερμοστάτη, η διαστολή όγκου κατά τον παγετό μπορεί να προκαλέσει ζημιά στο ψυγείο, στο μπλοκ του κινητήρα και στους σωλήνες. Επίσης, αν και πιέζεται από το καπάκι του ψυγείου, το νερό βρύσης έχει χαμηλότερο σημείο βρασμού από τη μακράς διάρκειας ψυκτική ουσία (θα συζητηθεί παρακάτω), οπότε τείνει να βράζει κατά τη λειτουργία υπό υψηλό φορτίο. Όταν το νερό βρύσης βράζει σε ένα κλειστό σύστημα ψύξης και παράγει φυσαλίδες που ονομάζονται σπηλαίωση, προκαλεί μια κατάσταση που ονομάζεται «δάγκωμα αέρα», η οποία μειώνει την αποδοτικότητα κυκλοφορίας και αυξάνει περαιτέρω τη θερμοκρασία του νερού. Ο συνδυασμός αυτών των φαινομένων αυξάνει τον κίνδυνο υπερθέρμανσης.

Επανεξέταση του ρόλου της μακράς διάρκειας ψυκτικής ουσίας που έχει σχεδιαστεί για την ψύξη του κινητήρα

Εάν από την τάπα αποστράγγισης της αντλίας νερού βγαίνει καθαρό νερό, μπορεί να διαπιστωθεί ότι το εσωτερικό του ψυγείου και το εσωτερικό του σωλήνα από τον κάτω σωλήνα του ψυγείου προς την αντλία νερού έχουν καθαριστεί. Ωστόσο, η σκουριά και η βρωμιά εντός του κινητήρα δεν μπορούν να αφαιρεθούν πλήρως όταν ο θερμοστάτης είναι κλειστός.

Τα περιεχόμενα του δοχείου διαστολής αποστραγγίζονται φυσικά επίσης. Τα δοχεία διαστολής από ρητίνη δεν σκουριάζουν και δεν αναπτύσσουν τρύπες, αλλά δεν είναι ασυνήθιστο οι μεταλλικοί σωλήνες να διαβρώνονται και να παρουσιάζουν διαρροές σε παλαιότερα οχήματα.

Θα διαπιστώσετε ότι η εισαγωγή ενός σωλήνα και το ξέπλυμα με νερό βρύσης δεν αφαιρεί όλη τη σκουριά όταν ο θερμοστάτης είναι κλειστός. Εάν το όχημα έχει παραμεληθεί για χρόνια ή ακόμη και το δοχείο διαστολής είναι σαν καφέ γάλα, θέλετε να είστε προετοιμασμένοι και να αφαιρέσετε όλους τους σωλήνες και τα εξαρτήματα γύρω από τον κινητήρα για να τον καθαρίσετε.

Σημειώστε τη σκουριά στη θήκη του θερμοστάτη και στο εσωτερικό του θερμοστάτη. Ακόμη και αν χύνεται νερό βρύσης από το καπάκι του ψυγείου, εφόσον ο θερμοστάτης είναι κλειστός, το νερό βρύσης δεν θα εισέλθει στον κινητήρα. Αν και τα κανάλια ψύξης διαφέρουν από κινητήρα σε κινητήρα, η αφαίρεση του θερμοστάτη και ο καθαρισμός με τη θήκη του θερμοστάτη κλειστή θα βελτιώσει την αποτελεσματικότητα του καθαρισμού της βρωμιάς στην υδροληψία.

Για την πρόληψη αυτών των προβλημάτων, χρησιμοποιείται η LLC (μακράς διάρκειας ψυκτική ουσία). Η LLC αποτελείται κυρίως από αιθυλενογλυκόλη και προπυλενογλυκόλη, στην οποία προστίθενται διάφορα πρόσθετα. Το πιο σημαντικό όφελος της LLC είναι η αντιψυκτική της απόδοση. Αυτό αποδεικνύεται από το γεγονός ότι η LLC ονομάζεται εδώ και πολύ καιρό «αντιψυκτικό». Το συστατικό γλυκόλης μειώνει σημαντικά το σημείο πήξης του νερού, και σε τυπικές συγκεντρώσεις, δεν παγώνει ακόμη και σε θερμοκρασίες κάτω των 30°C υπό το μηδέν. Αυτή η απόδοση είναι αδύνατη με νερό βρύσης. Το σημείο βρασμού είναι επίσης υψηλότερο από αυτό του νερού, οπότε μπορεί να διατηρηθεί σταθερή απόδοση ψύξης ακόμη και σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας. Αυτό που δεν μπορεί να παραβλεφθεί είναι η παρουσία αναστολέων σκουριάς και αναστολέων διάβρωσης που λειτουργούν για τη μείωση της διάβρωσης αλουμινίου, σιδήρου και άλλων υλικών. Επιπλέον, η αντλία νερού έχει σχεδιαστεί για να διατηρεί τη σταθερότητα ολόκληρου του συστήματος ψύξης, συμπεριλαμβάνοντας αντιαφριστικούς παράγοντες που αποτρέπουν τον αφρισμό της LLC που αναδεύεται από το πτερύγιο της αντλίας νερού. Σε σχέση με την αντλία νερού, δρα επίσης ως λιπαντικό για τη μείωση της απώλειας τριβής στη μηχανική σφράγιση, επεκτείνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων. Αυτές οι λειτουργικότητες καθιστούν σαφές ότι το νερό βρύσης και η LLC είναι εντελώς διαφορετικά. Επιπλέον, η LLC δεν είναι απλώς ένα υγρό που δεν παγώνει· παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στην προστασία του συστήματος ψύξης.

Η τακτική αντικατάσταση της LLC διατηρεί την κατάσταση του συστήματος ψύξης.

Ωστόσο, η LLC δεν διατηρεί την απόδοσή της επ' αόριστον, και σταδιακά υποβαθμίζεται με την πάροδο του χρόνου καθώς χρησιμοποιείται. Ο κύριος λόγος για αυτό είναι ότι τα πρόσθετα που περιέχονται στην LLC φθείρονται με την πάροδο του χρόνου. Το εσωτερικό ενός κινητήρα είναι ένα περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας και η ψυκτική ουσία θερμαίνεται και ψύχεται συνεχώς. Σε αυτή τη διαδικασία, οι αναστολείς σκουριάς και οι αναστολείς διάβρωσης υποβαθμίζονται και καταναλώνονται σταδιακά, και η ικανότητά τους να προστατεύουν τις μεταλλικές επιφάνειες μειώνεται. Η συνεχής χρήση υποβαθμισμένης LLC μπορεί να οδηγήσει σε σχηματισμό σκουριάς και λάσπης εντός του ψυγείου και της υδροληψίας, με αποτέλεσμα τη μείωση της απόδοσης ψύξης. Επιπλέον, η σκουριά και η λάσπη μπορούν να προκαλέσουν φθορά στη μηχανική σφράγιση της αντλίας νερού, οδηγώντας σε διαρροή ψυκτικής ουσίας. Για την πρόληψη τέτοιων προβλημάτων, είναι απαραίτητη η αντικατάσταση της ψυκτικής ουσίας κάθε δύο χρόνια για τη γενική LLC, και κάθε λίγα χρόνια ακόμη και για τη μακράς διάρκειας ψυκτική ουσία. Υπάρχουν δύο τύποι LLC: ο ένας είναι ένα προϊόν προσαρμοσμένο στη σωστή συγκέντρωση, και ο άλλος είναι ένα προϊόν του οποίου η αραίωση μπορεί να αλλάξει αυθαίρετα ανάλογα με την ελάχιστη θερμοκρασία ψύχους. Σε κάθε περίπτωση, είναι σημαντικό να χρησιμοποιείται η κατάλληλη ψυκτική ουσία και να αντικαθίσταται τακτικά για τη διατήρηση της απόδοσης ψύξης του κινητήρα και τη διασφάλιση μακροπρόθεσμης αξιοπιστίας.