مایع خنک کننده موتور و کاربرد آن
موتور جزء اصلی خودرو به حساب می آید که به دلیل انفجارهای مداوم سوخت در داخل سیلندرهای آن به شدت داغ می شود. دمای بالای موتور در صورت عدم کنترل به قطعات مختلف آسیب می رساند و در نهایت موتور خودرو را از کار می اندازد. برای کاهش دما از مایع خنک کننده موتور استفاده می شود. این مایع همراه با آب در سیستم خنک کننده جریان می یابد و دمای قطعات موتور را کاهش می دهد. اما وظیفه مایع خنک کننده تنها خنک کردن موتور و کاهش دمای آن نیست.
خنک کننده موتور
آب یک ماده حیاتی است که خواص زیادی دارد. این ماده در دمای بالا می جوشد، در دمای پایین جامد و یخ می زند و در صورت تماس مداوم با هر چیزی باعث سایش و خوردگی می شود. اگرچه وجود آب برای خنک کردن موتور ضروری است، اما به تنهایی نمی تواند با دمای بالای موتور مقابله کند. آب همچنین باعث زنگ زدگی قطعات فلزی و تغییر ماهیت آن در زمستان می شود. از این رو، آب با ماده دیگری به نام ضد یخ ترکیب می‌شود. ضد یخ خاصیت ضدخورندگی دارد و از کاهش یا افزایش دمای آب جلوگیری می‌کند.
بنابراین، مایع خنک کننده موتور ترکیبی از آب و ضدیخ است که موجب کاهش و تنظیم دمای موتور می‌شود. مایع خنک کننده موتور ماشین در تابستان مانع جوش آمدن آب و در زمستان مانع یخ زدن آب شده و از خوردگی قطعات سیستم خنک‌کننده موتور جلوگیری می‌کند.
اهمیت مایع خنک کننده موتور
موتور ماشین از قطعات مختلفی تشکیل شده است که حین فعالیت، دمای آنها به شدت بالا می‌رود. اگر جلوی افزایش دمای موتور گرفته نشود، قطعات آن در مدت زمان بسیار کوتاهی تغییر شکل داده و دفرمه می‌شوند. ایجاد کوچک‌ترین نقصی در موتور باعث کاهش اثربخشی و در نهایت از کار افتادن آن می‌شود. البته افزایش مداوم دمای موتور نتیجه‌ای غیر از انفجار به همراه نخواهد داشت.
بنابراین موتور و قطعات آن می‌بایست به‌طور دائم خنک شود و دمای آنها کاهش پیدا کند. وظیفه خنک‌سازی موتور بر عهده مایع خنک کننده است. این مایع به محض روشن شدن ماشین، در سیستم خنک‌کننده به جریان می‌افتد و گرمای موتور را به خود جذب می‌کند.
وظایف مایع خنک کننده خودرو
مایع خنک‌کننده در موتور وظیفه کاهش و تنظیم دمای آب را بر عهده دارد. این مایع از طریق سیستم خنک‌کننده بین قطعات موتور می‌چرخد و با جذب گرما، از بروز نقص و دفرمه شدن آنها جلوگیری می‌کند.
مایع خنک‌کننده موتور خودرو همچنین خاصیت ضدخورندگی دارد و از بخش‌های فلزی موتور و سیستم خنک کننده (رادیاتور) محافظت می‌کند. به عبارت دیگر، مایع خنک کننده مانع واکنش دهی آب با قسمت‌های فلزی و در نتیجه خوردگی و زنگ‌زدگی آنها می‌شود.
اما این مایع یک خاصیت مهم دیگر نیز دارد و به سبب همین خاصیت، نقش مهمی دیگری را در خودرو ایفا می‌کند. مایع خنک کننده موتور که ترکیبی از آب و ضد یخ است، خاصیت روان‌کاری نیز دارد و قسمت‌های متحرک همچون واشر سرسیلندر، پمپ آب، سیلندر و… را چرب می‌کند تا از سایش و فرسودگی آنها جلوگیری شود.
ویژگی مایع سیستم خنک کننده
مایع سیستم خنک کننده موتور، ترکیبی از آب و ضد یخ است و به سبب این ترکیب، ویژگی‌های کاربردی برای حفظ سلامت موتور را دارد.
نقطه انجماد پایین
آب در دمای صفر درجه یخ می‌زند، ولی در ترکیب با ضد یخ، نقطه انجماد آن به طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. نقطه انجماد مایع خنک کننده موتور ماشین معمولا منفی ۴۰ درجه است.
نقطه جوش بالا
آب در دمای ۱۰۰ درجه به جوش می‌آید و تبخیر می‌شود، ولی در ترکیب با ضدیخ که نقطه جوش بسیار بالاتری دارد، می‌تواند تا ۲۷۰ درجه سانتیگراد را تحمل کرده و حالت مایع خود را حفظ کند.
جلوگیری از خوردگی
مایع خنک کننده موتور علاوه بر نقطه انجماد پایین و نقطه جوش بالا، اثر ضدخوردگی داشته و از زنگ زدن قطعات فلزی موجود در سیستم خنک کننده و موتور جلوگیری می‌کند.
مزایای مایع خنک کننده
فواید و مزایای استفاده از مایع خنک کننده موتور را می‌توان در موارد زیر خلاصه کرد.
- جلوگیری از یخ زدن آب در زمستان
- جلوگیری از جوش آمدن آب
- جلوگیری از زنگ‌زدگی و خوردگی قطعات موتور و سیستم خنک کننده
- جلوگیری از سایش قطعات لاستیکی و پلاستیکی موتور
- کاهش الکترولیز ناشی از خوردگی
بررسی سطح مایع
مخزن مایع خنک کننده موتور خودرو دارای نشانگرهایی است که حداقل و حداکثر سطح مایع خنک کننده را نشان می‌دهد. هنگامی که ماشین خاموش و سیستم سرد است، می‌توانید مخزن را بررسی کنید و اگر سطح مایع خنک کننده از حد تعیین‌شده بالا یا پایین‌تر بود، تنظیم آن را تنظیم کنید.
ترکیبات مایع خنک کننده
همان‌طور که بارها گفته شد، مایع خنک کننده موتور تنها آب نیست و با ضد یخ قاتى شده تا نقطه جوش آن بالا و نقطه انجماد آن پایین بیاید و آسیبی به بخش‌های مختلف سیستم خنک کننده و موتور وارد نکند. ترکیبات مایع خنک کننده موتور شامل موارد زیر می‌شوند.
آب
آب، بهترین ماده برای انتقال حرارت است، ولی برای جلوگیری از تبخیر و انجماد آن در سیستم خنک کننده موتور، با ضدیخ ترکیب می‌شود. در حقیقت مایع خنک کننده موتور ترکیبی از آب و ضدیخ است که در برابر جوشیدن و یخ‌زدگی مقاومت می‌کند. این مایع معمولا به نسبت ۵۰:۵۰ یا ۴۰:۶۰ شامل آب و ضدیخ می‌شود.
اتیلن گلیکول
گلیکول نام سیال اصلی در ترکیبات ضدیخ است و معمولا دو گلیکول اصلی به عنوان خنک کننده به آب اضافه می‌شوند؛ اتیلن گلیکول و پروپین گلیکول. البته مایعات مبتنی بر اتیلن گلیکول مزیت و اثربخشی بیشتری از خود نشان می‌دهند. اتیلن گلیکول یا به اختصار MEG، یک ترکیب سمی، بی‌رنگ، بی‌بو و شیرین‌مزه است. بنابراین باید از دسترس بچه‌ها و حیوانات خانگی دور نگه داشته شود.
افزودنی های ضدخوردگی
علاوه بر آب و ضد یخ، افزودنی‌های دیگری نیز در مایع وجود دارد که برای جلوگیری از سایش و خوردگی اجزای مختلف سیستم خنک کننده و موتور به مایع خنک کننده اضافه شده‌اند. این افزودنی‌ها عبارت‌اند از بافرهای PH، مواد ضد رسوبی، پایدارکننده‌های سیلیکات، ضدکف و غیره.
اجزای سامانه خنک کننده موتور
مایع خنک کننده موتور ماشین در سیستم خنک‌کننده به گردش درمی‌آید و دمای قطعات مختلف را کاهش می‌دهد. اما سیستم خنک کننده موتور از چه اجزایی تشکیل شده و عملکرد آن چگونه است؟
سامانه خنک کننده موتور شامل رادیاتور و کلاهک تنظیم فشار، ترموستات، پمپ آب، پروانه خنک کننده، مخزن مایع خنک کننده موتور و چندین شیلنگ می‌شود. مایع خنک کننده در این سیستم در حال گردش است و گرمای موتور و از افزایش دمای موتور و قطعات آن جلوگیری می‌کند، اما چگونه؟
با روشن شدن ماشین، سیستم خنک کننده نیز فعال می‌شود. مایع خنک کننده از طریق پمپ وارد موتور می‌شود و گرمای آن را جذب می‌کند. پس از اینکه مایع به اندازه کافی گرما جذب کرد، به وسیله ترموستات به سمت رادیاتور هدایت می‌شود. رادیاتور دمای مایع خنک کننده موتور را کاهش می‌دهد. برخی رادیاتورها یک پروانه اضافی دارند که با انتقال حرارت مایع خنک کننده موتور ماشین به اطراف، سرعت خنک شدن مایع را بیشتر می‌کنند. پس از اینکه دمای مایع خنک کننده کاهش پیدا کرد، دوباره به سمت موتور هدایت می‌شود.
رنگ مایع خنک کننده
رنگ مایع خنک کننده معمولا سبز و آبی است. ولی با پیشرفت تکنولوژی و دسترسی به اسیدهای ارگانیک و هیبرید، ضدیخ‌ها دارای طیف رنگ‌های مختلف شده‌اند. در نتیجه، مایع خنک کننده نیز با رنگ‌های مختلف عرضه می‌شود که از جمله آنها می‌توان به نارنجی، زرد، صورتی و قرمز اشاره کرد.
ارتباط رادیاتور با خنک کننده
آب داغ از سوی موتور به سمت رادیاتور فرستاده می‌شود تا سرد شده و دوباره برای خنک‌سازی وارد موتور شود. رادیاتور، مهم‌ترین بخش سیستم خنک کننده به حساب می‌آید که با چرخش مایع خنک کننده در قلب خود و بهره‌گیری از باد و پروانه خنک کننده، دمای آن را کاهش می‌دهد.
تفاوت ضد یخ با مایع خنک کننده
مایع خنک کننده موتور ماشین، معمولا ترکیب ۵۰-۵۰ از آب و ضد یخ است و با ضدیخ خالص فرق دارد. ضد یخ به تنهایی نمی‌تواند به عنوان مایع خنک کننده مورد استفاده قرار گیرد، چون آسیب جدی به موتور وارد می‌کند. ضدیخ می‌بایست با آب ترکیب شود تا به درستی کار کند.
عملکرد مایع خنک کننده موتور
مایع خنک کننده موتور در سامانه خنک کننده در حال گردش است و هنگامی که به موتور می‌رسد، گرمای قطعات آن را به خود جذب می‌کند. اگرچه مایع خنک کننده در موتور نقطه جوش بالایی دارد، اما وقتی گرمای آن به حد خاصی رسید، ترموستات وارد عمل می‌شود و مایع را به سمت رادیاتور انتقال می‌دهد تا گرمای خود را از دست داده و سرد شود. پس از خنک شدن، مایع خنک کننده دوباره به سمت موتور می‌آید و آن را خنک می‌کند.
