ضد يخ ، ضد جوش ، ضد زنگ در علم و عمل چگونه انتخاب كنيم ؟ چگونه مصرف كنيم ؟

[P O U R I A]

در فصل سرما استفاده از ضديخ در خودروها افزايش مي يابد و عليرغم استفاده تقريباً همگاني اين مايع، عده اي از مصرف كنندگان آگاهي كافي در مورد ضديخ و چگونگي مصرف آن ندارند. در اين گزارش نكاتي كه براي انتخاب و مصرف ضديخ بايد در نظر گرفت شرح داده شده، ليكن ابتدا ببينيم ضديخ چيست؟

ضديخ ها موادي هستند كه در سيستم هاي خنك كننده و در رادياتورهاي موتورهاي احتراق داخلي براي حصول اطمينان از جريان داشتن مايع در درجات كم حرارتي به منظور جلوگيري از خسارت ناشي از تشكيل يخ به كار برده مي شود. ضديخ سيالي است كه از تركيب يك سيال پايه با نام اتيلن گليكول (Ethylene Glycol) و مواد افزودني به منظور جلوگيري از خوردگي، زنگ زدگي، كف كردن و بهبود كيفيت، آب و رنگ تشكيل شده است. به طور كلي اجزاي تشكيل دهنده مايعات خنك كننده موتور عبارتند از: سيال پايه، بازدارنده هاي خوردگي، مواد ضد كف، آب و رنگ مخصوص. وظيفه اصلي ضديخ، جلوگيري از خوردگي در اجزاي موتور است، علاوه بر اين ضديخ همزمان با دفع حرارت توليد شده، تعادل حرارتي را در كل موتور برقرار مي كند. به بيان ساده تر از يخ زدگي يا جوش آوردن موتور در فصل سرد و گرم سال جلوگيري مي كند. ضديخ همچنين ظرفيت حرارتي آب را افزايش مي دهد. از طرفي در ضديخ تركيباتي وجود دارد كه از تشكيل رسوبات ناشي از املاح موجود در آب در داخل موتور و رادياتور جلوگيري مي كنند.



رسوبات ناشي از آب، تركيدن موتور
در گذشته بيشتر از آب خالص براي انتقال حرارت داخلي موتور به رادياتور استفاده مي شد كه مشكلاتي را در بر داشت. با توجه به نقطه انجماد آب (صفر درجه سانتيگراد) و نقطه جوش آب (يكصد درجه سانتيگراد)، آب در دماهاي بسيار كم و يا بسيار زياد كاربرد خود را به عنوان مايع خنك كننده از دست مي دهد و از طرف ديگر قطعات آلومينيومي بدنه موتور در شرايط كاركرد موتور به اندازه اي گرم مي شود كه مشكل خوردگي به وجود مي آيد. استفاده از آب خالص باعث رسوب ناشي از املاح موجود در آب برروي محل هاي خورده شده در رادياتور مي شود و از نمايان شدن اين نقاط جلوگيري مي كند. براي جلوگيري از يخ زدن آب داخل موتور و رادياتور در هواي سرد زمستان و يا جوش آوردن در فصل تابستان كه موجب خسارت زيادي در موتور و رادياتور مي شود از ضديخ استفاده مي شود. جنس ضديخ بايد به گونه اي تهيه شود كه اثر نامطلوب بر روي قطعات ياد شده را نداشته باشد. محلول ضديخ در سيستم خنك كننده از منجمد شدن مايع موجود در سيستم جلوگيري و بلوك سيلندر را از خطر تركيدن محافظت مي كند.
نكته بسيار مهم اين است كه ضديخ را نبايد فقط در فصل سرد سال استفاده كرد، بلكه بايد در تمام طول سال و آن هم به دليل اهميت حفظ موتور از خوردگي، مورد استفاده قرار داد. نتيجه اينكه مهم ترين وظيفه ضديخ، محافظت از خوردگي در موتور، بخصوص در فصل هاي گرم سال است. پس بايد به خاطر داشته باشيم كه وجود ضديخ در موتور در تمام طول سال اهميت بسيار زيادي براي حفظ دوام موتور دارد. لذا توليد كنندگان اين تركيب شيميايي نام »ضديخ- ضدجوش- ضد زنگ« را براي اين محصول انتخاب كرده اند.



ضديخ ها از نظر كيفي به دو دسته اصلي تقسيم مي شوند:

- ضديخ هاي با پايه معدني : كه عمده ترين نوع ضديخ موجود در بازار و پرمصرف ترين آن است و زمان كاركردشان در موتور حداكثر دو سال است.

- ضديخ هاي پايه آلي: كه به واسطه نوع مواد افزودني مورد استفاده در آنها، داراي طول عمر طولاني تري نسبت به ضديخ هاي معدني هستند.
اين زمان كاركرد ضديخ ها در موتور سه سال است.

 

[P O U R I A]

انتخاب ضديخ
مشابه هر تركيب شيميايي ديگر، ضديخ از عناصر و مواد گوناگوني تشكيل يافته است كه با گذشت زمان و محدوديت هاي زيست محيطي و قوانين وضع شده در اين زمينه، روز به روز شرايط سخت تري براي توليدكنندگان اين تركيب به وجود مي آيد. امروزه فرآورده »ضديخ، ضدجوش« توليدكنندگان معتبر، عاري از فلزات سنگيني همچون باريم و تركيبات مضري از قبيل بوراكس مي باشد كه مصرف كنندگان در هنگام خريد بايستي به اين نكات به دقت توجه داشته باشند. مي توان گفت كه نوع خنك كننده قابل استفاده براساس نوع نيازمندي سازندگان تجهيزات اصلي (OEMs) تعيين مي شود.
اغلب ضديخ هاي موجود، پايه اتيلن گليكول و پروپيلن گليكول دارند و از اين لحاظ طبقه بندي خاصي از نظر نوع تركيبات وجود ندارد و تنها از نظر درصد تركيبات، تفاوت هايي در انواع ضديخ وجود دارد. ضديخ مايعي است سمي و چون منو اتيلن گليكول به خودي خود بي رنگ و بي بو است، در طول فرآيند توليد به آن رنگ مخصوص اضافه مي شود تا به اين ترتيب ضديخ از مايعات مشابه مانند آب قابل تشخيص شود. منو اتيلن گليكول به دليل دارا بودن OH در ساختمان خود به راحتي در آب حل مي شود و بر اثر مرور زمان دو فازي نمي شود. منو اتيلن گليكول به شدت خورنده است و در دماي بالا نزديك سيلندر و حتي در داخل رادياتور مي تواند ايجاد خوردگي، سوراخ و پوسيدگي كند، به همين دليل از مواد ضدخوردگي (Anti Oxidant) در آن استفاده مي كنند تا در مقابل اكسيد شدن فلزات مختلف موجود در طول مسير جريان آب خنك كننده، مقاومت ايجاد كند. اين مواد به طور كلي به دو دسته آلي و غيرآلي تقسيم مي شوند. مواد آلي شامل آمين ها، آميدها، بنزوات ها، مركاپتان ها، تري آزول ها و مواد غيرآلي شامل بورات ها، نيترات ها، فسفات ها، سيليكات ها و كربنات ها مي باشند. اين مواد باز دارنده مرغوبيت، محصول توليد شده را به شدت تحت تاثير قرار مي دهد.
با پيشرفت علم، براي حفاظت از موتور تكنولوژي هاي متفاوتي در ساخت خنك كننده ها در برابر خوردگي ارايه شده است. وجود مشكلاتي مانند سختي بالاي آب، توليدكنندگان را ملزم به توليد خنك كننده هايي فاقد تركيبات فسفر كرده است. زيرا كلسيم و منيزيم موجود در آب سخت، با بازدارنده هاي فسفاته واكنش داده و فسفات منيزيم و يا كلسيم توليد مي كنند كه معمولاً به صورت رسوب بر روي بدنه داغ موتور نشست مي كنند و اين امر باعث اتلاف حرارت و يا ايجاد خوردگي مي شود.



ساختار اروپايي و آسيايي ضديخ
امروزه در اروپا با حذف تركيبات فسفاته، خنك كننده هايي حاوي اكسيدهاي غيرآلي مانند سيليكات و كربوكسيلات ها ساخته شده است. كربوكسيلات ها بواسطه انجام واكنش هاي شيميايي داخلي با قرارگرفتن برروي سطوح، مانع از خوردگي مي شوند.
تكنولوژي كه در آن از اختلاط كربوكسيلات ها و سيليكات ها استفاده مي شود به نام تكنولوژي پيوندي (هيبريدي) شناخته شده است، زيرا تركيبي است از تكنولوژي آلي (كربوكسيلات ها).
در آسيا، مشكل سازگاري واشر پمپ آب و خاصيت ضعيف انتقال حرارت باعث شد كه استفاده از خنك كننده هاي حاوي سيليكات ممنوع شود و بجاي آن از مخلوط كربوكسيلات ها و فسفات ها استفاده شود. ساخت اين نوع از خنك كننده ها نيز از طريق تكنولوژي هيبريدي انجام مي شود كه با نوع اروپايي اش (مخلوط كربوكسيلات ها و سيليكات ها) متفاوت است. اين محصولات در رنگ هاي متفاوتي مانند قرمز، نارنجي، سبز و... در بازار موجود است. خنك كننده هاي بر پايه كربوكسيلات ها داراي طول عمر بالاتري هستند و ساخت اين محصولات به عنوان تكنولوژي برتر در اروپا و آسيا شناخته شده است. اين محصولات داراي محبوبيت بين المللي بوده و در فاصله زماني تعويض طولاني، به خوبي از موتور در برابر خوردگي حفاظت مي كنند. در واقع حفاظت موتور در برابر خوردگي به واسطه خنثي كردن اسيد هاي كربوكسيليك و تبديل آنها به كربوكسيلات تامين مي شود، زيرا تمام خنك كننده ها در شرايط خنثي يا دامنه PH و قليايي (حدود7 يا بالاتر) عمل مي كنند. استفاده از كربوكسيلات ها در تركيبات خنك كننده داراي مزاياي قابل توجهي است كه عبارتند از:

- حفاظت بهتر از آلومينيوم در دماهاي بالا
- انتقال بهتر از حرارت و كارآيي بهينه بر روي سطوح داغ موتور و لوله هاي رادياتور
- افزايش طول عمر سيال خنك كننده

به طور كلي تجزيه خنك كننده ها زماني كه تمام اتيلن گليكول به مواد اوليه اش اسيد گليكوليك و اسيد فرميك تبديل شود ادامه مي يابد. اين مدت زمان در موتورهايي كه در دماهاي بالا كار مي كنند و يا حجم هواي وارد شده به سيستم خنك كننده زياد است، بسيار سريعتر اتفاق مي افتد. با آزمايش PH مي توان PH سيال را بدست آورد. در بيشتر اين سيالات مي بايست ميزان PH، بيشتر از عدد7 باشد ولي در برخي از آنها اگر ميزان PH بيشتر از عدد5/6 باشد نيز قابل قبول است. محصولات حاصل از تجزيه گليكول به صورت اسيدي هستند و باعث افت PH مي شوند كه پديده خوردگي را با خود به همراه دارد. سرعت تجزيه خنك كننده ها با بكارگيري عوامل بازدارنده با طول عمر بالا، كندتر شده و اطمينان از عملكرد درست تجهيزات زياد مي شود.



استانداردها

براساس استانداردهاي بين المللي و استاندارد ملي ايران انواع خنك كننده موتور را مي توان به اين شرح برشمرد:
- مايعات خالص بر پايه اتيلن گليكول
- مايعات خالص بر پايه پروپيلن گليكول
- مايعات از پيش رقيق شده، آماده مصرف بر پايه اتيلن گليكول (50 درصد حجمي)
- مايعات از پيش رقيق شده، آماده مصرف برپايه اتيلن گليكول (50 درصد حجمي)



مايعات خنك كننده مناسب موتور لازم است ويژگي هاي زير را دارا باشند:

- اين مايعات بايد قادر به پايين آوردن نقطه انجماد آب تا حداقل دماي ممكن در فصل زمستان باشند.
- بايد از نظر شيميايي و كاركرد پايداري كافي داشته باشند.
- از نقطه جوش بالايي برخوردار بوده و در درجه حرارت بالا، رسوب نكنند.
- روي لاستيك هاي مصرفي در سيستم، اثر نامطلوب نداشته باشند.
- حرارت را به خوبي منتقل كرده و هيچگونه اثر نامطلوبي روي تبادل حرارتي در سيستم خنك كننده نداشته باشند.
- داراي كمترين اثر سمي باشند.
- آتشگير نباشند.
- بوي نامطلوب نداشته باشند.
- ضريب انبساط پايين داشته باشند.
- در دماهاي پايين گرانروي كم و قابل قبول داشته باشند.
- بيشترين حفاظت را در برابر خوردگي فلزات مورد استفاده در سيستم خنك كننده داشته باشند.
- روي بدنه خودرو اثر نامطلوب نداشته باشند.



مواردي كه هنگام استفاده از ضديخ بايد به آن توجه داشته باشيم عبارتند از:
- عمر مفيد ضديخ برحسب زمان و شرايط كاري متغير است. زمان مناسب تعويض ضديخ دو سال توصيه مي شود.
- رنگ ضديخ ربطي به كيفيت آن ندارد و سازندگان براي مشخص كردن محصولات خود از رنگ هاي گوناگوني استفاده مي كنند.
- همرنگ بودن ضديخ ها دليلي بر كيفيت يكسان آنها نيست، بنابراين از مخلوط كردن آنها بايد جداً اجتناب كرد.
- اگر عمل مخلوط سازي به نسبت يك به يك با آب صورت گيرد، ضديخ - ضدجوش تا دماي37- درجه سانتيگراد نقطه انجماد مخلوط را پايين خواهد آورد.
- در مورد رقيق سازي بايد به دستورالعمل سازندگان توجه كرد. اگر غلظت ضديخ بيشتر از مقدار توصيه شده باشد، امكان خرابي واترپمپ و افزايش خوردگي وجود دارد. همچنين اگر غلظت ضديخ كمتر از حد توصيه شده باشد، موجب افزايش نقطه انجماد و يخ زدن آن در مجاري سيستم رادياتور مي شود.
- توجه كنيد كه كيفيت آب استفاده شده در رقيق سازي ضديخ، مهم است. حتي المقدور بايد از آب با املاح كم استفاده كرد.
- سطح سيال بايد به طور دايم كنترل شود تا از ميزان مشخص شده كمتر نباشد.
- ضديخ ها معمولاً كف توليد نمي كنند. مشاهده كف مي تواند به علت وارد شدن هوا به سيستم و سوراخ شدن بخش مكش واترپمپ باشد. در اين صورت بايد رادياتور را كاملاً تخليه كرده و تمامي لوله هاي رابط، واشرها، بست ها و ترموستات را بررسي و نسبت به تعمير قطعات معيوب اقدام كرد.
- پيش از افزودن ضديخ به سيستم خنك كننده بايد از سلامت و كارآيي قسمت هاي مختلف سيستم خنك كننده مانند ترموستات، پمپ آب، شلنگ لاستيكي و درب رادياتور مطمئن شد. با بازكردن بست اتصال خروجي از ترموستات و شلنگ لاستيكي بايد تمام مسير گردش ضديخ، با آب يا محلول هاي ويژه شسته و تميز شود. بدنه بيروني رادياتور به وسيله برس پلاستيكي نرم با محلول آب و صابون شسته مي شود تا عبور هوا از ميان پره هاي رادياتور بهتر انجام شود.



معمولاً كارهاي زير در اول هر بهار و پاييز بايد انجام شود:
- غلظت ضديخ- ضدجوش را كنترل كنيد كه از حداقل ضروري (متناسب با تغييرات دماي هوا) كمتر نباشد.
- اندازه و شرايط ضديخ را بررسي نماييد. در صورت كثيف بودن يا داشتن مواد ناشي از زنگ زدن فلزات آن را عوض كنيد.
- دستگاه را براي اطمينان از عدم وجود نشتي، تحت فشار (ترجيحاً وقتي ضديخ سرد است) آزمايش كنيد.
- در پوش و لوله متصل به در پوش رادياتور را بازرسي كنيد.
- لوله ها را بازبيني كرده و محل اتصال لوله ها را محكم كنيد.
- تسمه پروانه ها را از لحاظ سالم بودن و كشش صحيح، كنترل كنيد.
- در صورتي كه دماي آب رادياتور بيش از حد گرم يا سرد مي شود، ترموستات را كنترل كنيد.
نكته: آب مصرفي جهت رقيق سازي مايع خنك كننده بايد سختي كمي داشته تا رسوب نگيرد. هر1000 كيلومتر يا
هفته اي يك بار بايد سطح سيال خنك كننده بازديد شود. زمان تعويض سيال خنك كننده در شرايط عادي معمولاً سالانه و يا پس از طي مسافت 30000 كيلومتر است، اما زمان هاي تعويض سيال در شرايط سخت رانندگي و بسته به شرايط، انجام مي شود. شرايط سخت عبارتند از: بكسل كردن، يدك كشيدن كمپ، استفاده از باربند در مسافت هاي طولاني، حركت در جاده هاي نمك پاشيده شده، خاكي، غبارآلود، طي كردن مكرر مسافت هاي كوتاه (كمتر از8 كيلومتر در هر نوبت رانندگي)، طي كردن مسافت هاي طولاني با سرعت هاي يكنواخت و پايين و دوره طولاني عدم استفاده از خودرو.



ضديخ موتورهاي ديزلي
سيستم هايي كه با سوخت ديزل كار مي كنند، تحت بار بيشتر، مدت كاركرد بالاتر و نوع خاصي از آب بندها هستند كه شرايط متفاوتي را نسبت به سيستم هاي بنزيني ايجاد مي كنند، لذا در بخش هاي گوناگون نظير سيستم خنك كننده و سيال ضديخ آنها نيز تفاوت هايي وجود دارد. انتظار مي رود عمر عملياتي يك موتور ديزل،4 تا5 برابر بيشتر از يك موتور بنزيني باشد. همچنين نسبت ناخالص وزن وسيله نقليه به توان موتور برحسب اسب بخار در موتورهاي ديزلي5 تا8 برابر خودروهاي سبك است. اين نسبت موجب مصرف سوخت بيشتر و حرارت بالاتر موتور خواهد شد و نياز به سيستم خنك ساز با قدرت بيشتري را دارا است. اغلب سيالات خنك كننده موجود، براي خودروهاي سواري سبك فرموله شده اند و با توجه به موارد ذكر شده، خودروهاي سنگين نياز به ضديخ ويژه اي، متناسب با سيستم موتور و رادياتور خود دارند. جديدترين سيال خنك كننده طراحي شده مخصوص خودروهاي ديزلي سنگين، داراي خصوصيات زير هستند:
- افزودن اندكي سيليكات به پايه گليكول
- استفاده از مواد افزودني ويژه براي جلوگيري از خوردگي آب بندها
- استفاده از مواد افزودني با نيترات كم به منظور جلوگيري از جوش خوردن قطعات به يكديگر (انتقال بهتر حرارت)
- داراي تركيبات Surfactant براي جلوگيري از پوشاندن سطح سيستم خنك كننده با مقادير اندك روغن و افزايش انتقال حرارت.

در پايان يادآور مي شود ضديخ، ضدجوش، ضدزنگ يكي از محصولات معتبر شركت نفت پارس است كه از استانداردهاي ملي و بين المللي تاييد شده برخوردار مي باشد.