اهمیت استفاده از ضدیخ مناسب در خودرو

1 مقدمه

اکثر سیستم های خنک کننده خودروهای سواری و سنگین دارای یک سیال هستند که با گردش در اطراف موتور، بخش اعظم گرمای ایجاد شده را جذب و به بیرون منتقل می سازند. ساده ترین، ارزان ترین و در دسترس ترین سیال شناخته شده، آب است.

اما به دلایلی چند از جمله محدودیت استفاده در دماهای خاص (عموماً بین 5 تا 60 درجه سانتی گراد) و ایجاد زنگ زدگی در قطعات فلزی، این سیال به تنهایی پاسخگوی نیاز سیستم نبوده و نقاط ضعف آن به طریقی بایستی جبران شود.

در سیستم های خنک کننده، مخلوطی یکسان از آب و ماده ضدیخ با فرمولاسیون شیمیایی خاص استفاده می شود که علاوه بر پایین آوردن دمای انجماد سیال تا 37- درجه سانتی گراد، موجب افزایش نقطه جوش تا 108 درجه سانتی گراد و نیز جلوگیری از خوردگی و زنگ زدگی می شود. لذا برخی از تولید کنندگان این ترکیب شیمیایی نام (ضدیخ- ضدجوش- ضد زنگ) را برای محصول خود انتخاب می نمایند. البته ضدیخ- ضدجوش- ضدزنگ آصامکو با تکیه بر دانش روز دنیا توانایی دستیابی به پکیج ضدخوردگی عالی و همچنین با داشتن ویژگی منحصر به فرد خود در پایین آوردن نقطه ی انجماد تا 45- درجه سانتی گراد و افزایش نقطه ی جوش خود تا  111 درجه سانتی گراد یکه دار میدان در بین برندهای معروف ضدیخ-ضدجوش می باشد. 

 

مشابه هر ترکیب شیمیایی دیگر، ضدیخ از عناصر و مواد گوناگونی تشکیل شده است که با گذشت زمان و محدودیت های زیست محیطی و قوانین وضع شده در این زمینه، روز به روز شرایط سخت تری برای تولیدکنندگان این ترکیب بوجود می آید. امروزه فرآورده (ضدیخ- ضدجوش) تولیدکنندگان معتبر، عاری از فلزات سنگین و ترکیبات مضری می باشد که مصرف کننده در هنگام خرید مواد اولیه محصول خود بایستی به این نکات دقت نمایند.

شرکت امیدان صنعت آرمان میهن  با سابقه ی طولانی و تجربه در زمینه ی ساخت و تولید انواع محصولات خودرویی از جمله ضدیخ و ضدجوش با بهترین کیفیت، ضمانتی معتبر در کیفیت بالای این محصول به شما عزیزان می دهد.

ضدیخ و ضدجوش آصامکو به دلیل داشتن بسته ضدخوردگی عالی، هیچگونه آسیبی را به قطعات موتور و رادیاتور ماشین وارد نمی کند و همچنان کیفیت را سرلوحه ی کار خود قرار داده است.

از آن‌جایی‌که آب، خواص مناسبی به عنوان خنک‌کننده دارد،‌ از مخلوط آب و ضدیخ در موتورهای درونسوز بهره می‌گیرند. از جمله وظایف ضدیخ، جلوگیری از ترک خوردن محفظه‌ها و لوله‌های حاوی آب، به هنگام انجماد و منبسط شدن آن است.

 

2 پایه و اساس ضدیخ- ضدجوش

 

در گذشته، آب به عنوان اصلی‌ترین سیال خنک‌کننده در موتورهای درون‌سوز به شمار می‌آمد. آب، مایعی ارزان، غیرسمی و با ظرفیت گرمایی بالا است. البته، تغییرات این مایع، تنها در بازه‌ای محدود به ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد رخ می‌دهد که به هنگام انجماد، منبسط می‌شود. مشکل انبساط آب در دمای پایین، با توسعه سیالات خنک‌کننده برطرف شد. لازم به ذکر است که نقطه ذوب و جوش، از جمله خواص کولیگاتیو  (Collilgative   Properties) در محلول‌ها به شمار می‌آیند که به غلظت مواد حل‌شونده بستگی دارند. به همین دلیل، نمک‌ها،‌ نقطه ذوب محلول‌های آبی را کاهش می‌دهند.

از نمک‌ها به طور معمول در فرآیندهای یخ‌زدائی ( De-icing) بهره می‌گیرند اما به دلیل ایجاد خوردگی در فلزات،‌ نمی‌توان از نمک‌های محلول به عنوان ضدیخ استفاده کرد. ترکیبات آلی با جرم مولکولی کم، نقطه ذوب پایین‌تری از آب دارند و می‌توان از آن‌ها به عنوان ضد یخ استفاده کرد. محلول‌های آلی به ویژه الکل‌ها،‌ جایگزین مناسبی به شمار می‌آیند که از آن‌جمله می‌توان به اتانول، متانول و اتیلن گلایکول اشاره کرد. مواد ذکر شده، پایه تمامی ضدیخ‌های تجاری از دهه 1920 تا به امروز محسوب می‌شوند.

 

3 ترکیبات اصلی ضدیخ

1-3 اتیلن گلیکول

مونو اتیلن گلیکول (اتیلن گلایکول)، یک ترکیب شیمیایی آلی به شکل مایع است که فرمول مولکولی آن به صورت C2H6O2 نمایش داده می شود. اگرچه این ترکیب در میان خانواده گلیکول ها بسیار ساده است اما اهمیت و کاربردهای زیادی در صنایع مختلف دارد. از اتیلن گلیکول برای تولید فرآورده های متنوع در صنایع استفاده می شود. اتیلن گلیکول ویسکوزیته قابل توجهی دارد و علیرغم بوی شیرین آن، بسیار سمی می باشد. آنچه با نام محصولات ضد یخ خودروها در بازار می شناسیم، همه با استفاده از این ترکیب آلی تولید شده اند.

بیشتر ضدیخ ‌ها از مخلوط کردن آب مقطر با مواد افزودنی همچون مونو اتیلن گلایکول (Mono Ethylene Glycol) تهیه می‌شوند. از سال ۱۹۲۶، استفاده از این ماده به عنوان یک ضد یخ دائمی در دنیا رواج داشته است چراکه نقطه جوش بالای اتیلن گلایکول، امکان استفاده از آن را در تابستان و دمای بالاتر نیز فراهم می‌کند. امروزه نیز این ماده علاوه بر خودروها، در بسیاری از موارد دیگر نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته مواد جایگزین دیگری همچون پروپیلن گلایکول نیز در دسترس هستند که خاصیت سمی کمتری نسبت به اتیلن گلایکول دارند.

زمانی که در یک سیستم، از اتیلن گلایکول استفاده شود، این ماده در اثر واکنش‌های ردوکس، به پنج نوع اسید، اکسید خواهد شد که عبارتند از:

  • فرمیک اسید
  • اگزالیک اسید
  • گلایکولیک اسید
  • گلیوکسیلیک اسید
  • استیک اسید

مواد افزودنی وجود دارند که با بافر کردن PH و حفظ خاصیت قلیایی، از اکسیداسیون اتیلن گلایکول و تشکیل اسید، جلوگیری می‌کنند. علاوه بر این، برای جلوگیری از خوردگی فلزات، شرکت امیدان صنعت آرمان میهن با برند آصامکو از بسته ی ضدخوردگی و ضد رسوب برای حل این مشکل استفاده می کند. به همین دلیل مشکلات خوردگی قطعات داخلی رادیاتور و موتور خودرو به طور کامل برطرف می شود.

 

2-3 پروپیلن گلیکول

 

پروپیلن گلایکول متیل اتر با فرمول C4H10O2C4H10O2 را در موتورهای دیزل به عنوان ضد یخ بکار می‌گیرند که فراریت بالاتری نسبت به اتیلن گلیکول و گلیسرول دارد. علاوه بر این، از گلیسرول نیز می‌توان به عنوان ضد یخ خودروها نام برد. این ماده خاصیت سمی کمتری دارد و می‌توان آن را در دماهای بالاتر نیز به کار برد. البته استفاده از گلیسرول، کاربرد کمتری دارد.

پروپیلن گلایکول به دلیل داشتن نقطه انجماد بسیار پائین، به‌عنوان مایع خنک‌کننده (ضدیخ و ضدجوش) در اتومبیل، موتور، قایق و بال‌های هواپیما کاربرد دارد. یک ویژگی قابل توجه در پروپیلن گلیکول، توانایی آن برای کم کردن نقطه انجماد آب می باشد. بنابراین، در فرمولاسیون مخلوط های ضدیخ از آن استفاده می شود. کارایی پروپیلن گلیکول در کاربردهای ضدیخ حدود %90 اتیلن گلیکول می باشد ولی خاصیت سمی آن بسیار کم می باشد. ویژگی سمی نبودن پروپیلن گلیکول، استفاده از آن به عنوان خنک کننده در بسیاری از سیستم ها را مجاز می سازد. پروپیلن گلیکول یک حلال مناسب برای مواد بازدارنده خوردگی می باشد و می تواند در طیف دمایی گسترده ای کارایی داشته باشد.

 

3-3 پکیج های افزودنی ضدیخ

افزودنی های ضدیخ و ضد جوش معدنی، هیبریدی و آلی تولید شده در شرکت آصامکو بر اساس دانش روز بوده که مناسب جهت تولید ضدیخ معدنی، هیبریدی و آلی مطابق با استانداردهای ملی و جهانی است. این پکیج های ضدیخ و ضدجوش ضمن داشتن ترکیبات ضد خوردگی از تشکیل رسوب در سیستم خنک کننده خودرو نیز جلوگیری به عمل ‏می‏ آورند.

 

4 انواع ضدیخ

 

1. ضدیخ پایه معدنی

ضدیخ‌های قدیمی از نوع پایه معدنی بوده که برای قطعات چدنی و البته رادیاتورهای مسی و برنجی مناسب هستند. ضدیخ‌های پایه معدنی معمولاً عمری دو ساله دارند که البته با توجه به ورود ناخالصی به‌ مرور زمان به آن‌ها، بهتر است زودتر از این زمان به‌طور کامل تعویض شوند.

 

2. ضدیخ هیبریدی

ضدیخ‌های هیبریدی که در فرمولاسیون آنها از نمک‌های معدنی و اسیدهای آلی استفاده ‌شده است به دلیل داشتن ترکیبی از مواد معدنی و آلی، به نام هیبریدی شناخته می‌شوند که ضمن داشتن فنّاوری ساخت مدرن‌تر، خواص و کارایی‌های خوبی هم دارند که ازجمله مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به طول عمر بالا اشاره کرد.

 

3. ضدیخ پایه آلی

ضدیخ‌های پایه آلی که یک فنّاوری جدیدتر و البته درحال ‌توسعه است، با قطعات آلومینیومی سازگاری بیشتری دارد. از این‌رو باید مناسب با خودرو و قطعات آن از ضدیخ استفاده کرد که بهترین راه برای پیدا کردن یک خنک کننده سازگار با پیشرانه، مراجعه به دفترچه راهنمای خودرو است. قابل‌ذکر است که اختلاط این دو نوع ضدیخ با توجه به افزودنی‌های موجود در آن‌ها و تفاوت بین پایه سازنده آن‌ها می‌تواند حتی منجر به تشکیل رسوب و لجن نیز شود. اما عمر ضدیخ‌های پایه آلی سه سال و حتی بیشتر است.

 

5 اهمیت استفاده از ضدیخ باکیفیت در تمام فصول

گرمای حاصل از احتراق سوخت در محوطه سیلندرها از ۳ طریق خارج می شود. حدود یک سوم آن از طریق دود خروجی اگزوز دفع می شود، حدود یک سوم آن از طریق روغن موتور دفع می شود و باقی مانده آن از طریق سیستم خنک کاری به بیرون هدایت می شود. نگاه عامه به این صورت است که هدف استفاده از ضد یخ در موتور، جلوگیری از انجماد آب است در حالی که این کار بخش بسیار کوچکی از وظایف آن را شامل می‌شود. در مراجع فنی و علمی از این مایع به نام کولنت به معنی خنک‌کننده نام ‌برده می‌شود. مایعی که به نام ضدیخ در بازار شهرت دارد، علاوه بر جلوگیری از یخ زدن، دارای خاصیت ضد‌جوش است و همچنین  به واسطه بالا بردن نقطه‌ جوش و پایین آوردن نقطه انجماد آب رادیاتور می توان اصلی ترین خاصیت آن را کارکرد ضدخورندگی و ضدزنگ زدن مجاری سیستم خنک‌کننده موتور دانست که همین موارد اهمیت استفاده از آن را در تمام فصول سال و خصوصاً در گرمای تابستان بالا می برد.

 

6 رنگ بندی ضدیخ ها

یکی از نکاتی که باید آن را تا حد ممکن رعایت کرد، عدم مخلوط کردن ضدیخ‌های ساخته ‌شده در کارخانه‌های مختلف است. چراکه هر شرکت برای ساخت ضدیخ خود از ترکیب خاصی استفاده می‌کند که گاهی مواقع ممکن است این ترکیبات با فرمولاسیون محصول شرکت دیگر، همخوانی نداشته باشند و باعث ایجاد رسوبات ریز و درنهایت خوردگی و مشکلات دیگری شوند. ضمن اینکه هر تولیدکننده ضدیخ از یک سری افزودنی‌ها برای افزایش کارایی ضدیخ و ایجاد یک سری ویژگی‌ها در آن ممکن است استفاده کند که ترکیب این افزودنی‌های شیمیایی نیز مشکل‌ساز می شود. از این‌رو چون شرکت‌های مختلف در کشورها و مناطق گوناگون جهان از آلیاژهای متفاوت برای ساخت پیشرانه و دیگر قسمت‌های موتور استفاده می‌کنند، ضدیخ و کولانت های مناسب برای خودروهای خود را نیز رنگ‌بندی کردند. این رنگ‌بندی باعث شد تا خریداران راحت‌تر ضدیخ مورد نظر خود را پیدا کنند که با پیشرانه و سایر بخش‌های موتوری خودرو سازگارتر باشد. ضمن اینکه این رنگ‌بندی مانع از اختلاط ضدیخ‌های متفاوت از هم نیز می‌شود. از این‌رو رنگ ضدیخ به‌ عنوان مبنایی برای کارایی و کیفیت آن نیست و در واقع بیانگر تفاوت آن با یک ضدیخ از یک تولیدکننده دیگر خواهد بود.

7 مشکلاتی که در اثر استفاده از ضدیخ بی کیفیت در خودرو به وجود می آید

بسیاری از موتور خودروها از آب برای خنک کردن گرمای تولیدی موتور بهره می‌گیرند. توجه داشته باشید که در موتور خودروها، از مخلوط آب و ضدیخ استفاده می‌شود و به همین دلیل بهتر است در این موارد از واژه سیال خنک‌کننده استفاده کنیم. وظیفه اصلی این ماده، کاهش حرارت موتور از طریق پدیده همرفتی (Convection) و انتقال حرارت جابجایی است. مواد ضدخوردگی نیز به ضدیخ‌ها اضافه می‌شوند چراکه در رادیاتور خودروها، آلیاژها و فلزاتی همچون آلومینیوم، چدن، مس، برنج و … وجود دارند که باید در برابر خوردگی محافظت شوند. حال اگر از پکیج ضد خوردگی نامناسب استفاده شود، باید روز به روز شاهد پیشرفت خوردگی قطعات داخلی رادیاتور خودرو در نتیجه ی آن هزینه ی گزاف تعمیر موتور خودروی خود نیز باشید. بنابراین اگر به موتور خودروی خود اهمیت می دهید بهتر است از محلول ضدیخ و ضدجوش مناسب در رادیاتور خودروی خود استفاده کنید.

 

لازم به ذکر است اگر سیال خنک‌کننده موتور، بیش از اندازه گرم شود،‌ ممکن است در داخل موتور شروع به جوشیدن کند که در اثر جوشش، حباب‌هایی ایجاد می‌شوند که به موتور، صدمات جبران ‌ناپذیری وارد می‌کند. اگر از آب خالص به عنوان سیال خنک‌کننده استفاده شود، خوردگی گالوانیک ایجاد می‌کند. در نتیجه، بهره‌گیری از خنک‌کننده مناسب در یک سیستم تحت فشار، نقاط ضعف آب را بر طرف می‌کند. اگر به نسبت ۵۰/۵۰ از آب و از ضدیخ- ضدجوش آصامکو استفاده شود، در سیستمی با بازه دمایی از (45- درجه سانتی گراد تا  111 درجه سانتی گراد)،  بدون جوشیدن یا انجماد آب دست پیدا می کنید.