Регистрация Войти
Вопрос

Последствия изменения агрегатного состояния теплоносителя в радиаторе

Я учусь на первом курсе в своём институте в Индии. В анкете для участия в студенческой команде Formula я наткнулся на эти два вопроса, которые поставили меня в тупик. Я искал ответы, но нигде не смог их найти. Вопросы такие:


1. Если в какой-то точке радиатора происходит фазовый переход, к каким
последствиям это может привести?


2. Это распространённая проблема в большегрузных автомобилях. Как её решают?


Я предполагаю, что радиатор выйдет из строя? Если охлаждающая жидкость замёрзнет, то вся она выльется через переливную трубу? Если она закипит, то из-за неэффективного охлаждения двигатель перегреется? Что касается второй части вопроса, то я понятия не имею. Буду очень признателен за любую помощь, спасибо


Если это поможет, то двигатель представляет собой вариант EMRAX 228 со средним напряжением и жидкостным охлаждением
Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/82658/consequences-of-coolant-phase-change-in-radiator
1
+ Читать

8 Комментариев

  1. Обычно фазовый переход охлаждающей жидкости в двигателе происходит либо при превращении жидкости в газ (кипение), либо при превращении жидкости в твёрдое вещество (замерзание).


    В большинстве двигателей внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением в качестве охлаждающей жидкости используется вода. К сожалению, при замерзании (затвердевании) вода увеличивается в объеме. Это увеличение приводит к возникновению потенциально высоких сил, которые могут привести к растрескиванию блоков цилиндров, разрыву открытых радиаторов и выходу из строя систем охлаждения и обогрева салона. Чтобы предотвратить это, обычно используют этиленгликоль или пропиленгликоль. Эти смеси снижают температуру замерзания и повышают температуру кипения. Обычно используется смесь этиленгликоля и воды в пропорции 50/50.


    Если двигатель подвергся воздействию низких температур, это может привести к повреждению его твёрдых компонентов. Если двигатель перегрелся и вода (и другие присадки) выкипела, то более мягкие компоненты, такие как шланги отопителя, шланги радиатора и даже радиаторы и отопители, могут быть повреждены и нуждаться в замене.


    Профилактические меры включают в себя периодический осмотр системы охлаждения и измерение концентрации антифриза в воде. Для этого используются ареометры, измеряющие плотность (обычно это поплавок в мерной трубке. Более точные измерения можно получить с помощью портативного рефрактометра. Оба прибора относительно недороги, хотя пользоваться рефрактометром немного сложнее.
  1. На самом деле «замерзшие трубы» обычно лопаются, когда вода застревает между двумя ледяными пробками, приросшими к стенкам трубы. В противном случае жидкость просто смещается в сторону по мере образования льда (и, конечно, может вылиться через крышку радиатора). Большинство антифризов не замерзают так резко, как вода, превращающаяся в лёд, а проходят через «мягкую» стадию, когда давление выравнивается по всей системе охлаждения, что позволяет избежать разрывов.
  1. Что происходит, когда жидкость замерзает? Она расширяется, и что-то лопается. Что происходит, когда жидкость переходит в газообразное состояние? Обычно это происходит из-за перегрева, поэтому крышка радиатора слетает, а двигатель (если его вовремя не заглушить) выходит из строя и заклинивает.
  1. Понятно. Это также объясняет, почему я не смог найти в интернете ни одного случая возникновения подобных проблем. Но не могли бы вы объяснить, что может произойти при гипотетическом фазовом переходе в радиаторе?
  1. @Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2, насколько я понимаю, во втором вопросе говорится о том, что в больших автомобилях в радиаторе довольно часто происходят фазовые переходы, и спрашивается, как с этим справляются/как это решают/как этого избежать. Надеюсь, это проясняет ситуацию :)
  1. Каков контекст второго вопроса? Относится ли он к первому вопросу или это общий вопрос о том, что часто происходит в больших транспортных средствах?
  1. Добро пожаловать в компанию по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей!
  1. Проблема в том, что, по моему опыту, если система охлаждения изначально настроена правильно, то это не является распространённой проблемой. Охлаждающая жидкость может находиться в трёх различных фазовых состояниях: в замороженном виде, в жидком виде, в газообразном виде (плазма здесь не рассматривается). Если не становится очень холодно, то обычная охлаждающая жидкость, состоящая из смеси 50/50, может охлаждаться примерно до -40° (по Цельсию или по Фаренгейту — на ваш выбор) и нагреваться примерно до 265°F под давлением. Жидкое состояние является нормальным. Газ начинает выделяться при температуре выше 265 °C, но пока он циркулирует и проходит через радиатор с вентилятором для охлаждения, проблем не возникает. Опять же, я бы не стал использовать слово «обычный».
Вы уже ответили на этот вопрос