Почему пенится антифриз в расширительном бачке и вспенивается в радиаторе

Содержание

• Антифриз пенится в расширительном бачке и радиаторе. Почему?
• Как образуется пена
• Чем опасна неисправная прокладка ГБЦ
• Чем грозит вспенивание антифриза
• Способы устранения неисправности
• Методы профилактики

Основным видом рабочей жидкости для системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания является антифриз. Состав, получаемый смешиванием этилен- или пропиленгликоля с водой и пакетом добавок, имеет сложное по сравнению с водой строение, требуя периодической проверки уровня и состояния.

Определенные признаки указывают на возникшие в системе охлаждения проблемы. Это может быть снижение уровня жидкости или изменение ее цвета. Очевидным поводом срочно обратиться к специалистам служит образование в антифризе пены.

Антифриз пенится в расширительном бачке и радиаторе. Почему?

 

Существует несколько причин, почему вспенивается антифриз. Это явление связано либо с охлаждающей жидкостью, либо с повреждением прокладки между блоком цилиндров двигателя и его головкой. К наиболее распространенным случаям пенообразования относятся следующие обстоятельства:

• используемая жидкость не соответствует рекомендациям производителей автомобиля;
• в процессе эксплуатации допущено смешивание несовместимых типов антифриза;
• залита охлаждающая жидкость низкого качества.

Появлению пены в радиаторе или расширительном бачке способствует и снижение характеристик охладителя ввиду его несвоевременной замены. Но самыми неприятными причинами, приводящими к необходимости полноценного ремонта двигателя, являются прогоревшая прокладка ГБЦ или нарушение прилегания головки к блоку, возникшее из-за перегрева мотора.

Как образуется пена

Нарушение технологии изготовления антифриза, отсутствие необходимых компонентов или присутствие посторонних приводят к тому, что при взаимодействии с воздухом охлаждающая жидкость начинает пениться. Аналогичная реакция наступает при многолетней работе двигателя без замены ОЖ или при смешивании двух различных типов. О том, что появление пены вызвано «состарившимся» антифризом, подскажет изменение его цвета на близкий к рыжему.

В состав заводского антифриза входят антипенные присадки, которые со временем теряют свою силу. Взаимодействие несочетаемых составляющих приводит к выделению большого количества воздушных пузырьков, снижающих эксплуатационные характеристики антифриза. На низкое качество залитого охладителя укажет обильная пена бурого оттенка. В других случаях она может иметь как белый, так и схожий с жидкостью цвет.

Чем опасна неисправная прокладка ГБЦ

Если же технические жидкости меняются регулярно, антифриз покупается у проверенных поставщиков и заливается один и тот же вид, причину следует искать в другом. В ситуациях, когда при работающем двигателе в расширительном бачке отчетливо наблюдается бурление, причиной пенообразования наверняка служит вышедшая из строя прокладка ГБЦ.

Прогоревшая прокладка нарушает герметичность каналов систем охлаждения и смазки. В результате масло попадает в антифриз и провоцирует пенообразование, а жидкость таким же образом влияет на моторную смазку. Так что увеличившийся уровень масла, обнаружение на щупе светлого налета или следов антифриза, а в расширительном бачке – масляной пленки, подтвердят наличие проблемы с прокладкой.

Кроме того, в систему охлаждения прорываются отработавшие газы, которые и вызывают бурление антифриза. А охлаждающая жидкость, попавшая в выхлоп прогретого двигателя, дает о себе знать характерным белесым дымом, похожим на пар. При наличии таких признаков гадать, почему вспенился антифриз, уже не приходится.

Чем грозит вспенивание антифриза

Следы пены на охлаждающей жидкости свидетельствуют о том, что она уже выработала свой ресурс или это произойдет вскоре. Ведь образование воздушных пузырьков указывает на происходящие в системе реакции, снижающие характеристики антифриза. Падает качество теплоотвода, утрачиваются смазывающие, антикоррозионные и антиокислительные показатели.

Через определенный пробег, в среднем равный 50000 км, антифриз уже не может обеспечивать ни полноценную защиту двигателя от перегрева, ни его оптимальные мощностные и динамические параметры.

Если же появление пены вызвано изношенной прокладкой, то несвоевременное устранение неисправности чревато широким спектром последствий:

• падает мощность ДВС;
• увеличивается расход топлива;
• нарушается смазка деталей двигателя;
• снижаются качества моторного масла и антифриза, требуется их замена;
• прорывающиеся выхлопные газы приводят к течи системы охлаждения, вплоть до разгерметизации радиатора.

Среди других неприятностей – сбой в работе отопителя салона, возможность перегрева двигателя.

Способы устранения неисправности

Если антифриз пенится из-за плохого качества или длительного срока эксплуатации, вопрос решается его заменой на новую жидкость проверенного производителя. Обязательным условием этой операции является тщательная промывка системы охлаждения после слива старой ОЖ. Для таких целей применяется либо чистая дистиллированная вода, либо с добавлением лимонной кислоты.

Существует метод с использованием смеси антифриза и дистиллированной воды в пропорциях 1:4. Попутно рекомендуется провести диагностику резиновых патрубков. При обнаружении трещин или других дефектов потребуется их замена. Поскольку свежий антифриз обладает более высокой плотностью, необходимо проконтролировать отсутствие его течи в местах соединений элементов системы.

Если причиной образования пены в расширительном бачке стал прорыв отработавших газов через прогоревшую прокладку, потребуется ее замена, связанная с демонтажем головки блока. Хотя цена этой услуги в автосервисах на порядок превышает стоимость самой детали, без обладания определенными навыками самостоятельно проводить операцию не рекомендуется.

Здесь очень важны как очередность выполняемых действий, так и момент затяжки креплений при сборке двигателя. Кроме того, головка блока, как и сам блок, может иметь дополнительные повреждения в виде трещин или деформации. Поэтому понадобятся дополнительные работы по восстановлению их целостности и геометрии, требующие знаний, специализированного оборудования, инструмента.

Методы профилактики

Чтобы однажды из-под крышки расширительного бачка или радиатора не показались наплывы пены, достаточно придерживаться несложных рекомендаций:

• Заливайте в систему охлаждения антифриз, одобренный заводом-производителем Вашего автомобиля.
• Проводите замену жидкости согласно предписанным срокам.
• Покупайте антифриз в специализированных магазинах, а не с рук или в сомнительных заведениях.
• Не допускайте смешивания различных типов охлаждающей жидкости.

Чтобы избежать прогорания прокладки ГБЦ, в первую очередь старайтесь избежать перегрева двигателя.

Используйте качественное топливо, соответствующее Вашему автомобилю. Следите за корректной работой системы зажигания и правильным подбором свечей. Если Вам предстоят работы, связанные со снятием головки блока цилиндров, обращайтесь к услугам сертифицированных СТО, имеющих положительную репутацию.

Любое отклонение от технологии или простая небрежность способны привести к серьезным последствиям. Соблюдение этих правил избавит автовладельцев от многих нежелательных моментов.

Как бороться с пенообразованием СОЖ, почему СОЖ пенится?

Если вы, работая со станком, сталкиваетесь с повышенным пенообразованием СОЖ, то эта статья для вас. Расскажем, от чего может возникнуть такая проблема и как проанализировать смазочно-охлаждающие жидкости на предмет пенности.

Ситуации, при которых СОЖ пенится, нежелательны в любых технологических процессах, включая металлообработку. Современные смазочно-охлаждающие жидкости призваны решать важные проблемы, которые возникают во время работы, и делать это в сложных условиях. Такие условия зачастую и вызывают вспенивание жидкости. Рассмотрим подробнее этот процесс, его причины и способы устранения.

Почему СОЖ может вспениваться

Наиболее распространенные причины:

• Слишком высокая концентрация вещества.
• Несоответствие жесткости воды. Некоторые составы толерантны к любой жесткости, но есть и такие, которые при слишком низкой жесткости начинают пениться.
• Завышенное давление при подаче.
• Перегрев жидкости.
• Малый объем емкости либо низкий уровень жидкости в бачке.
• Неполадки в системе подачи (к примеру, в подсосе воздуха).
• Попадание в бак посторонних моющих средств или растворителей.
• Низкое качество самой смазочно-охлаждающей жидкости.
• Остатки старой СОЖ в системе.
• Несовместимость с фильтробумагой.

Решение определяется исходя из причины. В первую очередь стоит проверить всю исправность системы. В том случае, если все идеально, ни один из перечисленных выше факторов не подтвердился, прибегают к помощи специального вещества – пеногасителя. Это метод на крайний случай. Он подразумевает дополнительные расходы – пеногаситель необходимо добавлять постоянно, так как он выносится вместе с металлической стружкой.

Тест на пенообразование СОЖ

Любую смазочно-охлаждающую жидкость можно перед началом работы проверить на способность к возникновению пены. Например, существует метод, при котором сквозь пористые колени вводится тонко диспергированный воздух. Он не подходит для СОЖ ASTM D892 (водосмешиваемых). Метод перемешивания вообще не считается показательным.

А при использовании метода встряхивания определенный объем состава тщательно встряхивают в мерном сосуде с пробкой. Затем изучают высоту образовавшейся пены и степень ее разрушения с течением времени. Данный метод – один из самых быстрых и дешевых, поэтому часто используется. Однако ручные инструменты (шейкеры) не способны показать высокую точность результатов.

Чтобы сымитировать реальные условия рабочего процесса, прибегают к применению насосного циркуляционного метода. При этом эмульсия с помощью насоса подвергается циркуляции. Поток с силой ударяется о поверхность масла, заставляя его вспениваться. Во время исследования замеряют уровень пены через определенное время, вплоть до момента, когда она перельется через грань контейнера.

Метод ВАМ позволяет дифференцировать СОЖ при помощи варьирования и замеров давления струй эмульсии. Особенно удобно в этом способе то, что есть возможность измерять и регистрировать уровень пены при помощи электроконтактов – при этом наблюдается достаточно хорошая воспроизводимость.

Какой бы способ тестирования не был выбран, большое значение имеет тип смазки, а также период времени между моментом смешения и продолжительностью испытания. Заказать СОЖ высокого качества, отлично показывающие себя при обработке металла, можно в Locline. Замечено, что некоторые эмульсии через сутки после смешения проявляют чрезмерную склонность к пенообразованию, если сравнивать с моментом сразу по окончании смешивания. Встречается и обратная ситуация.

Как выбрать правильную концентрацию

Как правило, без проблем могут использоваться в работе водосмешиваемые СОЖ с концентрацией ниже 30%. Но если концентрация выше критического уровня, возникают неприятные ситуации. Рассмотрим основные способы определения концентрации смеси:

Способ	Описание
DIN51368 (IP137)	Эмульсия расщепляется с использованием соляной кислоты при температуре воздуха 95°С в особой измерительной колбе. Концентрация – это количество выделенной масляной фазы * на поправочный коэффициент (он для каждого продукта свой).
Рефрактометры ручного типа	Рефрактометр Аббе помогает выстроить различные зависимости между разными показателями вещества и составить калибровочные кривые. В основе лежит принцип выявления оптически измеряемых полей.
Титрование анионных составляющих	Анионы участвуют в химической реакции по отношению к катионным растворам ПАВ. В роли катионного реагента применяется водный раствор фемерола или другого соединения на основе четвертичного аммония. Процесс занимает долгое время, так как титрование включает в себя несколько ступеней.
Щелочной резерв	Титрование с кислотой для определения величины рН. Применяется исключительно к сильнощелочным составам.
Центрифугирование	Лабораторное центрифугирование на протяжении заданного времени (к примеру, 30 мин на 8 тысячах оборотов) приводит к тому, что грубый концентрат отделяется от частиц индустриального масла. Внутри самой эмульсии сохраняется стабильная тонкодисперсная фаза.

 

Предотвращение образования пены

Выбор СОЖ с пониженной склонностью к пенообразованию очень важен. Найти продукты такого типа можно среди обыкновенных эмульсий. Дело в том, что молекулы, принадлежащие к ингибиторам коррозии, а также эмульгаторам, связаны с границей раздела между водой и маслом. Они не могут располагаться на частицах пены.

Уже много лет применяется ингибирование пены при помощи специализированных ингибиторов пенообразования. Ингибиторы вводятся в смесь в момент применения и разрушают пенную часть; это считается исключительной мерой, эффект от которой не будет долгосрочным.

Самый распространенный вид ингибиторов выполнен на силиконовой основе. Силиконы обладают крайне малым поверхностным натяжением и не растворяются ни в воде, ни в масле. Когда силикон соприкасается с пенной поверхностью, то начинает разрушать ее путем вытеснения молекул ПАВ.

Дополнительный эффект достигается путем увеличения жесткости воды. Для этого в воду нужно добавить ацетат калия (нужно 3 грамма на 100 литров, чтобы повысить жесткость на 1°d.

Во избежание проблем со станком, рекомендуем приобрести в нашей компании проверенные охлаждающие составы – мы отвечаем за качество продукции, а также готовы проконсультировать перед покупкой. Офис расположен в Санкт-Петербурге. Помимо самих жидкостей мы продаем качественные гибкие трубки для подачи сож. Мы работаем напрямую с производителями из США и гарантируем долговечность изделий.

 

Читайте также

• Как выбрать сверло с отверстием для СОЖ?
• Рефрактометр для СОЖ
• Можно ли обрабатывать алюминий на фрезере без СОЖ?

Снижение пенообразования и захвата воздуха во время смешивания

Технический отчет

Краткий обзор технологии

Вспенивание и захват воздуха являются обычными явлениями, встречающимися во многих процессах смешивания. Различные области применения требуют различных решений, включая добавление химических пеногасителей, смешивание в вакууме и высокоскоростную подповерхностную индукцию порошка.

Вспенивание и захват воздуха

Вспенивание – очень распространенная проблема при смешивании. Во многих случаях это неизбежный побочный эффект смешивания, измельчения и добавления порошка. Чем выше скорость мешалки или лопастей, тем лучше перемешивание, но также и тем больше образуется пены и тем больше воздуха захватывается партией. Присутствие поверхностно-активных веществ может вызвать или усугубить пенообразование, но они часто играют ряд важных функций в рецептуре и поэтому обычно незаменимы.

Однако тот факт, что пенообразование ожидается, не означает, что его нельзя контролировать или, по крайней мере, свести к минимуму. Чрезмерное пенообразование может помешать операции смешивания из-за искусственного увеличения объема партии, что приведет к увеличению продолжительности цикла, трудностям в обращении, снижению производительности, потерям продукта и длительной очистке. Захваченный воздух, который остается в готовой смеси, может вызвать структурные проблемы, помутнение, обесцвечивание, пустоты, нестабильность и другие нежелательные качества в зависимости от продукта и конечного использования.

Химические пеногасители

Химические пеногасители представляют собой добавки, предотвращающие и разрушающие пенообразование. Различные приложения требуют различных уровней и типов или комбинаций пеногасителей. Основными недостатками использования пеногасителей являются их высокая стоимость, а в некоторых продуктах они считаются загрязнителями.

Одним из способов снижения зависимости от химических пеногасителей является применение определенных модификаций к операции смешивания. Ниже приведены три стратегии управления пенообразованием и захватом воздуха.

Некоторые полезные приемы

• При использовании мешалки с верхней загрузкой для добавления порошков в пенистую жидкость сместите лопасть миксера не по центру, чтобы уменьшить вихрь. Уменьшение размера вихря сведет к минимуму пенообразование и уменьшит количество воздуха, попадающего в партию.
• Многие операторы пытаются уменьшить захват воздуха за счет снижения скорости мешалки. Но часто этот метод является контрпродуктивным, поскольку он также снижает скорость оборота партии и уровень сдвига, обеспечиваемый мешалкой, что может быть необходимо для получения партии хорошего качества в течение разумного периода времени. Обработка под вакуумом является лучшим решением. Вакуумное смешивание позволяет работать мешалке на полной скорости без захвата воздуха. Всегда визуально контролируйте содержимое сосуда при применении вакуума. Используйте смотровое стекло, чтобы следить за изменениями объема. После завершения фазы перемешивания постепенно вводите воздух в свободное пространство камеры.
• Если возможно, замените или дополните мешалку с верхней подачей на встроенный смеситель с трубопроводом для рециркуляции. Возвратная линия должна проходить ниже поверхности жидкости, чтобы предотвратить пенообразование. Для рецептов, включающих большое количество твердых веществ, выберите встроенный роторно-статорный смеситель, оборудованный для высокоскоростного диспергирования порошка.

Снимок установки

На этом заводе по производству косметики используется высокоскоростная система подачи порошка для солюбилизации и диспергирования добавок ингредиентов — от различных камедей до алоэ вера, масел и поверхностно-активных веществ.

Дополнив свою традиционную турбинную мешалку встроенным смесителем Ross SLIM, компания удвоила свои производственные мощности и улучшила качество продукции. По сравнению с предыдущим процессом, когда ингредиенты просто высыпались поверх взбалтываемой жидкости, новый метод смешивания завершает каждую партию без образования пены и пыли.

 

Объяснение пены в отсутствие мыла: это градиент натяжения

Увеличить

Puamelia/ Flickr

Вспенивание – это природный способ сделать пиво еще более вкусным. Тем не менее, не все пены понятны, потому что они, кажется, не подчиняются модели, которая объясняет большую часть остальных. Понимание этих нетипичных пен важно, потому что они часто применяются в пищевой и нефтехимической промышленности. Поэтому наличие новой статьи, в которой рассказывается, что позволяет этим пенам выживать, может представлять не только академический интерес.

Вспенивание по причине

Пена и пена образуются при смешивании двух разных жидкостей с газом, например воздухом. Но не все жидкие сочетания позволят образовать пену, как бы вы ее ни взбивали — я смотрю на вас, экспериментальные меренги из темного шоколада. Хотя пена на самом деле довольно сложная штука, базовая физика не так уж сложна.

Пена представляет собой набор пузырьков воздуха, окруженных тонкими пленками, образующими самоподдерживающуюся сеть. На тонкие пленки действуют две конкурирующие силы. Жидкость, захваченная на границе раздела, медленно стекает под действием силы тяжести. Это приводит к тому, что слой, окружающий воздух, истончается, что в конечном итоге приводит к разрушению пены. Но потерю жидкости часто замедляют (или даже полностью предотвращают) благодаря двум факторам.

Давайте рассмотрим простой пример. Смесь мыла и воды будет поддерживать пену. Мыло — поверхностно-активное вещество с низким поверхностным натяжением, а вода — жидкость с довольно высоким поверхностным натяжением. По мере того, как пленка вокруг содержащего их пузырька воздуха истончается, молекулы поверхностно-активного вещества (мыла) могут отталкиваться друг от друга, увеличивая ширину пленки. Это создает капиллярную силу, которая втягивает жидкость (в данном случае воду) обратно в пленку.

В некоторых случаях утончение границы раздела также создает градиент поверхностного натяжения. По сути, вода стекает, оставляя более высокую концентрацию мыла. Но мыло имеет более низкое поверхностное натяжение, поэтому существует разница в поверхностном натяжении между областями высокой и низкой концентрации мыла. Это затягивает воду обратно в пленку. Это держит пузырь, который он заключает, в стабильном состоянии.

Эти объяснения основаны на поверхностно-активных веществах, а главная особенность поверхностно-активных веществ заключается в том, что они не очень любят смешиваться с жидкостью, в которую их добавляют. Молекулы поверхностно-активных веществ выстилают поверхности тонких пленок, создавая своего рода многослойную структуру, которая является ключом к силам, которые удерживают пену стабильной.

Беспричинное пенообразование

Это сделало пену, наблюдаемую в смесях спиртов, загадкой, так как они тщательно смешиваются. Еще больше удивляет то, что смеси алканов (масла разной плотности) вообще не пенятся. Но если смешать алкан, такой как декан, с кольцевой молекулой, такой как толуол, смесь будет пениться. Ни одна из этих жидкостей не действует как поверхностно-активное вещество, так как же они поддерживают пену?

Группа французских исследователей обнаружила, что все сводится к тому, как ведет себя поверхность жидкости. Представьте себе это так: представьте смесь 50/50 двух легких масел. Вопрос, который вы должны задать: «Каков состав поверхности?» Непосредственный и интуитивный ответ заключается в том, что он должен быть почти таким же при соотношении 50/50. Если это действительно так, то поверхностное натяжение смеси должно быть равно среднему значению поверхностного натяжения двух масел.

Для масел это действительно так. Но для других смесей (таких как спирты или толуол и декан) соотношение двух жидкостей на поверхности отличается от общего. Изначально это не имеет значения. Но когда образуются пузырьки, жидкости начинают стекать с пленок. Однако при изменении толщины пленки изменяется и состав поверхности. По существу, одна жидкость покидает поверхность быстрее, чем другая (это связано с изменением отношения площади поверхности к объему). Это создает градиент поверхностного натяжения, который втягивает жидкость обратно в пленку, стабилизируя пену. Однако этот градиент может образоваться только в том случае, если поверхностное натяжение изменяется нелинейно в зависимости от объемного соотношения двух жидкостей.