Исследование качества низкозамерзающих охлаждающих жидкостей

 

 

Цель работы: овладеть методикой определения низкотемпературных свойств низкозамерзающих охлаждающих жидкостей.

Задачи работы:

- научиться определять марку антифриза по цвету;

- научиться определять температуру застывания антифриза с помощью гидрометра;

- научиться приготавливать антифриз требуемого состава.

 

 

Определение марки антифриза по цвету

 

 

Антифриз - это низкозамерзающая охлаждающая жидкость, представляющая собой смесь этиленгликоля (двухатомного спирта С2Н4(ОН)2) с водой. Плотность этиленгликоля при 20°С -1113 кг/м3, температура застывания минус 11,5°С. При смешивании с водой плотность и температура застывания изменяются

(табл. 6.1).

Антифриз марки 40 имеет светло-желтый цвет, марки 65 – оранжевый, Тосол А-40 и Тосол А-65 – голубой. Для приготовления антифризов первых двух марок используют концентрат марки 40к желтого цвета, а для двух других – концентрат марки Тосол А голубого цвета.

 

Определение температуры застывания с помощью гидрометра

 

 

Гидрометр представляет собой денсиметр, имеющий две шкалы, одна из которых показывает содержание этиленгликоля в охлаждающей жидкости в % по объему, другая – температуру ее застывания.

В сухой и чистый цилиндр вместимостью 200 мл налить испытуемую охлаждаемую жидкость до верхней метки и осторожно опустить гидрометр, подождать, пока прекратятся его колебания, и по одной шкале определить состав, а по другой - температуру застывания. Температура антифриза при этом должна быть равной 20°С.

 

 

Таблица 6.1 - Плотность и температура замерзания смеси технического этиленгликоля и воды

 

 

Концентрация этиленгликоля, %	Плотность сме- си, г/см3	Температура замерзания, °С	Концентрация этиленгликоля, %	Плотность сме- си, г/см3	Температура замерзания, °С
26,4 27,2 29,6 32,0 34,2 36,4 38,4 40,4 42,2 44,0 45,6 47,0 48,2 49,6 51,0 52,6 53,6 54,6 55,6 56,8 58,0 59,1 60,2 61,2 62,2 63,1 64,0 64,8	1,0340 1,0376 1,0410 1,0443 1,0480 1,0506 1,0533 1,0560 1,0586 1,0606 1,0627 1,0643 1,0663 1,0680 1,0696 1,0713 1,0726 1,0740 1,0753 1,0766 1,0780 1,0790 1,0803 1,0813 1,0823 1,0833 1,0843 1,0850	-10 -12 -14 -16 -18 -20 -22 -24 -26 -28 -30 -32 -34 -36 -38 -40 -42 -44 -46 -48 -50 -52 -54 -56 -58 -60 -62 -64	65,3 65,6 66,0 66,3 68,5 69,6 70,8 72,1 73,3 74,5 75,8 77,0 78,4 79,6 81,2 82,5 83,9 85,4 86,9 88,4 90,0 91,5 93,0 94,4 95,0 95,5 96,5	1,0855 1,0860 1,0863 1,0866 1,0888 1,0900 1,0910 1,0923 1,0937 1,0947 1,0960 1,0973 1,0983 1,0997 1,0007 1,1023 1,1033 1,1043 1,1054 1,1660 1,1077 1,1087 1,1096 1,1103 1,1105 1,1107 1,1110 1.1116	-65 -66 -67 -68 -66 -64 -62 -60 -58 -56 -54 -52 -50 -48 -46 -44 -42 -40 -38 -36 -30 -36 -34 -32 -28 -27 -24 -22

Если определение состава антифриза производилось при другой температуре, то в показания гидрометра вносят поправку согласно табл. 6.2. В первой графе таблицы находят температуру, при которой проводился опыт, а по горизонтальной строке – показания гидрометра при температуре опыта. Затем в том же столбце, но в строке, соответствующей 20°С, находят истинное содержание этиленгликоля в антифризе.

Например, при температуре 10°С содержание этиленгликоля по гидрометру 38%. Истинное содержание этиленгликоля (при

20°С) будет 35%. Если в таблице отсутствуют значения температуры и показаний гидрометра, прибегают к интерполяции. После того, как найден истинный состав антифриза, по шкале гидрометра определяют температуру его замерзания.

Таблица 6.2 - Поправки к показаниям гигрометра

 

 

Температура испытуемого антифриза, °С	Содержание этиленгликоля, % (по объему)
-10

 

 

Приготовление антифриза требуемого состава

 

В том случае, когда состав антифриза не соответствует нормам, приготавливают смесь требуемого качества. Необходимую добавку этиленгликоля или воды рассчитывают по формулам:

- при добавлении этиленгликоля

 

М = а - b ⋅ H;

b

 

- при добавлении воды

 

М = c-d ⋅ H;

d

 

где М - количество добавляемого компонента, л;

Н - объем исходного образца, л;

а и b - содержание воды в исходном образце и в заданной смеси, % по объему;

c и d - содержание этиленгликоля в исходном образце и в заданной смеси, % по объему.

 

 

Контрольные вопросы

 

 

1. Требования к охлаждающим жидкостям.

2. Что такое антифризы?

3. Какие марки антифризов выпускаются в РФ?

4. Как определить температуру застывания антифриза?

5. Как приготовить антифриз требуемого состава?

 

 

Задания для контрольной работы

Задача 1.

Определить низшую теплоту сгорания рабочего топлива Qн, если известна его высшая теплота сгорания Qв и содержание в нем водорода Hp и Wp(табл. 4). Как производится определение теплоты сгорания топлива опытным путем? Какое количество водных паров выделится при сгорании одного кг топлива?

 

Последн яя цифра шифра	Высшая удельная теплота сгорания топлива, Qв кДж/кг	Содержание водорода в топливе, р Н,%	Предпослед няя цифра шифра	Содержание воды в топливе, Р W,%.
		13,85		0,20
		14,00		0,40
		14,15		0,60
		14,30		0,80
		14,45		1,00
		14,60		1,20
		14,75		1,40
		14,90		1,60
		15,05		1,80
		15,20		2,00

 

Задача 2.

Даны результаты определения октанового числа и фракционного состава автомобильного бензина летнего вида. Оценить детонационную стойкость бензина и его пусковые свойства, приемистость и склонность к нагарообразованию.

 

Последняя цифра шифра	Марка автомобильного бензина	Октановое число бензина	Температура перегонки 10% бензина, °С	Предпоследняя цифра шифра	Температура перегонки 50% бензина, °С	Температура перегонки 90% бензина, °С
	А -76
	АИ-91
	АИ-93
	АИ -95
	А-76
	АИ-91
	АИ-93
	АИ -95
	А -76
	АИ-91

 

Задача 3.

Установите марку дизельного топлива, предназначенного для работы автомобилей и тракторов, в определенный сезон года. Как влияет цетановое число топлива и массовая доля серы в нем на работу и техническое состояние двигателя? Оцените пожароопасность топлива.

 

Последняя цифра шифра	Температура застывания дизельного топлива, °С	Температура вспышки топлива. °С	Предпоследняя цифра шифра	Цетановое число дизельного топлива	Массовая доля серы, %
	-10				0,10
	-11				0,12
	-12				0,13
	-35				0,14
	-36				0,15
	-37				0,16
	-45				0,17
	-46				0,18
	-47				0,19
	-48				0,20

Задача 4

Установите марку моторного масла. Укажите низкотемпературные и высокотемпературные вязкостные свойства, а также его эксплуатационные свойства. В каких двигателях оно применяется?

 

Последняя цифра шифра	Класс вязкости масла по 5АЕ	Предпоследняя цифра шифра	Категория масла по эксплуатационным свойствам АРI
	0W–50		SH/CF
	5W–40		SJ/CF
	10W–30		SJ/CF2
	15W–20		SG/CF
	20W–30		SF/CD
	25W–40		SH/CF4
	0W–40		SH/CF2
	10W–50		SJ/CG4
	15W–30		SG/CD
	20W–40		SJ/CG4