CHẤT CHỐNG ĐÓNG BĂNG (ANTIFREEZE) VÀ DUNG DỊCH LÀM MÁT ĐỘNG CƠ Ô TÔ

Hỏi: Chất chống đóng băng có tác dụng gì đối với dung dịch làm mát động cơ ô tô ?

Dr COOL: Nhiều người nghĩ rằng chất chống đóng băng chỉ cần thiết cho các xe ô tô chạy ở xứ lạnh.Nhưng trong thực tế, cách nghĩ này không hoàn toàn đúng. Ngoài tác dụng chống không  để  dung dịch làm mát động cơ  bị đóng băng, chất đóng băng còn có ảnh ảnh hưởng lớn đến một số tính năng của dung dịch làm mát.

      Như trong một số bài trước đã trình bày, hiện nay, ethylene glycol và propylene glycol  là hai chất  được sử dụng phổ biến nhất  để chống hiện tượng đóng băng đối với dung dịch làm mát động cơ. Các chất này ảnh hưởng đến các tính năng dưới đây của dung dịch làm mát động cơ:

1.     Nhiệt độ đóng băng

Như tên gọi của nó, đối với các xe ô tô hoạt động ở các nước ôn đới thì chất chống đóng băng giúp cho dung dịch làm mát động cơ không bị đóng băng ngay cả khi nhiệt độ môi trường hạ xuống dưới  0ºC. Trong Hình 1  cho thấy đồ thị biểu diễn nhiệt độ đóng băng của dung dịch làm mát động cơ ô tô với các tỷ lệ chất chống đóng băng khác nhau. Từ đồ thị ta thấy, nhiệt độ đóng băng của hỗn hợp nước và chất chống đóng băng hạ thấp dẫn khi ta tăng thêm  thành phần chất đóng băng ; hỗn hợp này đạt nhiệt độ đóng băng thấp nhất  ( -52 ºC ) khi lượng chất chống đóng băng  trong  khoảng từ 60 đến 70% thể tích. Tuy nhiên, nếu ta tiếp tục tăng thêm lượng chất chống đóng băng thì nhiệt độ đóng băng của hỗn hợp lại có xu thể đi lên phía trên; có trị số này bằng khoảng -15 ºC  với dung dịch 100% chất chống đóng băng.

Hình 1.  Đồ thị biểu diễn nhiệt độ đóng băng của dung dịch làm mát động cơ ô tô

2.     Nhiệt độ sôi và  sự bốc hơi

      Trong Hình 2  ta thấy, khi nhiệt độ dung dịch làm mát  tăng thì công suất động cơ tăng và suất tiêu thụ nhiên liệu  sẽ giảm. Vì vậy, ở các loại động cơ hiện đại, người tìm cách nâng nhiệt độ nước lên mức tối đa trong phạm vi  cho phép. Tuy nhiên, mọi chất lỏng đều có điểm sôi của nó. Đối với chất lỏng, khả năng truyền dẫn nhiệt của nó sẽ  bị suy giảm mạnh khi  ở dạng hơi. Vì vậy, để duy trì khả năng dẫn nhiệt tốt cho dung dịch làm mát thì cần có các biện pháp nâng cao nhiệt sôi và hạn chế sự bốc hơi của dung dịch.

Hình 2.  Nhiệt độ dung dich làm mát  và công suất động cơ, suất tiêu thụ nhiên liệu

      Trong thực tế, bên cạnh biện pháp tăng áp suất trong hệ thống làn mát thì  việc sử dụng chất chống đóng băng trong dung dịch làm mát động cơ là một giải pháp thích hợp để  làm tăng nhiệt độ sôi và hạn chế sự bốc hơi cho dung dịch làm mát.

      Trong Hình 3  ta có thể  thấy ảnh hưởng của lượng chất chống đóng băng đến nhiệt độ sôi của dung dịch làm mát động cơ ô tô; Theo đó, khi tăng thành phần chất chống đóng băng thì nhiệt độ sôi của dung dịch cũng tăng theo. Nếu như nước nguyên chất có nhiệt độ sôi là 100 °C thì hỗn hợp dung dịch 50% chất chống đóng băng và  50% nước có nhiệt độ sôi đạt xấp xỉ 110 ºC. Khi tăng thành phần chất chống đóng băng lên 100 % thì nhiệt độ sôi tăng lên tới 197 °C.

      Hiện nay,  hệ thống làm mát  thường  được thiết kế sao cho dung dịch làm mát động cơ không sôi ở 100 ºC mà thường từ 115 đến 130 °C. Vì vậy, việc sử dụng chất đóng băng để nâng cao nhiệt độ sôi và hạn chế tối đa sự bốc hơi của dung dịch làm mát là cần thiết.

Hình 3.  Ảnh hưởng của lượng chất chống đóng băng đến nhiệt độ sôi của dung dịch làm mát động cơ ô tô

3.     Nhiệt dung riêng

      Bên cạnh các ưu điểm nổi bật về khả năng chống đóng băng, tăng nhiệt độ sôi và hạn chế sự bốc hơi  như đã trình bầy ở trên thì  thành phần chất chống đóng băng lại làm suy giảm nhiệt dung riêng của dịch làm mát động cơ.

      Hình 4. cho thấy,  ảnh hưởng của lượng chất chống đóng băng có trong dung dịch làm mát động cơ ô tô đến nhiệt dung riêng của dung dịch. Khi thành phần chất chống đóng băng bằng 0% (nước nguyên chất) thì nhiệt dung riêng của dung dịch làm mát động cơ có trị số cao nhất; giá trị này giảm tới 20%  đối với dung dịch có thành phần 50% chất chống đóng băng và 50% nước. Nhiệt dung riêng của dung dịch chỉ còn 0,65 BTU/(lb.°F) khi  tăng thành phần chất chống đóng băng lên 100%.

Hình 4. Ảnh hưởng của lượng chất chống đóng băng có trong dung dịch làm mát động cơ ô tô đến nhiệt dung riêng của dung dịch

4.     Tác dụng bôi trơn

Nếu như chẳng may để dung dịch làm mát dính vào tay, ta sẽ thấy dung dịch này rất nhớt. Độ nhớt của dung dịch làm mát là do chất chống đóng băng tạo ra. Nhờ đặc tính này, việc bôi trơn các chi tiết chuyển động cũng như các bộ phận làm bằng cao su, nhựa tổng hợp có trong hệ thống làm mát được cải thiện.

5.     Tác dụng chống ăn mòn, tạo cặn

Để thuận tiện cho việc sử dụng, khi cung cấp ra thị trường, các nhà sản xuất thường cho sẵn các phụ gia chống ăn mòn, tạo cặn vào trong chất chống đóng băng; thành phần phụ gia này thường dao động trong phạm vi từ 7 đến 10%  thể tích. Vì vậy, khi sử dụng dung dịch làm mát được pha chế từ nước và  chất chống đóng băng , dung dịch làm mát luôn có sẵn tính năng chống ăn mòn, tạo cặn.

6.     Phát hiện chỗ rò rỉ

Cũng tương tự như  phụ gia chống ăn mòn, tạo cặn, trong chất chống đóng băng bán ra thị trường, các nhà sản xuất còn cho thêm vào đó chất tạo mầu có khả năng phát sáng khi được chiếu sáng bằng đèn soi chuyên dùng. Nhờ vậy, trong quá trình sử dụng xe, ta có thể phát hiện chỗ rò rỉ ở các bộ phận của hệ thống làm mát một cách dễ dàng.

     Nhiều người sử dụng ô tô có thể sẽ ngỡ ngàng  về  kết quả khảo sát thực tế các xe ô tô nhập khẩu cũng như xe sản xuất, lắp ráp xuất xưởng tại việt Nam như Toyota, Ford, Mercedes ….cho thấy  dung dịch làm mát động cơ đang được sử dụng trên các xe này đều có thành phần chính là chất chống đóng băng.    

    Từ phần vừa trình bầy ở trên cho thấy, việc sử dụng dung dịch làm mát có chất đóng băng  là cần thiết và đem lại nhiều lợi ích và đó cũng là lý do tại sao chất chống đóng băng luôn là một thành phần không thể thiếu được trong dung dịch làm mát trên tất cả các xe sản xuất, lắp ráp được xuất xưởng tại Việt Nam cũng như tại các nước khác.

Dr. COOL

Hà nội, ngày 01  tháng  07  năm 2017

26 ngõ 230 Lạc Trung, Hà Nội - Tel 04. 3987 3095/ 0913215979

 Từ khóa: điện lạnh ô tô/ điều hòa ô tô không mát- không lạnh/ điều hòa ô tô có mùi hôi- mùi chua/ tiếng kêu điều hòa ô tô/ sửa chữa điều hòa ô tô/