الزامات آزمونهای کارایی ضدیخ
الزامات آزمونهای کارایی ضدیخ
در این مطلب خلاصه‌ای از آزمونهای کارایی مایعات خنک‌کننده موتور بر پایه گلیکول برای خودروها و موتورهای با فعالیت
سبک بر اساس روش آزمونهای تدوین شده سازمان ملی استاندارد ایران شرح داده خواهد شد. این آزمون ها عبارتند از :
آزمون خوردگی در ظروف شیشه‌ای – افت وزنی آزمونه بر حسب mg
آزمون شبیه‌سازی عملکرد خوردگی - افت وزنی آزمونه بر حسب mg
آزمون خوردگی در سطح آلیاژهای آلومینیوم – افت وزنی آزمونه بر حسب mg/cm2 در هفته
خوردگی حفره‌ای سایشی پمپ آب
آزمون خوردگی در ظروف شیشه‌ای – افت وزنی آزمونه بر حسب mg
هدف از تدوین این استاندارد ارزیابی اثرات مایعات خنک‌کننده موتور بر روی آزمونه‌های فلزی تحت شرایط کنترل شده آزمایشگاهی، در ظروف شیشه‌ای است. این روش آزمون مایعات خنک‌کننده‌ای که نامرغوب هستند از مواد خنک‌کننده دیگر که احتیاج به بررسی بیشتری دارند را مجزا می‌کند. هرچند نتایج این آزمون به‌تنهایی نمی‌تواند دلیلی بر مناسب بودن مواد بازدارنده خوردگی مورد مصرف باشد. ارزش واقعی نوع و مقدار اجزای تشکیل‌دهنده مایع خنک‌کننده موتور فقط با آزمایش‌های گسترده آزمایشگاهی مشخص می‌گردد.
در این روش آزمون نمونه فلزاتی که در سیستم خنک‌کننده موتور به کار می‌رود به مدت 36 ساعت به طور کامل در مایع خنک‌کننده موتور در دمای 88 درجه سلسیوس قرار می‌گیرد. خواص بازدارنده خوردگی محلول مورد آزمون، بر اساس تغییرات وزنی هر یک از آزمونهای فلزی ارزیابی می‌شود.
وسایل موردنیاز برای انجام این آزمون عبارت‌اند از ظرف بشر 1000 میلی‌لیتری، مبرد آب، لوله پخش گاز، دماسنج، گرم‌کننده، آزمونهای فلزی که معرف فلزات سیستم خنک‌کننده است و عبارت‌اند از: فولاد، مس، برنج (نیمه‌سخت)، لحیم، آلومینیم ریخته‌گری، چدن.
هیچ یک از قطعات فلزی به‌کاررفته در یک سری چیده شده از آزمونه‌ها (آزمونه‌های فلزی، پیچ‌ها، واشرها و مهره‌ها) نباید دوباره برای یک آزمون دیگر مورداستفاده قرار گیرند.
آزمون شبیه‌سازی عملکرد خوردگی - افت وزنی آزمونه بر حسب mg
هدف از انجام این آزمون بررسی اثر مایع خنک‌کننده موتور در حال گردش بر روی نوارهای آزمون و اجزاء سیستم خنک‌کننده خودرو تحت شرایط کنترل شده، بخصوص در دمای یکنواخت آزمایشگاه است. این روش آزمون ویژگی مواد، اجزاء سیستم خنک‌کننده، نوع مایع خنک‌کننده که استفاده از آنها در خودروها متداول است را تعیین می‌کند.
این روش آزمون به دلیل نزدیکی و مشابهت بیشتر به شرایط موجود در سیستم خنک‌کننده موتور، امکان ارزیابی و سنجش بهتری را بر روی مایعات خنک‌کننده موتور نسبت به آزمون خوردگی در ظروف شیشه‌ای فراهم می‌کند. بهبود در روش آزمون با کنترل مایع خنک‌کننده در حال گردش و استفاده از اجزاء سیستم خنک‌کننده خودرو و با بزرگ‌تر کردن نسبت بیشتری از سطح فلز به حجم مایع امکان‌پذیر می‌گردد.
اگرچه این روش آزمون امکان شناخت بهتری را فراهم می‌کند، ولی نمی‌توان به طور قاطع راجع به خاصیت ضدخوردگی و طول عمر عملکرد ضدیخ قضاوت نمود. اگر نیاز به اطمینان بیشتری در مورد عملکرد مطلوب مایع خنک‌کننده باشد، با استفاده از روش آزمون موتوری همه‌جانبه طبق استاندارد ASTMD2758 و روش آزمون جاده‌ای طبق استاندارد ASTMD2847 در یک کارکرد واقعی به دست خواهد آمد.
اصول انجام آزمون: مایع خنک‌کننده موتور برای مدت 1064 ساعت در دمای 88 درجه سانتی‌گراد در یک مدار گردشی که شامل یک مخزن فلزی، یک پمپ مایع خنک‌کننده خودرو، یک رادیاتور خودرو و شیلنگ‌های لاستیکی ارتباط دهنده است، گردش می‌کند. قطعات فلزی آزمون که نشانگر فلزات به‌کاررفته در سیستم خنک‌کننده موتور است، داخل مخزنی مشابه سیلندر موتور سوار می‌شوند. در پایان آزمون، ویژگی ضدخوردگی مایع خنک‌کننده با اندازه‌گیری افت وزنی قطعات آزمون و بررسی ظاهری سطوح داخلی اجزاء سیستم تعیین می‌گردد.
آزمون خوردگی در سطح آلیاژهای آلومینیوم – افت وزنی آزمونه بر حسب mg/cm2 در هفته
هدف از تدوین این استاندارد، تعیین روش غربالگری آزمایشگاهی برای ارزیابی تأثیر خنک‌کننده‌های موتور در مقابله با خوردگی آلیاژهای آلومینیم ریختگی، تحت شرایط انتقال حرارت که ممکن است در موتورهای دارای سر سیلندر آلومینیومی وجود داشته باشد.
در طی عملکرد موتور ضروری است خنک‌کننده‌های موتور مانع از خوردگی سر سیلندرهای آلومینیمی ناشی از انتقال حرارت شود. همه محصولات خوردگی تشکیل شده ممکن است در سطوح داخلی رادیاتور رسوب‌کرده و کارایی انتقال حرارت رادیاتور را کاهش دهند. ممکن است گرم‌شدن و جوشیدن بیش از حد سیستم خنک‌سازی رخ دهد.
این استاندارد روشی ارائه می‌دهد که برای غربالگری انتخابی خنک‌کننده‌های موتور استفاده نشده کاربرد دارد و به‌آسانی، آن خنک‌کننده‌هایی که برای استفاده با موتورهای دارای سر سیلندر آلومینیمی مناسب نیستند را تشخیص خواهد داد. بااین‌حال عملکرد مناسب یک خنک‌کننده در این استاندارد برای اطمینان از عملکرد سرویس طولانی‌مدت، کافی نیست. علاوه بر این توصیه می‌شود ارزیابی‌های جامع‌تری با سرویس شبیه‌سازی‌شده، نیروسنج و آزمونهای خودرو، برای تأثیر طولانی‌مدت خنک‌کننده به کار گرفته شود.
در این روش آزمون یک شار گرمایی از میان یک نوع آلیاژ آلومینیم ریختگی مورداستفاده برای سرسیلندرهای موتور، درحالی‌که در معرض یک خنک‌کننده موتور تحت‌فشار 139 کیلوپاسکال قرار دارد، برقرار می‌شود. دمای آزمونه آلومینیومی در 135 درجه سانتی‌گراد نگه داشته شده و آزمون به مدت یک هفته (168 ساعت) ادامه می‌یابد. تأثیر خنک‌کننده برای جلوگیری از خوردگی آلومینیم تحت شرایط انتقال حرارت بر مبنای تغییر وزن آزمونه ارزیابی می‌شود.
وسایل موردنیاز برای انجام این آزمون عبارت‌اند از سل خوردگی انتقال حرارت، کنترل‌کننده دما، رله الکتریکی، گرمکن کمربندی، تمیزکننده فراصوت، گرم‌خانه خلأ، پمپ خلأ، قطع کن گرمایی، هوای فشرده، محافظ ایمنی پلاستیکی شفاف.
خوردگی حفره‌ای سایشی پمپ آب
هدف از انجام این آزمون ارزیابی خوردگی حفره‌ای و مشخصات خوردگی سایشی - فرسایشی پمپ‌های آب آلومینیومی خودرو با مایعات خنک‌کننده موتور است.
این روش آزمون شامل پمپ کردن یک محلول خنک‌کننده آبی در دمای 113 درجه سانتی‌گراد و فشار 103 کیلوپاسکال درون یک سیستم شبیه‌سازی‌شده با سیستم خنک‌کننده خودرو است. یک پمپ آب آلومینیومی خودرو به‌وسیله یک موتور الکتریکی با سرعت 4600 دور در دقیقه چرخانده می‌شود و برای پمپ کردن محلول به‌عنوان آزمونهای جهت ارزیابی اثر خوردگی سایشی حفره‌ای مایع خنک‌کننده مورد آزمون به کار می‌رود. پمپ برای تعیین میزان خسارت خوردگی سایشی حفره‌ای بررسی شده و مطابق جدول مندرج در روش آزمون (تصاویر ذیل)، درجه‌بندی می‌شود. انجام آزمون در دمایی به‌غیراز 113 درجه سانتی‌گراد ممکن است خوردگی حفره‌ای کمتر و یا بیشتری که بستگی به فرمولاسیون ضدیخ دارد نشان می‌دهد.
این روش آزمون می‌تواند برای تمایز بین مایعات خنک‌کننده‌ای که موجب خوردگی حفره‌ای و خوردگی سایشی پمپ‌های آب آلومینیومی خودرو استفاده می‌شوند، از سایر مایعات خنک‌کننده دیگر به کار رود. درجه ویژه‌ای که از انجام این آزمون به دست می‌آید معادل با مقدار مسافت طی شده توسط وسیله نقلیه در نظر گرفته نمی‌شود. اگرچه ارتباط محدودی بین آزمونهای میدانی و آزمایشگاهی با مایعات خنک‌کننده تک‌فاز مشاهده شده است.
درصورتی‌که اثر واقعی مایع خنک‌کننده روی خوردگی حفره‌ای و خوردگی سایشی ارزیابی شود، آزمونهای میدانی تحت شرایط سخت می‌توانند به‌عنوان آزمون نهایی انجام شوند. همچنین با کنترل مناسب متغیرهای آزمون می‌توان اثر طراحی پمپ، مواد سازنده و شرایط عملیاتی پمپ را روی مقدار خوردگی حفره‌ای و خوردگی سایشی تعیین کرد.
تصاویر زیر جهت درجه بندی خوردگی سایشی حفره ای پمپ آب استفاده می گردند.
گردآوری : واحد مارکتینگ