ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1998 года по МПК C09K5/00 

Изобретение относится к охлаждающим жидкостям, используемым для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, теплообменников и других устройств, эксплуатируемых при температуре выше 273К, и может быть использовано в бытовых и промышленных установках, в которых применяются материалы на основе черных металлов.

Известен способ снижения интенсивности кавитационной эрозии в системе жидкостного охлаждения двигателей внутреннего сгорания (Авторское свидетельство N 1011877, МКИ F 01 P 11/06, 1983) путем аэрации охлаждающей жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, для аэрации используют отработавшие газы двигателя внутреннего сгорания, которые очищают от газообразных и твердых примесей, насыщают двуокисью углерода, охлаждают и добавляют в жидкость системы охлаждения ингибиторы кислотной коррозии типа ПБ-5. Недостатками данной охлаждающей жидкости являются сложность ее получения и низкая антикоррозионная стойкость по отношению к черным металлам.

Наиболее близким аналогом является охлаждающая жидкость для двигателей внутреннего сгорания (Авторское свидетельство N 1214706, МКИ C 09 K 5/00, F 01 P 11/06, 1986), включающая газообразный компонент и воду, отличающаяся тем, что, с целью снижения кавитационной эрозии при одновременном снижении коррозионной активности, в качестве газообразного компонента она содержит аммиак при следующем соотношении компонентов, маc.%:
Аммиак - 1-3
Вода - Остальное
Недостатками данной охлаждающей жидкости являются невысокая антикоррозионная активность газообразного аммиака и возможность образования газовых пробок в застойных зонах системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания, приводящих к перегреву деталей двигателя.

Технический результат предполагаемого изобретения заключается в повышении ингибирующих свойств охлаждающей жидкости. Задача решается путем замены менее активного ингибитора коррозии аммиака на более активный алкамон ДСУ при следующем содержании компонентов, маc.%:
Алкамон ДСУ - 0,01-2,0
Вода - Остальное
Ингибитор коррозии алкамон ДСУ ТУ 6-14-664-81 (изменение 3) (алкамон ДС-улучшенный, зарегистрировано 17.04.90. Пермский центр стандартизации и метрологии) - [C_10-18H_21-37OCH₂N(C₂H₅)₂ CH₃]SO₄CH₃ - легкоплавкая густая жидкость от желтого до светло-коричневого цвета, устойчивая к повышенным температурам и длительному хранению. Алкамон растворим в спирте, бензоле, уайт-спирите, четыреххлористом углероде, легко смешивается с водой, образуя устойчивую эмульсию; умеренно токсичное соединение 3-го класса опасности (ГОСТ 12.1.007-76), ЛД для мышей при однократном внутрибрюшном введении превышает 1000 мг/кг. В алкамоне ДСУ марки A содержание активного вещества не менее 60%.

В таблице 1 приведены результаты испытаний предлагаемой охлаждающей жидкости и известной, содержащей в качестве ингибитора коррозии аммиак.

Ингибиторное действие охлаждающей жидкости определяли гравиметрическим методом. Объектами для исследования служили прямоугольные образцы (10•20•0,2 мм) из стали 08.КП.

Подготовка образцов для исследования включает шлифование на круге с использованием наждачных бумаг с уменьшающимся размером зерна вплоть до микронного, обезжиривание поверхности венской известью или ацетоном, промывание дистиллированной водой и высушивание фильтровальной бумагой.

Измерение потери массы (Δm) образцов проводили с точностью до 0,0001 г. Расчет скорости коррозии металла под действием охлаждающей жидкости (К), защитное действие ингибирующей добавки (Z) и ингибирующий эффект (γ) осуществляли по формулам
K = Δm/(st);
Z = [(K₀-K)/K₀]•100%;
γ = K₀/K,
где
s - площадь образца, м²;
t - время испытания, ч;
К₀ и К - скорости коррозии металла в неингибированной и ингибированной охлаждающих жидкостях соответственно, г/м²•ч;
Δm = m₀-m, где m₀ и m - массы образца до и после опыта, г.

Данные таблицы 1 свидетельствуют, что предлагаемая охлаждающая жидкость превосходит по антикоррозионной активности известную охлаждающую жидкость для двигателей внутреннего сгорания; имеет меньшие значения скорости коррозии в 3,1-3,9 раза, большее защитное действие в 2,6-3,2 раза и больший ингибирующий эффект в 3,3-4,0 раза для оптимальных концентраций ингибитора 0,1-0,5 мас.%. Таким образом, предлагаемая охлаждающая жидкость для двигателей внутреннего сгорания, включающая тетраметилтиомочевину в качестве антикоррозийной добавки, позволяет избавиться от основного недостатка охлаждающих жидкостей высокой коррозионной активности по отношению к черным металлам.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Берут 0,1-20,0 г алкамона ДСУ марки A с содержанием активного вещества не менее 60%, добавляют 999,9-980,0 мл воды, перемешивают в течение 3-5 минут при 291-298 K до образования устойчивой эмульсии. Выход: 1000 г охлаждающей жидкости.

Примеры получения охлаждающей жидкости с указанием количеств и характеристик исходных компонентов и характеристик жидкости, определяющих ее охлаждающие свойства, представлены в табл. 2. В примере 1 дана характеристика воды; в примерах 2-4 - характеристика охлаждающей жидкости, включающей аммиак и воду; в примерах 5-9 - характеристика охлаждающей жидкости, включающей алкамон ДСУ и воду.

Охлаждающая жидкость для двигателей внутреннего сгорания содержит, мас. %: алкамон ДСУ-0,01-2,00, вода - остальное. Технический результат: повышение ингибирующих свойств охлаждающей жидкости. 2 табл.

Охлаждающая жидкость для двигателей внутреннего сгорания, содержащая воду и ингибитор коррозии, отличающаяся тем, что в качестве ингибитора она содержит алкамон ДСУ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алкамон ДСУ - 0,01 - 2,00
Вода - Остальноег