Текучесть тосола при низких температурах

[mkF]

То, что тосол просачивается через мелкие щели гораздо лучше воды, это все знают. Собственно тоже это всегда знал.

Но, недавно после сильных морозов (-40) заметил подтеки тосола из-под головки. Вниз от стыка блока и головки тоненькими ниточками струился, судя по всему, тосол. Причем в более теплую погоду такой вещи никогда не замечал. Признаков попадания тосола в масло нет, в систему охлаждения тоже газы не выходят. Но есть подозрение, что тосол с равным успехом приникает в цилиндры. Мотор при -30 заводится на двух цилиндрах. Два остальных не фурычат. Работает так до первого чиха. Потом глохнет. На двух свечах капельки льда. В прошлом году такая же ситуация была при морозе (две свечи были во льду). Но значения не придал - купил новые свечи, завелся сразу же.

Порывшись в великом могучем, нашел, что тосол (вроде как) действительно лучше просачивается при отрицательных температурах.

Физику явления не нашел. Ну да ладно. Пока поверим.

 

Так вот в чем сомневаюсь.

Стоит ли протягивать головку на холодном двигателе при -30 и правильно ли это?

Или стоит сразу прокладку менять?

Может ли такое быть из-за различных температурных коэффициентов расширения материала блока и шпилек, гильз?

Или все-таки это зараза тосол такой?

[shpunt]

Не знаю честно. Но у меня такая же фигня, правда я перед морозами поменял прокладку, и не успел ещё второй раз протянуть её. У меня стык ГБЦ и Блока чуть влажный. Свечи ещё не доставал, но подтраивает, и дымок беловатый идёт.

[shpunt]

Хотя, я думаю, это как-то связано с расширением тосола при критически низких температурах для его замерзания.

[mkF]

В этот момент тосол еще вполне жидкий. Да и потом при замерзании тосол не кристаллизуется и не увеличивается в объеме. Может при низких температурах водородные связи нарушаются или еще что-нибудь... Эх, надо было в школе химию учить

[Мишаня]

mkF, как вопрос решился то?

 

Ты прав, распространенные (дешевые) тосолы/антифризы на базе этиленгликоля C2H4(ОН)2, да и более правильные (менее токсичные) и дорогие на базе пропиленгликоля C3H6(ОН)2 имеют меньший молекулярный размер в сравнении с чистой водой, потому требуют лучшего уплотнения. С другой стороны кинематическая вязкость антифризов на низких температурах в 50, а то и значительнее, раз больше чем у воды, следствием будет повышенный износ уплотнений валов из-за большей толщины смазывающей пленки.

 

Отсутствие сопряжения в моторе по КТР материалов, тоже на первый взгляд очевидно... Если просто сравнивать железо и алюминий, то разница КТРов почти в два раза (у Al больше), логично что при охлаждении будет прослабление затяжки алюминия железным болтом. Я не знаю, но полагаю что исходя из условий работы мотора конструктора КТР материала шпилек легированием подтянули к КТР сплава ГБЦ, но наверняка различие есть. Потому вариант течи вполне реальный. Как его решать не очень понятно видимо ставить корректирующие шайбы, кстати шайбы ГБЦ просто термообработка или ещё и материал хитрый, кто-нибудь знает?

 

В общем любопытно как решил проблему, в чем была причина (может просто протянута слабо) или само ушло с потеплением?

[Beavis]

Тут может не столько тосол течёт сколько металл от мороза сжался )))))

[mkF]

mkF, как вопрос решился то?

 

В общем любопытно как решил проблему, в чем была причина (может просто протянута слабо) или само ушло с потеплением?

С потеплением прошло. Головку протягивал на всякий случай - практически не тянулась. Поскольку волшебный ключ у меня есть, то перетягивать не стал - тянул строго по рекомендациям.

На конец - начало года пару недель было -30. Машина в гараже стояла. За это время лужа тосола под машиной накопилась. Правда вся масса из крана печки вытекла. Где-то капля в 10 минут. Машина с осени не ездила, но пока морозов не было такого не наблюдалось.

Грамотный механик-москвичевод по этому поводу сразу сказал, что проникающая способность тосола с понижением температуры увеличивается. Я раньше этого не знал.

 

То, что из под головки чуть чуть сочится снаружи не страшно, там совсем мало - тоненькие струйки. Максимум несколько капель. Меня больше беспокоит возможность просачивания в камеру сгорания. Мотор на морозе упорно заводится на двух цилиндрах. Причем выхлопные газы в систему не попадают. Может это паранойя, конечно. Но свечи обледенелые бывают.

 

Кран печки в ближайшее свободное время будет изъят, установлен шаровый водопроводный. Для регулировки температуры в салоне куплен клапан данфософский с термоголовкой. Надеюсь течь не будет. Заодно климат-контроль будет.

[Мишаня]

Грамотный механик-москвичевод по этому поводу сразу сказал, что проникающая способность тосола с понижением температуры увеличивается. Я раньше этого не знал.

не согласен, кинематическая вязкость тосола и подобных на низкой темпрературе увеличивается, соответственно текучесть его понижается. А течет из-за послабления стыков, дубения уплотнителей, резиновых патрубков, деформации пластиковых, и сжатия металлических.

[mkF]

не согласен, кинематическая вязкость тосола и подобных на низкой темпрературе увеличивается, соответственно текучесть его понижается. А течет из-за послабления стыков, дубения уплотнителей, резиновых патрубков, деформации пластиковых, и сжатия металлических.

Не соглашусь. У бензина например кинематическая вязкость меньше, чем у керосина, но протечки всякие определяют керосином. Так что, думаю, что дело не только в вязкости, но еще и в размерах и поведении молекул вещества.

 

"Тосол (по ТУ 6-02-751-73) растров этиленгликоля в воде с присадками. Этиленгликоль (хим. формула С2Н4(ОН)2) - пищейвой яд, имеет бОльшую проникающую способность, чем вода, коэффицент теплового расшрения также больше, чем у воды."

из тырнета

[Metallica fan]

у меня тоже под впускным колектором на стыке гбц/блок влажно видно что ребра мокрые но на ощуп сухо все.

[Мишаня]

смачивающая способность и текучесть разные понятия.

Течет потому, что появляется щель в уплотнении, а не потому, что становится более проникающим (грубо говоря причина не превращение воды в керосин, а появление дырки).

 

вода η ~ 0,2-5 мм2/сек

антифриз на низких температурах η ~ 10-100 мм2/сек.

[mkF]

На счет щелей не спорю. По большому счету сдаюсь ибо не в состоянии приводить какие-либо аргументы по этому поводу. На счет ГБЦ скажу только, что щели от низкой температуры там не могут появиться, так как шпильки всегда находятся в напряженном состоянии. Хоть мороз хоть жара. Не знаю чего там у гликолей меняется от температуры... молекулы ли съеживаются или силы поверхностного натяжения изменяются. Но факт протечек из под ГБЦ наблюдался.

[shigorin]

бензин просто испарится

[Мишаня]

почему же течёт? если взять худьший вариант сталь-алюминий, то разбег длин с комнаты на -30 за счет КТР около 0,5 мкм.

Вероятно ГБЦ или блок нуждаются в шлифовке.

[mkF]

Вот что нашел:

Поверхностное натяжение этилен гликоля

 

Данная характеристика этиленгликоля отражает текучесть этого вещества. Его коэффициент поверхностного натяжения существенно ниже, чем у воды, а готовые теплоносители в два раза более текучи воды. Поэтому теплоноситель может легко проникнуть через щели негерметичного соединения. В связи с этим при замене этиленгликоля специалисты следят за плотностью соединения элементов контура.

Т.е. вот. Про зависимость от температуры - ничего не нашел, но у основной массы веществ (не растворов) поверхностное натяжение увеличивается с понижением температуры

[Мишаня]

о том и речь; если на горячую не течет, то на холодную потечет только если появится дырка.

Вопрос почему появляется дырка?

[mkF]

Коэффициент температурного расширения алюминия - 23е-6 на градус

для стали 11..17е-6 на градус

при изменении температуры на 50 градусов, длине шпильки ГБЦ 150 мм (примерно, сам не замерял) получаем разность теплового расширения примерно 0.1 мм. При этом КТР прокладки - неизвестен. В принципе достаточные условия для появления течи, но с другой стороны каждая шпилька натянута с усилием н-цать тонн. Упругой деформации шпильки должно с лихвой хватать, чтобы компенсировать температурные изменения.

[Мишаня]

около 0,5 мкм

действительно это ошибка, 0,5 это на мм длины, на 150 мм это выйдет около 8 мкм.

 

В принципе достаточные условия

должно с лихвой хватать

пока не доказано. Вот если будет информация о кривизне блока и ГБЦ...

[Irkutsk-AZLK]

ничего протягивать не надо! рано или поздно оторвешь бошку болтам, вот тогда копец, задолбаешся высверливать и заново ставить.

[mkF]

По всей видимости загадка текучести тосола решена

Есть три факта (я их не проверял, но вполне доверяю) :

1. Текучесть или просачиваемость (ненаучный термин, но она обратно пропорциональна коэффициенту поверхностного натяжения) чистого этиленгликоля во много раз выше чем у воды

2. Текучесть тосола (грубо - раствор этиленгликоля в воде) примерно в два раз выше, чем у воды.

3. При достижении температуры замерзания тосола, он не замерзает полностью, а образует кашу из кристалликов льда.

 

В отличие от воды, антифризы при замерзании не расширяются и не образуют твердой сплошной массы. Образуется рыхлая масса кристаллов воды в среде МЭГ

в тексте МЭГ - моноэтиленгликоль.

 

Так вот эти самые кристаллики есть чистая вода, а то что остается это этиленгликоль. При температуре -40 (после этого и был замечен факт просачивания) как раз и замерзает обычный (не арктический) тосол. Вода остается в кристалликах, а более концентрированный этиленгликоль старается вытечь через еще более мелкие зазоры.