تفاوت مایع خنککننده موتور ماشین سنگین با خودرو سواری
به گزارش مجله ماشین، تفاوتهای ساختاری و فنی زیادی میان موتور خودروهای سواری و پیشرانه کامیونهای سنگین وجود دارد، اما وقتی صحبت از مایع خنککننده موتور (Coolant) یا همان ضدیخ/ضدجوش به میان میآید، تنها یک تفاوت عمده به چشم میخورد: بستههای افزودنی. این موضوع عمدتاً ناشی از تفاوتهای موجود میان موتورهای دیزلی سنگین (Heavy-Duty) و سایر پیشرانههاست.
موتورهای دیزلی بزرگتر همواره در معرض خطر پدیدهای به نام «کاویتاسیون» (Cavitation) یا حبابزایی هستند. مهندسان برای حل مشکلات داغ کردن موتور (Overheating) و تسهیل فرآیند تعمیر و نگهداری، از قطعهای به نام بوش سیلندر تَر (Wet Cylinder Sleeve Liners) استفاده میکنند. این بوشها طراحی شدهاند تا مایع خنککننده بتواند در فضای بین محفظه سیلندرِ تراشخورده در بلوک موتور و خود بوشها جریان یابد. این سیستم بسیار کارآمد است، اما لرزش بوشها هنگام کارکرد موتور میتواند باعث تشکیل حبابهای بسیار ریز در مایع خنککننده شود. هرچند این حبابها کوچک هستند، اما نیروی حاصل از ترکیدن (انفجار درونگرا) آنها به حدی است که میتواند به مرور زمان به فلز بوشها آسیب برساند.
با در نظر گرفتن این مشکل، نوع خاصی از مواد افزودنی به مایع خنککننده موتورهای دارای بوشِ تَر اضافه میشود تا با ایجاد یک لایه محافظ فیزیکی قوی روی سطح فلز، از آسیبهای ناشی از کاویتاسیون جلوگیری کند. از آنجایی که اکثر موتورهای خودروهای سواری و همچنین پیشرانههای دیزلی یا بنزینی سبک فاقد بوشِ تَر هستند، نیازی به این نوع محافظت ندارند. (البته سیستم بوش تَر در بین تیونرها برای تقویت موتور محبوبیت زیادی دارد و در برخی خودروهای کلاسیک مانند مدلهای قدیمی رولزرویس نیز استفاده شده است).
محافظت در برابر کاویتاسیون به قدری حیاتی است که باید از ریختن مایع خنککننده استاندارد و معمولی در موتور کامیونهایی که به این افزودنیها نیاز دارند، جداً خودداری کنید. با این حال، استفاده از مایع خنککننده مخصوص کامیونها در خودروهای سواری معمولی بلامانع است، زیرا مواد ضدکاویتاسیون هیچ آسیبی به موتور خودروهای سبک نمیرسانند.
همانطور که اشاره شد، بسیاری از مواد افزودنی پایه در مایع خنککننده، صرفنظر از اینکه برای یک کامیون سنگین استفاده شوند یا یک خودروی سواری، کاملاً یکسان هستند. به عنوان مثال، در فرمولاسیون هر دو نوع از مواد ضدخوردگی (Anti-corrosives)، تنظیمکنندههای سطح pH و مواد ضدکف (Anti-foaming) استفاده شده است. با این وجود، عملکرد یک مایع خنککننده مشابه در وسایل نقلیه مختلف میتواند تفاوت چشمگیری داشته باشد.
یک نمونه بارز در این زمینه، مایع خنککننده با طول عمر بالا (Extended Life Coolant یا ELC) است که بهطور ویژه برای دوام بیشتر نسبت به ضدیخهای سنتی مهندسی شده است. این نوع خنککننده در طیف گستردهای از موتورها اعم از بنزینی، دیزلی و گازسوز و در کلاسهای سبک، نیمهسنگین و تجاری سنگین قابل استفاده است. اما نکته جالب اینجاست که در حالی که یک مایع خنککننده ELC میتواند در اکثر وسایل نقلیه تجاری تا ۶۰۰,۰۰۰ مایل (حدود ۹۶۵,۰۰۰ کیلومتر) یا ۱۲,۰۰۰ ساعت کارکرد دوام بیاورد (و در کامیونهای کلاس ۸ این رقم حتی دو برابر میشود)، عمر مفید همین مایع درون موتور خودروهای سبک به ۱۵۰,۰۰۰ مایل (حدود ۲۴۰,۰۰۰ کیلومتر) یا ۶ سال محدود میشود.
دلیل اصلی این تفاوت عمر مفید آن است که موتور کامیونهای بزرگ معمولاً در یک دور موتور (RPM) پیوسته و پایدار کار میکنند؛ مثلاً زمانی که در حال یدککشی یک بار سنگین در مسافتهای طولانی بزرگراهی هستند. در مقابل، خودروهای سبک شهری دائماً درگیر ترافیک و توقف و حرکتهای مکرر (Start/Stop) هستند. در نتیجه، دمای موتور خودروهای سواری بهطور مداوم نوسان دارد. این چرخه حرارتی (Thermal Cycling) باعث میشود ساختار شیمیایی مایع خنککننده بسیار سریعتر از زمانی که موتور در یک حالت پایدار کار میکند، شکسته شده و خاصیت خود را از دست بدهد.
