انتخاب ضدیخ مناسب برای خودروی شما

انتخاب ضدیخ مناسب برای خودروی شما

به قلم مهندس علیرضا عمار محمدی، کارشناس ارشد روان‌کارهای خودرویی و صنعتی

سیستم خنک‌کاری موتور بسیار حساس و از اهمیت بالایی برخوردار است. اگر دمای ناشی از احتراق موتور توسط این سیستم کنترل نشود، فرایند چرخه حرکتی موتور مختل شده و آسیب جدی می‌بیند.

سیالاتی که در رادیاتور گردش می‌کنند با نام ضدیخ شناخته می‌شوند، هرچند نقش ضدجوش آن‌ها حتی حیاتی‌تر است. بنابراین هنگام طراحی فرمولاسیون سیالی که به‌عنوان ضدیخ و ضدجوش به کار می‌رود، باید عوامل مختلفی در نظر گرفته شود تا از مواد باکیفیت ساخته شود.

نوع و آلیاژ به‌کاررفته در سیستم خنک‌کاری و واکنش آن با عناصر و ترکیبات موجود در مایع خنک‌کننده از عوامل مهم و تعیین‌کننده در فرمولاسیون ضدیخ‌هاست؛ نکته‌ای که سازندگان قطعات خودرو به مصرف‌کنندگان یادآوری می‌کنند.

انواع رادیاتور بر اساس عوامل زیر دسته‌بندی می‌شود:

جهت جریان سیال: به دو دسته جریان عمودی و افقی تقسیم می‌شود. جریان عمودی عموماً در طرح‌های قدیمی‌تر دیده می‌شود که ضدیخ از بالا به پایین حرکت می‌کند. در جریان افقی، ضدیخ کل فضای رادیاتور را به‌صورت مارپیچ طی می‌کند و سطح تماس بیشتری برای خنک‌کاری فراهم می‌آورد؛ طراحی‌ای که در خودروهای مدرن رایج است.

جنس رادیاتور:

رادیاتورهای مس-برنج: این‌ها رادیاتورهای نسل قدیمی هستند که به دلیل وزن و هزینه بالا دیگر مورد توجه خودروسازان نیستند.

رادیاتورهای آلومینیومی: بسیار سبک‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر؛ ویژگی‌های آلومینیوم آن را به استاندارد سازندگان قطعات خودرو تبدیل کرده است.

رادیاتورهای پلاستیک-آلومینیوم: این طراحی که هسته آلومینیومی را با مخزن پلاستیکی ترکیب می‌کند، می‌تواند انتخاب اقتصادی‌تر و کاربردی‌تری باشد.

طراحی به‌روز: رادیاتورهای دو یا سه‌گذره به‌طور قابل‌توجهی کارایی مایع خنک‌کننده را افزایش می‌دهند.

با این حال، نکته کلیدی برای همه این طرح‌ها استفاده از سیال مناسب و آگاهی کافی از خواص عناصر تشکیل‌دهنده آن و برهم‌کنش آن‌ها با سیستم‌های خنک‌کاری است.

ضدیخ‌های مدرن از یک ماده اصلی به نام مونواتیلن گلیکول (MEG) تشکیل شده‌اند که نزدیک به ۹۵ درصد حجم محصول را تشکیل می‌دهد.

مونواتیلن گلیکول به دلیل گروه‌های الکلی موجود در مولکولش، به‌عنوان کاهنده نقطه انجماد عمل می‌کند و نقطه جوش را نیز بالا می‌برد و امکان می‌دهد موتور بدون گرم‌شدن بیش از حد و در ظرفیت حرارتی تعریف‌شده خود به کار ادامه دهد. در شرایط آب‌وهوایی بسیار سرد نیز از یخ‌زدن ضدیخ جلوگیری می‌کند.

پرسشی که مطرح می‌شود این است که با توجه به اینکه ماده اصلی اکثر ضدیخ‌ها MEG است، چرا این‌همه تنوع ضدیخ وجود دارد؟

برای پاسخ باید افزودنی‌های ضدیخ و نحوه فرمولاسیون آن‌ها را بشناسیم:

افزودنی‌ها که حدود ۵ درصد وزنی را تشکیل می‌دهند، برای تکمیل خواص مورد انتظار به ضدیخ افزوده می‌شوند. بر اساس پایه و عناصر تشکیل‌دهنده به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

معدنی (IAT – فناوری اسید معدنی)
آلی (OAT – فناوری اسید آلی)
نوع معدنی در گذشته رایج‌تر بود، اما به دلیل استانداردهای زیست‌محیطی و تغییر طراحی رادیاتورها دیگر در خودروهای مدرن رایج نیست.

ضدیخ‌های معدنی یک لایه نازک روی سطح تماس خود تشکیل می‌دهند و از عناصر دارای قابلیت محافظت در برابر خوردگی استفاده می‌کنند تا با انتقال گرما در مسیر خود خنک‌کاری انجام دهند. با این حال عمر آن‌ها کوتاه است و اکسیدهای معدنی اغلب با مواد معدنی موجود در آب واکنش می‌دهند و رسوبات حاصل نوع دیگری از خوردگی سطحی و انسداد مجاری سیستم ایجاد می‌کند.

نوع دوم ضدیخ‌های آلی هستند که از اسیدهای کربوکسیلیک به‌عنوان بازدارنده خوردگی در فرمولاسیون خود استفاده می‌کنند. آن‌ها هنگام گرم‌شدن بسیار کندتر از نوع معدنی مصرف و تجزیه می‌شوند و به‌طور مؤثر از خوردگی سیستم جلوگیری می‌کنند. بنابراین عمر ضدیخ افزایش می‌یابد و در اغلب کشورها استفاده می‌شوند. به همین دلیل این سیالات را ضدیخ‌های «لانگ‌لایف» (Long Life) نیز می‌نامند. این نوع ضدیخ بر پایه ترکیبات آلی مانند اتیلن گلیکول یا پروپیلن گلیکول است.

در حال حاضر برخی خودروسازان مشهور جهان از هر دو نوع ضدیخ به‌صورت ترکیبی استفاده می‌کنند. برای مثال در شرق آسیا و کشورهایی مانند ژاپن، چین و کره جنوبی، برندهای برجسته‌ای مانند تویوتا، هیوندای، کیا و برخی خودروهای چینی ضدیخ‌های هیبریدی را توصیه می‌کنند. بنابراین آشنایی با این گروه ضروری است و دسته‌بندی ضدیخ‌های هیبریدی را می‌توان به‌طور خلاصه چنین توصیف کرد:

SI-HOAT (فناوری اسید آلی هیبریدی سیلیکاتی): هیبرید سیلیکاتی که در آن اسیدهای آلی با ترکیبات سیلیکات ترکیب شده‌اند و معمولاً برای خودروهای اروپایی توصیه می‌شود.
N-HOAT (فناوری اسید آلی هیبریدی نیتریتی): هیبرید نیتریتی که در آن نیتریت به‌عنوان نگهدارنده و محافظ خوردگی عمل می‌کند و معمولاً در خودروهای سنگین و تجاری استفاده می‌شود.
P-HOAT (فناوری اسید آلی هیبریدی فسفاتی): هیبرید فسفاتی که معمولاً برای خودروهای کره‌ای و ژاپنی توصیه می‌شود.
انتخاب ضدیخ مناسب برای هر خودرو باید با توجه به توصیه‌های دفترچه راهنمای سازنده خودرو انجام شود. بدیهی است اصالت محصول جنبه‌ای اساسی از مصرف است و رنگ ضدیخ به‌تنهایی نمی‌تواند عامل تعیین‌کننده باشد. نکته مهم بعدی افزودن آب است؛ برخی به‌اشتباه آب شهری، آب چاه و مانند آن را به ضدیخ اضافه می‌کنند که کیفیت ضدیخ را کاهش می‌دهد. هنگام افزودن آب به ضدیخ خالص باید از آب دیونیزه استفاده شود که سختی آب آن با دو مرحله تقطیر گرفته شده باشد.

مهندس علیرضا عمار محمدی