Охлаждающая жидкость для двигателей внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 40718 А СПУБЛИ 01 Р. 11 06 Г 5 МИТЕТОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР н ЕТ жни гнчлчитквввщв ИДЕТЕЛ ЬСТ В ОМ н ив ф(56) Бестек Т. и др, Коррозия автомобиее предотвращение. М.; Транспорт,с;255.ГОСТ 12,1.007-76. Изобретение относится к водоподготовке для систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания с использованием ингибиторов коррозии и позволяет повы. сить эффективность охлаждения путем уменьшения коррозионного и кавитационно-эрозионного износа внутренней поверхности охлаждающего контура двигателя, а также снизить накипеобразование. Известно применение ингибиторов коррозии в охлаждающих жидкостях для двигателей внутреннего сгорания, обеспечивающее долговечность двигателя путем сохранения чистоты внутренней поверхности охлаждающей системы, что облегчает тепловой обмен и уменьшает коррозионное разрушение.Известны охлаждающие жидкости, содержащие композицию ингибиторов коррозии на основе нитритов, хроматов, бензоатов, буры, молибдатов, силикатов и также флокулянтов природного происхождения: декстринов и мелассы,(54) ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение м,б. использовано для создания охлаждающей жидкости для двигателей внутреннего сгорания, позволяющей повысить эффективность охлаждения путем уменьшения коррозии, кавитационной эрозии и накипеобразования за счет добавления в воду охлаждающего контура композиции из нетоксичных, экологически безопасных и недефицитных ингибиторов коррозии. Декстрин - крахмал, природный полифункциональный высокомолекулярный углевод с уменьшенным содержанием амилазы, имеющий макромолекулы меньших размеров, Декстрин получают обработмизввр кой крахмала кис лотой; от режима обработки зависят егосвойства. Указанный продукт представляет собой неионный фло- Фь куля нт.Меласса - сложная смесь полисахари- с, дов, побочный продукт переработки сахар-а ной свеклы - широко используется в гъ1 ЧУФР животноводстве, в процессах микробиоло гического синтеза биологичвскиактивних веществ гаминокислот; антибиотиков, фер- а ментов и других лекарственных препаратов).В ПН Р применяется охлаждающая жидкость, содержащая композицию ингибиторов коррозии,. состоящую из двузамещенного фосфата натрия в количестве 2,5-3,5 г/дм и декстрина в колличестве 1зг/дм . Присадка к охлаждающей воде нСилина", разработанная на заводе им. Малышева в г, Харькове, имеет в своем составеметасиликат натрия, тетраборат натрия,нитрит натрия, патока "меласса", трилон-Б,фенолфталеин, Недостатком перечисленных ингибиторов является их высокая токсичность, некоторые из них (хроматы,. нитрит натрия и др.) относятся к веществампервого класса опасности.Природные высокомолекулярные углеводы - декстрин и меласса в условиях кавита цион ного воздействия способн ы к. распаду на низкомолекулярные соединения, что приводит к усилению коррозии металлов, Кроме того, в среде неорганическихсоединений декстрин и меласса способствуют развитию и росту микроорганизмов,Хроматы и бихроматы являются окислителями любой органической примеси всистеме и тем самым способствуют накоплению кислых продуктов окисления органических веществ.Двуэамещенный фосфат натрия приводит к образованию дополнительных осадков в виде фосфатов кальция и магния вслучае попадания жесткой воды в систему 25охлаждения ДВС,Для введения отдельных компонентовприсадки в охлаждающую жидкость (бензоаты и др.) необходимо применение дополнительных органических растворителей. 30Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения путем уменьшениякоррозии, кавитационной эрозии и накипеобразования за счет добавления в воду охлаждающего контура композиции из 35нетоксичных, экологически безопасных и недефицитных ингибиторов коррозии.Это достигается тем, что охлаждающаяжидкость для двигателей внутреннего сгорания, содержащая в качестве ингибитора 40коррозии силикат натрия йагЯЮз. дополнительно содержит повышающие эффективность защиты от коррозии черных и цветныхметаллов нетоксичные, экологически безопасные природные флокулянты, а именно 45водорастворимые соли высокомолекулярныхкислот лигно-гуминовой природы, карбоксиметилцеллюлозу йа-КМЦ при следующемсоотношении компонентов, мас,:Водорастворимые соли высокомолекулярныхкислот лигно-гуминовой природы 0,30-0,50йаЮЮз 0,20 - 0,30йа-КМЦ 0,020-0,030 55Вода Остальное,Ниже приведены три варианта охлаждающей жидкости на основе природныхфлокулянтов лигно-гуминовой природы:0,30 - 0,500,20-0,300,020-0,030Остальное 1 Водорастворимыенатриевые соли высокомолекулярныхсланцевых кислот 0,30 - 0,50 йагЯЮз 0,20-0,30 йа-КМЦ 0,020 - 0,030Вода Остальное2 Водорастворимыенатриевые соли высокомолекулярныхлигно-гуминовыхкислотйагЗЮзйа - КМЦВода3 Водорастворимыегуматы натрия бурыхуглей 0,30 - 0,50 йагЗЮз 0,20-0,30 йа-КМЦ 0,020-0,030 Вода Остальное Водорастворимые натриевые соли высокомолекулярных сланцевых кислот получают путем окисления керогена горючих сланцев кислородом воздуха в водно-щелочной среде в течение 3 - 4 ч при 195 - 205 С и давлении 3-4 мПа, подкисление оксидата и выделение осадка с последующим приготовлением водного раствора натриевых солей высокомолекулярных кислот.Свойства и структура высокомолекулярных сланцевых кислот ВМК исследовались с применением ряда химических и инструментальных методов: масс-спектроскопии, электрофореза. гель-хроматографии, ультрафильтрации. Установлено, что ВМК это комплекс однотипных по строению и составу соединений, преимущественно, алифатической природы, содержащих различные кислородсодержащие функциональные группы - карбоксильные, спиртовые и фенольные гидроксилы, карбонильные и хиноидные с незначительными включениями органоминеральных компонентов. Элементарный состав йа ВМК, мас,3.йа - 31 ф. 0,5; С - 42+ 0,5; Н - 5 Ю,5; О - О 4- 0.5; й - 0,8+ 0,5.По данным гель-хроматографического анализа молекулярная масса равна 120 тыс,ед.ВМК является умеренно токсичным препаратом, гю степени воздействия на организм человека относится к третьему классу опасности, генетически не активное. вещество, не обладает мутагенными свойствами.Водорастворимые натриевые соли лигно-гуминовых кислот получают окислением гидролизного лигнина (отход гидролизного производства) кислородом воздуха в воднощелочной среде в течение 3-4 ч при 150- 180 С и давлении 1,5 мПа, подкисление лигнина и выделение осадка с последующим приготовлением водного раствора натриевых солей высокомолекулярных лигно-гуминовых кислот.Исследование свойств и структуры высокомолекулярных лигно-гуминовых кислот (ЛГК) показало их сходство по физико-химическим свойствам с природными гуминовыми кислотами почв. торфов и буровых выветрившихся углей. Элементарный состав ЛГК находится в пределах значений, определенных для гуминовых кислот, мас. :С - 59,9 Ю,5: Н - 3,8 ф 0,5; й - 0,5 ф 0,5; О - 35,80,5.Содержание, мас. ф(,; карбоксильные группы 5.3 - 7,6; гидроксильные группы 1,9 - 4,7; хиноидные 3,2-5,5.Аналогичность химического строения ЛГК и природных гуминовых кислот подтверждается одинаковой оптической плотностью их растворов в 0.02 Н йаНСОзВодорастворимые гуматы натрия буровых углей получают путем взаимодействия буровых выветрившихся углей (месторождение Александрия) с гидроксидом натрия, Полученный темно-коричневый раствор фильтруют и сушат, Элементарный состав, мас. :С - 58,5%,5; Н - 3.9 Ю.5; й - 1,2 Ю,5; О - 36430 5Физико-химические свойства идентичны свойствам природных гуминовых веществ.Эксплуатационные испытания показали, что применение охлаждающей жидкости с содержанием высокомолекулярных полифункциональных флокулянтов гуминовой природы, йа-КМЦ - производной целлюлозы и силиката натрия приводит к снижению корроэионного и кавитационного износа двигателя. Омываемая поверхность охлаждающей системы дизеля ЗД 6 после 4100 ч работы оставалась чистой, без продуктов коррозии; поверхность гильзы в цилиндре оставалась гладкой, блестящей, без явных эрозионных повреждений. Вся металлическая поверхность покрывается темной пленкой, толщиной порядка 50 8. В период навигации было замечено снижение температуры охлаждающей жидкости на 10 С, При опорожнении охлаждающей системы продукты коррозии не обнаружены. (Акт по эксплуатационным испытаниям прилагается).Наличие антикавитационно-эрозионных, антикоррозионных и антинакипных свойств природных полифункциональныхфлокулянтов гуминовой природы и йа - КМЦобъясняется образованием прочных координационных связей, указанных соеди 5. нений с окисленными металламиобразующимися в процессе коррозии. а отсутствие накипеобразования за счет комп;лексообразования с солями жесткости.Силикат натрия в процессе зксплуата 10 ции охлаждающейжидкости способен разлагаться выделяя слабую кремниевуюкислоту, являющуюся наиболее распространенным флокулянтом, представляющим собой анионный полиэлектролит. В качестве15 активаторов разложения силиката натриямогут служить ионы хлора, сульфатионы,кислые соли угольной кислоты, минеральные кислоты, которые присутствуют в средеохлаждающей жидкости или же образуются20 в процессе эксплуатации ДВС,Для экспериментальной проверкипредлагаемого состава были подготовленыпятнадцать смесей ингредиентов, которыепозволили определить их оптимальные гра 25 ничные значения. Смеси получали простымсмешением компонентов рри 1822 С. Образцы, изготовленные из стали 38 Х 2 МК)А,чугуна СЧи Дюрали АМГпомещали вполученные смеси и разрушали воздействи 30 ем кавитации на ультразвуковом диспергаторе УЗДНТ.Степень защиты от кавитационной эрозии рассчитывалась по формуле где 568 - потери веса образца в воде;Ьбп - потери весаобразца в охлажда 40 ющей жидкости,Результаты испытаний позволяют сделать вывод о следующем соотношении компонентов охлаждающей жидкости и ихпроцентном содержании от общего веса,45 мас 0.Водо растворимыесоли высокомолекулярныхкислот лигно-гуми 50 новой природы(В СВ М К-Л Г) 0,30 - 0,50Ма-КМЦ 0,020 - 0,030йагЯ Оз 0;20 - 0,30Вода, Остальное55 при котором достигается максимальный положительный эффект.Формула изобретенияОхлаждающая жидкость для двигателейвнутреннего сгорания, содержащая силикат,0,020;00300;20 - 0,30Остальное 10 Составитель А.КардаковРедактор Н.федорова Техред М,Моргентал . Корректор Т.Малец Заказ 2065 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 натрия с высокомолекулярными углеводами природного происходждения Ма 2903, о тличающаяся тем,что,сцельюповышения зффективности охлаждения путем уменьшения коррозии, она дополнительно содержит водорастворимые соли высокомолекулярных кислот лигно-гуминовой природы и карбоксиметилцеллюлозу йа - КМЦ в следующем соотношении; Водорастворимыесоли высокомолекулярных кислотлигно-гуминовойприродыИа-КМЦйаг 90 зВода