
Den avgörande rollen för högpresterande smörjning ...
Extrema förhållanden inom gruvdrift orsakar slitage och driftstopp. Eurol erbjuder lösningar för att förbättra maskinernas livslängd och effektivitet.
2 maj 2022
Vi börjar med dess grundläggande funktion: en kylvätska ska – precis som namnet antyder – ha en kylande effekt. I ett idealscenario skulle all energi från bränsleförbränningen användas till rörelse. I verkligheten omvandlas dock största delen av energin till värme. Även elbilar och hybrider med stora batteripaket avger mycket värme vid körning (urladdning) och vid laddning. Dessa system slutar fungera om de blir överhettade – därför finns det ett kylsystem.
Förutom att leda bort värme har kylvätskor även andra viktiga funktioner, såsom:
Den främsta uppgiften för kylvätskan är att transportera bort överskottsvärme till kylaren, där värmen avges till utomhusluften. Vatten är mycket bra på att ta upp och leda bort värme, men det har nackdelar – det fryser vid 0 °C och kokar vid 100 °C. Dessutom innehåller vanligt (dricksvatten) mineraler och salter som kan påverka materialen i kylsystemet negativt.
För att undvika dessa negativa effekter använder man glykoler som bas i kylvätskor – oftast monoetylenglykol (MEG). Monopropylenglykol (MPG) används ibland också, men dess värmeledningsförmåga är ofta otillräcklig för förbränningsmotorer. MPG är dock mindre giftig och används därför oftare i livsmedelsindustrin.
Ett tredje alternativ är kylvätskor baserade på glycerol, även kallade G13-specifikationer. Glycerol är mer miljövänligt än MEG, men inte lika lättillgängligt för detta ändamål eftersom det också används som råvara i kosmetika. Glycerol är en biprodukt från biodrivmedelsproduktion eller kan framställas från växtmaterial.
En färdig kylvätska består av flera delar, eftersom man – utöver monoetylenglykol (MEG) – behöver tillsatser för att ge vätskan önskade egenskaper (mer om detta längre fram). Kombinationen MEG + tillsatser kallas vanligtvis för ”glykol” eller ”koncentrat”. Frostskyddsmedel måste spädas ut med demineraliserat eller avhärdat vatten innan det kan användas i kylsystemet.
I avmineraliserat vatten har mineraler som kalcium och salter tagits bort. Kalkavlagringar försämrar värmeöverföringen, och salter kan orsaka korrosion på metaller i kylsystemet.
Endast efter att glykolen har späds ut får vi en kylvätska som är klar att användas, även kallad "Ready-Mix" eller "kylvätska". Mängden avmineraliserat vatten som används för att späda ut glykolkoncentratet avgör blandningens temperaturområde. Som en tumregel ger en 50/50-blandning skydd ner till cirka -36 °C, medan ett blandningsförhållande på 40/60 (40 % koncentrat och 60 % avmineraliserat vatten) ger skydd ner till cirka -26 °C. Högre koncentrationer av glykol ger inte ett större eller ”bättre” temperaturområde. Omvänt innebär en för låg koncentration av glykol att skyddet mot korrosion förloras. Se diagrammet nedan:
För att ge kylvätskan dess önskade egenskaper behövs kemiska tillsatser. Dessa tillsätts bland annat för att förhindra korrosion, kavitation (bildning och kollaps av små luftbubblor som kan skada vattenpumpen), beläggningar och slam (olösliga sediment).
För att förebygga förgiftning genom förtäring tillsätts alltid ett bitterämne. Detta gör att hundar i händelse av ett oväntat läckage lämnar vätskan ifred, och att barn inte dricker den. Både människor och djur blir mycket sjuka om de får i sig kylvätska.
Kylvätskan kan ges vilken färg som helst genom att ett färgämne tillsätts. Det innebär att man idag absolut inte kan ”lita på” vätskans färg eller gå efter vad man tidigare brukade använda. Med andra ord: kvaliteten kan inte avgöras utifrån kylvätskans färg.
Därtill innehåller kylvätskor stabilisatorer mot utfällningar (ansamling av silikatavlagringar), dispergeringsmedel för att tåla hårt vatten, pH-buffert för att hålla rätt surhetsgrad, och skumhämmande tillsatser för att minimera luftinblandning i vätskan vid pumpning.
IAT är även känd som den ”konventionella” eller ”gammaldags” kylvätskan. Den har korta bytesintervall (varannat år) och är ofta grön eller blå till färgen.
För att uppfylla de tidigare nämnda kraven innehåller denna kylvätska oorganiska (minerala) inhibitorer bestående av silikater, nitrater, aminer, fosfater och/eller borater. Denna typ fungerar genom att bilda en skyddande ”film” på metallen i kylsystemet. De mineraliska inhibitorerna som skapar detta skydd förbrukas med tiden, vilket gör att förmågan att reparera eller återskapa skyddet försvagas – systemet blir då mer sårbart.
Fördelen med denna kylvätska är att den verkar snabbt, men nackdelen är att den kemiska effekten avtar relativt fort. Den skyddande filmen fungerar dessutom som en isolator och kan därmed minska värmeöverföringen något.
OAT-kylvätska är glykolbaserad (MEG eller MPG) och innehåller organiska inhibitorer, i form av karboxylater. Den innehåller 0 % oorganiska (minerala) inhibitorer. De organiska tillsatserna är selektiva – till skillnad från IAT, som täcker hela systemet med en skyddsfilm, reagerar OAT-kylvätskan endast kemiskt på de platser där korrosion börjar uppstå.
Tillsatsförbrukningen är därför mycket lägre jämfört med en IAT, vilket gör att bytesintervallet för en OAT-kylvätska är betydligt längre (long-life).
Nackdelen är att skyddet alltid är reaktivt – det sker alltså med viss fördröjning, eftersom ytan först måste börja korrodera innan den kemiska reaktionen sätts igång.
Hos många lättmetaller är denna initiala korrosion – som kan förekomma vid användning av OAT – inte önskvärd. Därför har man utvecklat en hybridkylvätska (HOAT) som kombinerar de mineraliska inhibitorerna från IAT med de organiska inhibitorerna från OAT. Basen är en OAT, men med tillsats av små mängder silikat, borat, molybdat eller nitrat beroende på tillämpningsområde. Denna kylvätska kombinerar long-life-effekten från OAT med den snabba skyddsverkan från IAT, vilket ger det bästa av båda världar.
Lobrid är den senaste generationens kylvätskor där den hybrida effekten från HOAT har finjusterats ytterligare och anpassats ännu bättre för moderna tillämpningar. Nivån av mineraliska inhibitorer har minskats, medan mängden organiska inhibitorer har ökat – därav namnet som kombinerar low och hybrid. De mineraliska inhibitorer som används anges ofta i namnet, till exempel: Si-OAT och P-OAT (silikat- eller fosfatbaserad OAT) eller en kombination av båda: PSi-OAT.
Värmehantering i batterielektriska fordon (BEV) är mycket viktig, oavsett om det gäller temperaturen på batterierna, elmotorn eller de kraftfulla elektroniska styrkomponenterna. Vi skiljer mellan två typer av kylning för batterier:
Batterier tappar kapacitet om de blir för varma – men även om de blir för kalla. För kalla batterier kan dessutom inte laddas. Den dominerande lösningen idag är fortfarande externt kylda batteripaket som använder konventionell MEG-baserad kylvätska. Exempel på sådana fordon är: Tesla Model S, Audi eTron, Mercedes-Benz EQC och BMW i3.
Snabbladdning är ett fokusområde för fordonstillverkare. Denna teknik medför potentiellt mycket höga temperaturer. Det finns redan fordon på marknaden som når laddhastigheter motsvarande upp till 960 km/h. Inom en snar framtid utlovas laddhastigheter över 1400 km/h. Sådana hastigheter kan endast uppnås med så kallade immersed battery packs, eftersom de klarar värmehanteringen bättre. Vätskorna som används i dessa system liknar transformatoroljor men har mycket lägre viskositet och kallas ”thermal fluids” eller ”dielektriska vätskor”.
Dessa vätskor har helt andra krav än kylvätskor för förbränningsmotorer – de ska ha hög flampunkt, vara flamsäkra och icke-ledande.
Nu när vi har gått igenom skillnaderna och utvecklingen över tid uppstår frågan: varför behöver vi så många olika typer av kylvätskor? I teorin vore det förstås idealiskt att använda den mest skyddande long-life-kylvätskan i alla kylsystem, men i praktiken fungerar det inte så. Det finns många olika OEM-tillverkare (fordonsmärken) med egna synsätt på sina motorer och materialval. De krav som OEM-tillverkarna ställer på en godkänd kylvätska anges i en specifikation som den aktuella vätskan måste uppfylla, och den hör då till en av de nämnda teknologierna.
Av denna anledning bör du alltid konsulterae Eurols Online Oljerådgivare. Det är ett verktyg som hjälper dig att välja rätt produkt för just din applikation.
Har du fler frågor? Tveka inte att kontakta oss - åra specialister hjälper dig gärna.
Extrema förhållanden inom gruvdrift orsakar slitage och driftstopp. Eurol erbjuder lösningar för att förbättra maskinernas livslängd och effektivitet.
Fuel savings, smoother shifting, extended lifespan, and smaller sump capacities: these are the main driving forces for innovations in the field of transmission.
Många moderna dieselfordon använder AdBlue för att uppfylla utsläppsstandarder. Men vad är AdBlue och hur fungerar det? I den här artikeln fördjupar vi oss i detta ämne.
På grund av coronakrisen står många bilar stilla under en längre tid. För att förebygga problem och komma ut på vägarna säkert igen vill vi ge dig 5 tips.
Extrema förhållanden inom gruvdrift orsakar slitage och driftstopp. Eurol erbjuder lösningar för att förbättra maskinernas livslängd och effektivitet.
Fuel savings, smoother shifting, extended lifespan, and smaller sump capacities: these are the main driving forces for innovations in the field of transmission.
Många moderna dieselfordon använder AdBlue för att uppfylla utsläppsstandarder. Men vad är AdBlue och hur fungerar det? I den här artikeln fördjupar vi oss i detta ämne.
På grund av coronakrisen står många bilar stilla under en längre tid. För att förebygga problem och komma ut på vägarna säkert igen vill vi ge dig 5 tips.