Αντιψυκτικό

Χρήση στους κινητήρες εσωτερικής καύσης

Οι περισσότεροι κινητήρες αυτοκινήτων είναι υδρόψυκτοι, για να αφαιρείται η υπερβάλουσα θερμότητα, παρόλο που το χρησιμοποιούμενο «νερό» συνήθως δεν είναι καθαρό νερό, αλλά μάλλον μίγμα νερού και αντιψυκτικού. Ο όρος «ψυκτικό κινητήρα» (engine coolant) χρησιμοποιείται ευρύτατα στην αυτοκινητοβιομηχανία, και είναι όρος που καλύπτει την κύρια λειτουργία του υλικού αυτού, δηλαδή τη συμβατική μεταφορά θερμότητας από τους κινητήρες εσωτερικής καύσης στο περιβάλλον. Όταν χρησιμοποιείται σε ένα αυτοκίνητο, προστίθενται επίσης αντιδιαβρωτικά πρόσθετα, που βοηθούν την προστασία των μεταλλικών μερών του ψυγείου των οχημάτων, παρόλο που συνήθως περιέχουν ένα εύρος ηλεκτροχημικά ασυμβίβαστα μέταλλα (αλουμίνιο, χυτοσίδηρο, χαλκό, ορείχαλκο, καλάι, και τα λοιπά). Λιπαντικό για την αντλία σφράγισης, επίσης προστίθεται.
Τα αντιψυκτικά αναπτύχθηκαν για να υπερβούν τα ελαττώματα του νερού ως υγρού μεταφοράς θερμότητας. Σε κάποιες μηχανές βύσματα επέκτασης σώματος κινητήρα τοποθετούνται σε περιοχές του σώματος κινητήρα που το ψυκτικό κυλά για να προστατέψουν τη μηχανή από βλάβη λόγω παγώματος, αν η θερμοκρασία περιβάλλοντος πέσει κάτω από τη θερμοκρασία πήξης του μίγματος νερού - αντιψυκτικού. Αυτά δεν πρέπει να συγχέονται με τα βύσματα πυρήνα, που έχουν σκοπό να επιτρέπουν την απομάκρινση άμμου που χρησιμοποιείται κατά τη διεργασία χύτευσης του σώματος κινητήρα. Τα βύσματα πυρήνα θα πιεστούν προς τα έξω αν το ψυκτικό παγώσει, παρόλο που υποτίθεται ότι εφάπτονται στις διόδους ροής του ψυκτικού, αφού αυτό δε συμβαίνει πάντα. Από την άλλη πλευρά, αν το ψυκτικό του κινητήρα υπερθερμανθεί, μπορεί να φθάσει σε θερμοκρασία βρασμού μέσα στον κινητήρα, προκαλώντας θύλακες ατμού, που οδηγούν σε τοπικά καυτά σημεία και τελικά την καταστροφική βλάβη του κινητήρα. Αν χρησιμοποιηθεί καθαρό νερό ως ψυκτικό του κινητήρα, θα μπορούσε να προκαλέσει γαλβανική διάβρωση. Το σωστό ψυκτικό κινητήρα και ένα συμπιεσμένο ψυκτικό σύστημα μπορεί να βοηθήσει να αντιμετωπιστούν τα προβλήματα που κάνουν το καθαρό νερό ακατάλληλο ως ψυκτικό για κινητήρες αυτοκινήτων. Με το σωστό αντιψυκτικό, το εύρος θερμοκρασιών που είναι ανεκτό από το ψυκτικό κινητήρα κυμαίνεται από -37 - 129°C και αντιστοιχεί σε 50% κατ'΄όγκο υδατικό διάλυμα 1,2-προπανοδιόλη [CH₃CH(OH)CH₂OH] και ψυκτικό σύστημα συμπιεσμένο στα 15 psi.
Ένα πρώιμο αντιψυκτικό ψυκτικού κινητήρα ήταν η μεθανόλη (CH₃OH). Η μεθανόλη χρησιμοποιήθηκε ευρύτατα σε υγρά παρμπρίζ, αλλά ωστόσο, στην Ευρώπη, εξαιτίας του νέου (για τότε) νομοθεσία REACH, η χρήση της μεθανόλης στα σχετικά υγρά περιορίστηκε στο 5% και στο κοντινό μέλλον θα μειωθεί στο 3%. Καθώς τα καπάκια των ψυγείων αυτοκινήτων βιδώνονταν και δεν σφραγίζονταν, η μεθανόλη χάνονταν σύντομα με εξάτμιση, οδηγώντας στην ανάγκη συχνής αντικατάστασης για να αποφευχθεί το πάγωμα του ψυκτικού. Επίσης, η μεθανόλη επιταχύνει τη διάβρωση των μεταλλικών μερών του κινητήρα και ιδιαίτερα του αλουμινίου, όταν προστίθεται στο ψυκτικό του κινητήρα. Μετά από τη μεθανόλη αναπτύχθηκε η 1,2-αιθανοδιόλη (HOCH₂CH₂OH), που σύντομα αντικατέστησε τη χρήση της μεθανόλης ως αντιψυκτικό στα συστήματα ψύξης των κινητήρων. Η τελευταία έχει μικρότερη πτητικότητα, τόσο από τη μεθανόλη, όσο και από το νερό. Πριν από τη δεκαετία του '50, τα συστήματα ψύξης ήταν ασυμπίεστα και οι κινητήρες ήταν συχνά ψυχρότεροι από τους κινητήρες των σύγχρονων αυτοκινήτων. Με τα συμπιεσμένα συστήματα ψύξης, που έχουν καπάκι ψυγείου, η θερμοκρασία βρασμού του ψυκτικού ρευστού αυξήθηκε, επιτρέποντας υψηλότερες θερμοκρασίες κινητήρα και υψηλότερη αποτελεσματικότητα καυσίμων. Τα συμπιεσμένα συστήματα ψύξης δεν αλλάζουν αισθητά τη θερμοκρασία πήξης του ψυκτικού ρευστού.