วันนี้ดูแปลก ๆ นะ ไม่ถามอะไรซักหน่อยเหรอ ?
ผมกล่าวทักเจ้าหนูจัมมัยหลังจากบัญเอิญเจอกันที่ร้านกาแฟที่ทำงาน
ไม่มีอ๊ะพี่ ไม่รู้จะถามอะไร ?
แบตก็เปลี่ยนแล้ว รถก็เข้าศูนย์แล้ว นู๋ใช้เงินแก้ปัญหาไม่รู้จะถามอะไรแล้วอ๊ะ
แต่เข้าศูนย์รอบนี้ นู๋เสียไปเยอะหน่อย มีเปลี่ยนน้ำหล่อเย็นด้วย
ว่าแต่น้ำหล่อเย็นมันต้องเปลี่ยนด้วยหรือพี่ ?
ฮั่นแน่ !! ไหนว่าจะไม่ถามไง ?
เอาน่าพี่ ไหน ๆ ก็ถามไปแล้ว พี่อธิบายให้หน่อย ว่าไอ้น้ำหล่อเย็นเนี่ยทำไมเราต้องเปลี่ยน ?
คืองี้ เรารู้ใช่ไหม น้ำยาหล่อเย็นทำหน้าที่อะไร ?
ก็พอรู้นะพี่ มันช่วยระบายความร้อนจากเครื่องยนต์ไง ไม่ให้เครื่องมันเกิดโอเวอร์ฮีท
โอ๊ะ เก่งเหมือกันนี้เรา ก็นั้นแหละเป็นอย่างที่เราบอก
น้ำหล่อเย็นมันจะไหลผ่านหม้อน้ำ แผงระบายความร้อน ผ่านเสื้อสูบ
ผ่านปั้มน้ำ ซึ่งสัมผัสกับโลหะหลากหลายชนิด ในหม้อน้ำเราอาจจะเจอได้ทั้ง อะลูมิเนียม ทองแดง ส่วนเสื้อสูบ เราอาจจะเจอ อะลูมิเนียม หรือ เหล็กหล่อ
การที่สารหล่อเย็นต้องสัมผัสกับโลหะหลายชนิด ดังนั้นสิ่งสำคัญของสารหล่อเย็นคือ
1. มีความต้านทานการกัดกร่อนสูง
2. มีจุดเดือด (Boiling Point) และ จุด เยือกแข็ง (Freezing Point) ในช่วงกว้าง
ไอ้เรื่องความต้านทานการกัดกร่อนหนูยังพอเข้าใจนะ แต่จุดเดือด และจุดเยือกแข็งทำไมมันต้องกว้างด้วยล่ะคะ ?
คืองี้ หากน้ำยาหล่อเย็นเกิดการเดือด มันกลายเป็นแก๊ส
ความสามารถในการถ่ายเทความร้อนมันจะลดลงนะ
เราจึงอยากให้มันอยู่ในสภาวะที่เป็นของเหลวที่ทำให้ความสามารถในการถ่ายเทความร้อนมันดีกว่า
อีกส่วนหนึ่งนะ หากเกิดฟองก๊าซเกิดขึ้นในระบบหล่อเย็น ฟองก๊าซที่มันระเบิดออกมาสัมผัสกับชิ้นส่วนโลหะ
มันทำให้เกิดแรงดันที่ตำแหน่งนั้นมหาศาลจนโลหะเกิดการเสียรูป หรือ เสียเนื้อโลหะได้เลยแหละ ในเสื้อสูบ (Cylinder Block) ก็เกิดความเสียหายแบบนี้ได้ เขาถึงพัฒนามาใช้ระบบน้ำยาหล่อเย็น และในทางโลหะวิทยาเราเรียกความเสียหายในรูปแบบนี้ว่า Cavitation Corrosion หรือจะเรียกว่า Cavitation Erosion ก็ได้
พี่โม้เปล่า...........พี่พูดเหมือนหนูไม่เคยต้มมาม่า หม้อที่หนูใช้ต้มมาม่าบ่อย ๆ ก็มีฟองเดือดปุ๊ด ๆ เลยน้า.......
หนูก็ไม่เห็นหม้อมันจะพังอย่างที่พี่บอกเลย
ก็หม้อมาม่าของเราเวลามันเกิดฟองก๊าซ ฟองก๊าซมันก็ลอยขึ้นข้างบนได้ไงแล้วระเบิดที่ผิวหน้าของน้ำ
มันเลยไม่มีแรงดันกระทำที่ตัวเหล็กตัวหม้อมากเท่าไหร่
แต่หากในระบบปิดอย่างในระบบหล่อเย็น หรือ ในตำแหน่งที่มีการเปลี่ยนแปลงแรงดันอย่างรวดเร็ว
จนทำให้สถานะของไหลเปลี่ยนแปลงไปด้วย อย่างใบพัดเรือ หรือ ในปั้มน้ำนะ พวกนี้มันไม่มีทางหนีออกอย่างรวดเร็ว
แรงดันจากการระเบิดมันเลยลงไปที่วัสดุเต็ม ๆ หรือสามารถเกิดแป็นลำเจ็ทขนาดเล็กของน้ำที่มีแรงดันสูงได้
อ้อ เข้าใจแล้วว่าทำไมหม้อหนูไม่พัง ว่าแต่จุดเยือกแข็งละพี่ ทำไมมันต้องกว้างด้วย ?
ก็ง่าย ๆ รถยนต์ในเมืองหนาวไง หน้าหนาวเขาก็ใช้รถถ้าน้ำหล่อเย็นเป็นน้ำแข็งนี้ยุ่งเลย
เออ หนูก็ลืมไป ว่ารถมันไม่ได้ขายแค่บ้านเรา หนูยังเคยเผลอบ่นเลยว่า รถบางรุ่นจะใส่ฮีทเตอร์มาทำไม !!
ว่าแต่พี่ยังไม่บอกหนูเลยว่าทำไมเราต้องถ่ายน้ำหล่อเย็นด้วย ?
โทษทีลืมไป คืองี้ อย่างที่บอกไปน้ำหล่อเย็นยังไงก็มีส่วนประกอบที่เป็นน้ำอะเน๊อะ
ปกติแล้วหล่อหล่อเย็นก็จะใช้น้ำผสมกับเอทธิลีนไกลคอลในสัดส่วนที่เหมาะสม
ดังนั้นปัญหาอย่างหนึ่งที่จะเกิดคือการกัดกร่อน แม้เอทธิลีนไกลคอล (Ethylene Glycol)
ที่เป็นส่วนผสมหลักของน้ำยาหล่อเย็นจะเป็นตัวช่วยลดและป้องกันการกัดกร่อนได้
แต่จริง ๆ แล้วเราทำได้แค่หน่วงการกัดกร่อนให้เกิดช้าลงแค่นั้นเอง
ดังนั้นในระหว่างใช้งานมันก็จะมีพวกอิออนของโลหะต่าง ๆ ละลายลงมาอยู่ในน้ำหล่อเย็นจากปฏิกิริยาการกัดกร่อน
อิออนที่ละลายลงมาในระหว่างการใช้งานนี้แหละ มันจะทำให้สมบัติของน้ำหล่อเย็นมันเปลี่ยนไป
ละลายลงมามาก ๆ มันก็ทำให้ค่าการนำไฟฟ้าของน้ำหล่อเย็นมันก็เพิ่มสูงขึ้น
และทำให้น้ำหล่อเย็นในระบบไวต่อการกัดกร่อนมากขึ้น
น้ำหล่อเย็นจึงควรถ่ายออกในเวลาที่บริษัทรถเขากำหนด
อย่างนั้นถ่ายทิ้งไปบ้างก็ดีเน๊อะพี่ ที่จริง ๆ รถนู้นมันก็แสนกว่าโลแล้วถึงจะได้เปลี่ยน
ดีแล้วละเปลี่ยนมันบ้างดีกว่ารอให้มันพัง ช่วงนี้เราก็อย่าลืมดูหม้อน้ำด้วยละ ว่าน้ำยาหล่อเย็นมันยุบไหม ?
เติมน้ำยาหล่อเย็นมาแรก ๆ หากช่างไล่อากาศไม่หมดอาจจะมียุบบ้าง
โอเค ค่า............แต่เอาอะไรเติมละคะพี่ หนูต้องไปซื้อน้ำยาหล่อเย็นมาติดไว้ให้พี่เติมให้ป่ะ ?
ก็ถ้ามันพร่องนิดหน่อย ๆ เราใช้น้ำดื่ม เติมก็ได้ แต่เลือกเอาน้ำ R.O. มาเติมนะ
หนูกินน้ำแร่ เอาน้ำแร่มาเติมได้ไหมคะ ?
น้ำแร่ไม่ได้ เฟ้ยยยยยยยย น้ำประปาก็ไม่เอานะ
เอาน้ำดื่ม R.O. นี้แหละ ใช้น้ำแร่ น้ำประปามันมีคลอไรด์อิออนละลายมาด้วย
พวกนี้มันเร่งการกัดกร่อนได้ ยิ่งพวกอะลูมิเนียมนะ คลอไรด์มันกัดทะลุได้ง่าย ๆ เลย
น้ำแร่ที่มีแคลเซียม มีแมกนีเซียม พวกนี้มันทำให้เกิดตะกรันได้
เดี๋ยวหม้อน้ำเราตันเครื่องมันจะโอเวอร์ฮีทอีก
แถมตัวมันเองก็ทำให้ค่าการนำไฟฟ้าของน้ำเพิ่มขึ้นอีก การกัดกร่อนซึ่งเป็นปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้า มันจะยิ่งสูงขึ้น
สรุปง่าย ๆ น้ำดื่ม R.O. จบนะ !!
จบค่าาาาาาาาาาาา
เสียงเจ้าหนูจัมมัยตอบกลับผมมาเสียงดังฟังชัด
แต่หน้ากลับหันไปทางเคาเตอร์ร้านกาแฟ พร้อมกับพูดด้วยน้ำเสียงร่าเริงแจ่มใสว่า
ค่ากาแฟ กับค่ามาม่า ที่สั่งไปเมื่อกี้ จบที่บัญชีของพี่เขาเลยนะคะ พี่เขาบอกให้จบได้เลย !!
#เหล็กไม่เอาถ่าน
Ref.
1. Bo Zhang, Numerical Simulation of Flow Field Characteristics of The CoolingWater Jacket of A Marine Diesel Engine, E3S Web of Conferences 261, 02040 (2021).
2.
https://asecertificationtraining.com/cooling-system-operation-and-diagnosis/
3.
https://www.enginebuildermag.com/2015/03/cavitation-erosion-in-diesel-cylinders
4.
https://www.brakeandfrontend.com/tech-tip-cavitation-your-cooling-system-s-worst-nightmare/
5. Int J Adv Manuf Technol (2018) 98:2883–2894.
บรรลัยวิทยา: ทำไมเราต้องเปลี่ยนน้ำยาหล่อเย็น
ผมกล่าวทักเจ้าหนูจัมมัยหลังจากบัญเอิญเจอกันที่ร้านกาแฟที่ทำงาน
ไม่มีอ๊ะพี่ ไม่รู้จะถามอะไร ?
แบตก็เปลี่ยนแล้ว รถก็เข้าศูนย์แล้ว นู๋ใช้เงินแก้ปัญหาไม่รู้จะถามอะไรแล้วอ๊ะ
แต่เข้าศูนย์รอบนี้ นู๋เสียไปเยอะหน่อย มีเปลี่ยนน้ำหล่อเย็นด้วย
ว่าแต่น้ำหล่อเย็นมันต้องเปลี่ยนด้วยหรือพี่ ?
ฮั่นแน่ !! ไหนว่าจะไม่ถามไง ?
เอาน่าพี่ ไหน ๆ ก็ถามไปแล้ว พี่อธิบายให้หน่อย ว่าไอ้น้ำหล่อเย็นเนี่ยทำไมเราต้องเปลี่ยน ?
คืองี้ เรารู้ใช่ไหม น้ำยาหล่อเย็นทำหน้าที่อะไร ?
ก็พอรู้นะพี่ มันช่วยระบายความร้อนจากเครื่องยนต์ไง ไม่ให้เครื่องมันเกิดโอเวอร์ฮีท
โอ๊ะ เก่งเหมือกันนี้เรา ก็นั้นแหละเป็นอย่างที่เราบอก
น้ำหล่อเย็นมันจะไหลผ่านหม้อน้ำ แผงระบายความร้อน ผ่านเสื้อสูบ
ผ่านปั้มน้ำ ซึ่งสัมผัสกับโลหะหลากหลายชนิด ในหม้อน้ำเราอาจจะเจอได้ทั้ง อะลูมิเนียม ทองแดง ส่วนเสื้อสูบ เราอาจจะเจอ อะลูมิเนียม หรือ เหล็กหล่อ
การที่สารหล่อเย็นต้องสัมผัสกับโลหะหลายชนิด ดังนั้นสิ่งสำคัญของสารหล่อเย็นคือ
1. มีความต้านทานการกัดกร่อนสูง
2. มีจุดเดือด (Boiling Point) และ จุด เยือกแข็ง (Freezing Point) ในช่วงกว้าง
ไอ้เรื่องความต้านทานการกัดกร่อนหนูยังพอเข้าใจนะ แต่จุดเดือด และจุดเยือกแข็งทำไมมันต้องกว้างด้วยล่ะคะ ?
คืองี้ หากน้ำยาหล่อเย็นเกิดการเดือด มันกลายเป็นแก๊ส
ความสามารถในการถ่ายเทความร้อนมันจะลดลงนะ
เราจึงอยากให้มันอยู่ในสภาวะที่เป็นของเหลวที่ทำให้ความสามารถในการถ่ายเทความร้อนมันดีกว่า
อีกส่วนหนึ่งนะ หากเกิดฟองก๊าซเกิดขึ้นในระบบหล่อเย็น ฟองก๊าซที่มันระเบิดออกมาสัมผัสกับชิ้นส่วนโลหะ
มันทำให้เกิดแรงดันที่ตำแหน่งนั้นมหาศาลจนโลหะเกิดการเสียรูป หรือ เสียเนื้อโลหะได้เลยแหละ ในเสื้อสูบ (Cylinder Block) ก็เกิดความเสียหายแบบนี้ได้ เขาถึงพัฒนามาใช้ระบบน้ำยาหล่อเย็น และในทางโลหะวิทยาเราเรียกความเสียหายในรูปแบบนี้ว่า Cavitation Corrosion หรือจะเรียกว่า Cavitation Erosion ก็ได้
พี่โม้เปล่า...........พี่พูดเหมือนหนูไม่เคยต้มมาม่า หม้อที่หนูใช้ต้มมาม่าบ่อย ๆ ก็มีฟองเดือดปุ๊ด ๆ เลยน้า.......
หนูก็ไม่เห็นหม้อมันจะพังอย่างที่พี่บอกเลย
ก็หม้อมาม่าของเราเวลามันเกิดฟองก๊าซ ฟองก๊าซมันก็ลอยขึ้นข้างบนได้ไงแล้วระเบิดที่ผิวหน้าของน้ำ
มันเลยไม่มีแรงดันกระทำที่ตัวเหล็กตัวหม้อมากเท่าไหร่
แต่หากในระบบปิดอย่างในระบบหล่อเย็น หรือ ในตำแหน่งที่มีการเปลี่ยนแปลงแรงดันอย่างรวดเร็ว
จนทำให้สถานะของไหลเปลี่ยนแปลงไปด้วย อย่างใบพัดเรือ หรือ ในปั้มน้ำนะ พวกนี้มันไม่มีทางหนีออกอย่างรวดเร็ว
แรงดันจากการระเบิดมันเลยลงไปที่วัสดุเต็ม ๆ หรือสามารถเกิดแป็นลำเจ็ทขนาดเล็กของน้ำที่มีแรงดันสูงได้
อ้อ เข้าใจแล้วว่าทำไมหม้อหนูไม่พัง ว่าแต่จุดเยือกแข็งละพี่ ทำไมมันต้องกว้างด้วย ?
ก็ง่าย ๆ รถยนต์ในเมืองหนาวไง หน้าหนาวเขาก็ใช้รถถ้าน้ำหล่อเย็นเป็นน้ำแข็งนี้ยุ่งเลย
เออ หนูก็ลืมไป ว่ารถมันไม่ได้ขายแค่บ้านเรา หนูยังเคยเผลอบ่นเลยว่า รถบางรุ่นจะใส่ฮีทเตอร์มาทำไม !!
ว่าแต่พี่ยังไม่บอกหนูเลยว่าทำไมเราต้องถ่ายน้ำหล่อเย็นด้วย ?
โทษทีลืมไป คืองี้ อย่างที่บอกไปน้ำหล่อเย็นยังไงก็มีส่วนประกอบที่เป็นน้ำอะเน๊อะ
ปกติแล้วหล่อหล่อเย็นก็จะใช้น้ำผสมกับเอทธิลีนไกลคอลในสัดส่วนที่เหมาะสม
ดังนั้นปัญหาอย่างหนึ่งที่จะเกิดคือการกัดกร่อน แม้เอทธิลีนไกลคอล (Ethylene Glycol)
ที่เป็นส่วนผสมหลักของน้ำยาหล่อเย็นจะเป็นตัวช่วยลดและป้องกันการกัดกร่อนได้
แต่จริง ๆ แล้วเราทำได้แค่หน่วงการกัดกร่อนให้เกิดช้าลงแค่นั้นเอง
ดังนั้นในระหว่างใช้งานมันก็จะมีพวกอิออนของโลหะต่าง ๆ ละลายลงมาอยู่ในน้ำหล่อเย็นจากปฏิกิริยาการกัดกร่อน
อิออนที่ละลายลงมาในระหว่างการใช้งานนี้แหละ มันจะทำให้สมบัติของน้ำหล่อเย็นมันเปลี่ยนไป
ละลายลงมามาก ๆ มันก็ทำให้ค่าการนำไฟฟ้าของน้ำหล่อเย็นมันก็เพิ่มสูงขึ้น
และทำให้น้ำหล่อเย็นในระบบไวต่อการกัดกร่อนมากขึ้น
น้ำหล่อเย็นจึงควรถ่ายออกในเวลาที่บริษัทรถเขากำหนด
อย่างนั้นถ่ายทิ้งไปบ้างก็ดีเน๊อะพี่ ที่จริง ๆ รถนู้นมันก็แสนกว่าโลแล้วถึงจะได้เปลี่ยน
ดีแล้วละเปลี่ยนมันบ้างดีกว่ารอให้มันพัง ช่วงนี้เราก็อย่าลืมดูหม้อน้ำด้วยละ ว่าน้ำยาหล่อเย็นมันยุบไหม ?
เติมน้ำยาหล่อเย็นมาแรก ๆ หากช่างไล่อากาศไม่หมดอาจจะมียุบบ้าง
โอเค ค่า............แต่เอาอะไรเติมละคะพี่ หนูต้องไปซื้อน้ำยาหล่อเย็นมาติดไว้ให้พี่เติมให้ป่ะ ?
ก็ถ้ามันพร่องนิดหน่อย ๆ เราใช้น้ำดื่ม เติมก็ได้ แต่เลือกเอาน้ำ R.O. มาเติมนะ
หนูกินน้ำแร่ เอาน้ำแร่มาเติมได้ไหมคะ ?
น้ำแร่ไม่ได้ เฟ้ยยยยยยยย น้ำประปาก็ไม่เอานะ
เอาน้ำดื่ม R.O. นี้แหละ ใช้น้ำแร่ น้ำประปามันมีคลอไรด์อิออนละลายมาด้วย
พวกนี้มันเร่งการกัดกร่อนได้ ยิ่งพวกอะลูมิเนียมนะ คลอไรด์มันกัดทะลุได้ง่าย ๆ เลย
น้ำแร่ที่มีแคลเซียม มีแมกนีเซียม พวกนี้มันทำให้เกิดตะกรันได้
เดี๋ยวหม้อน้ำเราตันเครื่องมันจะโอเวอร์ฮีทอีก
แถมตัวมันเองก็ทำให้ค่าการนำไฟฟ้าของน้ำเพิ่มขึ้นอีก การกัดกร่อนซึ่งเป็นปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้า มันจะยิ่งสูงขึ้น
สรุปง่าย ๆ น้ำดื่ม R.O. จบนะ !!
จบค่าาาาาาาาาาาา
เสียงเจ้าหนูจัมมัยตอบกลับผมมาเสียงดังฟังชัด
แต่หน้ากลับหันไปทางเคาเตอร์ร้านกาแฟ พร้อมกับพูดด้วยน้ำเสียงร่าเริงแจ่มใสว่า
ค่ากาแฟ กับค่ามาม่า ที่สั่งไปเมื่อกี้ จบที่บัญชีของพี่เขาเลยนะคะ พี่เขาบอกให้จบได้เลย !!
#เหล็กไม่เอาถ่าน
Ref.
1. Bo Zhang, Numerical Simulation of Flow Field Characteristics of The CoolingWater Jacket of A Marine Diesel Engine, E3S Web of Conferences 261, 02040 (2021).
2. https://asecertificationtraining.com/cooling-system-operation-and-diagnosis/
3. https://www.enginebuildermag.com/2015/03/cavitation-erosion-in-diesel-cylinders
4. https://www.brakeandfrontend.com/tech-tip-cavitation-your-cooling-system-s-worst-nightmare/
5. Int J Adv Manuf Technol (2018) 98:2883–2894.