4. 1. 2013
Na českém trhu se ročně prodá téměř 40 milionů litrů
nemrznoucích směsí do ostřikovačů v koncentrované formě.
Přesto aby člověk odborné informace o jejich používání
pohledal.
![Nemrznoucí kapalina OMV](/media/43512/nemrznouci-kapalina-omv.jpg)
Kromě tradičních reklamních sloganů o jejich úžasné vůni (s
alergenními složkami), výjimečné čisticí schopnosti, nenapadání
reflektorů skel nebo funkci tekutých stěračů se v současnosti
zákazník už jen dozví, zda je tekutina Methanol "free". My si však
povíme o jednom jejich specifickém chování, které je navíc
nezávislé na tom, od kterého výrobce kapalina je.
Namrzání předního skla
Často v zimě dojde k tomu, že u vozidla parkovaného přes noc na
ulici se po prvotním rozmrazení skel a vyjetí vozidla námraza
objeví znovu. A to i přesto (nebo spíše právě proto), že přední
sklo úpěnlivě ostřikujeme zimní kapalinou do ostřikovačů, kterou
máme v nádržce. Pokud pomineme vnější vlivy jako nekvalitní
(slabá) zimní kapalina do ostřikovačů, pak může být příčina dvojího
druhu. Oba negativní procesy jsou fyzikálního původu, závislé na
teplotě a čím rychleji s vozidlem jedeme, tím více je
podporujeme. V prvním případě se bavíme o odpařování
nemrznoucí složky (lihu) z kapaliny do ostřikovačů, kterou
jsme právě ostříkli přední sklo. A v druhém o tzv. efektivní
teplotě nemrznoucích směsí.
Odpařování nemrznoucí složky
Vysoká těkavost lihu je obecně známý jev, který se využívá ve
spoustě procesů. Ethanol je například nosič vonných silic u
tělových parfémů, přísada do paliva nebo dezinfekce. Díky těkavosti
je líh také snadno zapalitelný a je cítit jeho specifické aroma.
U zimních kapalin do ostřikovačů je tato fyzikální vlastnost
lihu spíše nevýhodou. Nemrznoucí chování kapaliny do ostřikovačů
určuje její koncentrace s vodou. Čím více lihu, tím nižší bod
tuhnutí, ale vyšší odpařivost, a naopak. Míru těkavosti látek
popisuje zejména její schopnost tvořit páry. Rychlost, s jakou
je tvoří, a množství (kapacita), kolik jich vytvoří, je pro
odpařivost rozhodující. Zjednodušeně toto popisuje fyzikální
parametr nazývaný tlak nasycených par neboli tenze par. Čím vyšší
hodnota, tím rychlejší odpařování, resp. větší množství par nad
hladinou kapaliny. Voda má při normální teplotě tenzi par 2330 Pa,
zatímco ethanol 5600 Pa (podobné hodnoty dosahuje isopropanol,
methanol dokonce hodnoty dvojnásobné). Z toho vyplývá, že líh
si vytváří přibližně trojnásobné množství par než voda,
a tudíž rychleji zmizí z povrchu předního skla.
Odpařování se zvyšuje tím více, čím rychleji vozidlem jedeme.
Zahušťování kapalin do ostřikovačů
Důsledkem výše popsaného jevu je, že sice podchlazené sklo může
být čerstvou kapalinou ze zásobní nádržky rozmraženo, ale krátce po
uvolnění par ethanolu dojde k opětovnému zamrznutí zbylé vody,
zvláště pokud je koncentrace lihu nebo vnější teplota nízká.
Popsaná vlastnost se obvykle potlačuje přidáváním glykolů do
nemrznoucích směsí. Ty jsou sice téměř netěkavé, ale některé jsou
zdraví škodlivé, mají trochu vyšší cenu a hlavně jsou husté -
viskózní. Abychom neměli mastné a dočasně neprůhledné sklo, mohou
jich výrobci nemrznoucích směsí použít maximálně 10 %
v koncentrátu. Subjektivní pocit, že kapalina do ostřikovačů
je slabá výhradně v důsledku vysoké těkavosti lihu, však
popírá druhý fyzikální jev a to tzv. efektivní teplotu.
Efektivní teplota
Každý jistě zažil na vlastní kůži, že i když byla venku teplota
slabě nad nulou, měl při silném větru pocit, jako by mu namrzala
nechráněná tvář, zejména nos. Pokud přímo mrzne a ještě fouká vítr,
je vnímání chladu velmi intenzivní. Stupeň ochlazení, způsobený
kombinací větru a nízkých teplot, se nazývá "Wind Chill" -
česky často "efektivní teplota", která určuje, za jak dlouho může
kůže omrznout na nechráněném místě. Stejně to platí pro náš případ
- jízdu automobilem, kde silný vítr a rychlá jízda mohou tento
efekt ještě znásobit. Protože zde není prostor publikovat tabulku
v plném rozsahu, uvedeme v tomto časopise asi historicky
první fyzikální rovnici. Přibližně platí, že:
WCT = 131,13 + 0,62*T - 13,95V0,16 +
0,486*T*V0,16 (WCT = efektivní teplota, T =
reálná teplota, V = rychlost větru nebo vozidla)
Z rovnice například vyplývá, že při venkovní teplotě -5 °C a
jízdě vozidla nejvyšší povolenou rychlostí po dálnici (130 km/h) je
kapalina do ostřikovačů s mrazuvzdorností -20 °C
v podstatě nepoužitelná.
Méně není více
Zkušenosti s realitou "Wind Chill" mají zejména ve
skandinávských zemích a v Kanadě, kde je na toto téma
publikováno několik odborných článků. V našich zeměpisných
podmínkách a velkých městech, kde teplota poklesne pod -20 °C jen
na několik dnů v roce, stačí, když budeme mít v nádržce
kapaliny do ostřikovačů takovou koncentraci lihu, že jeho bod
tuhnutí bude přibližně 20 °C pod nejnižší očekávanou venkovní
teplotou. Pokud ne, nezbývá nám než vyjet s čerstvě
rozmraženým vozidlem nižší rychlostí než obvykle, zejména dokud
nedojde k ohřátí předního skla teplým vzduchem z topení
automobilu. Poněkud překvapivé je proti tomu zjištění, že
nemrznoucí směsi do ostřikovačů privátních značek velkých
obchodních řetězců každý rok pomalu polevují z původně
deklarované hodnoty nezámrznosti. Zatímco na přelomu tisíciletí
byla běžná koncentrace lihu na bod tuhnutí -20 °C, dnes jsme u
hodnoty -18 °C nebo -19 °C na etiketě. Že by nám tak rychle
postupovalo globální oteplování?!
![Tabulka kapaliny do ostřukovačů](/media/43517/tabulka-teploty.jpg)
Zdroj: Environment
Canada Wind Chill Programme
![Skolil](/media/17609/jan_skolil.png)
Ing Jan Skolil
Autor: Jan Skolil, Zdroj: PETROLmedia