ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Двигатель внутреннего сгорания необходимо охлаждать для обеспечения нормального теплового режима работы его узлов и деталей. Наиболее распространены системы охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости. В процессе работы она может нагреваться до 100°C и иногда выше, а на стоянке остывать до температуры окружающего воздуха. От свойств жидкости во многом зависит эффективность системы охлаждения, надежность и долговечность двигателя. Она должна иметь высокую теплоемкость, теплопроводность, температуру кипения, подвижность, а также низкую температуру кристаллизации и коэффициент объемного расширения. Охлаждающая жидкость не должна вызывать коррозию металлов, разрушать резину уплотнений и вспениваться в процессе работы.
Вода обладает наибольшей охлаждающей способностью, имеет максимальную теплоемкость, пожаробезопасна, нетоксична и дешевая. Но вода имеет сравнительно низкую температуру кипения и относительно быстро испаряется, а если при этом она жесткая (содержит минеральные примеси и растворенные соли), то активно образуется накипь. При температуре ниже 0°C вода замерзает и превращается в лед (кристаллизуется) со значительным, до 10%-ным увеличением объема. Это приводит к «размораживанию» двигателя – разрушению его основных деталей и узлов. Поэтому ее нельзя использовать в холодное время года без слива из автомобиля при длительной стоянке вне теплого гаража.
Низкозамерзающие охлаждающие жидкости – антифризы (от англ. «antifreeze» – незамерзающий) заменили воду в системах охлаждения двигателей современных автомобилей. Наиболее широкое распространение получили низкозамерзающие жидкости на гликолевой основе, представляющие собой смесь этиленгликоля с водой. Иногда встречаются жидкости на основе пропиленгликоля – их нельзя смешивать с этиленгликолевыми.

СОСТАВ И СВОЙСТВА АНТИФРИЗА

Этиленгликоль (моноэтиленгликоль) – маслянистая желтоватая жидкость без запаха, умеренно вязкая, с плотностью 1,112-1,113 г/см3 (при 20°С), температурой кипения 197°С и кристаллизации -11,5°С. При нагревании этиленгликоль и его водные растворы сильно расширяются. Для предотвращения выброса жидкости из системы охлаждения ее снабжают расширительным бачком и заполняют на 92–94% от общего объема.
Водный раствор этиленгликоля химически агрессивен и вызывает коррозию стальных, чугунных, алюминиевых, медных и латунных деталей системы охлаждения, а также припоев, используемых для пайки ее узлов. Кроме того, этиленгликоль очень токсичен.
Пропиленгликоль – по свойствам аналогичен этиленгликолю и менее токсичен, но примерно в 10 раз дороже. При низких температурах он более вязкий, чем этиленгликоль, и в связи с этим прокачиваемость у него хуже.
Смесь этиленгликоля с водой характерна тем, что температура ее кристаллизации зависит от соотношения этих двух составляющих. У смеси она значительно ниже, чем по отдельности у воды и этиленгликоля. При различных пропорциях можно получить растворы с температурой кристаллизации от 0 до -75°С. Температура кристаллизации и кипения, а также плотность смеси этиленгликоля и воды в зависимости от содержания в ней этиленгликоля представлены на рисунке. Самое низкое значение температуры замерзания соответствует составу, в котором этиленгликоля 66,7% и воды 33,3%. В других случаях одну и ту же температуру замерзания можно получить при двух значениях соотношений этиленгликоля и воды. Экономически выгодно использовать вариант с большим количеством воды.
Определение соотношения этиленгликоля и воды в антифризе осуществляют по плотности, измеренной с помощью ареометра или гидрометра. На специальных приборах для удобства вместо шкалы плотности применяется двойная шкала, одновременно показывающая содержание этиленгликоля в процентах и температуру кристаллизации. При проверке нужно учитывать температурные поправки к показаниям прибора, указанные в инструкции к нему.

Комплекс присадок включает в себя противокоррозионные, антивспенивающие, стабилизирующие и красящие вещества. Антифризы не должны содержать в своем составе нитрит-нитраты, которые, взаимодействуя с аминами, образуют токсичные соединения, причем некоторые из них канцерогенны (провоцируют онкологические заболевания).
Требования к антифризам в России установлены по ГОСТу 28084-89 «Жидкости охлаждающие низкозамерзающие. Общие технические условия». Стандарт нормирует основные показатели охлаждающих жидкостей на основе этиленгликоля: внешний вид, плотность, температуру начала кристаллизации, коррозионное воздействие на металлы, вспениваемость, набухание резины и т. д. Обязательной сертификации охлаждающие жидкости не подлежат.
Определенные марки антифризов, готовых к использованию, и концентратов, требующих разбавления дистиллированной водой перед применением, производят по техническим условиям, где оговаривается состав и наличие присадок, смешиваемость жидкостей и их цвет. Изготовители присваивают им различные названия, например «Тосол», «Лена», «Лада» «Антифриз G-48» и (или) указывают температуру кристаллизации: ОЖ-40, ОЖ-65, А-40.
«ТОСОЛ» – одно из названий антифриза, образованное из двух частей:
«ТОС» - «Технология органического синтеза» (наименование отдела ГосНИИОХТ, создавшего антифриз);
«ОЛ» – окончание, характерное для спиртов (этанол, бутинол, метанол).
Этот антифриз был разработан в 1971 г. в Государственном научно-исследовательском институте органической химии и технологии (ГосНИИОХТ) для автомобилей ВАЗ взамен итальянского «ПАРАФЛЮ». Торговая марка «ТОСОЛ» не была зарегистрирована, поэтому ее применяют многие отечественные изготовители охлаждающих жидкостей. Но эксплуатационные свойства «тосолов» могут быть разными, поскольку определяются используемыми присадками, а они отличаются у различных производителей.
Совместимость охлаждающих жидкостей определяется техническими условиями. Изготовленные по разным техническим условиям жидкости часто несовместимы, так как содержащиеся в них присадки могут вступить в реакцию друг с другом и утратить свои полезные свойства. Поэтому при необходимости восстановить уровень охлаждающей жидкости лучше доливать дистиллированную воду.
Требования к антифризам зарубежного производства , как правило, определяются стандартами ASTM (Американская ассоциация по испытанию материалов) и SAE (Общество автомобильных инженеров США). Эти стандарты регламентируют свойства концентратов и антифризов исходя из их основы (этиленгликоля или пропиленгликоля) и условий эксплуатации. Например, этиленгликолевые жидкости предназначены: по ASTM D 3306 и ASTM D 4656 – для легковых автомобилей и малых грузовиков;
по ASTM D 4985 и ASTM D 5345 – для двигателей, работающих в тяжелых условиях: длительно эксплуатируемых в режимах, близких к максимальной мощности, на внедорожной технике, больших грузовиках, в стационарных силовых установках и т.п. Эти жидкости отличаются тем, что перед использованием в них необходимо добавлять специальную присадку.
Импортные антифризы по ASTM D 3306 можно использовать для отечественных легковых автомобилей.
Спецификации производителей автомобилей могут содержать дополнительные требования. Например, нормы General Motors USA – Antifreeze Concentrate GM 1899-M, GM 6038-M или нормы G концерна Volkswagen запрещают использовать в антифризе ингибиторы коррозии, содержащие нитриты, нитраты, амины, фосфаты и оговаривают предельно допустимые концентрации силикатов, буры, хлоридов. Это позволяет уменьшить отложение накипи, увеличить срок службы уплотнений, улучшить защиту от коррозии.

ЗАМЕНА АНТИФРИЗА

Плановая замена необходима потому, что даже при нормальной эксплуатации в антифризе постепенно уменьшается содержание присадок и коррозия деталей двигателя усиливается. Жидкость больше пенится, следовательно, хуже передает тепло и мотор может перегреваться. Как правило, плановую замену рекомендуется осуществлять через два года, а при интенсивной эксплуатации – каждые 60 тыс. км. пробега автомобиля.
Досрочная замена может потребоваться при попадании в систему охлаждения выхлопных газов, например, через неисправную прокладку головки блока, или воздуха в местах утечки, что приводит к ускоренному старению жидкости. Признаками необходимости этого может являться:
- на внутренней поверхности расширительного бачка образуется желеобразная масса;
- при легком морозе (до -15°С) антифриз становится кашицеобразным и в бачке обнаруживается осадок;
- электровентилятор радиатора системы охлаждения срабатывает все чаще.
В аварийной ситуации , например при замене в дальней дороге лопнувшего шланга, в систему охлаждения приходится заливать воду из случайного источника. Жесткая с примесями вода активизирует коррозию и вызывает образование посторонней взвеси, что тормозит циркуляцию жидкости и может затруднить работу водяного насоса. Кроме того, в местах сильного нагрева образуется накипь, ухудшающая работу системы охлаждения. Если антифриз стал бурым, значит, происходит активная коррозия деталей системы охлаждения. Разбавленную некачественной водой охлаждающую жидкость следует при первой возможности заменить с обязательной промывкой системы охлаждения.

Порядок замены охлаждающей жидкости (осуществляется на холодном двигателе) :
- снимают крышку расширительного бачка и (или) радиатора;
- открывают кран радиатора отопителя, чтобы в нем или в подводящих шлангах не осталось жидкости;
- отворачивают пробки в радиаторе и блоке цилиндров двигателя, сливают старую охлаждающую жидкость в подставленную емкость, затем пробки сливных отверстий устанавливают обратно;
- медленно тонкой струйкой заливают новую охлаждающую жидкость через расширительный бачок и закрывают его крышку;
- пускают двигатель, прогревают его, затем останавливают и после остывания по необходимости доливают жидкость до нужного уровня.

ПРОМЫВКА СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

При плановой замене антифриза достаточно один раз промыть систему дистиллированной или в крайнем случае хорошо прокипяченной, талой или дождевой водой.
При переходе с воды на антифриз , замене бурой или с признаками досрочного старения охлаждающей жидкости необходимо удалить накипь и продукты коррозии. Это можно сделать только с использованием специальных моющих средств в соответствии с инструкцией к ним. Промывки представляют собой водные растворы слабых кислот – муравьиной, щавелевой, соляной с добавлением ингибиторов коррозии. Затем следует удалить остатки моющего состава, промыв систему, как минимум, один раз дистиллированной водой.

Порядок промывки системы охлаждения :
- сливают охлаждающую жидкость и заливают вместо нее промывочную, так же, как это делается при замене жидкости;
- дают поработать двигателю от 20 до 60 мин - чем грязнее была слитая охлаждающая жидкость, тем больше требуется времени для промывки системы;
- останавливают двигатель, сливают моющую жидкость, промывают систему дистиллированной водой и заливают свежий антифриз.

Уровень антифриза в расширительном бачке может стать меньше нормы из-за испарения из него воды или из-за негерметичности системы. В первом случае нужно доливать дистиллированную, а если ее нет – прокипяченную в течение 30 мин воду. При утечках следует доливать охлаждающую жидкость, желательно той же марки.
Приобретать для долива или замены следует охлаждающую жидкость, одобренную изготовителем автомобиля, и лучше в магазинах, а не с временного лотка на улице.
Концентраты применять в системе охлаждения двигателя нельзя – они состоят из этиленгликоля с присадками и небольшим количеством воды, поэтому имеют температуру кристаллизации -11,5°C или чуть ниже. Они предназначены только для приготовления антифриза путем разбавления концентрата дистиллированной водой. Сколько ее добавить, чтобы получить нужную температуру замерзания охлаждающей жидкости, должно быть указано в инструкции.
Канистра с антифризом должна внушать доверие к изготовителю. Хороший товар редко упаковывают небрежно. Емкость, как правило, закрывают пробкой с одноразовой «трещоткой», иногда дополнительно защищенной «пломбой» – ярлыком или лентой. Они должны быть целыми, не переклеенными, а зубчатое кольцо на пробке – плотно контактировать с горловиной. Герметичность канистры можно проверить, перевернув или слегка сжав ее с боков. Если есть течь или канистра не упругая (шипит выходящий воздух), лучше такое не покупать. Полупрозрачные канистры хороши тем, что можно рассмотреть их содержимое. Мутную охлаждающую жидкость, тем более с осадком, покупать не надо. Если встряхнуть канистру, образовавшаяся пена должна осесть примерно через три секунды, у концентрата – через пять.
Этикетка качественного товара, как правило, хорошо сделана и приклеена. Штрих-код, рисунки, буквы и цифры на ней четкие, не раздвоенные и не расплывчатые. Информация – полная, не рекламная, а преимущественно техническая: название фирмы-изготовителя, ее адрес и телефон, аннотация к применению антифриза, его температура кипения и замерзания, срок хранения, номер партии с датой изготовления и т. д.

Внимание! Этиленгликоль ядовит и может проникать в организм даже через кожу. Он сладковат на вкус, и его надо держать в месте, недоступном для детей. Разлитый этиленгликоль представляет определенную опасность для животных. При приеме внутрь смертельная доза для человека может составлять всего 35 см 3 .

Для улучшения теплофизических свойств водного раствора этиленгликоля (теплоносителя, антифриза, незамерзающей жидкости) применяемый пакет присадок насчитывает около десятка веществ, предназначенных для снижения коррозионных и окислительных свойств раствора, его пенообразования, предотвращения образования накипи и удаления уже существующей накипи, а также для стабилизации теплофизических характеристик теплоносителя(Характеристики качества растворов этиленгликоля должны соответствовать требованиям ГОСТ 28084-89 "Незамерзающие жидкости охлаждающие" и ТУ, разработанных на его основе). Большинство концентрированных теплоносителей представляют собой раствор, состоящий из 60%-65% этиленгликоля, 30%-35% воды и 3%-4% активных присадок.

Такие процентные соотношения этиленгликоля, воды и ингибиторов позволяют получить наилучшие теплофизические характеристики водного раствора, как эффективного теплоносителя с максимальной минусовой температурой начала кристаллизации -70°С.

Водные растворы этиленгликоля с меньшей температурой замерзания производятся с применением меньшей концентрации этиленгликоля и массовая доля присадок (ингибиторов) остается при этом практически неизменной. Зависимость температуры замерзания от концентрации этиленгликоля приведены ниже, в таблице №1.

Для различных климатических режимов работы и условий эксплуатации систем отопления производится серия качественных с необходимой температурой кристаллизации и стабильными теплофизическими характеристиками:

В автономных системах отопления и промышленного кондиционирования в качестве теплоносителя широко применяется водный раствор этиленгликоля с присадками различного назначения. Плотность чистого этиленгликоля равна 1,112 г/cм3 при 20 °С, температура замерзания равна -13 °С. Водные растворы с концентрацией этиленгликоля от 30% до 70 % имеют более низкую температуру замерзания. Максимальная минусовая температура замерзания в –70 °С достигается при концентрации этиленгликоля 70%. При замерзании раствор этиленгликоля переходит в аморфное состояние, образуя вязкую массу с увеличением объема в немного больших пределах, чем увеличение объёма воды при её замерзании.

Также производятся и концентрированные растворы с 95% содержанием этиленгликоля, их разбавляют водой перед заливкой в систему. Процентное содержание этиленгликоля рекомендуется выбирать из расчета минимальной температуры, при которой теплоноситель будет эксплуатироваться. Готовые концентрированные теплоносители с необходимым значением температуры замерзания разбавляют водой перед заполнением системы. Для разбавления желательно использовать дистиллированную воду, при ее отсутствии – водопроводную с жесткостью до 6 ед. Но необходимо иметь в виду, что применение не очищенной воды нежелательно из-за возможной несовместимости с пакетом присадок.

Разбавление концентрированного этиленгликоля более чем на 50 % приводит к заметному ухудшению потребительских свойств теплоносителя.

Получение качественного водного раствора этиленгликоля с нужной температурой кристаллизации и стабильными теплофизическими характеристиками возможно только в производственных условиях. Инструкции по эксплуатации оборудования большинства систем отопления и промышленного кондиционирования предъявляют высокие требования к теплофизическим свойствам растворов, в связи с чем рекомендуется применять только готовые водные растворы, рассчитанные на соответствующую температуру кристаллизации (замерзания). Поэтому компания ХИМТЕРМО производит целую серию высоко качественных водных растворов этиленгликоля .

Потребителю необходимо учесть, что из-за ряда существенных отличий теплофизических свойств воды и теплоносителей на этиленгликоле при использовании последних возникает ряд технических особенностей, требующих особого внимания.

Вязкость раствора этиленгликоля в 1,5–2,5 раза больше, чем у воды, соответственно и гидродинамическое сопротивление движению жидкости (водного раствора) в трубах будет выше, что потребует более мощного циркуляционного насоса (приблизительно на 8 % по производительности и 50 % по напору).

Водный раствор этиленгликоля имеют больший чем у воды коэффициент теплового расширения, поэтому необходимо использовать расширительный бак большого объема.

Теплоноситель на основе дистиллированного водного раствора этиленгликоля токсичен и ядовит для организма человека (относится к третьему классу опасности умеренно опасных веществ) и рекомендован к применению исключительно в закрытых отопительных системах (с закрытым расширительным баком).

Теплоемкость раствора этиленгликоля меньше примерно на 15%, чем у воды, что ухудшает условия теплообмена и требует установки более мощных радиаторов.

Водный раствор этиленгликоля нежелательно доводить до кипения, так как это приведет к необратимому изменению химического состава и свойств водного раствора.

Табл. №1. Зависимость температуры замерзания водного раствора этиленгликоля от его концентрации

На сегодняшний день на рынке товаров для автомобилей существует большое разнообразие охлаждающих жидкостей. Антифриз на основе этиленгликоля – это широко распространенный вид охладителя. Они представлены в широкой цветовой гамме и соответствуют требованиям, обозначенным в технических характеристиках к различным маркам автомобилей. В статье рассмотрим, что же представляет собой этиленгликоль, его преимущества и недостатки.

Этиленгликоль: состав и свойства

Этиленгликоль – это жидкость, которая не имеет цвета, но, весьма токсична. Имеет хорошую способность смешиваться с различными другими компонентами. Например, в совокупности с водой этиленгликоль в антифризе очень хорошо защищает металлические детали от коррозии, воздействия внешних сил , препятствует замерзанию воды.

Это вещество используют в составе охладительных жидкостей. Сам по себе гликоль замерзает уже при температуре -12 о С , но, если смешать его с водой в определенной пропорции, то температурный показатель замерзания повышается до -50 о С.

Но, не стоит забывать, что охлаждающую жидкость на основе этиленгликоля следует использовать с осторожностью, не допускать попадания на открытые участки кожи, и беречь подальше от детей, потому что она слишком ядовита.

И еще, постарайтесь держать под контролем соотношение воды и гликоля в растворах, так как вода имеет свойство испаряться быстрее и недостаточное ее количество в смеси может привести к самовозгоранию химического вещества.

Антифриз

Антифризы предназначаются для корректной работы системы охлаждения двигателя. Существует несколько видов антифризов, которые отличаются по составу и соответственно свойствам. Тосол – это антифриз на основе спиртов, поэтому имеет низкие показатели защитных свойств в первую очередь от коррозий. При использовании данного вида на внутренних деталях автомобиля образует пленку, что не очень благоприятно сказывается на работе механизмов. Также через непродолжительное время возникает осадок, который закупоривает мелкие проходы в трубочках и провоцирует тем самым сбой в работе всей системы.

В состав антифриза на основе этиленгликоля входят добавки, называемые присадками, которые способствуют улучшению качества охлаждающей жидкости. Но, стоит выдерживать пропорции соотношения присадок и этиленгликоля, так как недостаток первых приведет к началу агрессивного воздействия гликоля на металлические детали двигателя.

Для алюминиевых радиаторов антифриз на этиленгликоле лучше не использовать , так как этиленгликоль агрессивное вещество, а алюминий очень тонкий металл и воздействие такого охладителя пагубно сказывается на последнем. Лучше всего подойдет охладитель класса G13, в состав которого входит пропиленгликоль – вещество менее агрессивное и экологически чистое.

Преимущества антифриза на основе этиленгликоля

Основной и, пожалуй, самой важной характеристикой антифриза является то, что он имеет низкий порог температуры замерзания и в то же время большую температуру кипения.

При добавлении этиленгликоля в состав охлаждающей жидкости значительно повышается период эксплуатации двигателя автомобиля.

Можно выделить несколько основных преимуществ при применении данного вида охладителя:

полностью исключены из состава вредные присадки и добавки, что немаловажно для сохранения окружающей среды;

возможно самостоятельно подобрать концентрацию охлаждающей жидкости для того, чтобы обеспечить более качественную работу всех систем двигателя;

не меняет своих свойств по истечении длительного времени пользования;

можно использовать с деталями двигателя, изготовленными из алюминия и пластмассы;

не образуется большого количества пены при перегреве жидкости.

данные антифризы имеют противокоррозийные свойства, что немаловажно, так как большинство деталей внутри мотора изготовлены из металла.

Что можно смешивать

Не стоит думать, что все охлаждающие жидкости имеют в своем составе этиленгликоль, и прежде чем смешивать один вид с другим, внимательно изучите инструкции.

В состав охлаждающих жидкостей также может входить пропиленгликоль – вещество не столь ядовито и токсично, экологически чистое и безопасное. При смешивании этих двух веществ ничего критически страшного не произойдет, не образуется осадок. Но, из-за того, что последний под воздействием более агрессивного вещества потеряет большую часть своих полезных качеств , использование пропиленгликоля станет бессмысленным.

Из-за того, что в состав охлаждающих жидкостей входят различные присадки и добавки, которые могут быть не совместимы друг с другом, смешивание двух разных классов охладителей может привести к плачевным последствиям . А вот при смешивании пропиленгликоля и этиленгликоля в чистом виде , ничего сверхъестественного и страшного не произойдет.

Антифриз на основе этиленгликоля - недорогое и практичное решение для Вашего авто.

Компания «Технология тепла» предлагает к продаже качественные охлаждающие жидкости для автомобилей. У нас вы сможете по выгодной стоимости купить антифриз на основе этиленгликоля желтого цвета.

Современные производители предлагают две основных разновидности технологических жидкостей для систем охлаждения автомобилей - на основе солей и кислот. Чтобы нагляднее были их отличия при покупке, принято окрашивать в зеленый антифризы на основе моноэтиленгликоля, в которых использованы солевые присадки, а в красный - с кислотными присадками. Выбирая конкретный тип и марку продукции, следует в первую очередь руководствоваться рекомендациями производителей автомобиля, а также теми материалами, которые использованы в системе охлаждения двигателя.

Большинство современных производителей , как в России, так и за рубежом, предлагают антифризы на этиленгликоле . Так как они имеют определенные достоинства, позволяющие делать на этой основе качественные охлаждающие составы.

В качестве примера такой продукции можно привести этиленгликолевый антифриз Глизантин, в составе которого присутствуют ингибиторы на основе силикатов и солей органических кислот. Это средство не содержит фосфатов, нитритов и аминов, используется чаще всего в крупных машинах - автобусах и грузовиках, в конструкции которых присутствуют как железные, так и алюминиевые детали, вступающие в непосредственный контакт с хладагентом.

Особенности этиленгликолевого антифриза.

Современные охлаждающие жидкости для автомобилей - это чаще всего водные растворы многоатомных спиртов - пропиленгликолевые и этиленгликолевые антифризы, которые не замерзают при достаточно низких температур ах. Чистый этиленгликоль - это вязкая, маслянистая, бесцветная жидкость с характерным слабым запахом. Её температура кипения составляет +197, а замерзания -13 градусов по Цельсию, плотность при температуре +20 градусов - 1114 кг/м3. Для того, чтобы обеспечить технологическим жидкостям более низкую температуру замерзания, концентрат антифриза этиленгликоля разводят водой и получают 30%-70% растворы, которые и используют в системах охлаждения автомобилей после добавления в них необходимых ингибиторов.

При соотношении в составе воды и хладагента 1:1 температура замерзания составляет -70 градусов по Цельсию. Для изготовления охлаждающих жидкостей используют не только этиленгликоль, но и пропиленгликоль, антифризы на основе которого тоже имеют достаточно неплохие рабочие характеристики, отличаются при этом более низкой токсичностью. Но такие составы имеют более высокий уровень вязкости и более высокую температуру замерзания даже после разбавления водой до необходимых пропорций.

Почему именно этот тип антифриза?

При выборе охлаждающей жидкости правильным решением может стать и пропиленгликолевый, и моноэтиленгликолевый антифриз, потому что основные различия все-таки касаются используемых присадок. Поэтому часто специалисты компании «Технология тепла» рекомендуют состав антифриза G11 G12 на этиленгликоле.

Именно присадками определяются антикоррозийные свойства. Влияют ингибиторы и на температуры закипания и замерзания. Но что касается смазывающих качеств, то они не зависят от присадок и обеспечиваются составом основного используемого хладагента. Такое свойство, как вспениваемость охлаждающей жидкости в России регламентируется ГОСТом 28084-89. Нормальным для российских производителей считается норматив в 30 см3, а для иностранных в соответствии со стандартами ASTM D3306/4340/4656 и ASTM D4985/5345 - 150 см3.

Если вас интересуют такие вопросы, как приобретение качественной охлаждающей жидкости, правильный срок её эксплуатации, порядок доливки и смены, температуры и другие характеристики, то обращайтесь к специалистам компании «Технология тепла». Подробные разъяснения и рекомендации помогут сориентироваться в многообразии предлагаемой продукции и правильно выбрать технологическую жидкость , которая оптимально подойдет именно для вашего автомобиля.

Сегодня рынок антифризов для радиаторов автомобилей наполняют средства на основе этиленгликоля. Это вещество имеет ряд положительных качеств при эксплуатации. От правильного выбора средства для системы охлаждения зависит ее долговечность, а также работа двигателя.

Антифриз на основе этиленгликоля имеет низкую температуру замерзания, которая зависит от концентрации вещества. Жидкость внутри охлаждающей системы при этом начинает кристаллизироваться в интервале от 0 до -70ºС. При выборе качественного антифриза необходимо учитывать условия эксплуатации машины. В летний период он должен охлаждать двигатель максимально эффективно. Зимой жидкость не должна замерзать даже в сильные морозы.

Виды антифриза

Сегодня существует два основных типа антифриза - карбосиликатные и силикатные вещества. Второй тип применяется в автомобилях старого образца. Самым известным представителем этого класса средств является тосол. Силикатные антифризы имеют ряд недостатков, поэтому для иномарок их не используют.

Антифриз безсиликатный на основе этиленгликоля предпочтительнее для иностранных новых автомобилей. Присадки, которые входят в состав средства, в процессе работы автомобиля оседают исключительно на участках, где образуется коррозия. Это стало возможным благодаря включению в состав средства органических компонентов. В этом случае охлаждение двигателя происходит полноценно.

Силикатные разновидности, изготовленные на основе этиленгликоля, покрывают всю внутреннюю поверхность трубок неорганическими компонентами. Они эффективно предотвращают образование коррозии, но при этом снижают охлаждающую способность системы.

Состав антифриза

Антифризы на основе этиленгликоля имеют определенный состав. От этого зависят их основные характеристики. В чистом виде этиленгликоль выглядит как маслянистая субстанция. Его температура замерзания равна -13ºС, а кипения - +197ºС. Это вещество довольно плотное. Этиленгликоль - сильный пищевой яд. Это вещество токсично, особенно после выработки своего ресурса. Отходы антифризов на основе этиленгликоля, состав которых был загрязнен в процессе эксплуатации тяжелыми металлами, требуют правильной утилизации.

При смешивании его с может значительно снижаться (до -70ºС при соотношении воды и этиленгликоля 1:2). В качестве присадок могут применяться органические и неорганические компоненты. Первый вариант предпочтительнее. сегодня бывают 4 типов: карбоксилатный, традиционный, органический и гибридный. Из-за разницы компонентов, входящих в состав антифриза, нельзя смешивать разные марки этих средств. В противном случае они будут конфликтовать между собой, снижая эффективность вещества.

Цвет антифриза

Изначально антифриз на основе этиленгликоля, цвет которого можно увидеть на производстве, выглядит как прозрачная субстанция. Он имеет только специфический запах. Независимо от марки антифриз не имеет цвета. Красители добавляют для идентификации его качества. Среди водителей и автомехаников бытует принятая ими классификация качества средства в зависимости от его цвета. Выделяется 3 группы антифризов.

• Класс G11 включает в себя голубые и зеленые средства. Это наиболее дешевые расходные материалы. В их состав входит этиленгликоль и силикатные присадки. Срок эксплуатации таких антифризов составляет около 30 тысяч км.
• К классу G12 относятся красный и розовый тип веществ. Они характеризуются более высоким качеством . В их состав входят этиленгликоль и органические присадки. Срок эксплуатации таких средств может достигать 150-200 тысяч км. Однако и стоимость их значительно выше.
• Существует и третий класс - G13. В его состав, помимо перечисленных в предыдущем разделе компонентов, входит пропиленгликоль. Окраска подобных средств чаще всего характеризуется оранжевыми и желтыми оттенками.

Система маркировки

Каждый антифриз на основе этиленгликоля для алюминиевых радиаторов, а также нагруженных систем охлаждения имеет в своем составе красители. Они никак не влияют на технические характеристики вещества. Выбор того или иного цвета зависит от прихоти производителя. Общепринятого стандарта маркировки, как и добавления красителей, не существует.

Представленные выше маркировки, которые чаще всего принимают во внимание водители и автомеханики, применялись раньше при выпуске антифризов VW coolant германского производства. Эти средства пользуются большой популярностью. Однако даже сам уже изменил свои спецификации. Сегодня этот известный производитель изготавливает 3 основных класса антифризов на органической основе. Их маркировка имеет приставку G12++, G12+++ и G13. Поэтому перед покупкой средства для охладительной системы правильнее обращать внимание на рекомендации производителя автотехники, а также состав самого расходного материала . Единой маркировки для всех антифризов не существует.

Основные свойства антифризов

В процессе своей эксплуатации антифризы проявляют целый набор качеств. Их регламентируют нормы и допуски производителей автомобилей. Следует отметить, что этиленгликоль является токсичным веществом. При выработке его ресурса этот показатель увеличивается. Существуют правила, как утилизировать отходы антифризов основе этиленгликоля. Им приписывают различные негативные свойства. Поэтому при необходимо обращаться к специальной организации , которая выполнит утилизацию правильно.

Важно также учитывать вспениваемость антифризов. Для средств отечественного производства этот показатель составляет 30 см³, а для импортных - 150 см³. Смачиваемость у антифризов в 2 раза больше, чем у воды. Поэтому они способны просачиваться даже в очень тонкие трещины. Этим объясняется их способность вытекать наружу даже при наличии микротрещин.

Обзор популярных марок

В нашей стране применяют различные марки антифриза на основе этиленгликоля. К самым популярным относятся «Феликс», «Аляска», «Синтек», Long Life, Nord. Они характеризуются оптимальным соотношением цены и качества.

Представленные антифризы предназначены для суровых условий нашего климата. Также разработанная линейка средств позволяет водителю подобрать требуемое средство для двигателя своего автомобиля. Представленные средства эффективно противостоят образованию коррозии, а также обеспечивают хорошие охлаждающие свойства радиатора.

Популярные сегодня в нашей стране продукты эффективно защищают системы двигателя от образования отложений, особенно в водяном насосе, моторном отсеке и подводящих каналах.

В качестве теплоносителя в отоплении используется чаще всего вода, однако иногда применяют и антифриз. Зачем необходимо его использование и как выбрать антифриз для систем отопления мы рассмотрим ниже.

Универсальным теплоносителем для систем отопления долгое время считалась исключительно вода. Этому способствовали ее физико-химические свойства , в том числе удельная теплоемкость равная 4,169 кДж/кг.

Существует несколько факторов, которые ограничивают использование воды в качестве универсального теплоносителя:

1. Температура перехода вещества из жидкого состояния в твердое, которая для воды довольно высока (0 °С);
2. При замерзании объем воды увеличивается в среднем на 10 %, что приводит к повреждениям сетей, в которых находится вода при замерзании.

Поэтому для решения определенных задач необходимо использовать теплоносители с более гибкими свойствами. Оптимальная и эффективная работа может быть обеспечена тем, что используется в качестве теплоносителя вместо воды антифриз для

Здесь речь идет не о таких жидкостях, как автомобильный тосол, этиловый спирт или трансформаторное масло. Для отопительных сетей подходит лучше всего именно антифриз.

В этом случае главное требование к теплоносителю – безопасность с точки зрения воспламеняемости или горючести. Также существуют определенные ограничения с точки зрения нормативов для жилых помещений или химической активности при реагировании с металлами.

Типы антифризов для отопления

Антифриз для отопления создан на основе водных растворов этиленгликоля и пропиленгликоля. Эти соединения в чистом виде представляют собой достаточно агрессивные среды для отопительных систем. Однако существуют специальные присадки для защиты от коррозии, появления пены, накипи, повреждения отдельных элементов сети и арматуры.

Эти присадки значительно увеличивают термическую стойкость, которая обеспечивается в диапазонах температур от – 70 до + 110 °С. Отмечается отсутствие термической деструкции даже при температуре + 165 - + 175 °С.

Антифриз в системе отопления нормально реагирует на материалы, которые применяются в отопительных сетях:

• резина;
• эластомеры;
• пластик.

Этиленгликолевые антифризы

Отечественные антифризы для систем отопления, которые широко представлены на рынке, созданы на основе этиленгликоля.

Они изготавливаются в таких вариантах исполнения:

• температура замерзания в – 30 °С;
• температура замерзания в – 65 °С.

Заполнение системы отопления антифризом начинается с приготовления раствора. Для этого его необходимо своими руками разбавить водой. Цена этиленгликоля невысока, поэтому антифриз на его основе обычно не очень дорогой.

Существенный недостаток этиленгликоля – высокая токсичность как при попадании на тело, так и при вдыхании испарений. Смертельная доза этого вещества для человека составляет 250 мл.

Этот недостаток ограничивает использование антифризов на основе этиленгликоля в двухконтурных сетях теплоснабжения, в которых теплоноситель может попасть в контур для горячей воды. Поэтому применения таких антифризов ограничивается только одноконтурными системами отопления.

Важно! С целью безопасности антифриз на основе этиленгликоля окрашивается в красный цвет. Так легче выявить его утечку.

Пропиленгликолевые антифризы

В конце прошлого века на рынки западных стран поступили нетоксичные антифризы, которые изготавливались на основе пропиленгликоля. Преимущество этих антифризов – полная безвредность. Это качество является самым важным для двухконтурных систем теплоснабжения. Эти антифризы тоже появились на нашем рынке. Инструкция позволяет их использовать при температуре до – 35 °С.

Важно! Для идентификации антифризов из пропиленгликоля его окрашивают в зеленый цвет.

Пропиленгликоль является утвержденной пищевой добавкой Е1520, которая часто встречается в кондитерских изделиях в качестве агента, который способствует смягчению, удержанию влаги и дисперсии вещества.

Триэтиленгликолевые антифризы

При высоких рабочих температурах (до 180 °С) применяют антифризы на основе триэтиленгликоля. Это вещество имеет высокие показатели температурной стабильности. Однако такие теплоносители не являются продукцией для широкого использования. Обычно триэтиленгликолевые антифризы используются в специальных системах отопления, в которых радиаторы отопления для антифриза также рассчитаны на высокие температуры.

Состав и свойства антифризов

Перед тем, как закачать антифриз в систему отопления, необходимо ознакомиться с информацией о теплотехнических свойствах растворов этиленгликолевых антифризов.

Основными составляющими компонентами таких растворов являются этиленгликоль и вода (около 95 %). Остальные элементы этих жидкостей составляют различные присадки.

Соотношение этиленгликоля и воды между собой определяют физико-химические характеристики антифриза:

• температуру замерзания;
• температуру кипения;
• вязкость;
• теплопроводность;
• теплоемкость;
• объемное расширение.

Индивидуальные характеристики каждого конкретного типа антифриза определяет пакет присадок.

Именно от этих компонентов зависят такие характеристики как:

• антикоррозийность;
• антикавитационность;
• срок работы;
• цена.

Главная задача присадок при использовании антифризов – защита металлов от коррозии. Исследования показали, что присадки значительно уменьшают коррозию внутренних стенок (до 100 раз).

Слой ржавчины на внутренних стенках трубопроводов и отопительных приборов имеет плохую теплопроводность (в 50 раз меньше, чем сталь), становясь, таким образом, изолятором тепла. К

роме этого за счет коррозии сужается внутренний просвет трубопроводов. Из-за этого увеличивается гидродинамическое сопротивление, и скорость движения теплоносителя по трубопроводам снижается. Это увеличивает энергетические затраты.

Частицы ржавчины в теплоносителе приводят к разгерметизации подшипников циркуляционных насосов, засоряют теплообменные каналы, элементы отопительных котлов, вызывают к протечкам и повреждению целых элементов отопительных систем.

Важно! Использование присадок защищает металлы отопительных сетей от коррозионных повреждений и увеличивает срок службы этих элементов на 10 – 15 лет.

Применение растворов антифризов на основе этиленгликоля или пропиленгликоля без присадок приводит к большим потерям в экономическом плане, чем стоимость пакета присадок.

Продаются такие вещества либо в готовом к использованию виде, либо в концентрированном виде. В концентрате антифриза содержится только главный компонент теплоносителя – этиленгликоль или пропиленгликоль. Обычная пропорция разведения концентратов для нашего климата – на одну объемную часть концентрата берутся две объемные части воды.

1. Готовые для использования антифризы уже содержат воду и являются 45% растворами концентрированного базового компонента. Они рассчитаны на применение при температуре до - 30°С;
2. Перед тем как заполнить антифризом систему отопления концентрат лучше всего развести дистиллированной или фильтрованной и отстоянной водой;
3. Безопасная концентрация этиленгликоля в воде – до 1 г/л. В такой концентрации он не причиняет вреда окружающей среде ;
4. Вместе с этим необходимо обратить внимание на тот факт, что антифриз характеризуется гораздо меньшим коэффициентом поверхностного натяжения (по сравнению с водой). Это приводит к тому, что теплоноситель на его основе имеет большую текучесть и легче проникает в поры и трещины;
5. В среде этиленгликоля резина набухает медленнее, чем в воде. Поэтому при замене теплоносителя с воды на антифриз в старых сетях могут появиться протечки.

Важно! В системах отопления, в которых заливается антифриз нельзя использовать оцинкованные элементы. При температуре выше +75 ° С слой цинкового покрытия отслаивается от металла. После он будет оседать внутри отопительного котла, при этом антикоррозионные характеристики антифриза значительно снижаются. Поэтому радиаторы отопления под антифриз не должны быть оцинкованными.

Срок эксплуатации

Срок эксплуатации теплоносителя на основе антифриза зависит от режима эксплуатации. Не советуется использовать такие растворы при температуре близкой к кипению (105 – 120 °С).

При местном нагревании до температуры выше + 175 °С происходит термическое разложение компонентов антифриза (прежде всего этиленгликоля). Вследствие этого будет образовываться нагар на элементах нагрева, выделяться газообразные продукты распада и разрушаться антикоррозионные присадки.

До того, как заполнить систему отопления антифризом, необходимо обеспечить надлежащую циркуляцию теплоносителя. Кроме этого необходимо соблюсти правильное размещение нагревательных элементов , чтобы теплоноситель не перегревался и вследствие этого не пригорал.

На практике в сетях необходимо осуществлять расчеты теплообменных процессов с целью определения эффективности для конкретного теплоносителя, а также чтобы совершать требуемую циркуляцию тепловых потоков.

Такие расчеты делаются на основе табличных данных для коэффициентов, которые входят в уравнение подобия:

• число Рейнольдса;
• число Прандтля.

Важным критерием эффективности использования антифризов в качестве теплоносителя является соблюдение герметичности отопительной системы . Главный компонент таких растворов – этиленгликоль, который окисляется на воздухе. При повышении температуры этот процесс ускоряется приблизительно в два раза с повышением температуры на каждые 10 °С.

При окислении этиленгликоля образуются гликолаты. Эти соединения разрушают химическую структуру присадок и приводят к окислению стенок трубопроводов сетей и к коррозии. По этой причине необходимо в отопительных сетях применять герметичные закрытые расширительные бачки.

Температура замерзания

При эксплуатации антифриза необходимо определить оптимальное соотношение концентрации разведения основного компонента.

Если концентрация этиленгликоля будет высокой, то это приводит к следующим последствиям:

• повышается цена;
• увеличивается динамическая вязкость жидкости;
• снижается эффективность теплопередачи;

Поэтому важно определить, как происходит замерзание водно-этиленгликолевого раствора. Этот процесс проходит в несколько этапов. Для воды этот процесс проходит в один этап (жидкость – лед).

Антифриз замерзает не сразу. Сначала в нем образуются кристаллы, которые свободно перемещаются внутри жидкости. С понижением температуры содержание кристаллов увеличивается и, в конце концов, эта смесь полностью затвердевает. Причем при замерзании раствор расширяется незначительно.

Видео рассказывает о том, как выбрать антифриз:

Выводы

Антифриз для системы отопления использовать имеет смысл, когда действительно есть вероятность того, что вода внутри сети может замерзнуть. При этом следует определять оптимальную концентрацию раствора для эффективной работы всей отопительной системы и принимать во внимание требования техники безопасности.

Охлаждающие жидкости

В процессе сгорания топлива выделяется большое количество теплоты, часть которой не преобразуется в механическую энергию. Данный избыток ухудшает наполнение цилиндров горючей смесью , повышает механические потери, увеличивает вероятность возникновения калильного зажигания и детонации от деталей двигателя. В связи с этим в конструкции двигателя предусмотрена система охлаждения, а циркулирующая по ней охлаждающая жидкость переносит поглощенное в рубашке цилиндров двигателя тепло в теплообменник (радиатор), где происходит рассеивание тепловой энергии либо она идет на прогрев салона кузова при низких температурах.

Эффективность и надежность работы системы охлаждения двигателя в значительной степени зависят от качества применяемой охлаждающей жидкости. Таким образом, охлаждающие жидкости должны удовлетворять следующим требованиям:

Обладать высокой теплоемкостью, теплопроводностью и определенной вязкостью;

Иметь высокую температуру кипения и низкую температуру замерзания;

Не образовывать отложений на омываемых стенках и не загрязнять систему охлаждения;

Не вызывать коррозии металлических деталей и не разрушать резиновые детали;

Иметь хорошую химическую и физическую стабильность при эксплуатации и хранении;

Не вызывать поломок деталей системы охлаждения при застывании, возможно меньше изменять объем при нагревании и не вспениваться при попадании нефтепродуктов;

Не обладать токсичностью и не повышать пожарную опасность;

Быть дешевой и недефицитной.

В наибольшей степени этим требованиям отвечают вода и водные растворы некоторых веществ. Вода имеет ряд положительных свойств: доступность, высокую теплоемкость (4,19 кДж/(кг·ºС)), пожаробезопасность, нетоксичность, хорошую прокачиваемость при положительных температурах (кинематическая вязкость ν 20ºС = 1 мм 2 /с). Отрицательные свойства воды: замерзает при отрицательных температурах (увеличиваясь в объеме примерно на 10 %, что ведет к созданию давления 200–250 МПа, вследствие чего могут образоваться трещины на стенках рубашки охлаждения двигателя, выйти из строя радиатор, система отопления и др.), и закипает при температуре выше 100 ºС; при достаточно жесткой воде образуется накипь; обладает коррозионной активностью. Органические примеси, в том числе нефтепродукты, попадая с водой в систему охлаждения, образуют шламы, которые загрязняют каналы и ухудшают отвод тепла. Эти недостатки ограничивают применение воды в качестве охлаждающей жидкости.

В связи с этим воду применяют в весенне-осенний период эксплуатации на грузовых автомобилях, а в тех климатических зонах, где не бывает низких температур или автомобили эксплуатируются только в летний период, вода может использоваться в системах охлаждения и легковых автомобилей. В этом случае важно знать ее свойства, чтобы избежать нежелательных последствий от эксплуатации двигателей на воде.

В первую очередь это относится к накипи – твердым и прочным отложениям на горячих стенках систем охлаждения, образующимся в результате оседания на стенках бикарбонатов, сульфатов и хлоридов кальция и магния, содержащихся в воде (теплопроводность накипи приблизительно в 100 раз меньше теплопроводности стали). Как следствие – нарушение теплового режима работы двигателя, увеличение расхода топлива и масла (при толщине накипи 1,5–2 мм расход топлива возрастает на 8–10 %).

Концентрация этих солей и их качественная характеристика описываются показателем ""общая жесткость"" воды (таблица 3.1).

Таблица 3.1 – Классификация воды и режим технического обслуживания системы охлаждения двигателей

Общая жесткость воды является суммой карбонатной (временной) и некарбонатной (главным образом, сульфатной) жесткости. Единица жесткости – 1 мг-экв/л солей, что соответствует 20,04 мг иона кальция или 12,16 мг иона магния в 1 литре воды. Жесткость воды ориентировочно может быть определена без специального оборудования по пенообразованию при намыливании рук мылом: в мягкой воде пена устойчивая, а в жесткой воде пена быстро гаснет и на руках остается сальный осадок.

Для предупреждения образования накипи в систему охлаждения вводят антинакипины или перед заливкой умягчают воду (таблица 3.2). Если накипь все-таки образовалась, ее следует удалять следующими составами:

Раствор 0,6 кг технической молочной кислоты в 10 л/воды;

Раствор смеси фосфорной кислоты (1 кг) и хромового ангидрида (0,5 кг в 10 л воды).

Время обработки 0,5–1 ч.

Перед обработкой необходимо удалить термостат, залить состав в систему охлаждения. По истечении рекомендуемого срока запустить двигатель и дать поработать 15–20 мин, после чего удалить состав и систему два-три раза промыть водой. Последнюю промывку лучше сделать горячим раствором хромпика (0,5–1 %) для создания антикоррозионной защитной пленки на поверхности системы охлаждения.

Таблица 3.2 – Способы предупреждения образования накипи

При определенных условиях эксплуатации автомобилей: высокой температуре окружающего воздуха, буксировке прицепа, движении по бездорожью на пониженных передачах и т. д. – охлаждающая жидкость может нагреться до температуры кипения. Эффективность охлаждения в этом случае резко падает, двигатель перегревается, возможен выход его из строя. Для устранения этого необходимо применять охлаждающую жидкость с повышенной температурой кипения и герметизировать систему охлаждения.

Системы охлаждения современных двигателей герметичны, и жидкость в них находится под небольшим давлением, обычно около 0,05 МПа, которое поддерживается клапаном в пробке радиатора. В новых моделях автомобилей давление в системе охлаждения еще выше (0,12 МПа) и поддерживается клапаном в расширительном бачке. При давлении 0,05 МПа вода кипит при 112 ºС, а при 0,12 МПа – при 124 ºС.

Все эти недостатки обусловливают необходимость введения в воду соответствующих добавок для обеспечения устойчивой работы охлаждающей системы.

В настоящее время в системах охлаждения широко применяют низкозамерзающие охлаждающие жидкости – антифризы , являющиеся смесью этиленгликоля (двухатомного технического спирта, кипящего при 197 ºС и кристаллизующегося при температуре –11,5 ºС) с дистиллированной водой. Данная смесь в зависимости от взаимной концентрации компонентов имеет температуру замерзания от 0 до –75 ºС.

В отличие от воды при замерзании антифризы не расширяются и не образуют твердой сплошной массы. Образуется рыхлая масса кристаллов воды в среде этиленгликоля. Обычно такая масса не приводит к размораживанию блока и не препятствует запуску двигателя. Антифриз после пуска двигателя довольно быстро переходит в жидкое состояние. Однако прогрев отопителя салона затрудняется, поэтому необходимо поддерживать такую концентрацию антифриза, чтобы он не замерзал до температуры порядка –40 ºС.

Антифризам также присущи некоторые недостатки. Так, их теплопроводность и теплоемкость ниже, чем у воды, что несколько снижает эффективность систем охлаждения. При нагреве антифризы увеличивают объем, из-за чего в системе охлаждения устанавливается расширительный бачок , а чтобы предотвратить выброс смеси, ее не доливают в систему охлаждения на 6–8 % от общего объема. Этиленгликоль коррозионно агрессивен по отношению к металлам, поэтому в антифризы при изготовлении добавляют антикоррозионные присадки: декстрин – углевод типа крахмала (1 г на литр), предохраняющий от разрушения свинцово-оловянистый припой, алюминий и медь, и динатрий фосфат (2,5–3,5 г на литр), защищающий черные металлы, медь и латунь. Иногда в простые антифризы вводят молибденовый натрий (7,5–8 г на литр), предотвращающий коррозию цинковых и хромовых покрытий на деталях системы охлаждения. При этом в обозначении антифриза присутствует буква М. Для гашения пены добавляют также специальные противопенные присадки. Общее содержание присадок составляет 3–5 %.

Температура кипения антифриза достаточно высока и колеблется в пределах 120–132 ºС (таблица 3.3). Поэтому в герметичной системе охлаждения современного автомобиля при нормальных условиях эксплуатации (без перегрева двигателя) потери антифриза происходят преимущественно из-за утечек (микрощели в радиаторе, ослабленное крепление хомутов на шлангах и др. неисправности). Восполнять уровень антифриза в системе охлаждения водой, т. е. менять концентрацию этиленгликоля в смеси нежелательно, так как это, кроме снижения температуры замерзания, может привести к разрушению деталей и узлов двигателя и системы охлаждения.

Таблица 3.3 – Характеристика водно-этиленгликолевой охлаждающей жидкости

В таблице 3.4 приведены основные характеристики антифризов, выпускаемых в нашей стране. Старые антифризы по ГОСТ 159–52 не полностью отвечали требованиям, предъявляемым современными автомобилями (по антикоррозионным свойствам, агрессивности к резине и др.), и это потребовало создания нового поколения антифризов, которые известны под названием ""Тосол"" и ""Лена"". Все жидкости регламентируются ГОСТ 28084–89 и техническими условиями.

Наиболее широко на автомобилях применяется антифриз Тосол А-40 (с 1985 г. – Тосол А-40М). Так как легковые автомобили редко эксплуатируются при температуре ниже –40 ºС, Тосол А-65 используется мало.

Концентраты в качестве рабочих жидкостей не применяются и предназначены для получения товарных жидкостей марок 65 и 40 путем разбавления их водой.

Установлено, что срок службы Тосол А-40 – два года, а срок службы Тосол А-40М может быть увеличен до трех лет. Как правило, до трех лет эксплуатации автомобилей, или 60 тыс. км пробега, в системе охлаждения нет очагов коррозии. При более длительных сроках эксплуатации на некоторых деталях системы охлаждения начинают появляться очаги коррозии, в первую очередь на крыльчатке водяного насоса, т. е. на чугуне.

Корродируют также детали из алюминия, припой в радиаторе, латунные трубки радиатора и корпус термостата, а вызвано это тем, что антифриз в процессе эксплуатации изменяет свои характеристики: снижается запас щелочности, увеличивается склонность к пенообразованию, возрастает агрессивность к резине и увеличивается способность вызывать коррозию металлов. Интенсивность изменения характеристик антифриза зависит от средней рабочей температуры в двигателе. В южных районах, где эти температуры обычно более высокие, антифриз стареет интенсивнее. В северных же районах страны антифриз может служить и более 3 лет.

Трехлетний срок службы Тосол А-40М гарантируется только при поддержании в течение этого времени требуемой плотности антифриза – не менее 1075 кг/м 3 . Если плотность ниже, добавляют концентраты Тосол АМ в соответствии с таблицей 3.5. Добавление более 1 л свежего концентрата увеличивает срок службы антифриза примерно на год.

Охлаждающая жидкость Лена-40 по своим свойствам близка к Тосолу А-40М, но меньше корродирует чугунные и алюминиевые детали.

Поскольку антифризы различаются по рецептуре, смешивать разные марки между собой не следует.

Необходимо также следить за тем, чтобы в этиленгликолевые жидкости не попадали бензин и другие нефтепродукты, так как это вызывает вспенивание и выброс жидкости через пробку радиатора.

Этиленгликоль – сильный пищевой яд, поэтому после контакта с ним необходимо тщательно вымыть руки с мылом (попавшая внутрь жидкость вызывает тяжелые поражения почек и нервной системы).

Таблица 3.4 – Основные показатели антифризов

Продолжение таблицы 3.4

Таблица 3.5 – Способы восстановления оптимальной плотности антифриза

Зарубежные производители («Addinol Froostox», «Antifreeze», «Afrostin») выпускают низкозамерзающие жидкости, близкие по составу к «Тосолу» и «Лене», но более долговечные (до трех лет). Это достигается за счет того, что для приготовления антифризов используют водные растворы спиртов, гликолей, глицерина и некоторых неорганических солей с введением комплекса присадок:

Замедлители коррозии – силикаты, нитраты, нитриты, соединения молибдена, производные бензотиазола;

Буферы – бораты;

Антипенные присадки – силиконы.

Состав охлаждающих жидкостей можно определить по плотности с помощью ареометра либо гидрометра, у которого имеется сдвоенная шкала, показывающая содержание этиленгликоля в процентах и температуру кристаллизации.

Влияние концентрации этиленгликоля в жидкости на ее плотность и температуру замерзания показано в таблице 3.6.

Таблица 3.6 – Характеристики низкозамерзающих охлаждающих жидкостей

Все значения данной таблицы приведены к 20 ºС, поэтому если наблюдается отклонение от данной температуры, то измеренную плотность приводят к +20 ºС, используя формулу

ρ 20 = ρ t + γ(t – 20),

где ρ 20 – плотность антифриза, приведенная к +20 ºС, г/см 3 ;

ρ t – плотность антифриза при температуре измерения, г/см 3 ;

γ – температурная поправка плотности этиленгликоля, г/см 3 ·ºС;

γ = 0,000525 г/см 3 ·ºС;

t – температура антифриза в момент измерения, ºС.

Плотность жидкости в процессе эксплуатации автомобиля колеблется как в большую, так и меньшую сторону, поэтому жидкость необходимо корректировать путем добавления этиленгликоля (Х э) либо дистиллированной воды (Х в), используя формулы:

Х э = (В пр – В н) V / В н;

Х в = (Э пр – Э н) V / Э н,

где В пр – содержание воды в проверяемом антифризе, %;

V – объем смеси, подвергаемой проверке, л.

Тормозные жидкости

Тормозные жидкости служат для передачи энергии к исполнительным механизмам в гидроприводе тормозной системы автомобилей.

Рабочее давление в гидроприводе тормозов достигает 10 МПа и более. Развиваемое давление передается на поршни тормозных цилиндров , вызывать коррозию металлических деталей. Но наибольшую опасность для работы тормозов представляет температура: когда тормозная жидкость достигнет точки кипения, в ней могут образоваться паровые пробки. При этом тормозной привод становится податливым (педаль проваливается) и эффективность работы тормозов резко снижается, что имеет особое значение для дисковых тормозных механизмов и скоростных автомобилей.

Основной недостаток используемых в настоящее время тормозных жидкостей – гигроскопичность. Установлено, что за год жидкость в тормозной системе впитывает 2–3 % воды, в результате чего температура кипения снижается на 30–50 °С. Поэтому автомобильные фирмы рекомендуют обязательно менять тормозную жидкость раз в два года.

Надежная работа тормозной системы – необходимое условие безопасной эксплуатации автомобиля, а тормозная жидкость как ее функциональный элемент должна отвечать ряду технических требований . Важнейшие из них рассмотрены ниже.

Основные свойства

Температура кипения. Это важнейший показатель, характеризующий предельно допустимую рабочую температуру гидропривода тормозов. Температура кипения в процессе эксплуатации снижается из-за высокой гигроскопичности, поэтому наряду с температурой кипения ""сухой"" тормозной жидкости определяют температуру кипения ""увлажненной"" жидкости, содержащей 3,5 % воды.

Температура кипения ""увлажненной"" жидкости косвенно характеризует температуру, при которой жидкость будет ""закипать"" через 1,5–2 года ее работы в гидроприводе тормозов автомобиля. Для надежной работы тормозов необходимо, чтобы она была выше рабочей температуры жидкости в тормозной системе.

Из опыта эксплуатации следует, что температура жидкости в гидроприводе тормозов грузовых автомобилей обычно не превышает 100 ºС. В условиях интенсивного торможения температура может достигать 120 ºС и более.

В легковых автомобилях с дисковыми тормозами температура жидкости при движении:

По магистральным автострадам – до 60–70 ºС;

В городских условиях – до 80–100 ºС;

При высоких скоростях движения, температурах воздуха и при интенсивных торможениях – до 150 ºС;

В некоторых случаях (спецмашины, спортивные автомобили и т. д.) температура жидкости может превышать указанные значения.

Следует отметить, что начало образования паровой фазы тормозных жидкостей при нагреве, а следовательно, и паровых пробок в гидроприводе тормозов происходит при температуре на 20–25 ºС ниже температуры кипения жидкости. Это обстоятельство принимается во внимание при установлении показателей качества тормозных жидкостей.

Согласно требованиям международных стандартов температура кипения ""сухой"" и ""увлажненной"" тормозной жидкости должна иметь значения соответственно не менее 205 и 140 ºС для автомобилей при обычных условиях их эксплуатации и не менее 230 и 155 ºС – для автомобилей, эксплуатирующихся на режимах с повышенными скоростями или с частыми и интенсивными торможениями. Следует иметь в виду, что на автомобиле, остановившемся после интенсивных торможений, температура жидкости может некоторое время повышаться за счет теплоты тормозных колодок из-за прекращения их охлаждения встречным потоком воздуха.

Вязкостно-температурные свойства и стабильность. Процесс торможения обычно длится несколько секунд, а в экстренных условиях – доли секунды. Поэтому необходимо, чтобы сила, прилагаемая водителем к педали тормоза, с помощью рабочей жидкости быстро передавалась на колесные тормоза. Это условие обеспечивается текучестью жидкости и определяется максимально допустимой вязкостью при температуре –40 ºС: не более 1500 мм 2 /с для жидкостей общего назначения и не более 1800 мм 2 /с – для высокотемпературных жидкостей. Жидкости для севера должны иметь вязкость не более 1500 мм 2 /с при –55 ºС.

Наиболее чувствительны к изменению вязкости жидкости тормозные механизмы , оснащенные антиблокировочной системой тормозов (АБС), и тормоза автомобилей с автоматической трансмиссией.

Таким образом, тормозные жидкости в интервале рабочих температур от –50 до 150 ºС должны сохранять исходные показатели, т. е. противостоять окислению и расслаиванию при хранении и применении, образованию осадков и отложений на деталях гидропривода тормозов.

Антикоррозионные свойства. В гидроприводе тормозов детали из различных металлов соединяются между собой, что создает условия для протекания электрохимической коррозии. Для предотвращения коррозии жидкости должны содержать ингибиторы, защищающие сталь, чугун, белую жесть, алюминий, латунь, медь от коррозии.

Эффективность ингибиторов коррозии оценивается по изменению массы и состоянию поверхности пластин из указанных металлов после их выдерживания в тормозной жидкости, содержащей 3,5 % воды, в течение 120 ч при 100 ºС.

Совместимость с резиновыми материалами. Для обеспечения герметичности гидросистемы на поршни и цилиндры ставят резиновые уплотнительные манжеты. Необходимое уплотнение обеспечивается, когда под воздействием тормозной жидкости манжеты несколько набухают и их уплотнительные кромки плотно прилегают к стенкам цилиндра. При этом недопустимо как слишком сильное набухание манжет, так как может произойти их разрушение при перемещении поршней, так и усадка манжет, чтобы не допустить утечки жидкости из системы. Испытание на набухание резины осуществляется при выдерживании манжет или образцов резины в жидкости при 70 и 120 ºС. Затем определяется изменение объема, твердости и диаметра манжет.

Смазывающие свойства. Влияние жидкости на износ рабочих поверхностей тормозных поршней, цилиндров, манжетных уплотнений определяется ее смазывающими свойствами, которые проверяются при стендовых испытаниях, имитирующих работу гидропривода тормозов в тяжелых условиях эксплуатации.

Сегодня я все-таки решил написать статью про состав антифризов, которые применяются в автомобильной промышленности. Много мифов и легенд ходит про составляющие, но лично я так и не нашел нормальной вменяемой информации, которую можно прочитать простому человеку, без химического образования и понять что же это за чудо раствор такой. Как обычно постараюсь донести до вас обычными «человеческими» словами …

Для начала небольшое определение

Антифриз (Antifreeze — незамерзающий) – жидкость для автомобиля, которая применяется в системе охлаждения двигателя. Она не дает мотору закипать при высоких температурах, а также не замерзает при отрицательных показателях. Если правильно развести эту жидкость, то она может держать до – 60, — 70 градусов Цельсия.

Если копнуть в историю, то раньше на многих автомобилях применяли для охлаждения обычную воду, но это было крайне неудобно – вода закипала уже при 100 градусах Цельсия и испарялась, также она замерзала при нуле градусов, что влекло за собой серьезные поломки.

Общий состав антифризов

Как ни крути но все антифризы, будь это , состоят на 80% практически из одного и того же:

• Этиленгликоль (моноэтиленгликоль, этандиол и прочее) – это простой двухатомный спирт, маслянистой консистенции, практически без запаха, немного вязкий, если замерить плотность, то она составляет – 1,112-1,113 г/см3 (если замерять при 20 градусах Цельсия). Температура закипания 196 °С, а вот замерзает уже при – 12, — 13 °С (поэтому обязательно нужно разводить с водой). При нагреве сильно расширяется, поэтому в систему в холодном состоянии, заливают примерно на 10% меньше.

• Вода . ОБЯЗАТЕЛЬНО нужна, иначе чистые «гликоли», замерзнут уже при – 13 °С. Применяют обязательно дистиллированную воду – чтобы не вызывать на стенках патрубков и радиаторов накипи.

• Присадки . В основном это антикоррозионные – делятся на четыре вида: — лобридные, карбоноксилатные, гибридные и традиционные.

Это основной состав антифриза, если с первым и вторым пунктом все понятно, то вот третий пункт (присадки) нуждается в дополнительных пояснениях.

Присадки антифриза

Как я уже указал их 4 основных вида, я постараюсь рассказать про каждую отдельно:

Традиционные – используются в качестве сдерживания коррозии очень давно, буквально с момента основания, в своих составах имеют силикаты, фосфаты, бораты, нитриты, амины и т.д., нужно отметить, что все вещества являются неорганического происхождения. Такие антифризы сейчас уходят в прошлое, потому как у них есть два больших недостатка:

– это небольшой срок службы (около 2 лет) после этого срока силикаты которые находятся в составе, оседают на стенках трубок и радиаторов – ухудшая охлаждение,

— неспособность, противостоять большим плюсовым температурам, уже при 110 °С, они закипают.

К традиционным, можно отнести наши ТОСОЛЫ, синего цвета.

Карбоноксилатные – применяются в красных антифризах, сделан на основе органических соединений, а именно карбоновых кислот. Он не образует защитных пленок на патрубках и радиаторах, а борется именно с очагами коррозии, образуя на них тонкую пленку (около 0,1 микрона), которая никак не препятствует охлаждению.

У него на данный момент самый большой срок службы, это 5 лет.

Гибридные – такие присадки содержатся в зеленых антифризах. Состоит как из органических, так и не из органических составов – то есть «гибрид». Срок службы не такой большой как у карбоновых присадок, всего – 3 года.

Лобридные – применяются в фиолетовых антифризах. Самые совершенные на данный момент, их состав это минеральные защитные вещества + органические соединения. Принцип их работы можно описать так – минеральные вещества образуют очень тонкую защитную пленку, которая не препятствует охлаждению, а органические соединения расходуются только том случае, где возникает коррозия. Как заверяют создатели – антифризы с такими присадками обладают очень длительным сроком службы, иногда равный — всему сроку эксплуатации автомобиля.

Как вы видите, по присадкам есть большие различия, каждый заточен под свое. Но постойте, скажите вы — а зачем вообще нужны присадки, ведь вроде как спирты не вызывают коррозии или во всем виновата вода?

Про коррозию

Опять многие из нас с вами «наступают на свои же грабли», думая — что если этиленгликоль спирт, то он никак не будет окислять и реагировать со стенками патрубков и радиаторов. Но это не так! Смешиваясь с водой, он представляет из себя — высоко коррозиактивный состав! Если его не «изолировать» — присадками, то он будет разъедать стенки металлических патрубков и радиаторов, начнет проявляться ржавчина, причем настолько быстро – что уже через несколько месяцев возможны течи.

Для предотвращения такого процесса и нужны присадки, это ОБЯЗАТЕЛЬНО! То есть они как бы усмиряют смесь этиленгликоля и воды.

Температурный режим антифриза и состав

Антифриз одинаково хорошо должен справляться с высокой и низкой температурой. Скажем так если залить чистый этиленгликоль то он держит положительные температуры в 196 °С, то есть практически любой двигатель будет прекрасно охлаждаться, ведь рабочий диапазон зачастую ниже 95 °С (конечно есть высокотемпературные движки, но они встречаются не так часто).

Но чистый этиленгликоль будет отвратительно держать низкую температуру, уже при — 13 градусах он просто замерзнет внутри двигателя (что спровоцирует серьезные поломки).

Пару слов о кавитации

Состав охлаждающей жидкости должен учитывать — «кавитацию» внутри системы охлаждения. Все дело в том, что при детонации топлива, на стенки головки блока переходят высокочастотные вибрации, из-за чего антифриз «бурлит». Постоянно образуются мелкие пузырьки, которые лопаются – это и есть кавитация. Такие пузырьки отрицательно влияют на состав жидкости, а именно снижают защиту присадок, поэтому зачастую может возникнуть очаг коррозии. Поэтому нужно правильно подбирать антифризы, например основанные на карбоновой кислоте и лобридные, противостоят кавитации в разы лучше, чем «традиционные» и гибридные жидкости.

Образование пены

Стоит отметить, что при разработки охлаждающих жидкостей подбирались такие составы, чтобы пены не возникало вообще – ведь пена это «почти» «завоздушивание» трубок охлаждающей системы, что может привести к плачевным результатам – банально перегреву. Поэтому практически не один из составов (с различными присадками) – не пенится. Что уже хорошо! Также стоит заметить что – «борщите» с водой при разбавлении, она то как раз прекрасно пенится.

Защита резиновых и пластиковых соединений

В системе не везде металл, есть много резиновых и пластиковых шлангов и соединений. Антифриз не должен их разъедать, если на пластик, практически не реагирует, то вот резину – он должен защищать от растрескиваний и преждевременного «рассыхания». С этим прекрасно справляется красный карбоновый вариант. Да и остальные держаться на вполне высоком уровне.

Про цвет

Это неоднозначный вопрос, про него ходит много споров и легенд, что якобы все рассуждения обманчивы. Что например, в зеленый антифриз можно налить красный и ничего не будет! А цвет это банально маркетинговый ход! Как я уже писал сверху антифризы специально подкрашивают чтобы вы знали какая присадка в нем присутствует, карбонокислатные, гибридные, обычные традиционные или еще какие-то.

Также многие не хотят вникать в такую информацию – не все автомобили имеют схожую систему охлаждения, я имею в виду металл, из которого она изготавливается, некоторые имеют латунь или медь в строении, другие алюминий. Например — карбонокислотные присадки (красный цвет) прекрасно защищают медь и латунь, а вот алюминий разъедают. Зато гибридные присадки (зеленый цвет) прекрасно защищают алюминий, но не так хорошо медь и латунь.

АНТИФРИЗЫ на основе этилен- и пропиленгликолей и ВОДА. Температуры замерзания. Вязкости. Плотности. Теплоемкости.

Антифризы это - жидкости, применяемые для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, радиоэлектронной аппаратуры, промышленных теплообменников и других установок, работающих при температурах ниже 0°С. Основные требования к антифризам: низкая температура замерзания, высокие теплоемкость и теплопроводность, небольшая вязкость при низких температурах, малая вспениваемость, высокие температуры кипения и воспламенения. Кроме того, антифризы не должны вызывать разрушения конструкционных материалов, из которых изготовлены детали систем охлаждения.

Наиболее распространены антифризы на основе водных растворов этиленгликоля и пропиленгликоля (см.ниже). Однако такие растворы вызывают значительную коррозию металлов, поэтому в них добавляют ингибиторы коррозии - Na 2 HPO 4 , Na 2 MoO 4 , Na 2 B 4 O 7 , KNO 3 , декстрин, бензоат К, меркаптобензотиазол и другие. В ряде случаев, в качестве антифризов используют водные растворы солей; наиболее широко распространен раствор СаСl2. Недостатки таких антифризов – исключительно высокая коррозионная активность и кристаллизация солей при испарении воды.

СВОЙСТВА АНТИФРИЗОВ НА ОСНОВЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ (справочная таблица для интереса, такие антифризы практически вышли из употребления)

ЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ (1,2-этандиол) НОСН2СН2ОН, бесцветная вязкая гигроскопичная жидкость без запаха, сладковатого вкуса; температура плавления -12,7 °С, температура кипения 197,6 °С. При растворении этиленгликоля в воде выделяется теплота и происходит уменьшение объема. Водные растворы замерзают при низких температурах. Этиленгликоль токсичен при попадании внутрь, действует на центральную нервную систему и почки; смертельная доза 1,4 г/кг. ПДК в воздухе рабочей зоны 5 мг/м 3 .

ПРОПИЛЕНГЛИКОЛИ (пропандиолы) С3Н6 (ОН)2 Известны 2 изомера: 1,2-П. СН3СНОНСН2ОН (1,2-пропандиол) и 1,3-П. СН2ОНСН2СН2ОН. Пропиленгликоли бесцветные вязкие гигроскопичные жидкости сладковатого вкуса, без запаха. Для 1,2-П. температура плавления -60 °С, температура кипения 189 °С. Для 1,3-П. температура плавления -32°С, температура кипения 213,5°С. 1,2-П. растворим в воде, диэтиловом эфире, одноатомных спиртах, карбоновых кислотах, альдегидах, аминах, ацетоне, этиленгликоле, ограниченно растворим в бензоле. При смешении его с водой или аминами резко снижается температура замерзания растворов. Токсичность 1,2-П. (ЛД50 34,6 мг/кг, крысы) ниже, чем у этиленгликоля.

Уровни безопасности для усредненных сроков хранения (биохимической активности) продуктов при добавлении в них 0,2% массового количества хладоносителя приведены ниже.
Показатель оценивается по пятибалльной шкале. Пятерка не означает, что продуктом нельзя отравиться в принципе.

Температура замерзания водных растворов этиленгликоля и пропиленгликоля

Физические свойства водного раствора этиленгликоля.
Присадки антифризов могут несколько изменить параметры, подстрахуйтесь.

Физические свойства водного раствора пропиленгликоля (1,2-Пропиленгликоль C3H6(OH)2)
Присадки антифризов могут несколько изменить параметры, подстрахуйтесь.

Физические свойства воды.
Присадки водоподготовки (и санитарные) могут несколько изменить параметры, подстрахуйтесь.