Охлаждающая жидкость – как обеспечить комфортный температурный режим двигателю? Охлаждающие жидкости

что нужно обязательно знать каждому автовладельцу

Начнем с того, что функцию охлаждающей жидкости в двигателях внутреннего сгорания выполняют специальные составы, известные среди автомобилистов под названием ТОСОЛ или антифриз. От использования дистиллированной воды в системах охлаждения давно отказались, так как вода замерзает при отрицательных температурах, вызывает усиленную коррозию каналов в блоке цилиндров и ГБЦ, становится причиной образования накипи и т.д.

Сегодня различные ТОСОЛы или антифризы могут быть доступны в двух вариантах:

• в виде концентрата, который нужно дополнительно разбавлять дистиллированной водой в заданных пропорциях;
• готовый к использованию продукт, который можно сразу заливать в систему охлаждения без дополнительных манипуляций;

В любом случае, охлаждающая жидкость двигателя не только защищает мотор от перегрева и не замерзает зимой (в отличие от воды), но и препятствует началу в жидкостной системе охлаждения ДВС активных процессов коррозии, поддерживает чистоту каналов, продлевает срок службы отдельных элементов (помпа, термостат, радиатор и т.д.)

При этом важно учитывать, что антифризы бывают разными по составу, а также теряют и изменяют свои свойства в процессе эксплуатации. Это значит, что их нельзя свободно смешивать. Также жидкость имеет строго ограниченный срок службы, то есть необходимо производить периодическую замену тосола или антифриза, а также регулярно контролировать состояние ОЖ.

Читайте в этой статье

Жидкость для охлаждения двигателя автомобиля: общая информация

Хорошо известно, что двигатель внутреннего сгорания является тепловой машиной, которая преобразует энергию сгорающего топлива в механическую работу.  Естественно, такую установку нужно охлаждать, чтобы поддерживать необходимый тепловой режим.

Другими словами, для нормальной работы всех узлов и деталей ДВС под нагрузками нагрев мотора должен оставаться в строго заданных пределах. Рабочая температура двигателя не должна как опускаться ниже заданного порога, так и превышать расчетный показатель.

Для решения задачи на автомобилях используется комбинированная система охлаждения, которая представляет собой совокупность воздушного и жидкостного охлаждения ДВС. Жидкостная система предполагает принудительную циркуляцию рабочей жидкости.

На работающем двигателе нагрев ОЖ может доходить до 100 градусов по Цельсию и даже выше, при этом после остановки мотора жидкость во время длительного простоя охлаждается до наружной температуры.

Как видно, рабочая жидкость находится в достаточно тяжелых условиях. При этом к ней выдвигаются особые требования. Дело в том, что свойства жидкости должны, в первую очередь, обеспечивать максимальную эффективность работы системы охлаждения двигателя. От этого напрямую зависит надежность агрегата и его ресурс.  ОЖ должна обладать высокой теплопроводностью и теплоемкостью, иметь высокий температурный порог кипения, достаточную текучесть.

При этом после остывания такая жидкость не должна сильно расширяться в объеме и кристаллизироваться (превращаться в лед). Параллельно с этим жидкость также не должна пениться во время работы, а также не оказываться агрессивной, то есть взывать коррозию различных металлических элементов, оказывать воздействие на резиновые патрубки, уплотнения и т.д.

К сожалению, хотя дистиллированная или очищенная вода дешевая в производстве и имеет ряд необходимых свойств (отличается высокой способностью к эффективному охлаждению, обладает высокой теплоемкость, негорючая и т.д.), все же использовать ее в двигателе проблемно.

Прежде всего, она имеет низкую температуру закипания, быстро испаряется, а различные примеси в ее составе (соли и т.д.)  вызывают активное образование накипи. Также вода замерзает в системе тогда, когда наружная температура опускается до ноля градусов и далее образуется лед.

При этом происходит значительное увеличением объема замерзшей воды, что становится причиной разрывов каналов и патрубков, то есть происходит повреждение, в металлических деталях появляются трещины и т.п. По этой причине воду нельзя использовать круглогодично в регионах, где в зимний период отмечено понижение среднесуточных температур до ноля и ниже.

Вполне очевидно, что весьма затруднительно заниматься постоянным сливом воды из системы охлаждения перед стоянкой машины на улице или в неотапливаемом помещении. Для решения проблемы были разработаны специальные охлаждающие жидкости, которые получили свойство не замерзать при низких температурах.

Фактически само название «антифриз» происходит от английского  «antifreeze», то есть незамерзающая. Указанные составы быстро вытеснили воду из жидкостных систем охлаждения, тем самым в значительной мере упростились и особенности эксплуатации ТС.

Что касается ТОСОЛа, данная разработка является аналогом западного антифриза, только была разработана на территории бывшего СССР. Указанный тип ОЖ изначально создавался для автомобилей ВАЗ, при этом торговая марка не регистрировалась.

Сегодня многие изготовители охлаждающих жидкостей на территории СНГ используют широко известное название ТОСОЛ для своих продуктов, однако эксплуатационные свойства жидкостей могут отличаться по причине наличия разных присадок и дополнительных компонентов.

Особенности антифриза и практическая эксплуатация

Отметим, что в двигателях современных авто  чаще всего используются жидкости-антифризы, в основе которых лежит гликолевая основа. Если просто, такая незамерзающая жидкость представляет собой смесь воды и этиленгликоля. Также встречаются ОЖ, в которых используется пропиленгликоль, при этом смешивать этиленгликолевые ОЖ с пропиленгликолевыми не рекомендуется.

На практике этиленгликоль или моноэтиленгликоль представляет собой маслянистую жидкость желтоватого оттенка. Жидкость не имеет запаха, отличается незначительной вязкостью, имеет среднюю плотность и температуру кипения около 200 градусов по Цельсию. При этом температура кристаллизации (замерзания) составляет чуть менее -12 градусов.

Если этиленгликоль или раствор этиленгликоля с водой нагреть, происходит значительное расширение. Чтобы систему не «разрывало» от избыточного давления,  в устройство был добавлен расширительный бачок системы охлаждения, который имеет отметки «мин» и «макс». По ним определяется необходимый уровень ОЖ.

Также важно учитывать, что этиленгликоль и его растворы  весьма агрессивны, способны вызвать сильную коррозию деталей из стали, алюминия, чугуна, меди или латуни. Параллельно с этим отмечается повышенная токсичность этиленгликоля и его крайне негативное воздействие на живые организмы. Другими словами, это сильный и опасный яд!

Что касается пропиленгликолей, они имеют схожие свойства с этиленгликолями, но при этом не столь токсичны. Однако пропиленгликоль намного дороже в производстве, в результате чего его конечная стоимость ощутимо выше. Также при низких температурах пропиленгликоль становится более вязким, текучесть у него хуже.

По указанным выше причинам в составе ОЖ в обязательном порядке используется целый пакет активных дополнительных присадок, которые обеспечивают антикоррозионные, защитные и моющие свойства, препятствуют вспениванию, стабилизируют жидкость, подкрашивают раствор, придают характерный узнаваемый запах и т.д. Также присадки несколько снижают токсичность.

Вернемся к использованию антифризов. Необходимость смешивать этиленгликоль или пропиленгликоль с дистиллированной водой продиктована тем, что температура замерзания такого раствора напрямую зависит от пропорций этих двух составляющих.

Простыми словами, вода замерзает при ноле, этиленгликоль при -12, однако их смешивание в разных пропорциях позволяет создать растворы, у которых порог замерзания составляет от 0 до -70 градусов и даже выше. Также соотношение гликоля и воды влияет на температуру кипения раствора.

Если не вдаваться в подробности, на практике самой низкой температуры замерзания можно добиться, если в составе будет чуть менее 67 % этиленгликоля, который разбавили 33% воды. При этом одинаковую или очень близкую температуру замерзания можно получить при разных соотношениях воды и концентрата.

Что касается практической эксплуатации, как правило, автомобилисты при замене ОЖ во многих регионах зачастую используют простую схему, разбавляя концентрат антифриза водой в пропорциях 60/40.  Обратите внимание, это общее руководство, перед приготовлением раствора ознакомьтесь с отдельными рекомендациями того или иного производителя антифриза на упаковке.

Чтобы проверить соотношение этиленгликоля и воды в растворе дополнительно измеряется плотность. Для этого чаще всего используется ареометр. На основании полученных данных можно сделать вывод о том, каково содержание этиленгликоля и определить температуру кристаллизации.

 Смешивание антифризов и ТОСОЛов

Необходимо отметить, что совместимость различных охлаждающих жидкостей зависит от технических условий их изготовления. Простыми словами,  жидкости могут быть полностью несовместимы или допускается только частичная совместимость.

Дело в том, что каждый производитель использует разные присадки, которые могут  вступать в реакцию, тем самым смесь теряет необходимые свойства, происходит выпадение осадка и целый ряд других нежелательных последствий.

С учетом того, что в процессе эксплуатации периодически возникает необходимость поднять уровень ОЖ в расширительном бачке (вода в составе со временем выкипает), правильнее доливать дистиллированную воду или использовать только ту марку и тип антифриза, который использовался ранее.

Если же возникала аварийная неисправность, тогда оптимально или полностью слить имеющиеся остатки, промыть систему и залить свежую ОЖ в полном объеме, или же доливать антифриз, подходящий по цвету и свойствам.

Что касается норм и стандартов, как правило, отечественные ТОСОЛы должны соответствовать требованиям ГОСТа, при этом отдельно не сертифицируются. Импортные антифризы проходят стандартизацию по SAE и ASTM.

Зарубежные стандарты определяют различные свойства жидкостей на основе этилен или пропиленгликоля, определяя назначение с поправкой на условия эксплуатации. Жидкости делятся на составы для легковых авто, малых грузовиков, большегрузного транспорта, спецтехники и т.д. Отметим, что антифризы по ASTM типа D 3306 допускаются к использованию на легковых ТС отечественного производства.

Также следует учитывать и отдельные спецификации самих автопроизводителей, которые  часто выдвигают ряд собственных требований. В списке различных предписаний крупных концернов следует выделить, что запрещается или крайне не рекомендуется использование антифризов, в которых отмечено наличие всевозможных ингибиторов коррозии, включающих в себя нитриты, фосфаты и т.п.

При этом также  определяются и максимальное содержание силикатов, хлоридов и других компонентов в ОЖ. Следование таким предписаниям позволяет продлить срок службы уплотнений, избежать активного образования накипи, повысить уровень защиты от коррозии.

Когда и почему нужна замена антифриза

Как уже было сказано, антифризы способны оказывать негативное воздействие на детали системы охлаждения и сам двигатель. Для уменьшения степени этого воздействия используются различные присадки. Однако в процессе эксплуатации указанные добавки «срабатываются», то есть содержание присадок и их эффективность работы сокращается.

Если просто, со временем активизируются процессы коррозии, ОЖ начинает сильнее пениться, теплоотвод ухудшается, нарушается температурный режим во время работы ДВС. По этой причине антифризы рекомендуется менять через 2 года, или каждые 50-60 тыс. км. пробега (в зависимости от того, что наступит раньше).

Что касается современных разработок типа антифризов G12 и G12+, срок службы этих жидкостей продлен до 3-4 лет, однако минусом можно считать их более высокую стоимость.

Также охлаждающая жидкость для двигателя ну3ждается в замене в тех случаях, когда в систему охлаждения происходило попадание отработавших газов из цилиндров или в антифризе/тосоле видны следы моторного масла.  Как правило,  причиной подобных неисправностей является пробитая прокладка головки блока  цилиндров, трещины в БЦ или ГБЦ. В любом случае, охлаждающая жидкость в таких условиях будет быстро терять свои полезные свойства.

На необходимость замены ОЖ указывают следующие признаки:

• появление масляных пятен на поверхности антифриза в расширительном бачке;
• изменение цвета охлаждающей жидкости, появление горелого запаха;
• при незначительном понижении наружной температуры в бачке виден осадок, антифриз становится желеобразным и т.п.
• температура двигателя повышается выше нормы, постоянно работает вентилятор системы охлаждения, мотор находится на грани перегрева;
• антифриз приобрел коричневато-бурый цвет, стал мутным. Это говорит о том, что жидкость отработала свой ресурс, присадки не выполняют свою функцию, а внутри системы охлаждения протекает активная коррозия элементов и деталей.

Еще отметим, что в случае возникновения аварийных ситуаций в антифриз часто приходится доливать или ОЖ другого производителя, дистиллированную воду сомнительного качества или же обычную проточную. В подобных случаях необходимо добраться до места ремонта, произвести все работы, после чего в обязательном порядке промыть систему охлаждения и только после этого полностью заменить антифриз.

1. Что касается самого процесса, менять охлаждающую жидкость нужно только на холодном двигателе. После того, как мотор остыл, нужно открутить крышку расширительного бачка или крышку радиатора.
2. Далее понадобится открыть кран радиатора внутрисалонного отопителя (радиатора печки). Это нужно для того, чтобы удалить возможные остатки жидкости в радиаторе и патрубках к нему.
3. Затем следует открутить сливные пробки в радиаторе системы охлаждения автомобиля, а также пробку в блоке цилиндров.
4. После этого ОЖ сливается в заранее приготовленную емкость, после чего пробки можно закрутить.

Учтите, при работе с ОЖ важно понимать, что этиленгликоль является сильным ядом, а также способен попадать в организм даже через кожные покровы. Небольшой дозы этиленгликоля при приеме внутрь достаточно для сильнейшего отравления и наступления смерти!

Также этиленгликоль имеет сладковатый привкус, его необходимо держать в недоступном для детей месте. Запрещено разливать этиленгликоль или пропиленгликоль, так как жидкость опасна для животных. Запрещается выливать антифриз в водоемы, сливать на землю или в канализацию!

5. Завершающим этапом будет заливка в расширительный бачок свежей жидкости. Заливать ОЖ нужно медленно и аккуратно, чтобы избежать образования воздушных пробок в системе.
6. По окончании процедуры крышку бачка и/или радиатора закручивают, затем двигатель можно запускать. После запуска агрегат прогревается на ХХ до рабочей температуры (на многих авто до срабатывания вентилятора).
7. Теперь двигатель нужно остановить и дать ему остыть, после чего крышку бачка снова открывают и доливают ОЖ по уровню (в случае его снижения).

Если же говорить о промывке системы охлаждения и радиатора, во время плановых регулярных замен антифриза одной и той же марки/типа, тогда будет достаточно промыть всю систему обычной дистиллированной водой. В крайнем случае, можно заранее прокипятить проточную воду, после чего использовать ее для промывки.

В случаях, когда осуществляется переход с ТОСОЛа на антифриз, с воды на ТОСОЛ, с антифриза одного цвета на другой тип ОЖ или же просто меняется грязный антифриз и т.п., тогда систему нужно очищать более тщательно. Это значит, что потребуется отдельно удалять  возможные или явные отложения, накипь, ржавчину, продукты распада присадок в старом антифризе и т.д.

Как правило, для очистки используются специальные готовые составы-очистители системы охлаждения двигателя. Такие составы комплексные, имеют ингибиторы коррозии, хорошо удаляют накипь и отложения.  Также автолюбители для промывки используют различные водно-кислотные растворы самостоятельного приготовления, однако на современных ДВС использование таких решений не рекомендуется.

Общие порядок действий для промывки системы охлаждения следующий:

• после слива ОЖ из системы производится заливка промывочной жидкости. Затем двигатель запускают, после чего агрегат работает определенное количество времени (обычно 20-40 мин.).
• Далее промывку сливают, оценивая степень загрязненности сливаемой жидкости. Процедуру повторяют до тех пор, пока вытекающая промывка не станет чистой.
• По окончании в систему заливается дистиллированная вода, двигатель снова прогревается до рабочих температур, потом воду сливают. Это необходимо для удаления остатков промывки. Затем можно заливать свежий антифриз без риска потери его свойств в результате контакта с остатками промывки.
• Еще отметим, что хотя вымыть остатки очистителя в системе охлаждения можно и за один раз, опытные водители рекомендуют как минимум дважды промывать систему дистиллированной водой.

Советы и рекомендации

В процессе эксплуатации уровень антифриза в расширительном бачке понижается даже тогда, когда система герметична. Дело в том, что имеет место испарение воды. В бачок нужно доливать дистиллированную воду (в крайнем случае, обычную и хорошо прокипяченную не мене 30-40 минут).

Если же произошла утечка антифриза, тогда компенсировать потери одной водой уже нельзя. Другими словами, нужно доливать охлаждающую жидкость, причем учитывая то, что многие ОЖ между собой не смешиваются.

Оптимально для долива иметь в запасе концентрат и дистиллированную воду, смешивая жидкости в указанной производителем пропорции. Что касается уже готовых антифризов, старайтесь избегать приобретения подобных составов на авторынках или у частных лиц, которые реализуют подобную продукцию вдоль трасс.

Отмечены частые случаи, когда вместо ОЖ продавалась подкрашенная проточная вода, антифриз-отработка и т.п. По этой причине правильным решением будет покупка охлаждающей жидкости в специализированных автомагазинах.

Еще отметим, что чистый неразбавленный водой концентрат использовать в системе охлаждения двигателя  запрещено. Как уже говорилось,  этиленгликоль с пакетом присадок замерзает при отрицательных температурах около -12 градусов.

Получается, концентрат попросту замерзнет в системе, так как без разбавления водой его нельзя считать готовым к использованию продуктом. Что касается пропорций, необходимо изучать этикетку на упаковке с концентратом. Обычно производители сами отдельно указывают, что лить в радиатор или бачок на разных авто, сколько концентрата и воды нужно, а также как их смешивать для того, чтобы получить желаемую температуру замерзания охлаждающей жидкости.

Параллельно отметим, что на территории СНГ участились случаи подделки антифризов известных брендов. По этой причине внимательно осматривайте канистру. Тара должна быть качественно изготовлена, все наклейки и этикетки должны иметь четкий шрифт и располагаться на канистре ровно.

На канистре должен быть указан номер партии, производитель, а также рекомендации о том, как правильно разбавлять антифриз (в случае с концентратом) или использовать уже готовый продукт. Также указывается температура кипения, температура замерзания, дата изготовления, срок годности и другая важная информация.

Отдельного внимания заслуживает и пробка. Обычно изготовители используют крышки с одноразовой пломбой. Дополнительно для лучшей защиты от фальсификата может присутствовать наклейка-голограмма и т.п.

Необходимо удостовериться в целостности пломбы, зубчатое кольцо должно плотно прилегать к горловине, не прокручиваться. Сама крышка не должна быть приклеена к горловине. Также канистра должна быть герметичной, не допускается наличие утечек  жидкости или выхода воздуха из-под крышки при переворачивании или нажатии.

Напоследок отметим, что многие производители используют тару из прозрачного или полупрозрачного пластика, позволяя оценить цвет и состояние жидкости в канистре. При встряхивании канистры с ОЖ должна образоваться пена, которая оседает через пару секунд в канистре с готовой к применению жидкостью, а также через 4-5 сек. в случае с неразбавленным концентратом.

Если при осмотре замечено, что жидкость помутнела, пенообразование высокое, просматривается осадок на дне или общий цвет антифриза вызывает подозрения, тогда от такой покупки лучше воздержаться.

Читайте также

krutimotor.ru

Охлаждающая жидкость – как обеспечить комфортный температурный режим двигателю?

Ищем двух авторов для нашего сайта, которые ОЧЕНЬ хорошо разбираются в устройстве современных автомобилей.Обращаться на почту [email protected].

На полках в автомагазине предлагается радуга из различных бутылок: десятки маркировок, брендов и допусков.

Как узнать, что именно нужно вашему автомобилю: антифриз или тосол, красный или зеленый, «Mobil» или «Полярник»?

Если в инструкции к вашему автомобилю указана четкая спецификация: например, Ford WSS-M97B51-A1, он же BASF Glysantin G05, он же Mazda 0000-77-507E-02, тогда проблем нет. Ищите заветную баночку (канистру) с аналогичным допуском, и не заморачиваетесь с цветом, вопросом «что залито, что залить?», и снятием пробы на вкус: сладкий или нет.

Почему в качестве примера использована брендовая (от производителя автомобиля) охлаждающая жидкость, или продукт известного химического концерна? Потому что на упаковке имеется главная характеристика для покупателя: допуск автопроизводителя для конкретного автомобиля (как в инструкции по техническому обслуживанию). Это значит, что данный тосол или антифриз можно залить в радиатор, и он как минимум, будет хорошо охлаждать, как максимум – не нанесет вреда вашему автомобилю.

Чем отличается тосол от антифриза, и почему надо придерживаться заводской спецификации?

Давайте разберемся, что такое охлаждающая жидкость, и для чего она нужна.

Поскольку двигатель внутреннего сгорания при работе выделяет много тепла, его необходимо отводить в атмосферу. При небольших мощностях (мопед, малолитражная легковушка, газонокосилка), достаточно нарезать ребра радиатора на головке блока цилиндров, и обеспечить хороший обдув. Когда интенсивность нагрузки возрастает, прямого воздушного потока уже не хватает. Необходимо отводить тепло с помощью теплоносителя (например, воды), который в свою очередь охлаждается тем же воздухом, но уже в отдельном радиаторе.

Именно так работает система охлаждения современного автомобиля. Вокруг цилиндров расположены так называемые рубашки охлаждения. Водяная помпа обеспечивает циркуляцию (постоянное обновление) жидкости через радиатор, который интенсивно обдувается воздухом от набегающего потока и вентилятора.

Какая жидкость наиболее эффективно охлаждает мотор? Этот вопрос обычно трансформируется в: «что лучше тосол или антифриз?». На вторую часть вопроса ответим позже. Главный секрет системы охлаждения – лучшим теплоносителем является обыкновенная вода. Точнее не просто вода из речки, или из-под крана, а дистиллированная. Многие помнят кадры из старых советских фильмов: закипел мотор старенького ГАЗ-51, водитель с ведром бежит к ближайшей речке, и проблема решена.

Для чугунных блоков цилиндров и толстостенных радиаторов это приемлемо, за исключением эксплуатации в зимний период. Вода при минусовой температуре просто замерзнет, и «порвет» радиатор, а то и ГБЦ. Помните таблички «вода слита» на радиаторе?

На современных моторах обычную воду использовать нельзя. Почему?

• Соли и кальций, растворенные в воде, оставляют «шубу» на стенках рубашек охлаждения. Этот слой нарушает теплообмен;
• Замерзание воды в зимнее время. Сложно представить автовладельца, который на парковке у офиса сливает воду на асфальт, а затем перед поездкой домой, заливает ее обратно. Да и устройство системы охлаждения в современных авто более сложное, просто выкрутить пробку недостаточно;
• Внутреннее кипение (так называемая кавитация). Мелкие пузырьки воздуха постепенно разрушают металл, особенно страдает крыльчатка помпы.

Кроме того, охлаждающая жидкость (которая на 50% все же состоит из дистиллята) имеет в своем составе множество присадок. Чем они отличаются и для чего нужны?

Химический состав антифриза (тосола)

Вода – это все-таки растворитель для концентрата. Основу любой охлаждающей жидкости составляют химические элементы.

• Обычная минеральная соль снижает температуру замерзания. Однако это катализатор коррозии, поэтому в моторах практически не применяется;
• Этиленгликоль, или двухатомный спирт. Отлично противодействует замерзанию, но способствует коррозии. Причем именно при разбавлении водой, проявляются агрессивные качества: алюминиевые части покрываются раковинами, и в конце концов радиатор течет. В худшем случае – корродирует алюминиевый ГБЦ. Кроме того, этиленгликоль – далеко не самый дешевый продукт;
• Глицерин. Отлично противостоит замерзанию, и достаточно дешев в производстве, но есть и серьезная проблема: водно-глицериновые растворы вязкие, поэтому циркуляция жидкости через соты радиатора невозможна. Смесь разбавляют метанолом – одноатомным ядовитым спиртом, но этот компонент нестойкий: при 90 ℃ он выкипает, при попадании в моторный отсек может воспламениться. Кроме того, он агрессивен по отношению к алюминию.Водно-глицериновые тосолы (антифризы) распространены среди российских производителей. Стоимость экстремально низкая, на упаковке, как правило, отсутствует спецификация автопроизводителей;
• Ингибиторы. Это минеральные либо органические добавки, защищающие металл от коррозии. Составляют от 3% до 10% от массы охлаждающей жидкости, и по сути определяют ее совместимость с типами моторов. Та самая спецификация автопроизводителя.

Органика или неорганика, в чем разница?

Минеральные ингибиторы просто покрывают металлические стенки системы тонким слоем защитной пленки. Она может быть неравномерной, и коррозия все же проявляется, правда – точечная.

Работает такая «химия» эффективно, агрессивное воздействие антифриза практически сводится на нет. Однако пленка плохо проводит тепло, в результате оно не отводится жидкостью из зоны нагрева. Со временем теплообмен становится все хуже, и мотор перегревается, а это чревато повышенным износом деталей, более раннему сроку замены масел, повышением расхода топлива.

Химический состав таких ингибиторов: нитраты, бораты, силикаты, фосфаты, аминокислоты.

Органические ингибиторы созданы на основе солей карбоновых кислот. Карбоксилаты не «прилипают» к металлу, поэтому препятствий для теплообмена нет. Молекулы этих веществ блокируют лишь точечные очаги коррозии. Они воздействуют как бы адресно, оставляя большую часть площади свободной от пленки.

Ингибиторы созданы на основе карбонатов – органических кислот, нейтральных к металлам. Стоимость существенно выше, чем у «минералки».

Гибридные присадки имеют в своем составе карбоксилаты (их обычно больше), и минеральные добавки. Используя правильную комбинацию, производители охлаждающей жидкости компенсируют недостатки различных типов присадок, не уменьшая положительный эффект.

И, наконец, ответ на главный вопрос: в чем разница между тосолом или антифризои? На самом деле, название не несет в себе информации о составе или совместимости с разными типами двигателя. Рассуждения о том, что тосол заливают в карбюраторные моторы, а инжектор работает исключительно на антифризах, беспочвенны.

История возникновения названий ОЖ:

Как мы отметили раннее, изначально для охлаждения моторов применялась обычная вода из ближайшего пруда. Затем появились более технологичные ДВС, соответственно возникла потребность в качественной охлаждающей жидкости. Зарубежные производители объединили все варианты ОЖ под определением «antifreeze». То есть, незамерзайка.

Одновременно советское правительство дало указание ученым разработать аналогичный препарат для отечественных авто (дабы не покупать дорогую жижу за рубежом). Один из химических НИИ оперативно разработал (или просто скопировал) технологию. Зарубежная и отечественная жидкости были абсолютно идентичны по свойствам и составу. Отечественную разработку отдела ««Технология органического синтеза» назвали аббревиатурой этого подразделения; «ТОС». Добавили суффикс, использующийся в названиях спиртов (этанОЛ, метанОЛ), получился ТОСОЛ. Это название стало таким же нарицательным, как «ксерокс». Несмотря на то, что из года в год состав отечественной незамерзайки и зарубежных ОЖ менялся, общие названия закрепились.

Простейшие составы на основе глицерина или этиленгликоля с минеральными добавками, принято называть тосолами. Хотя за рубежом есть antifreeze с такими же компонентами. На упаковках можно встретить оба названия, принципиальной разницы нет.

Как определить, подходит охлаждающая жидкость для вашего автомобиля, или нет?

Серьезные производители сертифицируют свои технические жидкости на автозаводах. По такому же принципу, как и моторные масла, поэтому вы всегда можете сверить соответствие по каталогам. Например, таблица совместимости для тосолов (антифризов) BASF:

Именно тут и кроется подвох. Универсальных спецификаций «для всех Фордов» или для любого дизельного «VW» не существует. Каждый автомобиль рассчитан на определенный тип тосола, и смешивать их категорически не рекомендуется. При соприкосновении силикатных и карбоксилатных присадок образуются плотные сгустки. Они закупоривают соты радиатора, нарушая циркуляцию воды.

Некоторые сплавы внутри мотора или радиатора, могут активно корродировать именно под воздействием определенной минеральной добавки, поэтому единственный правильный ответ ищите в инструкции к вашему авто.

Спецификации G11, G12, G12+ и пр. для Фольксвагена не могут применяться в подборе антифриза для КИА. Некоторые автовладельцы просто покупают жидкость того же цвета, как в расширительном бачке. Цвет не имеет отношения к составу ОЖ. Это краситель – маркировка.

Итог:

Как узнать, какой тип тосола был залит, если цвет невозможно определить на глаз? Ответ однозначный: ищите информацию от производителя авто и покупайте «правильную» жидкость. Бренд не имеет значения. Главное – спецификация для вашего автомобиля. При замене промойте систему охлаждения дистиллированной водой.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

swapmotor.ru

Какой антифриз лучше заливать ?

Немаловажную роль в эксплуатации автомобиля играет охлаждающая жидкость. Для чего она предназначена, из чего состоит, как часто ее следует менять и какую именно жидкость выбрать для той или иной модели – на эти и другие наиболее часто задаваемые нашими читателями вопросы мы ответим в нашей сегодняшней статье.

Для чего нужна охлаждающая жидкость?

Основная функция охлаждающей жидкости – уменьшать тепловые нагрузки на узлы и детали двигателя внутреннего сгорания, установленного в автомобиле. Она циркулирует по замкнутому контуру, соприкасаясь со стенками цилиндров двигателя (в них температура сгораемого топлива достигает нескольких тысяч градусов Цельсия) через так называемую «рубашку охлаждения» силовой установки (специальная полость), нагревается и отводит от блока цилиндров избыточное тепло.

система охлаждения двигателя

В системе охлаждения двигателя рабочая жидкость течет по двум контурам – малому и большому, периодически нагреваясь (у рабочих поверхностей мотора) и охлаждаясь (в радиаторе). За циркуляцию охлаждающей жидкости в системе отвечает центробежный насос, а за ее перенаправление от большого контура к малому (при прогреве двигателя) в зависимости от рабочей температуры мотора – термостат.

Важную роль в системе охлаждения двигателя играет расширительный бачок: здесь содержится запас «охлаждайки», через его клапан регулируется избыточное давление охлаждающей жидкости, что позволяет мотору работать при более высоких температурах, не допуская ее вскипания.

Расширительный бачок

Из чего состоит охлаждающая жидкость?

Для охлаждения двигателя используются два вида жидкостей: дистиллированная вода и антифризы. Вода является наиболее дешевой, нетоксичной, с максимальной удельной теплоемкостью (способность поглощать тепло на единицу веса) и наибольшей способностью к охлаждению жидкостью. Антифризы – сложные по химическому составу вещества, которые обладают высокой температурой кипения и не подвержены замерзанию при критически низких температурах (от -40°С до -70°С).

В системе охлаждения двигателя современных автомобилей воду не применяют из-за ее непрактичности: она замерзает уже при 0°С, расширяясь в объеме до 10% и превращаясь в кристаллы льда. Соответственно, выполнять свою основную функцию, отвод тепла от двигателя, в зимнее время эта «охлаждайка» уже не сможет, к тому же кристаллы льда, образовавшиеся в системе охлаждения мотора, могут нанести вред узлам и деталям силового агрегата, приведя к так называемому «размораживанию» двигателя — то есть, разрушению блоков цилиндров и головок блока. Поэтому сегодня автопроизводители отдают предпочтение антифризам, которые лишены присущих воде недостатков.

В состав антифризов входят два основных элемента — вода и многоатомные спирты, обладающие высокой способностью к расширению при нагревании, одной из ключевых характеристик охлаждающей жидкости. Помимо воды и многоатомных спиртов в составе антифризов присутствуют разнообразные присадки, улучшающие эксплуатационные характеристики охлаждающей жидкости: подавление образования ржавчины на металлических поверхностях, вспенивания при достижении высоких температур, разрушения поверхностей резиновых деталей, образования парового конденсата и прочих. Еще одним элементом антифриза является краситель, который играет роль маркера – если жидкость в процессе эксплуатации меняет цвет, то настало время для его замены.

По составу спиртов все антифризы делятся на два вида: этиленгликолевые и пропиленгликолевые.

Этиленгликолевые охлаждающие жидкости содержат этиленгликоль – многоатомный спирт сладковатого запаха, желтого цвета, плотность которого при +20°С составляет 1.112-1.113 г/см³, температура кипения — 197°С, а замерзания -11.5°С. В зависимости от того, для каких условий эксплуатации предназначена «охлаждайка» на основе этиленгликоля, ее разбавляют с водой в таких пропорциях 1:1, 1:2 или 2:3. Чем большее содержание в такой смеси этиленгликоля, тем большей стойкостью к замерзанию и закипанию он обладает.

Пропиленгликолевые антифризы в своем составе имеют пропиленгликоль – многоатомный спирт, во много схожий по химическим свойствам с этиленгликолем, но обладающий меньшей токсичностью и большей степенью кинематической вязкости. Последнее его свойство можно отнести к недостаткам, так как при воздействии на силовой агрегат внешних низких температур скорость циркуляции такой «охлаждайки» по системе охлаждения двигателя падает, и жидкость хуже выполняет свои функции.

Антифризы также различаются по химическому составу присадок — их делят на четыре типа: традиционные, карбоксилатные, гибридные и лобридные.

Традиционные, используемые в основном в автомобилях, выпускавшихся в странах Европы, Северной Америки и ряде азиатских стран (Япония, Южная Корея) до 2 000 года, присадки в своем составе содержат замедлители коррозии из неорганических элементов – фосфатов, нитратов, боратов и так далее. Их перестали использовать для охлаждения двигателей по нескольким причинам: сравнительно короткий срок эксплуатации (до 2 лет), низкая температура кипения (до 105°С). В процессе работы традиционные присадки, разлагаясь, покрывали слоем содержащихся в них веществ рабочие поверхности, что приводило к ухудшению охлаждения узлов и деталей силовой установки, разрушению элементов центробежного насоса, засорения магистрали системы охлаждения машины.

Применение: традиционные антифризы (Тосол) сегодня используют в машинах отечественного производства (ВАЗ, УАЗ, ГАЗ).

Карбоксилатные, содержащие в своем составе органические кислоты (карбоксилаты), присадки являются наиболее эффективными в замедлении коррозии. Они способны точечно воздействовать на потенциальные очаги коррозии и кавитации (образовании парового конденсата), покрывая проблемные места защитным слоем не более 1 микрона, что позволяет более эффективно охлаждать двигатель. Срок службы таких присадок – от пяти лет и более, в зависимости от условий эксплуатации.

Применение: карбоксилатные антифризы используют в автомобилях марок  Fiat, Ford, KIA, Hyundai, Renault и прочих.

Гибридные присадки содержат в своем составе неорганические (силикаты, нитриты или фосфаты) и органические (карбоксилаты) вещества. Совокупное воздействие этих смесей на очаги возникновения коррозии и парового конденсата выше, чем у традиционных присадок, но из-за наличия неограники они имеют те же, но выраженные в меньшей мере, недостатки, что и у «чистых» силикатных, фосфатных и нитритных ингибиторов. Срок службы гибридных присадок – от трех до пяти лет.

Применение: гибридные антифризы используются в автомобилях марок Chrysler, Mercedes-Benz, BMW.

Лобридные присадки – самый новый вид подавителей коррозии и парового конденсата, которые можно отнести к подвиду гибридных. Их особенность — в распределении в смеси органических (90% карбоксилатов) и неорганических (10% силикатов) веществ, что приводит к улучшению технических характеристик таких антифризов по сравнению с гибридными.

Применение: используется в автомобилях марок Peugeot, Citroen, Volkswagen, Skoda, Seat.

Маркировка антифризов от Volkswagen

Концерн Volkswagen разработал для карбоксилатных, гибридных и лобридных антифризов свою маркировку допуска охлаждающей жидкости, которую сегодня применяют множество производителей «незамерзайки». Так, карбоксилатные антифризы имеют маркировку G12 и G12+ (соответствуют спецификации VW TL 774-D/ VW TL 774-F), гибридные – G11 (соответствуют спецификации VW TL 774-C), лобридные – G12++, G13 (соответствуют спецификации VW TL 774-G).

Оригинальный антифриз Volkswagen

Особенностью этих спецификаций является запрет на использование в составе охлаждающих жидкостей боратов, нитритов, аминов, фосфатов и силикатов (кроме G11 и G12++, где содержание этого вещества допускается в пределах до 680 мг/л и до 500 мг/л соответственно). Фольксваген допускал использование антифризов G11 в своих автомобилях, произведенных до 1996 года, G12 и G12+ — в моделях, выпущенных с 1997 по 2008 годы. Незамерзающие жидкости G12++ и G13 применяются сегодня в системах охлаждения двигателей автомобилей, произведенных концерном с 2008 года.

Фольксвагеновцы тщательно следят за тем, чтобы их допуски соблюдались производителями антифризов, которые маркируют свою продукцию в соответствии со спецификациями «G». Если в составе охлаждающей жидкости, помеченной, например, G12+, имеется хотя бы одно из запрещенных веществ, то такой антифриз не соответствует стандартам Volkswagen и может считаться подделкой, так как такая «незамерзайка» не будет выполнять всех функций, может преждевременно «состариться» и нанести вред двигателю.

В чем разница между тосолом и антифризом?

Никакой разницы тут быть не может, так как привычный российским автолюбителям «Тосол» – тот же самый антифриз, относящийся к традиционным охлаждающим жидкостям. Он содержит в своем составе этиленгликоль, воду и неорганические присадки. Различают, к примеру, «Тосол 40» и «Тосол 65», первый – голубого цвета, второй – красного. «Тосол 40» разработан для эксплуатации при температурах не ниже -40°С, а «Тосол 65» — для работы незамерзающей охлаждающей жидкости при температурах не ниже -65°С.

Можно ли смешивать разные по составу охлаждающие жидкости?

Как и в случае с моторными маслами и трансмиссионными жидкостями, смешивать охлаждающие жидкости разных типов и классов не рекомендуется ввиду различий в их химических составах. Так, при смешении карбоксилатных и традиционных присадок их химические вещества могут выпасть в осадок, что приведет к засорению системы охлаждения. Если даже этого не произойдет, то разные по химическому составу присадки могут вступить в реакцию, в результате которой их полезные свойства в значительной мере ослабятся.

Совет: если нет возможности пополнить запас «охлаждайки» немедленно, лучше добавить в расширительный бачок системы охлаждения дистиллированную воду.

Каковы сроки замены охлаждающей жидкости?

Замена в системе охлаждения рабочей жидкости производится в трех случаях: планово, досрочно и в аварийной ситуации.

Планово охлаждающую жидкость заменять в зависимости от сроков, установленных производителем автомобиля. Эту информацию можно почерпнуть их руководств по эксплуатации к каждой конкретной модели. Повторимся: антифризы с традиционными присадками меняют через каждые два года, ОЖ с карбоксилатными присадками – через пять – семь лет, «охлаждайки» с гибридными присадками – через три – пять лет, антифризы с лобридными присадками – через пять – шесть лет.

По истечении этих сроков эксплуатационные характеристики охлаждающих жидкостей меняются: они теряют способность противостоять коррозии, начинают закипать при сравнительно низких температурах, хуже отводят тепло от узлов и деталей силовых установок.

Досрочно менять охлаждающую жидкость нужно, если произошла конструктивная поломка двигателя, например, в антифриз начали поступать выхлопные газы из прохудившейся прокладки блока цилиндров либо при разгерметизации системы охлаждения и поступления в нее воздуха. Взаимодействие ОЖ с выхлопными газами или воздухом приводит к тому, что жидкость преждевременно теряет свои основные эксплуатационные свойства. Понять, что нарушена работа охлаждающей системы можно, если вы заметили, что чаще стал включаться вентилятор радиатора, на стенках расширительного бачка появились похожие на желе отложения либо в бачке появился осадок (зачастую обнаруживается при температуре воздуха -15°С).

Возможная поломка системы охлаждения двигателя

К аварийным ситуациям, во время которых водителю пришлось доливать воду в систему охлаждения, можно отнести лопнувший шланг. Шланг поменяли, недостающее количество «охлаждайки» дополнили водой, взятой из-под крана. Что происходит дальше? Обычная водопроводная вода не обладает свойствами дистиллированной, поэтому содержание в ней солей – повышенное. Эти соли, взаимодействуя с химическими веществами, входящими в состав ОЖ, образовывают осадок, который негативно влияет на металлические детали системы – проще говоря, активизируются коррозионные процессы. Выпавшие в осадок вещества затрудняют циркуляцию антифриза в системе, что приводит к ненадлежащему отведению тепла от узлов двигателя, в результате чего может произойти перегрев мотора. Если вам все-таки пришлось залить в систему охлаждения двигателя воду из-под крана, то при первой же возможности полностью замените «охлаждайку», предварительно промыв систему дистиллированной водой.

Читайте также: Как заменить охлаждающую жидкость своими руками

avtoexperts.ru

ОХЛАЖДАЮЩИЕ ЖИДКОСТИ

Московский

Автомобильно-дорожный государственный технический университет

(МАДИ)

Реферат

по теме «Охлаждающие жидкости»

Факультет: ДМ

Выполнил:студент группы 4 АМ

Гребенюк Татьяна

Преподаватель: Одинокова И. В.

Москва 2012

ОХЛАЖДАЮЩИЕ ЖИДКОСТИ

 Хорошая охлаждающая жидкость для двигателя внутреннего сгорания автомобиля повышает эффективность системы охлаждения, надежность и долговечность двигателя в целом. Она должна иметь высокую теплоемкость, температуру кипения, теплопроводность, низкую температуру кристаллизации и коэффициент объемного расширения.

Охлаждающая жидкостьсостоит из воды,антифриза, специальных присадок (ингибиторов коррозии), предохраняющих систему охлаждениядвигателя внутреннего сгоранияоткоррозионных процессови саму жидкость от термохимического разрушения, и смазывающих материалов для помпы. Антифризом называется соединение, при добавлении которого в воду понижается её температура замерзания. Антифризами являются практически все водные растворы неорганическихсолей(хлористыйнатрий,калий,кальций),анилин,спирты,глицерин,гликоли,целлозольвы,карбитолыи др.

В настоящее время применяются в основном охлаждающие жидкости на основе этиленгликоля. Пропиленгликолевые антифризыменее токсичны, но их производство обходится дороже, и они имеют меньшую температуру кипения. Все этиленгликолевые ОЖ по качеству отличаются друг от друга только набором (или отсутствием) необходимых присадок и степенью разбавления водой. Охлаждающие жидкости на основе гликоля очень ядовиты при приёме внутрь. Поскольку они сладкие на вкус, наиболее подвержены риску отравления дети и домашние питомцы. В США, например, на территории нескольких штатов обязали производителей добавлять вантифризгорькие вкусовые добавки. При отравлении гликолевый антифриз воздействует нацентральную нервную систему, вызывая потерю координации, слабость, рвоту.

    Охлаждающая жидкость является элементом жизнеобеспечения двигателя, без нее двигатель выйдет из строя. К таким же результатам приведет и использование низкокачественных охлаждающих жидкостей сомнительных производителей.     На сегодняшний день самое широкое распространение получили охлаждающие низкозамерзающие жидкости, изготовленные из смеси моноэтиленгликоля и воды с добавлением различных комбинаций антивспенивающих, стабилизирующих и антикоррозионных присадок, историю создания которых, а именно тосола.     Этиленгликоль (моноэтиленгликоль) и его водный раствор нельзя использовать в качестве антифриза вследствие высокой химической агрессивности. Несоблюдение этого правила повлечет за собой отказ двигателя вследствие коррозии металлических частей, разбухания патрубков, коррозии припоев. Идеальный теплоноситель- вода, но существует масса ограничений по ее применению. Первое ограничение - вода замерзает, второе - не содержит присадок, защищающих от многих недугов.     Присадки, используемые при производстве охлаждающих жидкостей, содержат антикоррозионные, стабилизирующие, антивспенивающие, красящие компоненты. Состав так называемого «пакета присадок» у каждого производителя свой и его состав является плодом труда множества специалистов. Именно присадки придают охлаждающей жидкости уникальный набор свойств, позволяющий использовать ее в системе охлаждения автомобиля, с высокой эффективностью выполнять возложенные на нее функции в течение максимально возможного срока без потери этих свойств.      Исторически сложилось, что отечественные охлаждающие жидкости называются «ТОСОЛ», а все импортные «ANTIFREEZE». Несомненно, первоначально импортная продукция  значительно превосходила отечественный аналог, но сегодня ситуация сильно поменялась. Лучшие образцы продукции, произведенной в России, не уступают своим именитым конкурентам и могут смело носить имя «АНТИФРИЗ», СДЕЛАНО В РОССИИ.

«Тоcол» — торговое обозначение незамерзающей охлаждающей жидкости, разработанной в СССР, хотя в настоящее время «Тосолом» часто называют любую охлаждающую жидкость. В качестве антифриза в Тосоле используетсяэтиленгликоль. ТОСОЛ предназначен для охлаждения двигателей автомобилей в любое время года в рамках температур, указанных в марках. Числа 40 и 65, стоящие в марках Тосола, означают начало температуры замерзания марки. Самая низкая температура замерзания системы этиленгликоль-вода составляет около −70 °C.

Внешне стандартный ТОСОЛ-40 представляет собой жидкость голубого цвета, ТОСОЛ-65 — красный. Цвет необходим для определения чёткого уровня ОЖ в расширительном бачке, чтобы не путать разные марки, а также чтобы отличать подтёки охлаждающей жидкости от подтёков других эксплуатационных жидкостей, изменение цвета охлаждающей жидкости в процессе эксплуатации сигнализирует о потере эксплуатационных свойств ОЖ и необходимой её замене. Бесцветная жидкость (а без добавления красителя гликолевый антифриз бесцветен) будет работать не хуже окрашенных ОЖ.

Разработчиками рецептуры «Тосола» были Алексей Васильевич Борисов и Оскар Наумович Дымент. Разработчиками технологии получения и организацией его производства — Чижов Евгений Борисович и Шаталов Марк Петрович. Авторами торгового названия Кирьян Борис Владимирович и Чижов Евгений Борисович.  Коррозионные испытания проводил Тихонов Юрий Владимирович.

Слово «ТОСОЛ» образовано из аббревиатуры «ТОС» — «Технология органического синтеза», отдела НИИ органической химии и технологии, где работали создатели, и окончания «-ол»,применяемогодля обозначенияспиртов(этиленгликоль— это двухосновный спирт). Для примера: «этанол» —этиловый спирт, «этан-1,2-диол» — этиленгликоль.

    Требования к охлаждающим жидкостям 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. Жидкости зарубежного производства регламентированы стандартами ASTM и SAE.     Различные компании выпускают ОЖ  по собственным техническим условиям, чем и обусловлено большое количество марок ОЖ на рынке. Смешивать такие жидкости не рекомендуется из-за вероятности нежелательного взаимодействия и реакции компонентов.     Срок службы ОЖ составляет от 2 до 5 лет и зависит от условий эксплуатации и рецептуры. Причем следует учитывать что, не важно эксплуатируется ли автомобиль или стоит в гараже, жидкость необходимо менять согласно регламенту, утвержденному производителем жидкостей и автомобилей.

Высококачественная продукция должна быть расфасована в качественную оригинальную канистру с элементами защиты: логотипы, окраска, качественная полиграфия. На этикетке должна быть отражена следующая информация:     - название продукции;     - состав;     - реквизиты компании производителя с указанием фактического адреса, телефонов;     - рекомендации по применению.     Чтобы быть максимально уверенным в качестве приобретенного товара, не поленитесь и позвоните по указанному на этикетке телефону. Надо полагать, ценящие свою репутацию производители ответят на все интересующие Вас вопросы, на фальшивке информации или нет, или она так же фальшива, как и низкосортный товар.

Основные национальные стандарты на охлаждающие жидкости

• ГОСТ 28084-89 (Российская Федерация)

• BS 6580: 1992 (Великобритания)

• SAE J 1034 (США)

• ASTM D 3306 (США)

• ONORM V5123 (Австрия)

• AFNOR NF R15-601 (Франция)

• CUNA NC956 16 (Италия)

• JIS K2234 (Япония)

При сгорании топлива выделяется значительное количество тепла, поэтому двигателю требуется эффективная система охлаждения. Как правило, теплоотвод осуществляется через радиатор системы охлаждения. Объем теплоты, пропускаемый системой охлаждения двигателя, довольно велик. 1/3 энергии от сгораемого топлива должна рассеиваться охлаждающей жидкостью, тогда как допустимая для применения энергия на коленвале двигателя составляет примерно 1/4 от этой тепловой энергии для бензинового двигателя или 1/3 для дизельного.

Классической охлаждающей жидкостью, зачастую применяющейся и доныне, является вода. Природная вода – это раствор солей и минералов. Кальциевые и магниевые соли вместе с хлоридами и сульфатами (в меньшей степени) – причина жесткости воды. Карбонатная жесткость воды ведет к формированию осадочных отложений или накипи на металлической поверхности системы охлаждения.

Солевые теплоизоляционные накипи снижают теплоотвод от системы охлаждения, что позволяет избежать серьезных неприятностей, скажем, заклинивания поршня или повреждения блока цилиндров. Более того, сульфаты и хлориды способствуют повышению риска возникновения коррозии металлов системы охлаждения. Есть и другие минусы воды в роли ОЖ: она застывает при 0°С, закипает при 100°С и подвержена испарению. Чтобы повысить температуру кипения, систему охлаждения двигателя герметизируют. При этом невозможно серьезно повысить температуру кипения, поскольку на элементы системы охлаждения оказывается значительное давление (особенно от этого страдают шланги, резиновые уплотнения, радиатор). Что касается застывания, то предел замерзания воды возможно снижать благодаря добавлению одноатомных спиртов. Тем не менее, их низкая точка кипения (65–82°С) не позволяет их применять активно. Глицерин имеет высокую температуру кипения (290°С), но при низкой температуре демонстрирует плохие свойства (увеличивается вязкость, что ведет к плохой прокачиваемости). Недостатки воды можно выправить, максимально сохранив ее достоинства. Для этого используется водно-гликолевая смесь. По своему составу это водный раствор этиленгликоля. Раствор проявляет агрессию к металлическим элементам системы охлаждения. Для этого в охлаждающую жидкость добавляется набор антикоррозионных присадок (ингибиторов коррозии), а также противовспенивающих и стабилизирующих. Концентрация этиленгликоля в ОЖ влияет на показатели плотности, температуры замерзания и кипения. Также нужно принимать во внимание качество воды – это  существенно воздействует на присадки в составе ОЖ.

Главные параметры ОЖ на базе этиленгликоголя сформулированы в нормативном документе ГОСТ 28084-89 «Жидкости охлаждающие низкозамерзающие. Общие технические условия». Документ прописывает внешний вид охлаждающей жидкости, ее плотность, температурный предел кристаллизации, точку образования коррозии, вспениваемость. Не оговаривается состав и концентрация присадок, смешиваемость ОЖ. Эти вопросы, а также цвет жидкости (синий, зеленый, желтый) решает производитель. Государственных стандартов, определяющих рабочий срок службы антифриза и условия его тестирования, не существует. Сертификация ОЖ проходит по добровольному, а значит, необязательному принципу. Эксплуатационные требования к импортным концентратам ОЖ для легковых автомобилей определяется ASTM D 3306 («Технические условия для охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля для автомобиля с легкими условиями эксплуатации»), а к ОЖ для грузовых автомобилей и спецтехники – ASTM D 4985 («Технические условия для охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля с низким содержанием силиката для двигателей с тяжелыми условиями эксплуатации»). ASTM D 3306 и ASTM D 4985 также содержат список физико-химических свойств и рабочих требований к охлаждающим жидкостям. Помимо общих стандартов, многие автопроизводители применяют свои спецификации, содержащие дополнительные требования. Скажем, стандарты General Motors USA – Antifreeze Concentrate GM 1899-M, GM 6038-М. Подобные нормативы порой воспрещают добавлять в антифриз ингибиторы коррозии с нитритами, нитратами, аминами, фосфатами и ограничивают предельную концентрацию силикатов и буры. Нитриты и нитраты вступают в реакцию с аминами, формируя опасные соединения, ряд из которых канцерогенные. Лимитирование состава фосфатов, силикатов, боратов снижает количество накипи в системе охлаждения, повышает рабочий срок уплотнений водяного насоса. Со временем охлаждающая жидкость теряет свои рабочие свойства: снижается содержание  ингибиторов, уменьшается способность передавать тепло,  повышается пенообразование. Процесс старения идет быстрее, если в системе охлаждения оказываются отработанные газы или воздух. Следовательно, необходимо регулярно следить за местами потенциальных утечек жидкости и за внешним видом шлангов. Интервал замены антифриза указан в инструкции к автомобилю или на этикетки ОЖ.

В некоторых случаях охлаждающая жидкость требует замены раньше предписанного в инструкции срока.1.Формируется желеобразная паста на горловине расширительного бачка, при отрицательной температуре происходит помутнение, образуется осадок, учащаются интервалы между работой электровентилятора. 2.Жидкость приобретает рыже-бурый цвет. Это означает, что в системе началась коррозия. Охлаждающую жидкость следует как можно быстрее заменить независимо от того, сколько она отработала. В работе плотность ОЖ измеряют ареометром. Если уровень охлаждающей жидкости понизился, то, возможно, испарилась вода или где-то есть утечка. Если проблема в недостатке воды – ее следует долить (можно использовать как дистиллированную, так и простую прокипяченую воду). В случае обнаружения утечки необходимо долить охлаждающую жидкость. Российские ОЖ, произведенные разными фирмами по ТУ, можно смешивать. Но если ТУ различны, лучше воздержаться от этого. Ингредиенты присадок могут вступить в реакцию друг с другом и лишиться своих полезных качеств.

Приобретать следует такую охлаждающую жидкость, которая рекомендована в инструкции по эксплуатации автомобиля. Особняком стоят антифризы Cool Stream, являющие собой результат последних разработок в области предохранения металлов от коррозии. В основу присадок антифризов Cool Stream входят экологически безопасные карбоновые кислоты. Концентрат ОЖ не заливают в систему охлаждения. С помощью его и воды вырабатывается охлаждающая жидкость. Соотношение разбавления вы найдете на этикетке.

Классификация импортных антифризов:

• ASTM D 3306 – антифризы для легковых автомобилей и легких грузовиков; 

• ASTM D 4985 – антифризы для тяжелой техники; 

• G 11 – антифризы для легковых автомобилей или легких грузовиков; 

• G 12 – антифризы для тяжелой техники.

Сведения об отсутствии силикатов (free of silicate/silicate free) важны для применения ОЖ в двигателях тяжелой техники. При возрастании температуры силикаты могут превратиться в гелеобразные вещества, которые в свою очередь могут забить каналы системы охлаждения. Важно обращать внимание на упаковку: качественный товар тщательно упаковывают. Тара обычно закрывается пробкой со специальной «колючей» полосой; она, а также пломба должны быть плотно прилегающими к упаковке, целыми. Обязательно проверить герметичность упаковки. Для этого можно просто перевернуть ее либо сожмать с боков. Обнаружив сочащуюся жидкость или шипение воздуха, следует отказаться от покупки. Если канистра прозрачна, следует воспользоваться этим и постараться рассмотреть содержимое. Жидкость должна быть прозрачной, без осадка. При встряхивании канистры образовавшаяся пена должна осесть за 3 секунды (у концентрата – 5–6 сек). Этикетка должна быть качественно напечатана и хорошо приклеена. Штрих-код, этикетка, все цифры и изображения должны читаться свободно. На этикетке также указывается наименование изготовителя, контактные данные, инструкция по использованию ОЖ, предел температуры кипения (замерзания), срок хранения, дата изготовления. Основная задача охлаждающей жидкости (тосола, антифриза) – не дать замерзнуть системе охлаждения двигателя на морозе и уберечь от перегрева летом. База ОЖ –  гликолевый эфир –  моноэтиленгликоль (МЭГ). В состав ОЖ входит еще примерно 10 разных добавок – все они нужны для обеспечения средства всеми необходимыми свойствами. ОЖ на базе МЭГ допускается смешивать и разводить с учетом концентрации МЭГ и сноской на противокоррозионные качества.

Охлаждающая жидкость стойка к замерзанию при низкой температуре, к воспламенению, не закипает, не пенится, не оказывает негативного влияния на элементы системы охлаждения, стабильна в работе, обладает высокой теплопроводностью.Согласно ГОСТ 28084-89, есть 3 вида российских ОЖ: ОЖ-К (концентрат), ОЖ-40, ОЖ-65. У каждой ОЖ есть свои температуры замерзания. Например, литеры А40-М обозначают: А – автомобильный, М –  модернизированный, 40 – температура замерзания. К импортным антифризам, произведенным из зарубежных концентратов, юридически не могут быть применены условия ГОСТ, но технические параметры можно сравнить и убедиться, что у импортных продуктов они строже.Если исходить из параметра температуры замерзания, то отечественные ОЖ коренным образом не отличаются от иностранных. Однако, например, обычный 1:1 водный раствор МЭГ в сочетании с водой тоже обладает температурой замерзания примерно -40 °С. Но если исходить из показателя устойчивости к коррозии, данный раствор в условиях высокой температуры гораздо более агрессивен, нежели вода. Главное отличие в добавках. Количество технических характеристик, которые подлежат контролю у заграничных образцов около 30 (10 у отечественных).Цвет охлаждающей жидкости не влияет на ее характеристики. Выработанная ОЖ не имеет цвета и искусственно окрашивается специально для того, чтобы она не была случайно употреблена в пищу. Как правило, выбирается броский цвет. В нашей стране чаще используется синий или светло-зеленый цвет, в Германии жидкость красится в темно-зеленый цвет, а в Италии - в красный.Самый распространенный способ использования антифриза в Европе –  разведение концентрата. Как правило, концентрат разводится в таком соотношении: 1:1 – температура замерзания -40 °С; 2:3 (концентрат/вода) – температура замерзания -30 °С; 1:2 – температура замерзания -20 °С.Охлаждающая жидкость при эксплуатации меняет свои свойства: уменьшается запас щелочности, повышается склонность к пенообразованию, снижается способность защиты от коррозии. Стандартный эксплуатационный срок ОЖ – 3 года (60 тыс. км) при условии сохранения необходимой плотности не менее 1,075 кг/см.3 При замене ОЖ следует учитывать тот фактор, что если летом вместо ОЖ использовалась обычная вода, то стенки системы охлаждения могли покрыться накипью. В этом случае следует аккуратно промыть систему охлаждения водой со средствами для ликвидации накипи, а затем пустить двигатель на 15–20 мин.

При замерзании ОЖ не расширяются и не превращаются в твердую сплошную массу (как, например, вода). Просто получается рыхлая масса из водных  кристаллов. Как правило, образование данной массы не ведет к заморозке радиатора и не мешает запуску двигателя. Кристаллизация раствора не ведет к большим изменениям, механических повреждений радиатора не происходит. После запуска и прогревания двигателя антифриз очень скоро становится жидким. Для импортных ОЖ имеются такие характеристики как температура  образования хлопьев льда (например, -38o С) и температура замерзания (-45o С).От качества охлаждаюей жидкости зависит надежная работа автомобиля и Ваша безопасность.

Список использованной литературы:

• Стребков С.В., Стрельцов В.В. Применение топлива, смазочных материалов и технических жидкостей в агропромышленном комплексе. Учебное пособие. – Белгород: Белгородская ГСХА, 1999. – 404 с.

• Лебедев Н. Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. 3-е изд., перераб. – М.: Химия, 1981 г. – 608с.

• Писаренко А. П., Хавин З. Я. Курс органической химии. Учебник для вузов. Изд 3-е, перераб. И доп. М., «Высш. Школа», 1975. – 507с.

• Петров А. А., Бальян Х.В., Прощенко А.Т. Органическая химия: Учебник для вузов. // Под ред. Стадничука М.Д. – 5-е изд., перераб и доп. – СПб.: «Иван Федоров». 2002. – 624с.

studfiles.net

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 ν20ºС = 1 мм2/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

 

Класс воды	Происхождение воды	Группа жесткости	Общая жесткость, мг-экв/л	Влияние на накипеобразование
Атмос-ферная	Дождевая, снеговая	Очень мягкая	До 1,5	Накипи не образует
Поверх-ностная	Речная, озер-ная, северные водоемы Центральные и южные районы	Очень мягкая Мягкая   Мягкая Средней жесткости	До 1,5 1,5–3   1,5–3 3–6	Накипи почти не образует   Образует накипь. Необходимо не реже 2 раз в год удалять накипь
Грунто-вая	Родниковая, колодезная, артезианская	Жесткая и очень жесткая	6–12 и более	Быстро откладывается значительная накипь. Не рекомендуется приме-нять воду без предвари-тельного умягчения

 

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

 

Операция	Реактивы и их действие	Порядок применения
Введение антина-кипинов	Хромпик К2Сr2О7 или нитрат аммония NН4NО3 переводит соли накипи в растворимое состояние	Готовят концентрат: 100 г реактива на 1 л воды. На 1 л среднежесткой воды берут 30–50 мл концентрата, для жесткой 100–130 мл. При помутнении воды в системе охлаждения воду меняют
Умягче-ние воды	Гексамет (NаРО3)6 удер-живает соли накипи во взвешенном состоянии	Добавляют в среднежесткую воду 0,2, а в жесткую – 0,3 г/л. Периодически удаляют отстой через краники
Перегонка	Все растворимые соли ос-таются в перегонном кубе	Получают воду без солей жесткости (дистиллированную)
Кипячение	Соли карбонатной и час-тично сульфатной жест-кости выпадают в осадок	Воду кипятят 20–30 мин, отстаивают и фильтруют от осадка
Обработка химичес-кими реа-гентами	Кальцинированная сода Nа2СО3 – 53 мг/л на одну единицу жесткости	Теплую воду перемешивают с реактивом 20–30 мин, отстаивают и фильтруют от осадка

 

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

 

Содержание гликоля, % по объему	Температура образования льдинок, ºС	Температура кипения, ºС
	–4 –9 –17 –26 –39 –65

 

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/м3. 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

 

Показатель	Тосолы (ТУ 6-02-751–86)	Лена (ТУ 113-07-02–88)
АМ	А-40М	А-65М	ОЖ-К	ОЖ-40	ОЖ-65
Внешний вид	Голубая жидкость	Красная жидкость	Желто-зеленая жидкость
Плотность при 20 ºС, кг/м3, не более	1120–1140	1075–1085	1085–	1120–1150	1075–1085	1085–
Температура замер-зания, ºС, не выше	–35*	–40	–65	–35*	–40	–65
Температура кипения, ºС, не ниже
Вспениваемость: объем пены, см3, не более
Устойчивость пены, с, не более
Резерв щелочности, см3, не выше
Коррозионные потери металлов при испытаниях на пластине, мг/см2, не более: меди припоя алюминия чугуна
Вязкость кинема-тическая, мм2/с, при температуре: 50 ºС 20 ºС –30 ºС	– – –	1,9 4,3 56,5	2,5 6,2 96,3	– – –	1,9 4,3	2,5 6,2
Состав, %: этиленгликоль вода присадки (сверх 100 %)	6–7	3–3,5	3,5–4		3–3,5	3,5–4
* Температура кристаллизации указана для концентрата, разбавленного дистиллированной водой в соотношении 1:1.

 

 

Продолжение таблицы 3.4

 

Показатель	ОЖ-25 ПГ (ТУ 6-01-17-30–85)	Антифризы (ГОСТ 159–52)
Концентрат
Внешний вид	Желто-зеленая жидкость	Светло-желтая слегка мутная жидкость	Оранжевая слегка мутная жидкость
Плотность при 20 ºС, кг/м3, не более	1040–1055	1110–1116	1067–1072	1085–1090
Температура замер-зания, ºС, не выше	–25	–11,5	–40	–65
Температура кипения, ºС, не ниже		–
Вязкость кинема-тическая, мм2/с, при температуре: 50 ºС 20 ºС –30 ºС	1,6 4,2	– – –	1,9 4,4	2,2 5,2
Состав, %: этиленгликоль вода присадки (сверх 100 %)		6–8	3,5–4,5	4–4,5

 

Таблица 3.5 – Способы восстановления оптимальной плотности антифриза

 

Плотность при 20 ºС, г/см3	Массовая доля тосола, %	Количество добавляемого концентрата, л	Плотность при 20 ºС, г/см3	Массовая доля тосола, %	Количество добавляемого концентрата, л
1,054		3,3	1,067		2,15
1,055		3,12	1,068
1,057			1,071		1,7
1,059		2,9	1,074		1,4
1,06		2,79	1,076
1,061		2,66	1,078		0,64
1,062		2,54	1,081		0,25
1,064		2,41	1,082
1,065		2,28
Примечание – Перед добавлением концентрата в систему охлаждения из нее следует слить такое же количество старого 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

 

Концентрация этиленгликоля, %	Плотность смеси, г/см3	Температура замерзания, ºС	Концентрация этиленгликоля, %	Плотность смеси, г/см3	Температура замерзания, ºС
26,4	1,034	–10	65,3	1,0855	–65
27,2	1,0376	–12	65,6	1,086	–66
29,6	1,041	–14		1,0863	–67
	1,0443	–16	66,3	1,0866	–68
34,2	1,048	–18	68,5	1,0888	–66
36,4	1,0506	–20	69,6	1,09	–64
38,4	1,0553	–22	70,8	1,091	–62
40,4	1,056	–24	72,1	1,0923	–60
42,2	1,0586	–26	73,3	1,0937	–58
	1,0606	–28	74,5	1,0947	–56
45,6	1,0627	–30	75,8	1,096	–54
	1,0643	–32		1,0973	–52
48,2	1,0663	–34	78,4	1,0983	–50
49,6	1,068	–36	79,6	1,0997	–48
	1,0696	–38	81,2	1,1007	–46
52,6	1,0713	–40	82,5	1,1023	–44
53,6	1,0726	–42	83,9	1,1033	–42
54,6	1,074	–44	85,4	1,1043	–40
55,6	1,0753	–46	86,9	1,1054	–38
56,8	1,0766	–48	88,4	1,1066	–36
	1,078	–50		1,1077	–35
59,1	1,079	–52	91,5	1,1087	–34
60,2	1,0803	–54		1,1096	–33
61,2	1,0813	–56	94,4	1,1103	–32
62,2	1,0823	–58		1,1105	–28
63,1	1,0833	–60	95,5	1,1107	–27
	1,0843	–62	96,5	1,111	–24
64,8	1,085	–64		1,1116	–22

 

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

 

ρ20 = ρt + γ(t – 20),

 

где ρ20 – плотность антифриза, приведенная к +20 ºС, г/см3;

ρt – плотность антифриза при температуре измерения, г/см3;

γ – температурная поправка плотности этиленгликоля, г/см3·ºС;

γ = 0,000525 г/см3·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 (Хэ) либо дистиллированной воды (Хв), используя формулы:

 

Хэ = (Впр – Вн) V / Вн;

Хв = (Эпр – Эн) V / Эн,

 

где Впр – содержание воды в проверяемом антифризе, %;

Вн – содержание воды в антифризе с требуемыми эксплуатационными характеристиками, %;

Эпр – содержание этиленгликоля в проверяемом антифризе, %;

Эн – содержание этиленгликоля в антифризе с требуемыми эксплуатационными характеристиками, %;

V – объем смеси, подвергаемой проверке, л [3, 4, 8, 9, 16].

 

 

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 колесных цилиндров, которые прижимают тормозные накладки к тормозным дискам или барабанам. Во время торможения кинетическая энергия при трении превращается в тепловую. При этом освобождается большое количество теплоты, которое зависит от массы и скорости автомобиля. При экстренных торможениях автомобиля температура тормозных колодок может достигать 600 ºС, а тормозная жидкость – нагреваться до 150 ºС и выше. Высокие температуры в тормозах и гигроскопичность жидкости приводят к ее обводнению и преждевременному старению. В этих условиях жидкость может отрицательно влиять на резиновые манжетные уплотнения 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 мм2/с для жидкостей общего назначения и не более 1800 мм2/с – для высокотемпературных жидкостей. Жидкости для севера должны иметь вязкость не более 1500 мм2/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.

Похожие статьи:

poznayka.org

Виды антифриза. Состав, характеристики, назначение

Антифриз (от английского «замерзать») – собирательный термин, обозначающий специальные жидкости, предназначенные для охлаждения нагревающихся при работе агрегатов – двигателей внутреннего сгорания, промышленных установок, насосов и т. д. при работе ниже нуля. Существуют самые разные виды антифризов, и их характеристика тоже разная. Особенностью этих жидкостей является низкая температура замерзания и высокая температура кипения. В автомобильных двигателях как раз и используются такие жидкости. Следует помнить, что антифриз не вечен. Его следует время от времени менять, особенно в межсезонье. К сожалению, многие автовладельцы пренебрегают такой процедурой или заливают, что попадется под руку. Между тем, это очень обширная тема, в которой необходимо разбираться и знать теоретические аспекты выбора охлаждающей жидкости. Прежде чем разобраться, какая бывает классификация антифриза, следует подробнее изучить, что это такое и какой бывает система охлаждения.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания

Как становится понятно из названия, в результате процессов, происходящих внутри мотора, происходит его нагрев. Следовательно, ему необходимо охлаждение. Оно осуществляется при помощи циркуляции охлаждающей жидкости. Она двигается по специальным каналам. Итак, что такое антифриз и как он действует?

Жидкость, проходя по каналам, нагревается, а затем поступает в радиатор, в котором охлаждается. После этого цикл повторяется. Антифриз циркулирует постоянно под давлением, которое обеспечивает специальный насос.

Предназначение охлаждающей жидкости

Для отвода тепла от двигателя используется специальная жидкость. Помимо охлаждения, она еще и выравнивает температуру различных участков двигателя. Каналы, по которым циркулирует охлаждающая жидкость, со временем могут забиваться отложениями и ржавчиной. В таких местах двигатель будет нагреваться сильнее. Поэтому при поломках системы охлаждения часто происходит коробление головки блока цилиндров.

Второстепенной функцией СОД является отопление салона и дроссельного узла. Таким образом, печка включена в узел охлаждения и является его неотъемлемой частью. До появления знаменитого тосола, в систему охлаждения заливали обыкновенную воду. Но она имела несколько недостатков. Во-первых, жидкость замерзает при 0 градусов и при этом расширяется, разрывая чугунный блок цилиндров. Поэтому в СССР было крайне необходимо в холодное время года каждый вечер сливать воду из системы охлаждения. Во-вторых, жидкость закипает при 100 градусах. В то время моторы не нагревались до такой температуры в нормальных условиях. Но в горной местности такое закипание было нередким. Третий недостаток воды – способствование возникновению коррозии. Охлаждающие каналы и протоки внутри двигателя активно ржавели, и ухудшалась их теплопроводность.

Состав антифризов

Итак, что такое антифриз? Упрощенно он состоит из двух составляющих:

• Основы.
• Комплекса присадок.

Основа - это водно-гликолевый состав (причем не важно, какие это виды антифриза). От него и зависит способность не замерзать при низкой температуре, текучесть, удельная теплоемкость. Самым распространенным компонентом любой охлаждающей жидкости является этиленгликоль. Однако его смесь с водой тоже способствует развитию коррозии элементов системы охлаждения. Но как быть в такой ситуации? Для этого в состав основы добавляют присадки. Это комплекс антивспенивающих, стабилизирующих и противокоррозионных компонентов. Помимо этого, в антифриз часто добавляют ароматизирующие отдушки и красители.

Виды продуктов и их характеристика

Современные охлаждающие жидкости условно делятся на два вида – силикатный и карбоксилатный. Всеми известный тосол относится именно к первому типу как наиболее дешевый и универсальный. Силикаты являются основной присадкой в неорганических охлаждающих жидкостях. Минус этих веществ заключается в том, что они оседают на стенках каналов в блоке цилиндров и препятствуют нормальной теплоотдаче. В результате – частые перегревы мотора. Есть еще один серьезный недостаток – неорганические антифризы надо менять не реже 30 тысяч километров пробега. В противном случае будут явные признаки коррозии каналов охлаждения, с которыми трудно будет справиться. Органические антифризы имеют в своем составе только органические кислоты. Особенность этих присадок в том, что они покрывают собой только участки с проявившейся коррозией. Благодаря этому теплопроводность охлаждающих каналов практически не ухудшается. Еще одно достоинство органических антифризов – длительный срок работы. Продукт может эксплуатироваться до 150 тысяч километров или до пяти лет.

Классификация антифризов

На данный момент антифризы бывают всего трех разновидностей: G11, G12 и G13 (по классификации General Motors USA) – в соответствии с содержанием в них присадок. Класс G11 – начальный, с базовым набором неорганических присадок и низкими эксплуатационными свойствами. Эти жидкости пригодны для легковых автомобилей и грузовиков.

Антифриз данной группы имеет чаще всего зеленый или голубой оттенок. Именно к этому классу можно отнести распространенный в нашей стране тосол. Класс G12 – основной вид антифризов. В состав включены органические добавки (карбоксилат и этиленгликоль). Такой антифриз предназначен в основном для тяжелых грузовиков и современных высокооборотных моторов. Он идеально подходит для тяжелых условий работы, где требуется максимальное охлаждение.

Имеет красный или розовый цвет. Класс G13 составляют антифризы, где в качестве основы выступает пропиленгликоль. Такой антифриз окрашивается производителем в желтый или оранжевый цвет. Его характерной особенностью является то, что он при попадании во внешнюю среду быстрее разлагается на составляющие, в отличие от этиленгликоля. Таким образом, продукт 13-й группы более экологичен.

Выбор типа антифриза

Антифриз, как было уже сказано, становится качественнее с повышением класса. Поэтому на нем экономить не стоит: дороже – значит лучше. Помимо классов, есть еще другая классификация антифриза. Это готовые к использованию жидкости и концентраты. Первые можно порекомендовать начинающим автолюбителям, а опытные механики могут поэкспериментировать с концентратами. Их надо разбавлять дистиллированной водой до нужной пропорции.

Выбор марки антифриза

В силу того, что охлаждающие жидкости – необходимый расходный элемент любого двигателя внутреннего сгорания, то и производителей этого товара великое множество. Среди самых распространенных можно отметить несколько компаний. В нашей стране это: «Феликс», «Аляска», «Синтек». Эти продукты наиболее сбалансированы по соотношению «цена-качество». Антифризы «Феликс» относятся к классу G12, что значительно расширяет их применяемость. Продукт «Аляска» родственен с тосолом (класс G11, с неорганическими присадками).

В зависимости от вариантов, «Аляска» способна работать в широком температурном диапазоне: от -65 до 50 градусов (арктический и тропический состав). Разумеется, класс G11 накладывает определенные ограничения на долговечность жидкости и ее свойства. Однако демократичная цена является довольно значимым фактором. Продукция компании «Синтек» выпускается в основном в классе G12. Такие антифризы отлично подходят для всех современных двигателей. Присадки в этом продукте - запатентованные, собственной разработки, препятствуют возникновению отложений и коррозии на внутренних поверхностях системы охлаждения.

Смешивание разных марок

Несколько слов надо сказать о смешивании различных марок ОЖ. Существуют самые разные виды антифриза и их совместимость, к сожалению, стремится к нулю. В результате может возникнуть конфликт между различными присадками.

Результат может быть самый разный, вплоть до повреждения резиновых патрубков системы охлаждения и забивания каналов в блоке двигателя. Следует иметь в виду, что в системы, рассчитанные на работу с антифризом, категорически запрещено заливать воду. Так как она имеет большую теплоемкость, изменятся тепловые характеристики системы охлаждения. Кроме того, разные виды антифриза в силу своего состава и наличия присадок, имеют смазывающие свойства, и при использовании воды, в первую очередь, испортится водяной насос. Хуже того, если после воды залить опять антифриз. Тогда он, взаимодействуя с солями, которые выделились из воды, начнет пениться. Затем он будет выдавливаться через мелкие зазоры и неплотности. Так происходит с любой ОЖ (не имеет значения, какие виды антифриза смешивались).

Антифриз как показатель технического состояния автомобиля

Состояние охлаждающей жидкости в двигателе может косвенно служить показателем ухоженности машины и частично свидетельствовать о его техническом состоянии. Если продукт темный и мутный, со следами осадка на дне расширительного бачка, то автомобиль не только с большим пробегом, но и с признаками плохого ухода.

Заботливый и внимательный хозяин не будет тянуть с заменой охлаждающей жидкости до последнего.

Особенности эксплуатации автомобилей с антифризом в системе охлаждения

Для предотвращения поломок необходима регулярная профилактика системы охлаждения. В процессе эксплуатации антифриз, выполняя свою основную функцию, перенос тепла от двигателя к радиатору, со временем портится. Независимо от того, какие использовались виды. И свойства антифризов также меняются со временем. Помимо контроля за состоянием самой жидкости, не надо упускать из виду и саму систему. Она должна быть абсолютно герметичной. В нее не должны подсасываться выхлопные газы или воздух. Появление таковых в системе охлаждения влечет за собой снижение теплопроводных свойств. Машина в результате быстро перегревается, ведет головку блока цилиндров. Мотор почти не подлежит восстановлению.

Итак, мы выяснили виды антифризов и их совместимость между собой.

fb.ru

Охлаждающие жидкости

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Автомобильная химия

Охлаждающие жидкости

Требования, предъявляемые к жидкости для систем охлаждения двигателей, весьма разнообразны. Такая жидкость не должна замерзать и кипеть во всем рабочем диапазоне температур двигателя, легко прокачиваться при этих температурах, не воспламеняться, не вспениваться, не воздействовать на материалы системы охлаждения, быть стабильной в эксплуатации и при хранении, иметь высокую теплопроводность и теплоемкость.

В наибольшей степени этим требованиям отвечают вода и водные растворы некоторых веществ. Вода имеет целый ряд положительных свойств: доступность, высокую теплоемкость, пожаробезопасность, нетоксичность, хорошую прокачиваемость при положительных температурах. К недостаткам воды следует отнести: неприемлемо высокую температуру замерзания и увеличение объема при замерзании, недостаточно высокую температуру кипения и склонность к образованию накипи. Эти недостатки ограничивают применение воды в качестве охлаждающей жидкости. Однако в тех климатических зонах, где не бывает низких температур или автомобили эксплуатируются только в летний период, вода может применяться в системах охлаждения 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 системы охлаждения, образующимся в результате оседания на стенках бикарбонатов, сульфатов и хлоридов кальция и магния, содержащихся в воде. Концентрация этих солей и их качественная характеристика описываются показателем «общая жесткость» воды (табл. 1.22).

Общая жесткость воды является суммой карбонатной (временной) и некарбонатной (главным образом, сульфатной) жесткостей. Единица жесткости— 1мг-экв/л солей жесткости, что соответствует 20,04 мг иона кальция или 12,16 иона магния в 1 л 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.

Если накипь все-таки образовалась, ее следует удалять следующими составами:1) раствор 0,6 кг технической молочной кислоты в 10 л/воды;2) 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 поверхностях системы охлаждения.

Образование накипи кроме ухудшения теплоотвода приводит к увеличению расхода топлива. Так, при толщине накипи 1,5—2 мм расход топлива может возрасти на 8—10 %. Это происходит вследствие недопустимого повышения температурного режима цилиндропоршневой группы из-за термического сопротивления слоя накипи.

Наличие у современных двигателей двухконтурной системы охлаждения с термостатом исключает возможность применения воды в зимнее время. Это связано с тем, что после пуска охлаждающая жидкость для более быстрого прогрева двигателя циркулирует только по малому контуру, минуя радиатор. Время до открытия термостата и циркуляции по большому контуру может быть достаточно большим, особенно при низких температурах. В течение этого времени вода в радиаторе без циркуляции может замерзнуть, что приведет к его размораживанию.

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°С, а при 0,12 МПа при 124 °С.

В последние десятилетия получили широкое распространение низко-замерзающие охлаждающие жидкости — антифризы на основе водных растворов этиленгликоля — двухатомного спирта СН2ОНСН2ОН с температурой кипения 197 °С. 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—35) °С.

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, ввиду чего в системе охлаждения устанавливается расширительный бачок. Этиленгликоль коррозионно агрессивен по отношению к металлам, поэтому в антифризы при изготовлении добавляют антикоррозионные присадки. Для гашения пены добавляют также специальные противо-пенные присадки. Общее содержание присадок составляет 3—5 %.

Температура кипения антифриза достаточно высока и колеблется в пределах 120—132 °С. 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 другие 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 и к другим нежелательным последствиям.

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».

Наиболее широко на автомобилях применяется антифриз Тосол А-40 (с 1985 года — Тосол А40-М). Так как легковые автомобили редко эксплуатируются при температурах ниже —40 °С, Тосол А-65 используется мало.

Многолетний опыт применения «Тосола А-40» на легковых автомобилях показал его высокие эксплуатационные свойства. Срок службы «Тосола А-40» на автомобилях ВАЗ был установлен два года эксплуатации, или 60 тыс. км пробега из расчета на интенсивную эксплуатацию автомобиля. Однако у нас в стране большинство частных автомобилей имеет среднегодовые пробеги не более 15 тыс. км. Учитывая это, изучалась возможность увеличения временного срока службы антифриза «Тосол А-40» при условии сохранения пробега автомобиля на уровне 60 тыс. км. Одновременно проводилась работа по улучшению качества «Тосола» за счет повышения стабильности вводимых в него ингибиторов коррозии.

Установлено, что срок службы модернизированного антифриза «Тосол А40-М» может быть увеличен до 3 лет. Как правило, до 3 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.

Антифриз в процессе эксплуатации изменяет свои характеристики: снижается запас щелочности, увеличивается склонность к пенообразо-ванию, 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. Следует отметить, что в южных районах страны владельцы автомобилей, не опасаясь за низкотемпературные свойства, восполняют уровень в системе охлаждения водой. Анализ антифриза с таких автомобилей и осмотр систем охлаждения показали, что после 2—3 лет эксплуатации на сильноразбавленном антифризе появляются коррозионные очаги в системе охлаждения. Трехлетний срок службы «Тосола А40-М» гарантируется только при поддержании в течение этого времени требуемой плотности антифриза — не менее 1075 кг/м. Если плотность ниже, добавляют концентраты «То-сола-АМ» в соответствии с табл. 1.25. Добавление более 1 л свежего концентрата увеличивает срок службы антифриза примерно на год.

Начат выпуск новой охлаждающей жидкости Лена-40. По свойствам она близка к «Тосолу А40-М», но меньше корродирует чугунные и алюминиевые детали.

Увеличить срок службы антифриза можно добавлением специального средства «Отэра» (ТУ 6-15-07-112—85) в количестве 1 л на заправку двигателя. Это следует делать только в случае, если антифриз после 3 лет службы имеет нормальную плотность, не содержит загрязнений, система охлаждения в исправном состоянии. Препарат «Отэра» — водо-гликолевый концентрат с композицией эффективных ингибиторов и пено-гасителем. Он восстанавливает эксплуатационные свойства антифриза и увеличивает его срок службы, по крайней мере, на год.

—

В системах охлаждения автомобильных двигателей в качестве охлаждающей жидкости применяется вода или водный раствор этиленгликоля, замерзающий при низкой температуре. Чтобы предупредить коррозию в системе охлаждения рекомендуется применять дистиллированную воду и добавлять к ней ингибиторы коррозии. Наличие в жидкости минеральных компонентов в виде хлоридов и сульфатов во много раз увеличивает скорость протекания коррозии.

Вода в качестве охлаждающей жидкости. Как охлаждающая жидкость, вода удобна тем, что дешева, отличается хорошей теплопроводностью, неогнеопасна и безвредна для здоровья человека. В то же время она имеет и много недостатков: низкая температура.кипения, высокая температура замерзания и способность вызывать коррозию металлов. Эти свойства ограничивают ее. применение, особенно в зимний период эксплуатации автомобиля.

Хорошими ингибиторами коррозии для воды являются окисляющие вещества, такие как хроматы, бихроматы, нитриты (натрия, калия), вызывающие пассивацию металлов. В последнее время большой интерес вызывают польские силикатные ингибиторы, так называемые Силенали. Для систем охлаждения автомобильных двигателей рекомендуется применение Силеналя-S в количестве 4—6 г/дм3 воды. Использование в охлаждающих системах недистиллированной воды, кроме коррозии, вызывает накипь, которая затрудняет теплообмен и циркуляцию воды.

Низкозамерзающие охлаждающие жидкости. Концентрация этиленгликоля в таких жидкостях колеблется в пределах 20—65% в зависимости от заданной температуры замерзания жидкости. Применение этих растворов вызывает электрохимическую коррозию металлов. Кроме того, во время работы двигателя этиленгликоль окисляется в низкомолекулярные органические кислоты, усиливающие общую коррозионную агрессивность жидкости. Чтобы этого избежать, в водные растворы этиленгликоля добавляются ингибиторы коррозии. Чаще всего это композиция нескольких ингибиторов, которые, дополеяя друг друга, обеспечивают комплексную защиту всех деталей системы охлаждения.

Применение ингибиторов коррозии в охлаждающих жидкостях необходимо для обеспечения долговечности двигателя путем сохранения чистоты поверхности стенок, что облегчает тепловой обмен, а также уменьшает коррозию внутренней поверхности элементов двигателя, особенно тонкостенных, а также стыков разных металлов, подвергающихся язвенной коррозии, являющейся часто причиной неплотности между системой охлаждения и цилиндрами двигателя. Применение ингибиторов необходимо также для защиты двигателя во время хранения.

В ПНР применяется охлаждающая жидкость двух видов: специальная жидкость с температурой замерзания ниже —40 °С.

Она содержит композицию ингибиторов коррозии, состоящую из двузамещенного фосфата натрия в количестве 2;5—3,5 г/дм3 и декстрина в количестве 1 г/дм3; — жидкость Борыго (красного цвета) с температурой замерзания —35 °С, которая содержит буру в качестве ингибитора коррозии, а также ингибиторы окисления.

Обе жидкости имеют слабую щелочную реакцию, а примененные в их составе ингибиторы коррозии характеризуются большими возможностями нейтрализации продуктов окисления этиленгликоля. Не следует применять в водных растворах этиленгликоля ингибиторы типа хроматов и бихроматов, так как они окисляют этиленгликоль.

Ухудшение свойств охлаждающей жидкости при работе двигателя происходит вследствие:— накопления в жидкости кислых продуктов окисления этиленгликоля;— уменьшения концентрации ингибиторов;— увеличения концентрации хлоридов и сульфатов, попадающих из случайных источников при восполнении испарившейся части воды. Содержание хлоридов свыше 0,0007% считается недопустимым;— образования во время работы двигателя осадка из карбонатов (в жесткой воде), а также из продуктов коррозии, образующихся в присутствии хлоридов и сульфатов.

Жесткая вода приводит к осаждению из жидкости, содержащей двузамещенный фосфат натрия, дополнительных осадков в виде фосфатов кальция и магния, вследствие чего происходит дальнейшее снижение концентрации ингибитора.

Коррозионная агрессивность охлаждающей жидкости ис-пытывается путем определения концентрации ингибитора коррозии или же непосредственным испытанием на комплекте металлических пластин, подверженных действию исследуемой жидкости в определенных условиях. Например, для жидкости Борыго такое испытание проводится на пластинах из оловяно-свинцового сплава, чугуна, алюминия, латуни и меди, погруженных в жидкость при температуре 70°С. Испытание продолжается 336 ч. Коррозионная агрессивность жидкости оценивается по изменению массы пластин.

Улучшение эксплуатационных свойств охлаждающей жидкости, уже проработавшей некоторое время в двигателе, сводится к удалению шлама и загрязнений, а также к пополнению жидкости таким количеством свежего этиленгликоля, чтобы плотность жидкости при температуре 20°С составляла около 1,07. Содержание ингибиторов до уровня, требуемого нормативами, можно довести только в лабораторных условиях. Хранить жидкость следует только в стеклянных или стальных банках, а также в луженых или полиэтиленовых упаковках. Не следует употреблять для этих целей оцинкованные сосуды, так как жидкость вступает в реакцию с цинком.

Читать далее: Токсичность топлив и других материалов

Категория: - Автомобильная химия

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

---

• 
  Система питания автомобиля
• 
  Сезонное техническое обслуживание
• 
  Категория дороги по гост
• 
  Устройство колеса автомобиля
• 
  Назначение и
• 
  Виды стропов
• 
  Такты двигателя
• 
  Насос тнвд
• 
  Дефекты строительных покрытий
• 
  Замена деталей ходовой части
• 
  Муфты для соединения валов