Антифриз состав химический – Химический состав антифриза g11, g12, g13

Общее описание и свойства

Качественный состав тосола не отличается от зарубежных аналогов. Расхождения заключаются лишь в процентном соотношении компонентов. В основу охлаждающей жидкости входит дистиллированная или деионизированная вода, спирты этандиол или пропандиол, антикоррозионные присадки и краситель. Дополнительно вводят буферный реагент (гидроксид натрия, бензотриазол) и пеногаситель — полиметилсилоксан.

Подобно другим ОЖ тосол понижает температуру кристаллизации воды и минимизирует расширение льда при замерзании. Тем самым исключает повреждение рубашки охлаждающей системы двигателя в зимнее время. Обладает смазывающими и антикоррозионными свойствами.

Что входит в состав тосола?

Известно несколько десятков «рецептов» тосола — как на неорганических ингибиторах, так и на карбоксилатных либо лобридных аналогах. Ниже описан классический состав антифриза, а также процентное содержание и роль химических компонентов.

Моноатомные или многоатомные спирты — этиленгликоль, пропандиол, глицерин. При взаимодействии с водой понижают точку замерзания конечного раствора, также увеличивают температуру кипения жидкости. Содержание: 25–75%.

Используется деионизированная вода. Главный теплоноситель. Отводит тепло от нагретых рабочих поверхностей. Процентная доля — от 10 до 45%.

Тосол А-40 окрашен в синий цвет, что указывает на температуру замерзания (-40 °C) и точку кипения, равную 115 °C. Также встречается красный аналог с точкой кристаллизации -65 °C. В качестве красителя используется уранин — натриевая соль флуоресцина. Процентное содержание: менее 0,01%. Назначение красителя заключается в визуальном определении количества ОЖ в расширительном баке, а также служит для определения протечек.

Присадки — ингибиторы коррозии и пеногасители

В силу дешевизны обычно применяются неорганические модификаторы. Также встречаются марки ОЖ на основе органических, силикатных и полимеркомпозитных ингибиторов.

Пеногасители вводят для снижения вспениваемости тосола. Пенообразование препятствует теплоотводу и создаёт риск загрязнения подшипников и других конструкционных элементов продуктами коррозии.

Качество тосола и срок службы

По изменению цвета тосола можно судить о состоянии охлаждающей жидкости. Свежий антифриз обладает ярко-синей окраской. В процессе эксплуатации жидкость приобретает желтоватый оттенок, а затем окраска полностью исчезает. Происходит подобное вследствие деградации ингибиторов коррозии, что сигнализирует о необходимости замены ОЖ. На практике срок службы тосола составляет 2–5 лет.

avtozhidkost.ru

Охлаждающая жидкость. Часть 2

По составу пакетов присадок автомобильные антифризы делятся на четыре типа: «традиционные», «гибридные», «карбоксилатные» и так называемые «лобридные».

Традиционные антифризы

К традиционным антифризам относят антифризы, произведенные по так называемой неорганической технологии. Пакеты присадок таких антифризов состоят из различных комбинаций солей неорганических кислот: силикатов, фосфатов, аминов, боратов, нитритов, нитратов. В технической литературе встречаются такие обозначения традиционных антифризов, как Traditional, Conventional и IAT (Inorganic Acid Technology).

Рис. 2. Принцип работы охлаждающей жидкости (ОЖ) традиционного типа.

В процессе эксплуатации участвующие в формировании прослойки активные компоненты быстро расходуются из-за большой зоны покрытия. Со временем это приводит к тому, что под действием постоянного потока защитная пленка начинает повреждаться, в результате чего металл оголяется и в месте контакта со смесью образуется коррозия. В такой ситуации, если не выполнить замену охлаждающей жидкости, очаги коррозии будут разрастаться, жидкость будет мутнеть и приобретать характерную бурую окраску. При срабатывании присадок также возможно образование накипи, гелей и отложений, выпадение осадков.

К традиционным антифризам относится и известный многим автолюбителям и мастерам советский Тосол, разработанный в конце 1960-х – начале 1970-х годов в закрытом московском государственном НИИ органической химии и технологии для замены изначально использовавшегося в системах охлаждения автомобилей ВАЗ итальянского антифриза Paraflu 11. Слово Тосол составлено из аббревиатуры «ТОС» – «Технология Органического Синтеза» (название отдела института, непосредственно занимавшегося разработкой) и окончания «-ол», применяемого в химической номенклатуре для обозначения спиртов.

«Тосол» – имя собственное, это название конкретного антифриза, а не термин для обозначения автомобильной охлаждающей жидкости. Данный антифриз выпускался только на государственных предприятиях со строгим соблюдением утвержденной технологии. В начале 1990-х годов производство Тосола по оригинальной рецептуре было свернуто, а под этим названием стало производиться большое количество различных антифризов с самыми разнообразными рецептурами, далеко не всегда соответствующих стандартам качества. В настоящее время продаваемые антифризы под название Тосол – как правило, силикатные антифризы не имеющие ничего общего с оригинальным Тосолом.

В системах охлаждения традиционные антифризы широко применялись в 1960-х — 1990-х годах, а затем были постепенно вытеснены новыми более совершенными антифризами. Сегодня за рубежом они практически не выпускаются.

Причина отказа от использования традиционных антифризов также связана с развитием автомобильных двигателей. Повышение эффективности двигателей непременно сопровождалось ростом температурного режима, а это уже требовало применения жидкости с более высокой температурой кипения, чем у традиционной, для которой этот показатель 102-105°C. Более напряженный температурный режим не мог не сказаться и на ресурсе присадок – они срабатывались еще быстрее, так как не выдерживали высоких (свыше 100°C) температур и претерпевали химические изменения. Кроме того, традиционную охлаждающую жидкость нельзя использовать, если автомобиль оборудован алюминиевым радиатором.

Гибридные антифризы

Гибридный антифриз — охлаждающая жидкость с более стабильным пакетом присадок, разработанная в начале 1990-х годов в качестве замены традиционным жидкостям. Название этого антифриза произошло от состава «пакета присадок», который представляет сочетание солей карбоновых кислот (карбоксилатов) с солями неорганических кислот. Совокупное воздействие этого пакета присадок на очаги возникновения коррозии и кавитации выше, чем у традиционных присадок, но из-за наличия неограники они имеют те же, но выраженные в заметно меньшей мере, недостатки, что и у «чистых» силикатных, фосфатных и нитритных ингибиторов.

В технической литературе можно встретить следующее обозначение гибридного антифриза: HOAT (Hybrid Organic Acid Technology), Hybrid Technology Coolants, Hybrid Coolants, NF (Nitrite Free), антифриз G11 (по спецификации VW TL 774-C).

Наиболее известными и широко применяемыми антифризами гибридного типа являются BASF Glysantin G05 и Glysantin G48, Havoline AFC, Mobil Antifreeze Extra, Shell Premium Antifreeze, MB 325.0. Антифризы данного типа широко использовались на многих автомобилях произведенных с начала 1990-х годов по 2005-2006 гг., но в настоящее время все больше и больше вытесняются более новыми и совершенными охлаждающими жидкостями. Тем не менее, некоторые производители, среди которых, например, BMW и Mitsubishi (некоторые модификации моделей) до сих пор применяют гибридные антифризы на первых заправках автомобилей на заводском конвейере. До недавнего времени на первых заправках также применяли гибридные антифризы Mercedes-Benz, Mitsubishi (все модели до 2010 модельного года включительно), Volvo. Срок их эксплуатации в каждом случае устанавливает производитель автомобиля. Например, на моделях Mitsubishi заявленный срок эксплуатации составляет 4 года или 60000 км пробега, а для моделей Hyundai 2000-2006 годов — 3 года или 45000 км пробега. Но в среднем срок службы антифриза гибридного типа составляет от 3 до 5 лет или 40-60 тыс.км пробега.

Стоит отметить, что относительно гибридных антифизов, в зависимости от региональной принадлежности автопроизводителя и технических требований, сложилась одна интересная особенность: в европейских антифризах в качестве неорганической составляющей присадки всегда используются силикаты, в японских и корейских – фосфаты, а в американских – нитриты.

Карбоксилатные антифризы

Карбоксилатный антифриз разработан в середине 1990-х годов и считается лучшим как по своим свойствам, так и по огромному сроку эксплуатации. С конца 1990-х годов антифризы данного типа используются на большинстве мировых автозаводов для первой заправки автомобилей, а также в сервисных центрах при техническом обслуживании. Стоит отметить, что российские автопроизводители АВТОВАЗ, ГАЗ и КАМАЗ стали использовать карбоксилатный антифриз для первой заправки системы охлаждения начиная с 2005-2006 гг. Большинство сборочных автопроизводств, работающих в России – Ford, Renault, Nissan, Great Wall – также используют карбоксилатные антифризы.

Карбоксилатные антифризы отличаются от других антифризов по технологии производства пакета присадок, основу которого составляют соли алифатических карбоновых кислот (карбоксилаты). В их составе полностью отсутствуют амины, бораты, нитриты, нитраты, силикаты и фосфаты. Карбоксилаты являются отличными ингибиторами коррозии: они способны точечно воздействовать на потенциальные очаги, покрывая проблемные места защитным слоем (пленкой) не более 1 микрона, а не покрывать все внутренние поверхности системы охлаждения, как антифризы традиционного и гибридного типа. По этой причине пакет присадок расходуется гораздо дольше, а за счет его локальной работы охлаждение двигателя осуществляется более эффективно. При этом карбоксилаты стабильны при высоких температурах (до 135°С и выше), что особенно актуально для современных высокооборотистых и термонагруженных двигателей. В результате, указанные характеристики позволяют карбоксилатным антифризам выдерживать длительный срок эксплуатации, сравнимый с периодом эксплуатации двигателя.

В технической литературе и в названиях антифризов встречаются следующие термины для обозначения карбоксилатных технологий: OAT (Organic Acid Technology), Carboxylate coolants, LLC (Long Life Coolant), ELC или XLC (Extended Life Coolant), SNF (Silicate Nitrite Free), SF (Silicate Free), G12 (по спецификации VW TL 774-D) и G12+ (по спецификации VW TL 774-F, с 2006 года). Принципиальное отличие карбоксилатной технологии от других технологий состоит в том, что в ней отсутствуют неорганические присадки, характерные для традиционных и гибридных антифризов. Это отличие способствует тому, что в охлаждающих жидкостях данного типа исключен риск выпадения осадков, а также риск образования гелей и отложений.

Наиболее известными представителями карбоксилатных антифризов являются BASF Glysantin G30, Havoline XLC (Xtended Life), Arteco Freecor NRC, Ford Super Plus Premium, Mobil Antifreeze Advanced, Shell Premium Antifreeze Longlife, GM Dex-Cool, Total Glacelf Auto Supra, CoolStream Premium. Они способны эксплуатироваться в течение длительного периода времени – 5 лет и более, с пробегами 250 тысяч км в легковых и 650 тысяч км в грузовых автомобилях. Например, компания Ford дает им срок замены 10 лет или 240000 км (что наступит раньше), а GM-Opel и группа VW (Audi, Volkswagen, Skoda, Seat) – бессрочно (fill for life).

Лобридные антифризы (Lobrid)

В 2005 году был разработан и стал внедряться новый антифриз, удовлетворяющий требованиям спецификации VW TL 774-G (G12++). Такой антифриз занял промежуточное положение между гибридным и карбоксилатным типом, и чаще всего именуется как лобридный. Пакет присадок этого антифриза состоит в основном из карбоксилатов с добавлением небольшого количества (не более 10%) неорганических компонентов, что приводит к улучшению технических характеристик по сравнению с гибридным антифризом. В качестве неорганических компонентов, по аналогии с гибридами, выступают силикаты (европейские производители) или фосфаты (азиатские производители).

У антифриза данного типа пока нет общепринятого названия, а разработчики называют его по-разному – Lobrid (компания Arteco) или, например, SOAT (компания BASF). Также можно встретить его обозначения как Si-OAT, P-OAT, Lobrid coolants. Кроме группы Volkswagen на новых моделях автомобилей такие антифризы применяет группа PSA (Peugeot-Сitroen), концерн Hyundai-KIA, фирма Mitsubishi (некоторые модификации с 2011 модельного года).

О цвете антифриза

Как показывает практика, среди подавляющего большинства автолюбителей, продавцов в магазине автозапчастей и мастеров по ремонту и обслуживанию автомобилей ходит неправильное представление о том, что цвет антифриза связан с его качеством (типом). Некоторые считают, что синий (голубой) антифриз самый «простенький» и служит всего 1-2 года, зеленый – середнячок со сроком службы 3 года, а вот красный – самый лучший и современный, имеющий срок службы 5 лет. Также бытует абсолютно неправильное мнение, что все антифризы одного цвета одинаковые, и что их можно смешивать между собой. Часто владельцы покупают антифриз (для долива или замены) только потому, что он такого же цвета, что и залитый в автомобиле.

В действительности, цвет любого антифриза определяется красителем, который добавляют в количестве несколько грамм на тонну жидкости, и он не имеет никакого отношения к эксплуатационным свойствам антифриза. Изначально все антифризы бесцветны, а добавление красителя может преследовать несколько целей:

1. Более четкое определение уровня жидкости в расширительном бачке.

2. Выполнение требований производителя (у Ford оранжевый, у Volkswagen фиолетовый, у Volvo желтый, у Hyundai зеленый, у Peugeot синий и т.д.).

3. Как некоторый отличительный признак марки антифриза, заливаемого в систему охлаждения при заправке на автомобильном заводе.

4. Индикация мест протечек (если используется флуоресцентный краситель).

Применительно к автомобильным антифризам на данный момент общая ситуация такова, что во всем мире не существует никаких стандартов по привязке цвета к его типу, который как раз и определяет свойства и качество жидкости. Поэтому антифризы одинакового цвета могут быть совершенно разными по составу (типу) и не допускающими смешивания между собой. Напротив, один и тот же по составу (типу) антифриз может быть окрашен в разные цвета и продаваться под разными названиями.

Несмотря на то, что не существует никакой стандартизованной зависимости между цветом и типом, если провести анализ окраски антифризов известных фирм, присутствующих на рынке, то некую тенденцию все же можно заметить: традиционные чаще всего имеют синюю (голубую) окраску; гибридные – зеленую, синюю или бирюзовую; карбоксилатные и лобридные – красную, оранжевую или желтую. Подчеркнем, что это только лишь чаще всего, но нередки исключения из правил: например, лобридный антифриз Freecor DSC для моделей Peugeot-Citroen имеет синюю окраску, а антифриз такого же типа, но Crown LLC A-110, для Hyundai-Kia имеет зеленую окраску. Поэтому при выборе охлаждающей жидкости следует строго ориентироваться на тип применяемой жидкости в конкретной модели, а если тип не указан – опираясь на рекомендации производителя автомобиля или его допуски и спецификации. Как правило, эта информация указывается в руководстве по эксплуатации автомобиля или технической документации производителя.

Стоит обратить внимание и еще на несколько моментов относительно окраски охлаждающей жидкости. Во-первых, следует иметь в виду, что антифриз-концентрат всегда имеет более насыщенный цвет, а при разбавлении его водой цвет становится более бледным. Во-вторых, в процессе эксплуатации краситель постепенно деградирует, и антифриз обесцвечивается (окраска становится все более бледной). Обесцвечивание происходит быстрее при высоких температурах и, особенно, при попадании солнечного света. Например, если один и тот же антифриз оранжевой окраски залить в легкий грузовичок, у которого расширительный бачок расположен снаружи, позади кабины, и в развозной фургон, у которого бачок находится под капотом, то жидкость в системе охлаждения грузовичка обесцветится гораздо быстрее, так как будет подвергаться воздействию солнечных лучей. Поэтому, подчеркнем, изменение цвета (обесцвечивание) не является браковочным признаком, и не означает, что антифриз пора заменить.

В третьей части (из 3 частей) будет рассмотрен вопрос допусков и спецификаций антифризов различных автопроизводителей, а также найдете ответ на самый популярный вопросы «Можно ли смешивать антифризы», «Какой антифриз доливать.»

• Допуск на применение и соответствие спецификации
• Какой антифриз доливать
• Срок замены антифриза
• Что использовать на замену
• Промывка системы охлаждения при замене антифриза
• Заключение

Дмитрий Фельдман
©Легион-Автодата

autodata.ru

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.

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

Состав и свойста антифризов

Функции охлаждающей жидкости в ДВС.

Давным-давно (кажется, в прошлую пятницу©) я заинтересовался, каков же состав антифриза и какими свойствами обладает. Для того, чтобы упорядочить полученные в процессе получения ответа представления, и написана эта статья. Пользуйтесь. Если кого-то интересуют отличия тосола и антифриза, добро пожаловать на страницу, посвящённую разновидностям и классификации антифризов. А здесь будут рассмотрены вопросы, общие для всех видов автомобильных охлаждающих жидкостей.

Итак, для начала вспомним, а зачем вообще мы заливаем антифриз в автомобиль? Конечно же для того, чтобы отвести тепло от стенок камеры сгорания. Эта основная функция и выглядывает из-под термина «охлаждающая жидкость» (по-английски «coolant»). При этом выравнивается температурный режим деталей двигателя. Плохо, если в одной точке деталь имеет температуру 200 градусов, а в другой всего 50. Об этом говорит тот факт, что при поломке системы охлаждения часто «ведёт» головку блока цилиндров, именно из-за большой разности температур в разных частях детали и, соответственно, разного теплового расширения.

Ну и второстепенная, но тоже очень полезная функция, подогрев некоторых узлов автомобиля. Например, салона или дроссельного узла.

Схема системы охлаждения автомобиля

Раньше в качестве охлаждающей жидкости использовалась вода (про воздушное охлаждение говорить здесь не будем:)), которая имела несколько недостатков. Во-первых, вода замерзает при 0°C, а поскольку при замерзании она расширяется, то велика вероятность разрыва каналов циркуляции охлаждающей жидкости. Что и наблюдалось повсеместно лет 50 назад во время первых заморозков у машин, стоящих на улице с не слитой из системы водой.

Второй недостаток воды – кипение при 100°С. Конечно, в те стародавние времена моторы не были сильно форсированными, и в нормальных условиях мотор не нагревался до таких температур, но в жаркий день где-нибудь на подъёмах в гору машины «закипали» довольно часто.

И третий недостаток – высокая коррозионная активность воды. То есть мотор внутри попросту ржавел. При этом ухудшалась теплопроводность стенок деталей (у ржавчины примерно в 50 раз хуже, чем у металла), что со временем приводило к их перегреву. К тому же из-за частиц ржавчины могут засориться каналы системы охлаждения, или выйти из строя насос или термостат.

Состав антифриза и свойства его базовых компонентов.

Вышеуказанные недостатки воды заставили искать ей замену. Сейчас автомобильные антифризы состоят из двух базовых элементов – воды и этиленгликоля. В некоторых случаях (не в автомобилях) вместо этиленгликоля может использоваться пропиленгликоль, или соли.

Этиленгликоль — двухатомный спирт, в чистом виде имеющий температуру замерзания около -13°С и температуру кипения 197°С. Удивительное свойство водного раствора этиленгликоля заключается в более низкой температуре замерзания, чем каждого вещества в чистом виде. Так, смесь в пропорции 1 к 1 будет иметь температуру замерзания -38°С.

У ЭГ (или МЭГ – устоявшееся в среде производителей сокращение от слова моноэтиленгликоль, он же этиленгликоль) также есть недостатки. Во-первых, он токсичен, полстакана внутрь будут смертельны человека. Во-вторых, он более вязкий. Об этом свойстве мы поговорим ниже.

Однако, несмотря на недостатки водный раствор МЭГ решает две проблемы применения воды из трёх: температура замерзания при приемлемой вязкости гораздо ниже нуля, причём, в отличие от воды, замерзая, раствор практически не расширяется, что даёт гарантию сохранения в целости системы охлаждения автомобиля. Температура кипения того же раствора 1:1 выше ста градусов (около 106°С), а если учесть, что система герметична и в ней повышенное давление, то эта температура будет ещё выше. В общем, для обычного ДВС хватает с запасом.

Пропиленгликоль тоже штука хорошая, однако более вязкая, нежели МЭГ и на порядок более дорогая. Его основным достоинством является нетоксичность (отравиться им настолько непросто, что его используют в том числе и как пищевую добавку под номером E1520). Поскольку у автолюбителей нет привычки пить охлаждающую жидкость, то и в автомобильной системе охлаждения он не используется. К тому же высокая вязкость ухудшает теплоотведение (жидкость медленнее протекает по системе) и дополнительно нагружает насос, снижая его ресурс.

Говоря о вязкости нельзя не упомянуть ещё об одном компоненте, из которого иногда делают дешёвые отечественные тосолы (кстати, ТОСОЛ – это ставшее нарицательным название марки советского антифриза, изобретённого в 1969 году). Это глицерин. Вещество тоже не токсичное, по вязкости сравнимое с пропиленгликолем, однако существенно дешевле даже этиленгликоля. Отсюда и смысл его использования в производстве охлаждающих жидкостей для производителей. Как правило, глицериновый тосол имеет бо́льшую плотность (примерно 1.12-1.17г/см3 в отличие от МЭГовского 1.07-1.08 г/см3). Разброс значения плотности получается из-за того, что нередко производители смешивают этиленгликоль и глицерин в различных пропорциях балансируя между параметром плотности, температуры замерзания и себестоимости. О вреде высокой вязкости написано выше, хотя на этот параметр, как правило, никто внимания не обращает (в основном, просто не зная о нём). С себестоимостью всё понятно, чем дешевле, тем лучше, плотность желательно держать поближе к этиленгликолевой потому что потребитель может проверить тосол ареометром. При более высокой плотности он покажет фантастические цифры температуры замерзания в минус 54°С и ниже, что, естественно, не соответствует действительности. Саму же температуру замерзания проверить в бытовых условиях сложно. Нужен либо доступ к промышленным холодильникам, либо место жительства в Сибири с морозами ниже -40.

Ещё один негативный момент с глицерином в том, что он высокого качества достаточно дорог, поэтому в тосолах используется дешёвый и некачественный продукт, в котором обязательно выпадет осадок в процессе работы. Нерастворимые частицы осадка могут забить или сузить каналы системы охлаждения и привести как минимум к ухудшению теплоотведения, а как максимум (в случае с забитыми каналами) – к перегреву и поломке двигателя.

Состав пакета присадок и свойства антифриза, зависящие от них.

Остаётся проблема коррозии, которая МЭГом не только не решается, а и ещё больше усугубляется, поскольку МЭГ более активен в этом отношении, чем вода.

Для её решения в раствор добавляют присадки-ингибиторы коррозии, которые практически сводят на нет эту активность. Существуют несколько различных технологий производства антифризов, которые отличаются именно добавляемыми антикоррозионными присадками (базовые элементы, вода и моноэтиленгликоль, в составе антифризов почти у всех одинаковые). Подробнее об этом написано в этой статье.

Кроме этого в антифризы добавляют антикавитационные, антипенные и цветовые добавки. Первые минимизируют образование кавитационного износа (кавитация – это образование и схлопывание пузырьков с паром, в процессе которого образуется ударная волна, постепенно разрушающая твёрдые поверхности вплоть до сквозных дыр в гильзах), они особенно нужны в дизельных двигателях с гильзами цилиндров мокрого типа, а вот с антипенными присадками нас ждёт сюрприз: оказывается, их наличие или отсутствие в антифризе никак не сказывается на работе охлаждайки в двигателе по той простой причине, что при повышенном до 2-3 атмосфер давлении в замкнутой системе охлаждения (читай, в любом обычном автомобиле), пена не образовывается в принципе. А присадку эту добавляют для нужд производителя антифриза или завода-производителя автомобилей. При различных технологических манипуляциях антифриз и может запениться, усложняя работу конвейера.

Ну а цветовые добавки используются для «опознания» жидкости определённого вида (например, в некоторых странах цвета конкретных разновидностей тосола прописаны в законах), чтобы не залить случайно не то, что положено.

Однако в России таких нормативов нет, поэтому на практике у нас любой антифриз может быть любого цвета (обычно гибридный антифриз красят «под карбоксилатный» в красный цвет, опять же из экономических соображений).

Смешивать охлаждающие жидкости разных типов совсем не рекомендуется (нельзя, короче), потому что в этом случае присадки различных групп нейтрализуют друг друга, и вы получаете в моторе простой водный раствор этиленгликоля, иногда с осадком. На коррозионную активность такого раствора можно посмотреть в табличке выше по тексту.

Также цвет помогает понять, где протечка именно антифриза, а не моторного масла, или жидкости ГУРа, да просто уровень окрашенной жидкости лучше видно в расширительном бачке (без красителя антифриз был бы бесцветным). Кроме этого снижение интенсивности цвета и его изменение может говорить об истощении присадок в объёме антифриза. А это означает, что пора проводить его замену. Ну и для повышения лояльности потребителя тоже цвет можно использовать. Например, начать производить серо-буро-малиновый антифриз и использовать его для первой заливки на автозаводе. Автовладелец, исходя из соображения, что можно мешать зелёный с зелёным, красный с красным и т.д., будет искать именно серо-буро-малиновый антифриз. Ну и найдёт у одного единственного производителя, там и купит. За хорошие деньги, ибо эксклюзив:).

Чуть не забыл, иногда в состав антифризов добавляют вкусовую горькую присадку Bitrex, чтобы отбить охоту у детей и животных пить его. Напомню, этиленгликоль является ядом, при этом имеет сладковатый вкус. Кстати, этиловый спирт нейтрализует действие этиленгликоля (чем быстрее выпьете, тем больше вероятность, что останетесь в живых).

Итого.

• Антифриз – это вода, смешанная с этиленгликолем (пропиленгликолем, глицерином) в пропорции примерно 1 к 1 с добавлением антикоррозионных, антикавитационных, антипенных и цветовых присадок.
• Водный раствор этиленгликоля даёт низкую температуру замерзания и повышенную температуру закипания.
• Коррозионная агрессивность этого раствора нейтрализуется антикоррозионными присадками.
• В дешёвом тосоле часто применяют глицерин, имеющий большую вязкость. Иногда такой тосол имеет более высокую температуру замерзания (при смешивании с этиленгликолем для подгонки плотности).
• Цвет антифризов ничего не говорит об их совместимости.

masloteka.ru