Охлаждающие жидкости

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

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

Обладать высокой теплоемкостью, теплопроводностью и определенной вязкостью;

Иметь высокую температуру кипения и низкую температуру замерзания;

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

Не вызывать коррозии металлических деталей и не разрушать резиновые детали;

Иметь хорошую химическую и физическую стабильность при эксплуатации и хранении;

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

Не обладать токсичностью и не повышать пожарную опасность;

Быть дешевой и недефицитной.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Время обработки 0,5–1 ч.

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

Таблица 3.2 – Способы предупреждения образования накипи

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

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

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

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

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

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

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

Таблица 3.3 – Характеристика водно-этиленгликолевой охлаждающей жидкости

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Таблица 3.4 – Основные показатели антифризов

Продолжение таблицы 3.4

Таблица 3.5 – Способы восстановления оптимальной плотности антифриза

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

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

Буферы – бораты;

Антипенные присадки – силиконы.

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

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

Таблица 3.6 – Характеристики низкозамерзающих охлаждающих жидкостей

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

ρ 20 = ρ t + γ(t – 20),

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

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

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

γ = 0,000525 г/см 3 ·ºС;

t – температура антифриза в момент измерения, ºС.

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

Х э = (В пр – В н) V / В н;

Х в = (Э пр – Э н) V / Э н,

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

V – объем смеси, подвергаемой проверке, л .

Тормозные жидкости

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

Рабочее давление в гидроприводе тормозов достигает 10 МПа и более. Развиваемое давление передается на поршни 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 мм 2 /с для жидкостей общего назначения и не более 1800 мм 2 /с – для высокотемпературных жидкостей. Жидкости для севера должны иметь вязкость не более 1500 мм 2 /с при –55 ºС.

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

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

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

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

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

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

В настоящее время производители предлагают в основном две разновидности жидкости для охлаждения систем автомобиля – на основе кислот и солей. Для более наглядного отличия одну из них окрашивают в красный – на основе кислотных присадков, вторую в зеленый с использованием солевых присадков, на основе моноэтиленгликоля.

Что такое этиленгликоль

Этиленгликоль – слегка маслянистая бесцветная жидкость, сладковатого вкуса и без запаха . Изобретен был в 1859 г. химиком из Франции Вюрцом. Польза этиленгликоля заключается в том, что он значительно понижает температуру замерзания воды, поэтому это вещество широко используется в производстве охлаждающей жидкости.

К тому же, даже если антифриз на основе этиленгликоля и замерзнет, то она не превратится в твердый лед, который будет расширяться, а будет напоминать некую рыхлую массу, не способную нанести ущерб трубам и радиатору. Концентрированный антифриз на основе гликоля имеет очень высокую температуру замерзания -13 градусов, поэтому .

Как и чем разбавлять антифриз на основе этиленгликоля

Такая процедура поможет обеспечить охлаждающей жидкости более низкую температуру замерзания, и на выходе получается раствор от 30% до 70%, в зависимости от необходимой концентрации, но, конечно же, экономически целесообразно использовать больше воды.

Желательно использовать воду, очищенную от твердых солей и прочих примесей. С помощью гидрометра или аерометра измеряется плотность, по которой определяется соотношение этиленгликоля и воды в антифризе.

Плюсы и минусы антифриза на основе этиленгликоля

Очень часто выбор падает именно на антифриз на основе этиленгликоля, так как его присадки обладают противовспенивающими, антикорриозными и стабилизирующими свойствами, соответственно продлевают жизнь начинке автомобиля. неопасна для человека, за исключением ее попадания внутрь. Также антифриз не должен содержать нитраты, иначе взаимодействуя с аминами, они могут выделять в воздух токсичные вещества.

Для восстановления уровня жидкости лучше использовать дистиллированную воду, а не другой . Они чаще несовместимы между собой, а их присадки при контакте друг с другом вступают в реакцию и теряют свои свойства.

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

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

Виды антифриза

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

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

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

Состав антифриза

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

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

Цвет антифриза

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

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

Система маркировки

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

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

Основные свойства антифризов

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

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

Обзор популярных марок

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

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

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

Использование на автомобилях жидкостной системы охлаждения позволяет поддерживать температурный режим двигателя в определенных рамках, чтобы обеспечить максимально оптимальные условия для процессов, происходящих внутри силовой установки.

Но данная система конструктивно усложняет конструкцию двигателя, дополнительно она требует наличие еще одной рабочей жидкости двигателя – охлаждающей. При этом жидкость должна циркулировать, чтобы выполнять отвод тепла от наиболее разогретых элементов двигателя для обеспечения поддержания температуры в заданных рамках. А поскольку система охлаждения является замкнутой, то отведенное тепло жидкость должна передать дальше, в случае с авто – в окружающую среду, чтобы снова она смогла забрать часть тепла. По сути, жидкость в системе охлаждения – это всего лишь «переносчик» тепла, но она более эффективна, чем воздух, которым охлаждается мотор с воздушной системой охлаждения.

Почему не подходит вода?

Изначально в качестве жидкости для охлаждения силовой установки использовалась обычная вода. Она довольно эффективно выполняла свои функции, но из-за ряда отрицательных качеств, от нее практически отказались.

Первым и одним из самых неблагоприятных факторов воды в качестве жидкости для охлаждения является незначительный порог замерзания. Уже при 0°С вода начинает кристаллизоваться. При понижении температуры вода переходит в твердое состояние – лед, при этом переход сопровождается расширением объема. В итоге, замерзшая вода в блоке цилиндров способна разорвать рубашку охлаждения, повредить трубопроводы и разрушить трубки радиатора.

Вторым негативным фактором воды является ее способность к отложению накипи внутри системы охлаждения, из-за чего снижается теплообмен, эффективность охлаждения падает. К тому же вода может вступить в реакцию с металлом, из-за чего в месте их контакта может появиться очаг коррозии.

Коррозия блока цилиндров

Так же из значительных негативных качеств воды является температурный порог закипания. Официально считается, что температура кипения воды составляет 100°С. Но этот показатель зависит от многих факторов, одним из которых является химический состав.

Зачастую температура кипения воды ниже установленного уровня, в некоторых случаях порог закипания может составлять 92-95°С. Если учесть, что у многих авто оптимальным считается температура двигателя на уровне 87-92°С, то в таких моторах вода будет работать на грани закипания, и при малейшем превышении температуры она будет переходить в газообразное состояние, с прекращением выполнения своей основной функции – отвод тепла.

Из-за этих негативных качеств от воды в качестве охлаждающей жидкости практически отказались. Хотя иногда ее используют в двигателях сельскохозяйственной техники, но при этом должно соблюдаться много правил.

Виды жидкостей для охлаждения

На замену воде в стали использовать специальные жидкости – антифризы, при этом от воды никуда не делись. Ведь по сути, антифриз – это смесь воды с материалами, которые меняют ее свойства, в первую очередь понижают температуру замерзания. В качестве таких материалов могут выступать неорганические соли (хлористые натрий и кальций), спирты, глицерин, гликоли, карбитолы.

В двигателях внутреннего сгорания наибольшее распространение получили водные растворы гликолей. Состав и применение охлаждающих жидкостей для силовых установок автомобилей практически идентичны, отличаться могут только специальные добавки к ним.

Антифризы на основе гликолей являются оптимальными для использования на автомобилях.

Интересным является тот факт, что лучшим антифризом считается 40%-й раствор этилового спирта, то есть обычная водка.

Но пары спиртов легковоспламенимы, поэтому использование такого антифриза на автомобилях небезопасно.

Что касается состава гликолевых антифризов, то основными элементами является вода и гликоль, а в качестве добавок выступают ингибиторы коррозии, антикавитационные и антипенные присадки, а также красители. Чаще всего используется этиленгликоль, но можно встретить и охлаждающую жидкость на основе пропиленгликоля.

Положительные свойства антифриза

Пройдемся по основным положительным качествам гликолевых антифризов:

• более низкая температура замерзания, чем у воды (зависит этот показатель от процентного содержания гликолей в водном растворе);
• антифризы на основе гликолей обладают значительно меньшей степенью расширения при замерзании (Поэтому даже при очень низких температурах, когда раствор кристаллизуется, возможность повреждения элементов двигателя значительно ниже, чем при использовании воды);
• температура кипения гликолевого раствора свыше 110°С (зависит тоже от процентного соотношения гликоля и воды);
• гликоли в своем состав имеют вещества, которые обеспечивают смазку элементов системы;

Основа антифриза

Этиленгликолевые антифризы самые распространенные из-за дешевизны их производства. Основным их недостатком является высокая токсичность. Они способны вызвать летальный исход при попадании в организм человека. Особая опасность в использовании этиленгликоля заключается во вкусовых качествах такого антифриза – он сладковат на привкус, поэтому хранить такую жидкость нужно в недоступных для детей местах.

Представляет собой этиленгликоль прозрачную жидкость с желтоватым оттенком и умеренной вязкостью. Эта жидкость имеет очень высокую температуру кипения - +197°С. Но интересно, что температура кристаллизации, то есть замерзания, не такая уж и низкая, всего -11,5°С. Зато при смешивании ее с водой, температура кипения снижается, а вот кристаллизация происходит при более низком пороге. Так, раствор с 40%-м содержанием уже замерзает при -25°С, а 50%-й – при -38°С. Самой устойчивой к низким температурам является смесь с содержанием гликоля в 66,7%. Такой раствор начинает кристаллизоваться при -75°С.

Пропиленгликолевые жидкости по своим свойствам идентичны этиленгликолю, но они обладают меньшей токсичностью, при этом производство их значительно дороже, поэтому встречаются они реже.

Ингибиторы коррозии в антифризе

Теперь по присадкам, используемым в составе охлаждающих жидкостей для автомобилей. Одной из самых важных присадок являются ингибиторы коррозии. Данный тип присадок, как понятно из названия, предназначен для предотвращения появления очагов коррозии внутри системы охлаждения.

Сейчас используется несколько типов таких добавок к жидкости и каждый из них имеет свое обозначение.

Первыми идут присадки, которые называются традиционными, поскольку они первыми начали применяться в составе антифризов. Жидкости с таким типом ингибиторов не имеет дополнительного обозначения.

Ингибиторы традиционного типа состоят из неорганических веществ – силикатов, фосфатов, нитритов, боратов, а также их соединений. Такие присадки образуют по всей внутренней поверхности системы тонкий защитный слой, предотвращающий прямой контакт жидкости с металлом.

На данный момент изготовители жидкостей стараются отказаться от ингибиторов такого типа. Причиной тому является непродолжительность срока службы их – не более двух лет. Дополнительным негативным качеством является слабая переносимость высоких температур, они начинают разрушаться при температуре свыше +105°С.

Второй тип ингибиторов коррозии, которые применяются в охлаждающих жидкостях – органические вещества на карбоновой основе. Жидкости с такими добавками получили название карбоксилатных антифризов, их обозначение – G12, G12+.

Особенностью таких ингибиторов является то, что они не образуют защитный слой на всей поверхности. Такие ингибиторы химически взаимодействуют уже с очагом коррозии. В результате взаимодействия поверх этого очага и образуется защитный слой, не затрагивая поверхности без коррозии.

Особенностью такого типа ингибиторов является большой срок службы – более 5 лет, при этом они невосприимчивы к высоким температурам.

Третий тип ингибиторных добавок – гибридные. Они включают в себя и карбоксилатные элементы, и традиционные неорганические. Интересно, что по стране-производителю можно выяснить, какие неорганические элементы содержит гибридный ингибитор. Так, европейские производители используют силикаты, американские – нитриты, японские – фосфаты.

Срок службы ингибиторов выше, чем традиционных, но уступают они карбоксильным присадкам – до 5 лет.

Недавно появился еще один тип ингибиторов – тоже гибридных, но у них основой выступают органические материалы, а дополнением к ним – минеральные вещества. Данный тип ингибиторов еще не получил полного определения, поэтому везде они фигурируют как лобриды. Антифризы с такими добавками обозначаются G12++, G13.

Следует отметить, что эта классификация является не совсем общепринятой, ее ввел в обиход немецкий концерн VAG, но пока другого ничего не придумали, и все пользуются данным обозначением.

Другие присадки, красители

Антикавитационные и противопенные присадки нужны для поддержания жидкости в состоянии, которое будет обеспечивать максимальный отвод тепла. Ведь кавитация – это образование пузырьков воздуха в жидкости, которое в случае с антифризом будет только наносить вред. Наличие пены тоже не желательно.

Красители в составе антифризов несут в себе несколько функций. Он облегчает выяснение уровня в системе. Расширительные бачки автомобилей делаются зачастую из белого пластика. Уровень бесцветной жидкости в таком бачке был бы незаметен, а вот имеющая определенный оттенок – легко просматривается.

Еще одно свойство красителя – это показатель пригодности дальнейшего использования. Со временем антифриз в системе будет вырабатывать свои присадки, из-за чего сама жидкость будет менять цвет. Смена цвета буде сигнализировать об исчерпании жидкостью своего ресурса.

Что касается оттенков антифриза, то они могут быть самые разнообразные. У нас самыми распространенными являются синий и красный оттенки. Причем часто к цвету привязывают температурную устойчивость жидкости. Так, антифриз с синим оттенком чаще всего имеет порог замерзания -40°С, с красным -60°С. Однако это не всегда так, можно приобрести и жидкость с красным оттенком, у которой температурный порог составляет -40 град.

Но это не все оттенки, которые может иметь антифриз. Встречаются жидкости и с желтым, зеленым, оранжевым оттенком. В этом вопросе все зависит от производителя. Что касается температурной устойчивости антифриза, то ориентироваться только по цвету не стоит. У разных производителей этот показатель может отличаться, несмотря на то, что по цвету жидкости могут быть одинаковы.

Пару слов о «Тосоле»

Теперь по поводу «Тосола». Производящиеся у нас практически все охлаждающие жидкости называются именно так. На самом деле «Тосол» - всего лишь один из видов антифриза.

Разработана эта жидкость в НИИ Органической Химии и Технологий, отделе Технологии Органического Синтеза. Аббревиатура этого отдела и легла в основу слова для обозначения жидкости. Приставка -Ол в названии, по одной из версий, обозначает спирт. Отсюда и название – «Тосол».

«Тосол» представляет собой этиленгликолевый раствор с добавлением традиционного ингибитора. Производится он и сейчас, причем двух типов – «Тосол 40» и «Тосол 65». Цифровое обозначение указывает температуру замерзания данной жидкости.

Дополнительно они различаются по цвету – «Тосол 40» имеет голубой оттенок, более морозостойкая жидкость имеет красный оттенок.

В целом «Тосол», разработанный в СССР, давно устарел, однако само название охлаждающей жидкости укоренилось в словарном запасе настолько прочно, что применимо у нас ко всем жидкостям для системы охлаждения.

Особенности использования жидкости

Охлаждающая жидкость продается сейчас двух видов – уже готовая разведенная смесь, и концентрат этиленгликоля, который перед использованием нужно разводить.

Проблем с применением уже готового раствора – особо никаких. Приобретается жидкость в количестве, которое указано в технической документации к авто в разделе заправочных емкостей. Там же и указывается тип применяемой жидкости. В этом вопросе лучше не экспериментировать, а приобретать жидкость, рекомендованную изготовителем авто.

Важно учитывать, что антифриз – как и любая жидкость при нагреве имеет свойство расширяться, поэтому не следует заполнять систему так, чтобы в бачке ее уровень был «под завязку». Обычно на бачке имеется метка максимального заполнения бачка, если таковой нет, его не следует заполнять более чем наполовину. Стоит сказать, что уровень в бачке должен соблюдаться уже после полного заполнения системы.

Если же приобретен был концентрат, то перед заливкой его нужно будет развести дистиллированной водой. Использовать концентрат без предварительного разведения водой нельзя, не стоит забывать, что температура кристаллизации чистого этиленгликоля не такая уж и низкая.

Перед разведением нужно определиться с пропорциями. Оптимальной считается равноценная пропорция – 1 к 1. Такая смесь будет иметь температуру замерзания на уровне -40°С, что для большинства наших широт вполне достаточно.

Периодичность замены антифриза во многом зависит от химического состава и присадок. Некоторые жидкости способны отработать 250 тыс. км. В целом же считается, что ресурс жидкости составляет 100-200 тыс. км.

Не стоит также полностью доверять производителям, что их жидкость способна отработать значительный ресурс. Ведь этот ресурс указывается для жидкости, залитой в полностью чистый двигатель. А при замене жидкости всегда остается часть отработанной в двигателе, которая смешиваясь с новой, понижает ее свойства, и влияет на ресурс.

Всегда следует возить в автомобиле бутылку с антифризом, причем таким, который залит в систему. Периодически в системе нужно проверять, и при надобности – пополнять.

Бывают случаи, когда произошла утечка жидкости из системы. В таком случае нужно в первую очередь устранить место утечки, а затем уже восполнить количество жидкости.

По поводу доливок. Нельзя смешивать между собой разные по составу, свойствам и цвету жидкости. Не рекомендуется даже доливка идентичного по составу антифриза, но разных производителей.

Дело в том, что разные производители могут применять в составе разные присадки и добавки. В условиях высокой температуры и постоянного смешивания, между разными присадками могут возникнуть конфликты, что может привести к разным, причем не всегда положительным, последствиям. Они могут проявиться и не сразу, а лишь через длительное время использования такой смеси.

Поэтому доливку нужно производить только жидкостью одного производителя. Если нет возможности приобрести идентичную жидкость, залитую в систему, лучшим вариантом будет полная замен антифриза на новый.

Но что делать, если жидкость утекла, а точно такой же под рукой для восполнения уровня - нет? Как уже сказано, другой антифриз заливать нельзя. Но можно же долить воду. Антифриз все-таки водный раствор, поэтому вода самой системе не навредит. Однако она изменит свойства самого антифриза, снизится температура кипения и повысится порог кристаллизации.

Такую смесь вполне можно использовать в авто, но непродолжительное время. А если утечка произошла зимой, то сразу после постановки авто на стоянку лучше эту смесь слить из системы во избежание заморозки блока цилиндров. Затем перед эксплуатацией авто в систему охлаждения залить новый антифриз.