Автомобільні охолодні рідини. Розчин етиленгліколю - незамерзаюча рідина для систем холодопостачання (охолодження) та опалення

21.10.2019

Салон

Не менш важливий ніж марка палива для двигуна. Знання складу та видів допоможуть водіям підібрати якісну та, найголовніше, відповідну охолоджувальну рідину для автомобіля. Які бувають види, чим відрізняється склад антифризу та тосолу – все це читачі дізнаються після вивчення даного матеріалу.

Склад антифризу для автомобіля та його види.

Органічні та неорганічні антифризи

Сьогодні охолоджувальну рідину можна розділити на два види – силікатний та карбоксилатний антифриз. Щодо силікатного, то саме до нього відноситься «Тосол». До складу такої охолоджувальної рідини входять неорганічні кислоти, борати, силікати, фосфати, нітрати та нітрити. Силікати є основною присадкою в неорганічній рідині, що охолоджує. Для сучасних автомобілів такий антифриз не підходить, оскільки має безліч недоліків. Виготовляється на основі етиленгліколю.

Присадки осідають на внутрішній поверхні трубопроводів, їх основне завдання – забезпечувати захист від корозії та нормальну провідність. З першим завданням тосол справляється на «відмінно», а з другого – навпаки. Через низьку теплопровідність теплообмін проходить дуже мляво, що в результаті призводить до частих перегрів мотора. Саме тому використовувати тосол на іномарках не рекомендується, оскільки знос двигуна відбувається дуже швидко. Є ще один серйозний недолік - міняти силікатний антифриз потрібно кожні 30 тисяч кілометрів, інакше, крім перегріву, з'явиться і корозія всередині системи охолодження.

Щодо карбоксилатних антифризів, то в них використовуються тільки органічні кислоти. Саме тому такий вигляд має значно менше недоліків, аніж силікатний варіант. Органічні присадки покривають ті ділянки, де утворюється корозія, тому теплообмін практично втрачається. Це головна перевага перед силікатним тосолом. Виготовляється карбоксилатний антифриз на основі етиленгліколю або пропіленгліколю.

Саме карбоксилатна рідина стала називатися антифризом після того, як її почали постачати до СНД. Але багато хто і сьогодні називає її тосолом. Завдання автомобіліста – вибрати потрібний вигляд для своєї машини. Якщо це старе вітчизняне авто, то від тосола гірше не буде, та й коштує він помітно дешевше, ніж органічний антифриз. В інших випадках потрібно набувати карбоксилатну охолоджувальну рідину. Що стосується заміни антифризу, то вона потрібна лише через 200 тисяч кілометрів пробігу. Домогтися такого тривалого терміну вийшло також за рахунок додавання органічних присадок.

Класифікація антифризу

На сьогоднішній день існує три класи антифризів:

Клас G11. Має зелений чи блакитний колір. До цього класу відносяться найдешевші рідини, які є на автомобільних ринках. Склад антифризу G11 наступний: етиленгліколь, силікатні присадки. Саме до цього нижчого класу належить вітчизняний тосол. Силікатні присадки надають антифризу змащувальні, антикорозійні та антипінні властивості. Як говорилося вище, термін служби такого антифризу досить низький – близько 30 тисяч кілометрів.
Клас G12. Найчастіше це червоний чи рожевий антифриз. Вищий рівень якості. Служить така рідина значно довше, має більше корисних властивостей, але ціна на G12 більша, ніж на G11. До складу антифризу G12 входять вже органічні присадки та етиленгліколь.
Клас G13(Раніше G12 +). Має помаранчевий чи жовтий колір. У цей клас входять екологічно чисті рідини, що охолоджують. Вони швидко розкладаються, не шкодять довкіллю. Такий результат став доступним після додавання в антифриз G12 пропіленгліколю, при цьому карбоксилази залишаються як присадки. Будь-який антифриз на основі етиленгліколю буде токсичнішим, ніж аналог на основі пропіленгліколю. Єдиний мінус у G13 – це найвища ціна. Найбільше екологічно чистий G13 поширений у європейських країнах.

У чому особливість антифризу G12

Антифриз з класом G12, як правило, забарвлюється в червоний або рожевий кольори, а також у порівнянні з тосолом або антифризом G11 має більш тривалий термін служби – від 4 до 5 років. G12 у своєму складі не містить силікатів, в його основу входить: етиленгліколь та карбоксилатні сполуки. Завдяки пакету присадок, на поверхні всередині блоку або радіатора, локалізація корозії відбувається лише, де це необхідно, утворюючи стійку мікро плівку. Найчастіше такий тип антифризу заливають у систему охолодження високооборотних двигунів. Змішувати антифриз g12та ОЖ іншого класу – неприпустимо.

Але у нього існує один великий мінус - антифриз G12 починає діяти лише коли вже виявилося вогнище корозії. Хоча така дія виключає появу захисного шару та швидкого його осипання в результаті вібрацій та перепаду температур, що дає можливість покращення тепловіддачі та більш тривалого часу використання.

Основні технічні характеристики класу G12

Є однорідною прозорою рідиною без механічних домішок червоного або рожевого кольору. Антифриз G12 – це етиленгліколь з додаванням 2-х і більше карбонових кислот, що не утворює захисну плівку, а впливає вже на осередки корозії. Щільність становить 1,065 – 1,085 г/см3 (при 20°С). Температура замерзання в межах 50 градусів нижче за нуль, а кипіння близько +118°С. Температурні характеристики залежать від концентрації багатоатомних спиртів (етиленгліколю або пропіленгліколю). Найчастіше, відсоткове співвідношення такого спирту в антифризі становить 50-60%, що дозволяє досягти оптимальних експлуатаційних характеристик. Чистий, без будь-яких домішок, етиленгліколь – в'язка та безбарвна масляниста рідина щільністю 1114 кг/м3 і має температуру кипіння 197°С, а замерзає за хвилин 13°С. Тому антифриз додають барвник щоб надати індивідуальність і велику видимість рівня рідини в бачку. Етиленгліколь є найсильнішим харчовим отрутою, дію якого можна нейтралізувати звичайним спиртом.

Пам'ятайте, що ОЖ смертельно небезпечна для організму. Для настання смертельного результату буде достатньо 100-200 г. етиленгліколю. Тому антифриз потрібно ховати від дітей якнайдалі, адже яскравий колір, схожий на солодкий напій, викликає у них великий інтерес.

З чого складається антифриз G12

До складу концентрату антифризу класу G12 входить:

двоатомний спирт етиленглікольблизько 90% від загального обсягу, який потрібний для запобігання замерзанню;
дистильована вода, близько п'яти відсотків;
барвник(Колір часто ідентифікує клас охолоджуючої рідини, але можуть існувати і винятки);
пакет присадокне менше 5 відсотків, оскільки етиленгліколь виявляє агресію до кольорових металів, до нього додають кілька видів фосфатних або карбоксилатних присадок на основі органічних кислот, що виступають в ролі інгібітора, що дозволяють нейтралізувати негативний вплив. Антифризи з різним набором присадок по-різному виконують свою функцію, і головна їхня відмінність у методах боротьби з корозією.

Крім інгібіторів корозії набір присадок в охолодній рідині G12 включає добавки і з іншими необхідними властивостями. Наприклад, обов'язково ОЖ повинна мати антиспінювання, змащувальні речовини і склади, що запобігають появі накипу.

У чому різниця G12 та G11, G12+ та G13

Основні види антифризів, такі як G11, G12 і G13 відрізняються по виду присадок, що використовуються: органічні і неорганічні.

Загальні відомості про антифризи, у чому між ними відмінність і як підбирати потрібну ОЖ

Охолоджуюча рідина класу G11 неорганічного походженняз малим набором присадок, наявністю фосфатів та нітратів. Такий антифриз створений за силікатною технологією. Силікатні присадки покривають внутрішню поверхню системи суцільним захисним шаром незалежно від наявності ділянок корозії. Хоча такий шар і захищає вже існуючі осередки корозії від руйнувань. Такий антифриз має низьку стабільність, погіршену тепловіддачу і невеликий рядок експлуатації, після вироблення якого випадає в осад, що утворює абразив і тим самим ушкоджує.

Через те, що антифриз G11 створює шар подібний до накипу в чайнику, він не підходить для охолодження сучасних авто, що мають радіатори з тонкими каналами. До того ж, температура кипіння такого охолоджування становить 105 °С, а строк служби не більше 2-х років або 50-80 тис. км. пробігу.

Найчастіше антифриз G11 забарвлюється в зеленийабо синій кольори. Таку ОЖ застосовують для автомобілів, випущених до 1996року та машини з великим обсягом охолоджувальної системи.

G11 погано підходить до алюмінієвих радіаторів та блоків, так як його присадки не можуть належним чином захищати цей метал за високих температур.

У Європі авторитетна специфікація класів антифризів належить концерну Volkswagen, тому відповідне маркування VW TL 774-C передбачає використання в антифризі неорганічних присадок і має позначення G 11. Специфікація VW TL 774-D передбачає наявність карбо-кислот. Стандартами VW TL 774-F та VW TL 774-G маркуються класи G12+ та G12++, а найскладніший і найдорожчий антифриз G13 регламентується стандартом VW TL 774-J. Хоча інші виробники такі як Ford або Toyota мають свої стандарти якості. До речі різниці між тосолом та антифризом немає. Тосол - одна з марок російського мінерального антифризу, яка не розрахована на роботу в двигунах з алюмінієвим блоком.

Органічні та неорганічні антифризи змішувати категорично не можна, оскільки виникне процес згортання і в результаті з'явиться осад у вигляді пластівців!

А рідини класів G12, G12+ та G13 різновиди органічних антифризів"Long Life". Застосовуються в системах охолодження сучасних автощо випускаються починаючи з 1996 р. G12 і G12 + на основі етиленгліколю але тільки G12 plus передбачає використання гібридної технологіївиробництва в якій поєднали силікатну технологію з карбоксилатною. У 2008 році з'явився ще й клас G12++, у такої рідини органічна основа поєднується з невеликою кількістю мінеральних присадок (називається лобридний Lobrid або SOAT coolants). У гібридних антифризах органічні присадки змішуються разом з неорганічними (можуть застосовуватися силікати, нітрити та фосфати). Таке об'єднання технологій дало змогу усувати головний недолік антифризу G12 – не лише усувати корозію, коли вона вже з'явилася, а й виконувати профілактичну дію.

G12+, на відміну від G12 або G13, може бути змішана з рідиною класу G11 або G12, але все одно такий «мікс» не рекомендований.

Охолоджуюча рідина класу G13початку проводиться з 2012-го та розрахована для автомобільних двигунів, що працюють в екстремальних режимах.. З технологічної точки зору відмінностей від G12 немає, єдина різниця в тому, що зроблена на пропілен гліколі, Що менш отруйний, швидше розкладається, а значить, завдає меншої шкоди навколишньому середовищупри його утилізації та його ціна значно вища за G12 антифриз. Винаходив виходячи із вимог до підвищення екологічних норм. Антифриз G13, як правило, фіолетового або рожевого кольору, хоча насправді може забарвлюватися будь-яким кольором, так як це лише барвник, від якого її характеристики не залежать, різні виробники можуть випускати ОЖ з різними кольорами і відтінками.

Різниця у дії карбоксилатного та силікатного антифризів

Сумісність антифризу G12

Чи можна змішувати антифризи різного класу та різного кольору цікавить досить багатьох недосвідчених автовласників, які придбали б/в авто і не знають, яка марка ОЖ була залита в розширювальний бачок.

Сьогодні я таки вирішив написати статтю про склад антифризів, які застосовуються в автомобільній промисловості. Багато міфів і легенд ходить про складові, але особисто я так і не знайшов нормальної осудної інформації, яку можна прочитати простій людині, без хімічної освіти і зрозуміти що це за диво розчин такий. Як завжди постараюся донести до вас звичайними «людськими» словами…

Для початку невелике визначення

Антифриз (Antifreeze – незамерзаючий) – рідина для автомобіля, яка застосовується у системі охолодження двигуна. Вона не дає двигуну закипати при високих температурах, а також не замерзає при негативних показниках. Якщо правильно розвести цю рідину, то вона може тримати до – 60 – 70 градусів Цельсія.

Якщо копнути в історію, то раніше на багатьох автомобілях застосовували для охолодження звичайну воду, але це було вкрай незручно - вода закипала вже при 100 градусах Цельсія і випаровувалась, також вона замерзала при нулі градусів, що спричиняло серйозні поломки.

Загальний склад антифризів

Як не крути, але всі антифризи, будь це, складаються на 80% практично з одного і того ж:

Етиленгліколь (моноетиленгліколь, етандіол та інше) – це простий двоатомний спирт, маслянистої консистенції, практично без запаху, трохи в'язкий, якщо виміряти щільність, то вона становить – 1,112-1,113 г/см3 (якщо заміряти при 20 градусах Цельсія). Температура закипання 196 ° С, а ось замерзає вже при - 12 - 13 ° С (тому обов'язково потрібно розводити з водою). При нагріванні сильно розширюється, тому в систему в холодному стані заливають приблизно на 10% менше.

Вода . ОБОВ'ЯЗКОВО потрібна, інакше чисті «гліколі», замерзнуть вже при – 13 °С. Застосовують обов'язково дистильовану воду – щоб не викликати на стінках патрубків та радіаторів накипу.

Присадки . В основному це антикорозійні – діляться на чотири види: лобридні, карбоноксилатні, гібридні та традиційні.

Це основний склад антифризу, якщо з першим і другим пунктом все зрозуміло, то третій пункт (присадки) потребує додаткових пояснень.

Присадки антифризу

Як я вже вказав їх 4 основних види, я постараюся розповісти про кожну окремо:

Традиційні - використовуються як стримування корозії дуже давно, буквально з моменту заснування, у своїх складах мають силікати, фосфати, борати, нітрити, аміни і т.д., слід зазначити, що всі речовини є неорганічного походження. Такі антифризи зараз йдуть у минуле, тому що у них є дві великі недоліки:

– це невеликий термін служби (близько 2 років) після цього терміну силікати, які знаходяться у складі, осідають на стінках трубок та радіаторів – погіршення охолодження,

— нездатність, протистояти великим плюсовим температурам, вже за 110 °С, вони закипають.

До традиційних можна віднести наші ТОСОЛИ, синього кольору.

Карбоноксилатні - Застосовуються в червоних антифризах, зроблений на основі органічних сполук, а саме карбонових кислот. Він не утворює захисних плівок на патрубках та радіаторах, а бореться саме з осередками корозії, утворюючи на них тонку плівку (близько 0,1 мікрона), яка ніяк не перешкоджає охолодженню.

У нього зараз найбільший термін служби, це 5 років.

Гібридні – такі присадки містяться у зелених антифризах. Складається як із органічних, так і не з органічних складів – тобто «гібрид». Термін служби не такий великий як у карбонових присадок, всього 3 роки.

Лобридні – застосовують у фіолетових антифризах. Найдосконаліші на даний момент їх склад – це мінеральні захисні речовини + органічні сполуки. Принцип їх роботи можна описати так – мінеральні речовини утворюють дуже тонку захисну плівку, яка не перешкоджає охолодженню, а органічні сполуки витрачаються лише у тому випадку, де виникає корозія. Як запевняють творці - антифризи з такими присадками мають дуже тривалий термін служби, іноді рівний - весь термін експлуатації автомобіля.

Як ви бачите, за присадками є великі відмінності, кожен заточений під своє. Але заждіть, скажіть ви — а навіщо взагалі потрібні присадки, адже як спирти не викликають корозії чи у всьому винна вода?

Про корозію

Знову багато хто з нас з вами «наступає на свої ж граблі», думаючи — якщо етиленгліколь спирт, то він ніяк не окислюватиме і реагуватиме зі стінками патрубків і радіаторів. Але це не так! Змішуючись з водою, він являє собою високо корозіактивний склад! Якщо його не «ізолювати» — присадками, то він роз'їдатиме стінки металевих патрубків та радіаторів, почне виявлятися іржа, причому настільки швидко – що вже за кілька місяців можливі течі.

Для запобігання такому процесу і потрібні присадки, це ОБОВ'ЯЗКОВО! Тобто вони ніби утихомирюють суміш етиленгліколю та води.

Температурний режим антифризу та склад

Антифриз однаково добре повинен справлятися із високою та низькою температурою. Скажімо так, якщо залити чистий етиленгліколь, то він тримає позитивні температури в 196 °С, тобто практично будь-який двигун буде чудово охолоджуватися, адже робочий діапазон найчастіше нижче 95 °С (звичайно є високотемпературні двигуни, але вони зустрічаються не так часто).

Але чистий етиленгліколь огидно триматиме низьку температуру, вже при - 13 градусах він просто замерзне всередині двигуна (що спровокує серйозні поломки).

Пару слів про кавітацію

Склад рідини, що охолоджує, повинен враховувати — «кавітацію» всередині системи охолодження. Вся справа в тому, що при детонації палива, на стінки головки блоку переходять високочастотні вібрації, через що антифриз "вирує". Постійно утворюються дрібні бульбашки, які лопаються – і є кавітація. Такі бульбашки негативно впливають на склад рідини, а саме знижують захист присадок, тому може виникнути вогнище корозії. Тому потрібно правильно підбирати антифризи, наприклад, засновані на карбоновій кислоті та лобридні, протистоять кавітації в рази краще, ніж «традиційні» та гібридні рідини.

Утворення піни

Варто зазначити, що при розробці охолодних рідин підбиралися такі склади, щоб піни не виникало взагалі – адже піна це «майже» «заповітря» трубок системи охолодження, що може призвести до плачевних результатів – банально перегріву. Тому практично не один із складів (з різними присадками) – не піниться. Що вже гаразд! Також варто зауважити що - «борщіть» з водою при розведенні, вона якраз чудово піниться.

Захист гумових та пластикових з'єднань

В системі не скрізь метал, є багато гумових та пластикових шлангів та з'єднань. Антифриз не повинен їх роз'їдати, якщо на пластик, практично не реагує, то гуму - він повинен захищати від розтріскування і передчасного «розсихання». З цим чудово справляється червоний карбоновий варіант. Та й решта триматиметься на цілком високому рівні.

Про колір

Це неоднозначне питання, про нього ходить багато суперечок та легенд, що нібито всі міркування оманливі. Що, наприклад, в зелений антифриз можна налити червоний і нічого не буде! А колір це банально-маркетинговий хід! Як я вже писав зверху антифризи спеціально підфарбовують щоб ви знали яка присадка в ньому є, карбонокислатні, гібридні, звичайні традиційні або ще якісь.

Також багато хто не хоче вникати в таку інформацію - не всі автомобілі мають схожу систему охолодження, я маю на увазі метал, з якого вона виготовляється, деякі мають латунь або мідь у будові, інші алюміній. Наприклад - карбонокислотні присадки (червоний колір) чудово захищають мідь та латунь, а от алюміній роз'їдають. Зате гібридні присадки (зелений колір) чудово захищають алюміній, але не так добре мідь та латунь.

На сьогоднішній день на ринку товарів для автомобілів існує велика різноманітність рідин, що охолоджують. Антифриз на основі етиленгліколю – це поширений вид охолоджувача. Вони представлені в широкій гамі кольорів і відповідають вимогам, позначеним у технічних характеристиках до різних марок автомобілів. У статті розглянемо, що ж є етиленгліколь, його переваги і недоліки.

Етиленгліколь: склад та властивості

Етиленгліколь- Це рідина, яка не має кольору, але дуже токсична. Має хорошу здатність поєднуватися з різними іншими компонентами. Наприклад, разом з водою етиленгліколь в антифризі дуже добре захищає металеві деталі від корозії, впливу зовнішніх сил, перешкоджає замерзанню води.

Цю речовину використовують у складі охолоджувальних рідин. Сам по собі гліколь замерзає вже при температурі -12 о Сале якщо змішати його з водою в певній пропорції, то температурний показник замерзання підвищується до -50 про С.

Але, не варто забувати, що охолодну рідину на основі етиленгліколю слід використовувати з обережністю, не допускати попадання на відкриті ділянки шкіри, і берегти подалі від дітей, тому що вона надто отруйна.

І ще, постарайтеся контролювати співвідношення води і гліколю в розчинах, тому що вода має властивість випаровуватися швидше і недостатня її кількість в суміші може призвести до самозаймання хімічної речовини.

Антифриз

Антифризи призначені для коректної роботи системи охолодження двигуна. Існує кілька видів антифризів, які відрізняються за складом і відповідно до властивостей. Тосол - це антифриз на основі спиртів, тому має низькі показники захисних властивостей насамперед від корозій. При використанні цього виду на внутрішніх деталях автомобіля утворює плівку, що не дуже сприятливо позначається на роботі механізмів. Також через нетривалий час виникає осад, який закупорює дрібні проходи в трубочках і тим самим провокує збій у роботі всієї системи.

До складу антифризу на основі етиленгліколю входять добавки, які називаються присадками, які сприяють поліпшенню якості охолоджуючої рідини. Але, варто витримувати пропорції співвідношення присадок та етиленгліколю, оскільки недолік перших призведе до початку агресивного впливу гліколю на металеві деталі двигуна.

Для алюмінієвих радіаторів антифриз на етиленгліколі краще не використовувати, оскільки етиленгліколь агресивна речовина, а алюміній дуже тонкий метал і вплив такого охолоджувача згубно позначається на останньому. Найкраще підійде охолоджувач класу G13, до складу якого входить пропіленгліколь – речовина менш агресивна та екологічно чиста.

Переваги антифризу на основі етиленгліколю

Основною і, мабуть, найважливішою характеристикою антифризу є те, що він має низький поріг температури замерзання і водночас більшу температуру кипіння.

При додаванні етиленгліколю до складу охолоджувальної рідини значно підвищується період експлуатації двигуна автомобіля.

Можна виділити кілька основних переваг при застосуванні даного виду охолоджувача:

повністю виключені зі складу шкідливі присадки та добавки, що важливо для збереження навколишнього середовища;

можливо самостійно підібрати концентрацію охолоджуючої рідини для того, щоб забезпечити якіснішу роботу всіх систем двигуна;

не змінює своїх властивостей після тривалого користування;

можна використовувати з деталями двигуна, виготовленими з алюмінію та пластмаси;

не утворюється великої кількості піни при перегріванні рідини.

дані антифризи мають протикорозійні властивості, що важливо, так як більшість деталей усередині двигуна виготовлені з металу.

Що можна змішувати

Не варто думати, що всі рідини, що охолоджують, мають у своєму складі етиленгліколь, і перш ніж змішувати один вид з іншим, уважно вивчіть інструкції.

До складу охолоджуючих рідин також може входити пропіленгліколь – речовина не така отруйна і токсична, екологічно чиста і безпечна. При змішуванні цих двох речовин нічого критично страшного не станеться, не утворюється осад. Але через те, що останній під впливом більш агресивної речовини втратить більшу частину своїх корисних якостей, використання пропіленгліколю стане безглуздим.

Через те, що до складу охолоджуючих рідин входять різні присадки та добавки, які можуть бути не сумісні один з одним, змішування двох різних класів охолоджувачів може призвести до плачевних наслідків. А ось при змішуванні пропіленгліколю і етиленгліколю в чистому вигляді нічого надприродного і страшного не станеться.

Антифриз на основі етиленгліколю – недороге та практичне рішення для Вашого авто.

Компанія «Технологія тепла» пропонує до продажу якісні охолоджувальні рідини для автомобілів. У нас ви зможете за вигідною вартістю купити антифриз на основі етиленгліколюжовтого кольору.

Сучасні виробники пропонують два основних різновиди технологічних рідин для систем охолодження автомобілів - на основі солей та кислот. Щоб наочнішими були їх відмінності при покупці, прийнято забарвлювати в зелений антифризи на основі моноетиленгліколю, в яких використані сольові присадки, а в червоний - з кислотними присадками. Вибираючи конкретний тип і марку продукції, слід в першу чергу керуватися рекомендаціями виробників автомобіля, а також матеріалами, які використані в системі охолодження двигуна.

Більшість сучасних виробників, як у Росії, так і за кордоном, пропонують антифризи на етиленгліколі. Так як вони мають певні переваги, що дозволяють робити на цій основі якісні склади, що охолоджують.

Як приклад такої продукції можна навести етиленгліколевий антифриз Глізантин, у складі якого є інгібітори на основі силікатів і солей органічних кислот. Цей засіб не містить фосфатів, нітритів та амінів, використовується найчастіше у великих машинах - автобусах і вантажівках, у конструкції яких присутні як залізні, так і алюмінієві деталі, що вступають у безпосередній контакт із холодоагентом.

Особливості етиленгліколевого антифризу.

Сучасні охолоджувальні рідини для автомобілів - це найчастіше водні розчини багатоатомних спиртів - пропіленгліколеві та етиленгліколеві антифризи, які не замерзають при досить низьких температурах. Чистий етиленгліколь – це в'язка, масляниста, безбарвна рідина з характерним слабким запахом. Її температура кипіння становить +197, а замерзання -13 градусів за Цельсієм, щільність за температури +20 градусів - 1114 кг/м3. Для того, щоб забезпечити технологічним рідинам нижчу температуру замерзання, концентрат антифризу етиленгліколю розводять водою і отримують 30%-70% розчини, які використовують у системах охолодження автомобілів після додавання в них необхідних інгібіторів.

При співвідношенні у складі води та холодоагенту 1:1 температура замерзання становить -70 градусів за Цельсієм. Для виготовлення охолоджуючих рідин використовують не тільки етиленгліколь, але і пропіленгліколь, антифризи на основі якого теж мають досить непогані робочі характеристики, відрізняються при цьому нижчою токсичністю. Але такі склади мають більш високий рівень в'язкості та вищу температуру замерзання навіть після розведення водою до необхідних пропорцій.

Чому саме цей тип антифризу?

При виборі охолоджуючої рідини правильним рішенням може стати і пропіленгліколевий, і моноетиленгліколевий антифриз, тому що основні відмінності все-таки стосуються присадок, що використовуються. Тому фахівці компанії «Технологія тепла» рекомендують склад антифризу G11 G12 на етиленгліколі.

Саме присадками визначаються антикорозійні властивості. Впливають інгібітори і на температури закипання та замерзання. Але що стосується змащувальних якостей, то вони не залежать від присадок і забезпечуються складом основного холодоагенту. Така властивість як спінюваність охолоджуючої рідини в Росії регламентується ГОСТом 28084-89. Нормальним для російських виробників вважається норматив 30 см3, а для іноземних відповідно до стандартів ASTM D3306/4340/4656 і ASTM D4985/5345 - 150 см3.

Якщо вас цікавлять такі питання, як придбання якісної рідини, що охолоджує, правильний термін її експлуатації, порядок доливки і зміни, температури та інші характеристики, то звертайтеся до фахівців компанії «Технологія тепла». Детальні роз'яснення та рекомендації допоможуть зорієнтуватися у різноманітності пропонованої продукції та правильно вибрати технологічну рідину, яка оптимально підійде саме для вашого автомобіля.

Сьогодні ринок антифризів для радіаторів автомобілів наповнюють кошти на основі етиленгліколю. Ця речовина має низку позитивних якостей при експлуатації. Від правильного вибору засобу системи охолодження залежить її довговічність, і навіть робота двигуна.

Антифриз на основі етиленгліколю має низьку температуру замерзання, яка залежить від концентрації речовини. Рідина всередині системи охолодження при цьому починає кристалізуватися в інтервалі від 0 до -70ºС. При виборі якісного антифризу необхідно враховувати умови експлуатації машини. У літній період він повинен охолоджувати двигун максимально ефективно. Взимку рідина не повинна замерзати навіть у сильні морози.

Види антифризу

Сьогодні існує два основних типи антифризу - карбосиликатні та силікатні речовини. Другий тип застосовується у автомобілях старого зразка. Найвідомішим представником цього класу є тосол. Силікатні антифризи мають низку недоліків, тому для іномарок їх не використовують.

Антифриз безсилікатний на основі етиленгліколю краще для іноземних нових автомобілів. Присадки, що входять до складу засобу, у процесі роботи автомобіля осідають виключно на ділянках, де утворюється корозія. Це стало можливим завдяки включенню до складу засобу органічних компонентів. І тут охолодження двигуна відбувається повноцінно.

Силікатні різновиди, виготовлені на основі етиленгліколю, покривають всю внутрішню поверхню труб неорганічними компонентами. Вони ефективно запобігають утворенню корозії, але при цьому знижують здатність системи, що охолоджує,.

Склад антифризу

Антифризи на основі етиленгліколю мають певний склад. Від цього залежить їх основні характеристики. У чистому вигляді етиленгліколь виглядає як масляниста субстанція. Його температура замерзання дорівнює -13 ° С, а кипіння - +197 ° С. Ця речовина досить щільна. Етиленгліколь - сильна харчова отрута. Ця речовина токсична, особливо після вироблення свого ресурсу. Відходи антифризів на основі етиленгліколю, склад яких був забруднений у процесі експлуатації важкими металами, потребують правильної утилізації.

При змішуванні його може значно знижуватися (до -70ºС при співвідношенні води і етиленгліколю 1:2). Як присадки можуть застосовуватися органічні та неорганічні компоненти. Перший варіант кращий. сьогодні бувають 4 типи: карбоксилатний, традиційний, органічний і гібридний. Через різницю компонентів, що входять до складу антифризу, не можна змішувати різні марки цих засобів. Інакше вони конфліктуватимуть між собою, знижуючи ефективність речовини.

Колір антифризу

Спочатку антифриз на основі етиленгліколю, колір якого можна побачити на виробництві, виглядає як прозора субстанція. Він має лише специфічний запах. Незалежно від марки, антифриз не має кольору. Барвники додають для ідентифікації якості. Серед водіїв та автомеханіків існує прийнята ними класифікація якості засобу залежно від його кольору. Виділяється 3 групи антифризів.

Клас G11 включає блакитні і зелені засоби. Це найдешевші витратні матеріали. До їх складу входить етиленгліколь та силікатні присадки. Термін експлуатації таких антифризів становить близько 30 тисяч кілометрів.
До класу G12 відносяться червоний та рожевий тип речовин. Вони характеризуються вищою якістю. До їх складу входять етиленгліколь та органічні присадки. Термін експлуатації таких засобів може сягати 150-200 тисяч км. Однак і вартість їх значно вища.
Існує і третій клас – G13. До його складу, крім перерахованих у попередньому розділі компонентів, входить пропіленгліколь. Забарвлення подібних засобів найчастіше характеризується оранжевими та жовтими відтінками.

Система маркування

Кожен антифриз на основі етиленгліколю для алюмінієвих радіаторів, а також навантажених систем охолодження має у своєму складі барвники. Вони ніяк не впливають на технічні властивості речовини. Вибір того чи іншого кольору залежить від забаганки виробника. Загальноприйнятого стандарту маркування, як і додавання барвників, немає.

Представлені вище маркування, які найчастіше беруть до уваги водії та автомеханіки, застосовувалися раніше під час випуску антифризів VW coolant німецького виробництва. Ці кошти мають велику популярність. Проте навіть сам змінив свої специфікації. Сьогодні цей відомий виробник виготовляє 3 основні класи антифризів на органічній основі. Їх маркування має приставку G12++, G12+++ та G13. Тому перед покупкою засоби для охолоджувальної системи правильніше звертати увагу на рекомендації виробника автотехніки, а також склад найвидатковішого матеріалу. Єдиного маркування для всіх антифризів немає.

Основні властивості антифризів

У процесі експлуатації антифризи виявляють цілий набір якостей. Їх регламентують норми та допуски виробників автомобілів. Слід зазначити, що етиленгліколь є токсичною речовиною. Під час вироблення його ресурсу цей показник збільшується. Існують правила, як утилізувати відходи антифризів на основі етиленгліколю. Їм приписують різні негативні властивості. Тому необхідно звертатися до спеціальної організації, яка виконає утилізацію правильно.

Важливо також враховувати спінюваність антифризів. Для коштів вітчизняного виробництва цей показник становить 30 см³, а для імпортних – 150 см³. Змочуваність у антифризів у 2 рази більша, ніж у води. Тому вони здатні просочуватися навіть у дуже тонкі тріщини. Цим пояснюється їхня здатність витікати назовні навіть за наявності мікротріщин.

Огляд популярних марок

У нашій країні застосовують різні марки антифризу на основі етиленгліколю. До найпопулярніших відносяться "Фелікс", "Аляска", "Сінтек", Long Life, Nord. Вони характеризуються оптимальним співвідношенням ціни та якості.

Представлені антифризи призначені для серйозних умов нашого клімату. Також розроблена лінійка засобів дозволяє водієві підібрати необхідний засіб для двигуна свого автомобіля. Представлені засоби ефективно протистоять утворенню корозії, а також забезпечують хороші властивості радіатора, що охолоджують.

Популярні сьогодні в нашій країні продукти ефективно захищають системи двигуна від утворення відкладень, особливо у водяному насосі, моторному відсіку та каналах, що підводять.

Як теплоносій в опаленні використовується найчастіше вода, проте іноді застосовують і антифриз. Навіщо необхідно його використання та як вибрати антифриз для систем опалення ми розглянемо нижче.

Універсальним теплоносієм для систем опалення тривалий час вважалася лише вода. Цьому сприяли її фізико-хімічні властивості, у тому числі питома теплоємність, що дорівнює 4,169 кДж/кг.

Існує кілька факторів, які обмежують використання води як універсального теплоносія:

Температура переходу речовини з рідкого стану до твердого, яка для води досить висока (0 °С);
При замерзанні об'єм води збільшується в середньому на 10 %, що призводить до пошкоджень мереж, в яких вода замерзає.

Тому для вирішення певних завдань необхідно використовувати теплоносія з більш гнучкими властивостями. Оптимальна та ефективна робота може бути забезпечена тим, що використовується як теплоносій замість води антифриз для

Тут йдеться не про такі рідини, як автомобільний тосол, етиловий спирт чи трансформаторне масло. Для опалювальних мереж підходить найкраще саме антифриз.

У цьому випадку головна вимога до теплоносія – безпека з погляду займистості чи горючості. Також існують певні обмеження щодо нормативів для житлових приміщень або хімічної активності при реагуванні з металами.

Типи антифризів для опалення

Антифриз для опалення створений на основі водних розчинів етиленгліколю та пропіленгліколю. Ці з'єднання в чистому вигляді є досить агресивними середовищами для опалювальних систем. Однак існують спеціальні присадки для захисту від корозії, появи піни, накипу, пошкодження окремих елементів сітки та арматури.

Ці присадки значно збільшують термічну стійкість, що забезпечується в діапазонах температур від – 70 до + 110 °С. Відзначається відсутність термічної деструкції навіть за температури + 165 - + 175 °С.

Антифриз у системі опалення нормально реагує на матеріали, що застосовуються в опалювальних мережах:

гума;
еластоміри;
пластик.

Етиленгліколеві антифризи

Вітчизняні антифризи для систем опалення, широко представлені на ринку, створені на основі етиленгліколю.

Вони виготовляються у таких варіантах виконання:

температура замерзання – 30 °С;
температура замерзання – 65 °С.

Заповнення опалення антифризом починається з приготування розчину. Для цього його потрібно своїми руками розбавити водою. Ціна етиленгліколю невисока, тому антифриз на його основі зазвичай не дуже дорогий.

Істотний недолік етиленгліколю - висока токсичність як при попаданні на тіло, так і при вдиханні випаровування. Смертельна доза цієї речовини становить 250 мл.

Цей недолік обмежує використання антифризів на основі етиленгліколю у двоконтурних мережах теплопостачання, в яких теплоносій може потрапити до контуру для гарячої води. Тому застосування таких антифризів обмежується лише одноконтурними системами опалення.

Важливо! З метою безпеки антифриз на основі етиленгліколю забарвлюється у червоний колір. Так легше виявити його витік.

Пропіленгліколеві антифризи

Наприкінці минулого століття на ринки західних країн надійшли нетоксичні антифризи, які виготовлялися на основі пропіленгліколю. Перевага цих антифризів – повна нешкідливість.Ця якість є найважливішою для двоконтурних систем теплопостачання. Ці антифризи також з'явилися на нашому ринку. Інструкція дозволяє їх використовувати за температури до – 35 °С.

Важливо! Для ідентифікації антифризів із пропіленгліколю його забарвлюють у зелений колір.

Пропіленгліколь є затвердженою харчовою добавкою Е1520, яка часто зустрічається в кондитерських виробах як агент, який сприяє пом'якшенню, утримуванню вологи та дисперсії речовини.

Триетиленгліколеві антифризи

При високих робочих температурах (до 180 С) застосовують антифризи на основі триетиленгліколю. Ця речовина має найвищі показники температурної стабільності. Однак такі теплоносія не є продукцією для широкого використання. Зазвичай триетиленгліколеві антифризи використовуються у спеціальних системах опалення, в яких радіатори опалення антифризу також розраховані на високі температури.

Склад та властивості антифризів

Перед тим, як закачати антифриз у систему опалення, необхідно ознайомитися з інформацією про теплотехнічні властивості розчинів етиленгліколевих антифризів.

Основними складовими компонентами таких розчинів є етиленгліколь та вода (близько 95 %). Інші елементи цих рідин складають різні присадки.

Співвідношення етиленгліколю та води між собою визначають фізико-хімічні характеристики антифризу:

температуру замерзання;
температуру кипіння;
в'язкість;
теплопровідність;
теплоємність;
об'ємне розширення.

Індивідуальні характеристики кожного типу антифризу визначає пакет присадок.

Саме від цих компонентів залежать такі характеристики, як:

антикорозійність;
антикавітаційність;
термін роботи;
ціна.

Головне завдання присадок під час використання антифризів – захист металів від корозії. Дослідження показали, що присадки значно зменшують корозію внутрішніх стінок (до 100 разів).

Шар іржі на внутрішніх стінках трубопроводів та опалювальних приладів має погану теплопровідність (в 50 разів менше, ніж сталь), стаючи таким чином ізолятором тепла. До

ромі цього за рахунок корозії звужується внутрішній просвіт трубопроводів. Через це збільшується гідродинамічний опір, і швидкість руху теплоносія трубопроводами знижується. Це підвищує енергетичні витрати.

Частинки іржі в теплоносії призводять до розгерметизації підшипників циркуляційних насосів, засмічують теплообмінні канали, елементи опалювальних котлів, викликають до протікання та пошкодження цілих елементів опалювальних систем.

Важливо! Використання присадок захищає метали опалювальних мереж від корозійних пошкоджень та збільшує термін служби цих елементів на 10 – 15 років.

Застосування розчинів антифризів на основі етиленгліколю або пропіленгліколю без присадок призводить до більших втрат в економічному плані, ніж вартість пакета присадок.

Продаються такі речовини або в готовому для використання вигляді, або в концентрованому вигляді. У концентраті антифризу міститься лише головний компонент теплоносія – етиленгліколь чи пропіленгліколь. Звичайна пропорція розведення концентратів для нашого клімату – одну об'ємну частину концентрату беруться дві об'ємні частини води.

Готові для використання антифризи містять воду і є 45% розчинами концентрованого базового компонента. Вони розраховані застосування при температурі до - 30°С;
Перед тим як заповнити антифризом систему опалення концентрат найкраще розвести дистильованою або фільтрованою та відстояною водою;
Безпечна концентрація етиленгліколю у воді – до 1 г/л. У такій концентрації він не завдає шкоди навколишньому середовищу;
Разом з цим необхідно звернути увагу на той факт, що антифриз характеризується меншим коефіцієнтом поверхневого натягу (порівняно з водою). Це призводить до того, що теплоносій на його основі має велику плинність і легше проникає в пори та тріщини;
У середовищі етиленгліколю гума набухає повільніше, ніж у воді. Тому при заміні теплоносія з води на антифриз у старих мережах можуть з'явитися протікання.

Важливо! У системах опалення, в яких заливається антифриз, не можна використовувати оцинковані елементи. При температурі вище +75°С шар цинкового покриття відшаровується від металу. Після цього він осідатиме всередині опалювального котла, при цьому антикорозійні характеристики антифризу значно знижуються. Тому радіатори опалення під антифриз не повинні бути оцинкованими.

Термін експлуатації

Термін експлуатації теплоносія на основі антифризу залежить від режиму експлуатації. Не рекомендується використовувати такі розчини при температурі близької до кипіння (105 - 120 ° С).

При місцевому нагріванні до температури вище + 175 °С відбувається термічне розкладання компонентів антифризу (насамперед етиленгліколю). Внаслідок цього утворюватиметься нагар на елементах нагріву, виділятимуться газоподібні продукти розпаду та руйнуватимуться антикорозійні присадки.

Перш ніж заповнити систему опалення антифризом, необхідно забезпечити належну циркуляцію теплоносія. Крім цього необхідно дотриматися правильного розміщення нагрівальних елементів, щоб теплоносій не перегрівався і внаслідок цього не пригорів.

На практиці в мережах необхідно здійснювати розрахунки теплообмінних процесів з метою визначення ефективності для конкретного теплоносія, а також здійснювати необхідну циркуляцію теплових потоків.

Такі розрахунки робляться з урахуванням табличних даних для коефіцієнтів, які входять у рівняння подоби:

число Рейнольдса;
число Прандтля.

Важливим критерієм ефективності використання антифризів як теплоносій є дотримання герметичності опалювальної системи. Головний компонент таких розчинів – етиленгліколь, що окислюється на повітрі. При підвищенні температури цей процес прискорюється приблизно вдвічі з підвищенням температури кожні 10 °С.

При окисненні етиленгліколю утворюються гліколати. Ці сполуки руйнують хімічну структуру присадок і призводять до окислення стін трубопроводів мереж і корозії. Тому необхідно в опалювальних мережах використовувати герметичні закриті розширювальні бачки.

Температура замерзання

При експлуатації антифризу необхідно визначити оптимальне співвідношення концентрації основного розведення компонента.

Якщо концентрація етиленгліколю буде високою, це призводить до наступних наслідків:

підвищується вартість;
збільшується динамічна в'язкість рідини;
знижується ефективність теплопередачі;

Тому важливо визначити, як відбувається замерзання водно-етиленгліколевого розчину. Цей процес відбувається у кілька етапів. Для води цей процес проходить в один етап (рідина – лід).

Антифриз замерзає не відразу. Спочатку у ньому утворюються кристали, які вільно переміщуються усередині рідини. Зі зниженням температури вміст кристалів збільшується і, нарешті, ця суміш повністю твердне. Причому замерзання розчин розширюється незначно.

Відео розповідає про те, як вибрати антифриз:

Висновки

Антифриз для системи опалення використовувати має сенс, коли дійсно є ймовірність того, що вода всередині мережі може замерзнути. При цьому слід визначати оптимальну концентрацію розчину для ефективної роботи всієї опалювальної системи та брати до уваги вимоги техніки безпеки.

Охолоджувальні рідини

У процесі згоряння палива виділяється велика кількість теплоти, частина якої не перетворюється на механічну енергію. Цей надлишок погіршує наповнення циліндрів горючою сумішшю, підвищує механічні втрати, збільшує ймовірність виникнення калільного запалення та детонації від деталей двигуна. У зв'язку з цим у конструкції двигуна передбачена система охолодження, а циркулююча по ній охолоджувальна рідина переносить поглинене в сорочці циліндрів двигуна тепло теплообмінник (радіатор), де відбувається розсіювання теплової енергії або вона йде на прогрів салону кузова при низьких температурах.

Ефективність і надійність роботи системи охолодження двигуна значною мірою залежать від якості застосовуваної рідини, що охолоджує. Таким чином, охолодні рідини повинні задовольняти наступним вимогам:

Володіти високою теплоємністю, теплопровідністю та певною в'язкістю;

Мати високу температуру кипіння та низьку температуру замерзання;

Не утворювати відкладень на стінах, що омиваються, і не забруднювати систему охолодження;

Не викликати корозії металевих деталей та не руйнувати гумові деталі;

Мати хорошу хімічну та фізичну стабільність при експлуатації та зберіганні;

Не викликати поломок деталей системи охолодження під час застигання, можливо менше змінювати об'єм при нагріванні і не спінюватися при попаданні нафтопродуктів;

Не мати токсичності і не підвищувати пожежну небезпеку;

Бути дешевою та недефіцитною.

Найбільшою мірою цим вимогам відповідають вода та водні розчини деяких речовин. Вода має ряд позитивних властивостей: доступність, високу теплоємність (4,19 кДж/(кг·ºС)), пожежну безпеку, нетоксичність, хорошу прокачування при позитивних температурах (кінематична в'язкість ν 20ºС = 1 мм 2 /с). Негативні властивості води: замерзає при негативних температурах (збільшуючись в обсязі приблизно на 10%, що веде до створення тиску 200-250 МПа, внаслідок чого можуть утворитися тріщини на стінках сорочки охолодження двигуна, вийти з ладу радіатор, система опалення та ін.), і закипає при температурі вище за 100 ºС; при досить твердій воді утворюється накип; має корозійну активність. Органічні домішки, у тому числі нафтопродукти, потрапляючи з водою в систему охолодження, утворюють шлами, які забруднюють канали та погіршують відведення тепла. Ці недоліки обмежують застосування води як охолоджувальну рідину.

У зв'язку з цим воду застосовують у весняно-осінній період експлуатації на вантажних автомобілях, а в тих кліматичних зонах, де не буває низьких температур або автомобілі експлуатуються тільки в літній період, вода може використовуватися в системах охолодження та легкових автомобілів. У цьому випадку важливо знати її властивості, щоб уникнути небажаних наслідків експлуатації двигунів на воді.

В першу чергу це відноситься до накипу - твердих і міцних відкладень на гарячих стінках систем охолодження, що утворюються в результаті осідання на стінках бікарбонатів, сульфатів і хлоридів кальцію і магнію, що містяться у воді (теплопровідність накипу приблизно в 100 разів менше теплопровідності сталі). Як наслідок – порушення теплового режиму роботи двигуна, збільшення витрати палива та олії (при товщині накипу 1,5–2 мм витрата палива зростає на 8–10 %).

Концентрація цих солей та їх якісна характеристика описуються показником "загальна жорсткість" води (таблиця 3.1).

Таблиця 3.1 – Класифікація води та режим технічного обслуговування системи охолодження двигунів

Клас води	Походження води	Група жорсткості	Загальна жорсткість, мг-екв/л	Вплив на накипівтворення
Атмос-ферна	Дощова, снігова	Дуже м'яка	До 1,5	Накипу не утворює
Поверхностна	Річкова, озерна, північні водойми Центральні та південні райони	Дуже м'яка М'яка Середня жорсткість	До 1,5 1,5-3 1,5-3 3-6	Накип майже не утворює Утворює накип. Необхідно не рідше 2 разів на рік видаляти накип
Грунтова	Джерельна, колодязна, артезіанська	Жорстка та дуже жорстка	6–12 і більше	Швидко відкладається значний накип. Не рекомендується застосовувати воду без попереднього пом'якшення

Загальна жорсткість води є сумою карбонатної (тимчасової) та некарбонатної (головним чином, сульфатної) жорсткості. Одиниця жорсткості – 1 мг-екв/л солей, що відповідає 20,04 мг іону кальцію чи 12,16 мг іону магнію у 1 літрі води. Жорсткість води орієнтовно може бути визначена без спеціального обладнання з піноутворення при намилювання рук милом: у м'якій воді піна стійка, а в твердій воді піна швидко гасне і на руках залишається сальний осад.

Для запобігання утворенню накипу в систему охолодження вводять антинакипіни або перед заливкою пом'якшують воду (таблиця 3.2). Якщо накип таки утворився, його слід видаляти такими складами:

Розчин 0,6 кг технічної молочної кислоти 10 л/води;

Розчин суміші фосфорної кислоти (1 кг) та хромового ангідриду (0,5 кг у 10 л води).

Час обробки 0,5-1 год.

Перед обробкою необхідно видалити термостат, залити склад у систему охолодження. Після закінчення рекомендованого терміну запустити двигун і дати попрацювати 15-20 хв, після чого видалити склад і систему двічі-тричі промити водою. Остання промивка краще зробити гарячим розчином хромпіку (0,5–1 %) для створення антикорозійної захисної плівки на поверхні системи охолодження.

Таблиця 3.2 – Способи попередження утворення накипу

Операція	Реактиви та їх дія	Порядок застосування
Введення антина-кипінів	Хромпік К 2 Сr 2 Про 7 або нітрат амонію NН 4 NО 3 переводить солі накипу в розчинний стан	Готують концентрат 100 г реактиву на 1 л води. На 1 л середньожорсткої води беруть 30-50 мл концентрату, для твердої 100-130 мл. При помутнінні води в системі охолодження змінюють воду
Пом'якшення води	Гексамет (NаРО 3) 6 утримує солі накипу у зваженому стані	Додають у середньожорстку воду 0,2, а жорстку – 0,3 г/л. Періодично видаляють відстій через краніки.
Перегонка	Всі розчинні солі залишаються в перегінному кубі	Отримують воду без солей жорсткості (дистильовану)
Кип'ятіння	Солі карбонатної і частково сульфатної жорсткості випадають в осад	Воду кип'ятять 20-30 хв, відстоюють та фільтрують від осаду
Обробка хімічними реагентами	Кальцинована сода Nа 2 3 - 53 мг/л на одну одиницю жорсткості	Теплу воду перемішують із реактивом 20–30 хв, відстоюють та фільтрують від осаду

За певних умов експлуатації автомобілів: високої температури навколишнього повітря, буксирування причепа, руху по бездоріжжю на знижених передачах і т. д. - рідина, що охолоджує, може нагрітися до температури кипіння. Ефективність охолодження у разі різко падає, двигун перегрівається, можливий вихід його з ладу. Для усунення цього необхідно застосовувати охолоджувальну рідину з підвищеною температурою кипіння та герметизувати систему охолодження.

Системи охолодження сучасних двигунів герметичні, і рідина в них знаходиться під невеликим тиском зазвичай близько 0,05 МПа, яке підтримується клапаном в пробці радіатора. У нових моделях автомобілів тиск у системі охолодження ще вищий (0,12 МПа) та підтримується клапаном у розширювальному бачку. При тиску 0,05 МПа вода кипить при 112 ºС, а за 0,12 МПа – при 124 ºС.

Всі ці недоліки зумовлюють необхідність введення у воду відповідних добавок для забезпечення сталої роботи системи охолодження.

В даний час в системах охолодження широко застосовують низькозамерзні охолоджувальні рідини - антифризи, які є сумішшю етиленгліколю (двохатомного технічного спирту, що кипить при 197 ºС і кристалізується при температурі -11,5 ºС) з дистильованою водою. Ця суміш залежно від взаємної концентрації компонентів має температуру замерзання від 0 до –75 ºС.

На відміну від води при замерзанні антифризи не розширюються і не утворюють суцільної твердої маси. Утворюється пухка маса кристалів води серед етиленгліколю. Зазвичай така маса не призводить до розморожування блоку та не перешкоджає запуску двигуна. Антифриз після пуску двигуна досить швидко перетворюється на рідкий стан. Однак прогрівання обігрівача салону не може, тому необхідно підтримувати таку концентрацію антифризу, щоб він не замерзав до температури порядку –40 ºС.

Антифризам також притаманні деякі недоліки. Так, їх теплопровідність та теплоємність нижчі, ніж у води, що дещо знижує ефективність систем охолодження. При нагріванні антифризи збільшують об'єм, через що в системі охолодження встановлюється розширювальний бачок, а щоб запобігти викиду суміші, її не доливають в систему охолодження на 6-8% від загального обсягу. Етиленгліколь корозійно агресивний по відношенню до металів, тому в антифризи при виготовленні додають антикорозійні присадки: декстрин - вуглевод типу крохмалю (1 г на літр), що оберігає від руйнування свинцево-олов'янистий припій, алюміній і мідь, і динатрій фос ,5 г на літр), що захищає чорні метали, мідь та латунь. Іноді у прості антифризи вводять молібденовий натрій (7,5-8 г на літр), що запобігає корозії цинкових та хромових покриттів на деталях системи охолодження. При цьому в позначенні антифризу є буква М. Для гасіння піни додають також спеціальні протипінні присадки. Загальний вміст присадок становить 3-5%.

Температура кипіння антифризу досить висока і коливається в межах 120–132 ºС (таблиця 3.3). Тому в герметичній системі охолодження сучасного автомобіля за нормальних умов експлуатації (без перегріву двигуна) втрати антифризу відбуваються переважно через витоку (мікрощілини в радіаторі, ослаблене кріплення хомутів на шлангах та ін. несправності). Поповнювати рівень антифризу в системі охолодження водою, тобто змінювати концентрацію етиленгліколю в суміші небажано, оскільки це, крім зниження температури замерзання, може призвести до руйнування деталей і вузлів двигуна та системи охолодження.

Таблиця 3.3 – Характеристика водно-етиленгліколевої рідини, що охолоджує

У таблиці 3.4 наведено основні характеристики антифризів, що випускаються нашій країні. Старі антифризи за ГОСТ 159–52 не повністю відповідали вимогам, що висуваються сучасними автомобілями (за антикорозійними властивостями, агресивністю до гуми та ін.), і це зажадало створення нового покоління антифризів, які відомі під назвою "Тосол" та "Ліна" ". Усі рідини регламентуються ГОСТ 28084-89 та технічними умовами.

Найбільш широко на автомобілях застосовується антифриз Тосол А-40 (з 1985 - Тосол А-40М). Оскільки легкові автомобілі рідко експлуатуються при температурі нижче –40 ºС, тосол А-65 використовується мало.

Концентрати як робочі рідини не застосовуються і призначені для отримання товарних рідин марок 65 і 40 шляхом розведення їх водою.

Встановлено, що термін служби Тосол А-40 – два роки, а термін служби Тосол А-40М може бути збільшений до трьох років. Як правило, до трьох років експлуатації автомобілів, або 60 тис. км. пробігу, в системі охолодження немає вогнищ корозії. При більш тривалих термінах експлуатації деяких деталях системи охолодження починають з'являтися осередки корозії, насамперед на крильчатке водяного насоса, т. е. на чавуні.

Кородирують також деталі з алюмінію, припій у радіаторі, латунні трубки радіатора та корпус термостата, а викликано це тим, що антифриз у процесі експлуатації змінює свої характеристики: знижується запас лужності, збільшується схильність до піноутворення, зростає агресивність до гуми та збільшується здатність викликати корозію металів . Інтенсивність зміни характеристик антифризу залежить від середньої робочої температури двигуна. У південних районах, де ці температури зазвичай вищі, антифриз старіє інтенсивніше. У північних районах країни антифриз може й понад 3 років.

Трирічний термін служби Тосол А-40М гарантується лише за підтримки протягом цього часу необхідної щільності антифризу – не менше 1075 кг/м 3 . Якщо щільність нижче, додають концентрати Тосол АМ відповідно до таблиці 3.5. Додавання більше 1 л нового концентрату підвищує термін служби антифризу приблизно на рік.

Охолоджуюча рідина Лена-40 за своїми властивостями близька до Тосола А-40М, але менше кородує чавунні та алюмінієві деталі.

Оскільки антифризи різняться за рецептурою, змішувати різні марки не слід.

Необхідно також стежити за тим, щоб в етиленгліколеві рідини не потрапляли бензин та інші нафтопродукти, оскільки це спінює і викидає рідину через пробку радіатора.

Етиленгліколь - сильна харчова отрута, тому після контакту з ним необхідно ретельно вимити руки з милом (потрапила всередину рідина викликає важкі ураження нирок і нервової системи).

Таблиця 3.4 – Основні показники антифризів

Показник	Тосоли (ТУ 6-02-751-86)	Олена (ТУ 113-07-02-88)
АМ	А-40М	А-65М	ОЖ-К	ОЖ-40	ОЖ-65
Зовнішній вигляд	Блакитна рідина	Червона рідина	Жовто-зелена рідина
	1120–1140	1075–1085	1085–	1120–1150	1075–1085	1085–
	–35 *	–40	–65	–35 *	–40	–65

Спінюваність: об'єм піни, см 3 не більше
Стійкість піни, з, не більше
Резерв лужності, см 3 не вище
Корозійні втрати металів при випробуваннях на пластині, мг/см 2 не більше: міді припою алюмінію чавуну
	– – –	1,9 4,3 56,5	2,5 6,2 96,3	– – –	1,9 4,3	2,5 6,2
	6–7	3–3,5	3,5–4		3–3,5	3,5–4
* Температура кристалізації вказана для концентрату, розведеного дистильованою водою у співвідношенні 1:1.

Продовження таблиці 3.4

Показник	ОЖ-25 ПГ (ТУ 6-01-17-30-85)	Антифризи (ГОСТ 159-52)
Концентрат
Зовнішній вигляд	Жовто-зелена рідина	Світло-жовта трохи каламутна рідина	Помаранчева трохи каламутна рідина
Щільність при 20 ºС, кг/м 3 не більше	1040–1055	1110–1116	1067–1072	1085–1090
Температура замерзання, ºС, не вище	–25	–11,5	–40	–65
Температура кипіння, ºС, не нижче		–
В'язкість кінематична, мм 2 /с, при температурі: 50 ºС 20 ºС -30 ºС	1,6 4,2	– – –	1,9 4,4	2,2 5,2
Склад, %: етиленгліколь вода присадки (понад 100%)		6–8	3,5–4,5	4–4,5

Таблиця 3.5- З способи відновлення оптимальної щільності антифризу

Щільність при 20 ºС, г/см 3	Масова частка тосолу, %		Щільність при 20 ºС, г/см 3	Масова частка тосолу, %	Кількість концентрату, що додається, 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
Примітка –Перед додаванням концентрату в систему охолодження слід злити таку ж кількість старого антифризу.

Зарубіжні виробники (Addinol Froostox, Antifreeze, Afrostin) випускають низькозамерзаючі рідини, близькі за складом до Тосола і Льоні, але більш довговічні (до трьох років). Це досягається за рахунок того, що для приготування антифризів використовують водні розчини спиртів, гліколей, гліцерину та деяких неорганічних солей із введенням комплексу присадок:

Уповільнювачі корозії – силікати, нітрати, нітрити, сполуки молібдену, похідні бензотіазолу;

Буфери – борати;

Антипінні присадки – силікони.

Склад охолоджуючих рідин можна визначити за щільністю за допомогою ареометра або гідрометра, який має здвоєну шкалу, що показує вміст етиленгліколю у відсотках і температуру кристалізації.

Вплив концентрації етиленгліколю в рідині на її щільність та температуру замерзання показано у таблиці 3.6.

Таблиця 3.6 – Характеристики низькозамерзаючих охолоджуючих рідин

	Щільність суміші, г/см 3	Температура замерзання, ºС	Концентрація етиленгліколю, %	Щільність суміші, г/см 3	Температура замерзання, 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

Усі значення даної таблиці наведено до 20 ºС, тому якщо спостерігається відхилення від даної температури, то виміряну щільність призводять до +20 ºС, використовуючи формулу

ρ 20 = ρ t + γ( t – 20),

де ρ 20 - щільність антифризу, наведена до +20 ºС, г/см 3 ;

ρ t – густина антифризу при температурі вимірювання, г/см 3 ;

γ – температурна поправка густини етиленгліколю, г/см 3 ·ºС;

γ = 0,000525 г/см 3 ·ºС;

t- Температура антифризу в момент вимірювання, ºС.

Щільність рідини в процесі експлуатації автомобіля коливається як у більшу, так і меншу сторону, тому рідину необхідно коригувати шляхом додавання етиленгліколю (Х е) або дистильованої води (Х ст), використовуючи формули:

Х е = (В пр - В н) V/ В н;

Х в = (Е пр - Е н) V/ Е н,

де У пр - вміст води в антифризі, що перевіряється, %;

V- Об'єм суміші, що піддається перевірці, л.

Гальмівні рідини

Гальмівні рідини служать передачі енергії до виконавчих механізмів в гідроприводі гальмівної системи автомобілів.

Робочий тиск у гідроприводі гальм досягає 10 МПа та більше. Розвивається тиск передається на поршні гальмівних циліндрів, викликати корозію металевих деталей. Але найбільшу небезпеку для роботи гальм є температура: коли гальмівна рідина досягне точки кипіння, в ній можуть утворитися парові пробки. При цьому гальмівний привід стає податливим (педаль провалюється) і ефективність роботи гальм різко знижується, що має особливе значення для гальмівних дискових механізмів і швидкісних автомобілів.

Основний недолік гальмівних рідин, що використовуються в даний час - гігроскопічність. Встановлено, що протягом року рідина в гальмівній системі вбирає 2–3 % води, у результаті температура кипіння знижується на 30–50 °З. Тому автомобільні фірми рекомендують обов'язково міняти гальмівну рідину раз на два роки.

Надійна робота гальмівної системи – необхідна умова безпечної експлуатації автомобіля, а гальмівна рідина як її функціональний елемент має відповідати низці технічних вимог. Найважливіші їх розглянуті нижче.

Основні властивості

Температура кипіння.Це найважливіший показник, що характеризує гранично допустиму робочу температуру гідроприводу гальм. Температура кипіння в процесі експлуатації знижується через високу гігроскопічність, тому поряд з температурою кипіння "сухої" гальмівної рідини визначають температуру кипіння "зволоженої" рідини, що містить 3,5% води.

Температура кипіння "зволоженої" рідини побічно характеризує температуру, при якій рідина "закипатиме" через 1,5-2 роки її роботи в гідроприводі гальм автомобіля. Для надійної роботи гальм необхідно, щоб вона була вищою за робочу температуру рідини в гальмівній системі.

З досвіду експлуатації випливає, що температура рідини у гідроприводі гальм вантажних автомобілів зазвичай не перевищує 100 ºС. В умовах інтенсивного гальмування температура може досягати 120 С і більше.

У легкових автомобілях з дисковими гальмами температура рідини під час руху:

магістральними автострадами – до 60–70 ºС;

У міських умовах – до 80–100 ºС;

При високих швидкостях руху, температурах повітря та при інтенсивних гальмуваннях – до 150 ºС;

У деяких випадках (спецмашини, спортивні автомобілі тощо) температура рідини може перевищувати зазначені значення.

Слід зазначити, що початок утворення парової фази гальмівних рідин при нагріванні, а отже, і парових пробок у гідроприводі гальм відбувається при температурі на 20–25 ºС нижче за температуру кипіння рідини. Ця обставина береться до уваги при встановленні показників якості гальмівних рідин.

Згідно з вимогами міжнародних стандартів температура кипіння "сухої" та "зволоженої" гальмівної рідини повинна мати значення відповідно не менше 205 і 140 ºС для автомобілів за звичайних умов їх експлуатації та не менше 230 і 155 ºС – для автомобілів, що експлуатуються на режимах з підвищеними швидкостями або з частими та інтенсивними гальмуваннями. Слід мати на увазі, що на автомобілі, який зупинився після інтенсивних гальмування, температура рідини може деякий час підвищуватися за рахунок теплоти гальмівних колодок через припинення охолодження зустрічним потоком повітря.

В'язкісно-температурні властивості та стабільність.Процес гальмування зазвичай триває кілька секунд, а екстрених умовах – частки секунди. Тому необхідно, щоб сила, що додається водієм до педалі гальма, за допомогою робочої рідини швидко передавалася на колісні гальма. Ця умова забезпечується плинністю рідини та визначається максимально допустимою в'язкістю при температурі –40 ºС: не більше 1500 мм2/с для рідин загального призначення та не більше 1800 мм2/с – для високотемпературних рідин. Рідина для півночі повинна мати в'язкість не більше 1500 мм 2 /с при –55 ºС.

Найбільш чутливі до зміни в'язкості рідини гальмівні механізми, оснащені антиблокувальною системою гальм (АБС), та гальма автомобілів з автоматичною трансмісією.

Таким чином, гальмівні рідини в інтервалі робочих температур від –50 до 150 ºС повинні зберігати вихідні показники, тобто протистояти окисленню та розшаруванню при зберіганні та застосуванні, утворенню опадів та відкладень на деталях гідроприводу гальм.

Антикорозійні властивості.У гідроприводі гальм деталі різних металів з'єднуються між собою, що створює умови для протікання електрохімічної корозії. Для запобігання корозії рідини повинні містити інгібітори, що захищають сталь, чавун, білу бляху, алюміній, латунь, мідь від корозії.

Ефективність інгібіторів корозії оцінюється за зміною маси та станом поверхні пластин із зазначених металів після їх витримування в гальмівній рідині, що містить 3,5 % води, протягом 120 год при 100 ºС.

Сумісність із гумовими матеріалами.Для забезпечення герметичності гідросистеми на поршні та циліндри ставлять гумові ущільнювальні манжети. Необхідне ущільнення забезпечується, коли під впливом гальмівної рідини манжети дещо набухають і їх кромки ущільнювача щільно прилягають до стінок циліндра. При цьому неприпустимо як занадто сильне набухання манжет, так як може відбутися їх руйнування при переміщенні поршнів, так і усадка манжет, щоб не допустити витоку рідини з системи. Випробування набухання гуми здійснюється при витримуванні манжет або зразків гуми рідини при 70 і 120 ºС. Потім визначається зміна обсягу, твердості та діаметру манжет.

Змащувальні властивості.Вплив рідини на зношування робочих поверхонь гальмівних поршнів, циліндрів, манжетних ущільнень визначається її змащувальними властивостями, які перевіряються при стендових випробуваннях, що імітують роботу гідроприводу гальм у важких умовах експлуатації.

Етиленгліколь: склад та властивості

Етиленгліколь- Це рідина, яка не має кольору, але дуже токсична. Має хорошу здатність поєднуватися з різними іншими компонентами. Наприклад, разом із водою етиленгліколь в антифризі дуже добре захищає металеві деталі від корозії, впливу зовнішніх сил, перешкоджає замерзанню води.