Ничто не бывает стопроцентно эффективным. Это можно отнести, пожалуй, к любому явлению в технике. Специально для оценки эффективности работы того или иного узла или агрегата введено понятие коэффициента полезного действия, который, как все знают, всегда ниже единицы. Насколько же велик КПД автомобильного двигателя?
Чтобы немного разобраться в этом вопросе, вспомним принцип его работы. Топливо смешивается с воздухом в пропорции приблизительно 1:15 и подается в рабочий цилиндр двигателя.
Далее эта смесь сжимается поршнем, воспламеняется от искры и сгорает, передавая газам в цилиндре некоторое количество теплоты. Последняя в свою очередь, совершает работу расширения газов, идущую на толкание поршня и приведение в движение автомобиля. Но, как уже было сказано в начале, ничто не совершенно. Поэтому большая часть теплоты все же безвозвратно теряется и, прямо говоря, вылетает в трубу, то есть в атмосферу. Хорошо еще, если бы вся неиспользуемая теплота уходила в выпускной коллектор, так ведь нет, огромная порция тепла передается стенкам цилиндра и нагревает двигатель.
Разумеется, это непозволительно, потому как температура сгорания смеси в цилиндре достигает отметки в 2100-2300 градусов Цельсия. Если бы не было охлаждения двигателя, то детали в нем бы нагревались до температур, существенно превышающих температуру воспламенения масла. К тому же термическое расширение деталей повлекло бы увеличение тепловых зазоров до устрашающих размеров. Поэтому в большинстве автомобильных двигателей применяется охлаждающая жидкость, циркулирующая по системе охлаждения автомобиля. Что она из себя представляет?
Охлаждающие жидкости
Раньше для системы охлаждения использовали обыкновенную воду. Часто не очень даже очищенную. Однако прогресс движет автомобильных инженеров вперед, и вот уже много лет мы заливаем в систему охлаждения специальные жидкости, называемые антифризами. Обратите внимание: охлаждающая жидкость, антифриз и тосол — суть одно и тоже.
Названию своему они обязаны низкой температурой замерзания, что немаловажно для автомобилей, потому как они эксплуатируются в очень широком диапазоне температуры окружающей среды. Так каковы же современные требования к охлаждающим жидкостям (ОЖ), применяемым в автомобилях? Прежде всего, конечно, они должны иметь необходимую теплоемкость, обеспечивающую должный отвод теплоты от цилиндров двигателя. Следует заметить, что антифризы имеют более высокую теплоемкость и уже только из-за этого не следует заменять их водой в системе охлаждения вашего автомобиля. Потом, немаловажную роль играет температура замерзания. Современные антифризы при смеси с водой в определенных пропорциях замерзают при температуре не ниже минус 40 градусов Цельсия.
Характерной и полезной особенностью этих веществ является то, что при более низких температурах они не кристаллизуются, а превращаются в густую желеобразную массу (точнее смесь кристалликов воды в этиленгликоле), тем самым, предохраняя блок цилиндров и патрубки системы охлаждения от растрескивания и разрывов. Так же полезным свойством антифризов следует назвать и повышенную температуру кипения, что уменьшает испарение жидкости и предотвращает ее закипание. Это способствует увеличению периода работы двигателя без дозаправки охлаждающей жидкостью и перегрева.
Кроме того, охлаждающая жидкость несет в себе еще несколько полезных функций. Она защищает систему охлаждения от коррозии, кавитации, вредного воздействия нитритов и фосфатов, содержащихся в воде, накипи и отложения солей. Также она защищает от набухания резиновые элементы системы охлаждения и поддерживает их эластичность.
Все охлаждающие жидкости состоят из пропорциональной смеси воды и гликолей. В разных странах ОЖ окрашивается в разные цвета: в Германии он зеленый, во Франции желтый, и т.д. Связано это с тем чтобы отличить антифриз от других технологических жидкостей.
Для нашей страны традиционным цветом ОЖ является синий цвет, причем, произошло это в начале 70-х годов прошлого века, когда впервые у нас появился антифриз с торговой маркой тосол. В настоящее время современный российский тосол с торговой маркой «Торса», изготавливаемый по новой самой передовой технологии и удовлетворяющий европейским стандартам, также окрашен в синий цвет, который может изменяться от светло-голубого до темно-синего и даже зеленого. У некоторых автомобилистов по этому вопросу даже существует ошибочное мнение, что чем темнее тосол, тем он лучше, значит неразбавленный.
Следует помнить, что этиленгликоль при попадании в организм человека сильно ядовит. Если все же обнаружено попадание этого вещества внутрь организма, то следует немедленно произвести промывание желудка и кишечника и госпитализировать отравившегося.
Характерной особенностью общепринятых в России охлаждающих жидкостей является их повышенная по сравнению с водой проникающая возможность. То есть антифризы могут просачиваться в негерметичности там, где вода пройти не может. Это диктует более строгий контроль герметичности системы охлаждения.
Техническое обслуживание системы охлаждения
ТО заключается в регулярном контроле за уровнем охлаждающей жидкости в расширительном бачке, осмотре мест соединения жидкостных патрубков, слежении за температурным режимом двигателя. Следует особое внимание уделять проверке герметичности пробки радиатора (или расширительного бачка в случае, если радиатор не имеет заливного отверстия с пробкой). Также необходима регулярная замена охлаждающей жидкости и промывка системы. При утечке жидкости из системы и отсутствию ее в запасе, возможна доливка воды, желательно дистиллированной. При этом свойства охлаждающей жидкости ухудшаются, и следует определить и устранить причину утечки антифриза. Для двигателей автомобилей ВАЗ десятого семейства при отсутствии утечек и уменьшении уровня ОЖ, необходима только доливка дистиллированной воды, так это явление связано с испарением воды из состава антифриза.
Если двигатель имеет тенденцию к перегреву или, наоборот, переохлаждению, то нелишним будет проверить работу термостата. Можно это сделать как на ближайшем сервисе, так и самостоятельно, если ваши знания достаточны для проведения этой процедуры.
Другим выходом является посещение сервисных центров, но это гораздо дороже, чем обходиться своими силами. Хотя, необходимо заметить, что для новых автомобилей является обязательным прохождение процедур технического обслуживания на фирменных сервисных станциях. В противном случае велик шанс потерять гарантийные обязательства фирмы-производителя на ее продукцию.
Нюансы инжекторных двигателей
Владельцы автомобилей ВАЗ «десятого» семейства очень часто сталкиваются с такими явлениями, как постоянная потеря охлаждающей жидкости и изменение ее цвета с синего на желтый. Связано это с рядом причин не связанных с качеством охлаждающей жидкости.
В течение последних пяти лет на конвейере ВАЗа используется охлаждающая жидкость российского производства с торговой маркой «Торса». В качестве продукта сомневаться не приходится, ведь эта жидкость полностью отвечает требованиям европейских производителей и на парижской «Выставке международных товаров» была признана лучшей охлаждающей жидкостью, производимой в России. В настоящее время «Торса» экспортируется в Прибалтику, Болгарию, США и Францию. Тем не менее, несмотря на высокое качество «Торсы» проблема существует.
Связана она с температурным режимом работы вазовского двигателя. Датчик включения температуры электровентилятора срабатывает при достижении температуры около 105С. Учитывая, что температура кипения охлаждающей жидкости при давлении 101,3к/Па (760 мм рт. ст.) составляет 108С, и летом при движении на малой скорости или в пробках температура двигателя постоянно находится на предельном значении, становится понятным, что жидкость работает на верхнем крайнем уровне допустимой температуры. Отсюда проблемы — тосол меняет цвет («рыжеет»), кроме этого испаряется вода и уровень ОЖ в расширительном бачке падает. Как правило автомобилисты в таких случаях добавляют тосол А-40 и здесь происходит изменение качественного состава охлаждающей жидкости.
Обратите внимание — разные марки тосолов имеют свои рецептуры, поэтому добавка одного состава в другой изменяет соотношение компонентов. Причем, каких-то веществ может не хватать, других наоборот, окажется в избытке. Не исключена возможность вступления некоторых веществ в реакцию, продукты которой могут оказать на детали мотора вредное воздействие. Поэтому в систему охлаждения автомобилей ВАЗ целесообразно добавлять только тосол «Торса», который заливается на конвейере.
Рассмотрим это явление более подробно. Как известно тосол существует в трех формах — концентрат ОЖК, ОЖ-40 и ОЖ-65. Причем, цифры последних составов говорят о температурной применимости ОЖ, когда температура кристаллизации не выше 40 и 65оС, соответственно. При этом последний параметр зависит только от процентного содержания этиленгликоля. При испарении воды добавка ОЖ-40 в расширительный бачок теоретически превращает тосол в системе охлаждения в ОЖ-65, что в общем-то не целесообразно, ведь для российских условий «Руководство по эксплуатации автомобиля» рекомендует использовать ОЖ-40. Но самое интересное начинается дальше — увеличение концентрации этиленгликоля в ОЖ приводит к тому, что температура кристаллизации тосола начинает повышаться! Конечно, на практике такое маловероятно, тем не менее чистый этиленгликоль замерзает всего при 13 градусах мороза.
Это теория. Обратимся к практике. В редакции ВАЗ-21102 используется более года и пробег на данный момент составляет 42000 км. При этом на автомобиле были отмечены описанные выше явления — уровень тосола периодически падал и он поменял свой цвет от синего на желтый. Замеры плотности ОЖ показали, что плотность при этом изменилась от паспортных 1,08 гр/см3 (синий тосол) до 1, 009 гр/см3 (желтый тосол). При этом температура кристаллизации понизилась с минус 40 до минус 65оС.
Впрочем, рыжий тосол явление не совсем простое. Связано оно прежде всего с очень высокой температурой работающего двигателя. При этом значительно сокращается ресурс ингибитора коррозии и возникает опасное явление — в системе охлаждения двигателя появляется ржавчина, которая и меняет цвет тосола. Кроме этого и другие присадки терпят стихийное бедствие. Как поступить в подобной ситуации?
Специалисты рекомендуют только полную замену охлаждающей жидкости. Причем, перед заливкой свежего тосола для того чтобы остановить коррозию систему необходимо промыть специальной промывочной жидкостью, которую можно приобрести в автомагазинах. И не обращать внимание на то, что производитель рекомендует заменять ОЖ через 60 тыс. км пробега или три года. Столько тосол в вазовских моторах, к сожалению, не живет.
О. Бережной
Редакция благодарит самарскую фирму «Полипак-Синтез» — официального представителя компании «Булгар-Синтез», за помощь при подготовке материала.