shadow
Анализ свойств и качества охлаждающих жидкостей

Анализ свойств и качества охлаждающих жидкостей

Статьи по антифризу | 21

Как известно, при работе двигателя внутреннего сгорания значительная часть выделяемой тепловой энергии расходуется на нагревание деталей. Отводить избыточное тепло необходимо от камеры сгорания, клапанов, цилиндров двигателя, поршневой группы и т.д. По этой причине автомобильные двигатели нуждаются в эффективной системе охлаждения. Считается, что более половины всех факторов, определяющих ресурс двигателя, связаны с работой системы охлаждения. Надежность ее работы в первую очередь зависит от качества охлаждающей жидкости, циркулирующей в системе. С одной стороны, охлаждающая жидкость должна иметь высокую теплопроводность, не закипать и не вспениваться при рабочих температурах двигателя и не замерзать при низких температурах, с другой — не вызывать коррозию и разрушение конструкционных материалов, из которых изготовлены детали двигателя и системы охлаждения, не разъедать резиновых патрубков и не засорять систему накипью.

Долгое время в системе охлаждения двигателя широко использовали воду (да и сейчас еще используют в летний период). Абсолютная недефицитность, дешевизна, безвредность, пожарная безопасность, высокая удельная теплоемкость (4,2 кДж/кг °С) делают ее использование весьма привлекательным. Однако применение воды сопровождается и значительными трудностями. Вода дает накипь (несмотря на множество методов борьбы с ней) и шламы. Температура кипения воды (100°С) не всегда обеспечивает охлаждение современных форсированных двигателей. Замерзает при 0°С, при этом примерно на 10% увеличивается в объеме. Образовавшийся лед давит на стенки системы охлаждения с усилием 200 МПа (2000 кг/см2), что может привести к разрушению головки блока цилиндров и радиатора. По этой причине постепенно (сначала в зимнее время, а затем и всесезонно) воду вытеснили низкозамерзающие охлаждающие жидкости — антифризы. Одними из наиболее распространенных из них являются водногликолевые смеси. Они обеспечивают надежное охлаждение двигателя, полностью исключают возможность размораживания системы охлаждения при длительной стоянке в условиях низких температур. Смешивая, например, этиленгликоль с водой в разных соотношениях можно получать жидкости с температурой замерзания от 0°С до минус 70°С.

Использование низкозамерзающих гликолевых жидкостей в системе охлаждения имеет много преимуществ: низкая температура застывания, высокая температура кипения, хорошие вязкостные свойства, жидкость не горюча, имеет достаточно высокие теплоемкость и теплопроводность. При замерзании антифриза образуется рыхлая масса, объем которой увеличивается лишь на 0,2-0,3% от первоначального, поэтому система охлаждения не разрушается.

Основные недостатки:

  • антифриз ядовит и способен проникать в организм через кожу. Наиболее опасен, если его выпить (смертельная доза — 35 см3);
  • раствор коррозионноагресивен по отношению к материалам системы охлаждения (сталь, чугун, алюминий, медь, латунь, припой) поэтому в охлаждающей жидкости в обязательном порядке (!) должен присутствовать комплекс присадок —
    антикоррозионных, противопенных и стабилизирующих.

Плотность, температуры кипения и замерзания охлаждающей жидкости зависят от концентрации гликолевой основы в ней. Эти зависимости у разных жидкостей могут существенно отличаться друг от друга. Кроме того, на эффективность присадок, входящих в состав охлаждающих жидкостей, существенно влияет качество воды. Обычно для разбавления концентрата антифриза используют дистиллированную воду, конденсат или пресную воду общей жесткостью 6,0 моль/м3. Импортные охлаждающие жидкости иногда допускают использование водопроводной или природной воды с небольшим содержанием минеральных солей.

В последнее время весьма ужесточились (главным образом за рубежом) требования к составу присадок к охлаждающим жидкостям. Запрещено вводить в антифризы ингибиторы коррозии, содержащие нитриты, нитраты, амины, фосфаты, ограничивается концентрация силикатов, буры и хлоридов.

Как видим, современные охлаждающие жидкости — сложный продукт, требующий для его изготовления высококачественного сырья и достаточно сложной современной технологии. К сожалению, рынок Украины наряду с высококачественными охлаждающими жидкостями буквально наводнен подделками, которые подчас трудно распознать даже специалистам. «Черный рынок» научился придавать охлаждающим жидкостям нужный цвет (отечественные ОЖ — синий, импортные — бирюзовый, салатный, оранжевый, красный), регулировать плотность добавлением, например, поваренной соли и даже придавать необходимый привкус (этиленгликоль имеет сладковатый привкус), добавляя сахар.

Что же делать автовладельцам, чтобы быть уверенными в качестве приобретаемой охлаждающей жидкости? Не прибегать же каждый раз к услугам компетентных лабораторий. В первую очередь не нужно покупать антифриз в случайных, не заслуживающих доверия, торговых точках, а приобретать в специализированных автомагазинах или у известных диллеров, представляющих торговые марки известных производителей. Следует обращать внимание на оригинальность и защищенность тары — наличие логотипа фирмы производителя, защитные мембраны под крышкой флакона, фиксирующего кольца на пробке, качества этикеток и т.п. Покупать нужно ОЖ, рекомендуемую в инструкции по эксплуатации автомобиля. Концентрат ОЖ применять в системе охлаждения нельзя, его нужно разбавлять водой в соотношениях, указанных его изготовителем на этикетке.

Импортная техника, как правило, требует и импортные охлаждающие жидкости, соответствующие требованиям, указанным на этикетке. Например, ASTM D 3306 — для легковых автомобилей и легких грузовиков, ASTM D 4985 — для тяжелой техники, G 12 — для тяжелой техники или новой автотехники (без силикатов).

На протяжении ряда лет наша испытательная лаборатория нефтепродуктов, аккредитованная в системе УкрСЕПРО, регулярно отслеживает качества смазочных материалов и охлаждающих жидкостей различных известных торговых марок. Среди многообразия марок охлаждающих жидкостей, представленных на рынке Украины, обращает на себя внимание уверенное вхождение продукции финской торговой марки Neste Oils. Это происходит, с одной стороны, благодаря высокому качеству продукции, а с другой — средоточию реализации этой продукции в руках единственного диллера этой торговой марки в Украине — корпорации «Агро-Союз», что практически исключает подделку.

Анализ качества охлаждающих жидкостей Neste Oils позволяет рекомендовать к применению следующие ОЖ:

  1. Neste Jaahdytinneste (BS 6580/1992, Afnor R15-601, ASTM D 3306) — антифриз на основе этиленгликоля, который содержит добавки, противодействующие коррозии и пенообразованию. Разбавляется водопроводной водой. Превышает требования нового британского стандарта BS 6580/1992, Afnor R15-601, ASTM D 3306. Сохраняет свои рабочие качества в течение не менее 2 лет. Может использоваться как в карбюраторных, так и в дизельных двигателях.
  2. Neste Super Jaahdytinneste XLC (BS 6580/1992, ASTM D 3306/4340, ASTM D 4656/4985) — антифриз на основе этиленгликоля. По техническим характеристикам (противодействие коррозии, перенос тепла и срок использования) относится к высшему классу. Нe содержит соединений фосфатов, силикатов и нитритов. Рекомендуемый срок замены 0 каждые 5 лет. Neste Superjaahdytinneste XLC соответствует большинству стандартов для антифриза с длительным диапазоном замены, разработанных ведущими двигателестроительными фирмами.
  3. Neste Biojaahdytinneste (BS 6580/1992, ASTM D 3306, ASTM D 5216) — нетоксичная и экологически безопасная биоразлагаемая охлаждающая жидкость, обеспечивающая защиту чувствительных частей современных двигателей. При попадании в окружающую среду она распадается на безвредные компоненты, включаясь в естественный природный круговорот. Может использоваться круглый год во всех типах автомобилей. Ее рабочие свойства одинаково хороши как в закрытых, так и открытых системах охлаждения. Рекомендуемый срок замены — 2 года. Постоянное использование охлаждающей биожидкости Neste обеспечивает защиту от коррозии и кавитационной эрозии.

Указанные охлаждающие жидкости, как и импортные антифризы других известных фирм, не относятся к разряду дешевых. Однако их использование окупается гарантированным обеспечением надежности и долговечности работы двигателя.

Юрий Гулямов, заведующий кафедрой химической технологии топлива, руководитель испытательной лаборатории нефтепродуктов УГХТУ