shadow
Современные охлаждающие жидкости. Особености работы, состав и стандартизация

Современные охлаждающие жидкости. Особености работы, состав и стандартизация

41
Главная » Статьи по антифризу » Современные охлаждающие жидкости. Особености работы, состав и стандартизация

Современные антифризы представляют собой не только смесь гликолевой основы и воды. В их состав входит целый ряд специальных присадок и добавок, ведь охлаждающие жидкости, помимо защиты от замерзания, выполняют целый ряд дополнительных функций. Каких функций — об этом читайте в нашем материале. Обладают ли ими конкретные ОЖ разных марок, вы можете узнать, просмотрев соответствующие анкеты, заполненные продавцами или производителями данных продуктов.

При работе в двигателях создаются очень высокие поверхностные температуры (летом этот эффект становится еще более ярко выраженным). И образующаяся в процессе теплообмена горячая вода непосредственно реагирует с алюминием. В результате этой реакции образуется газообразный водород, разрушающий структуру металла. Поэтому антифриз должен защищать радиатор от коррозии, вызванной горячей водой.

В автомобилестроении все больше стали применять цветные металлы — алюминий, медь, латунь, другие металлы и их сплавы. Но если в поток охлаждающей жидкости попадает частичка железа, оседающая на алюминиевой поверхности (например, головке цилиндра) или на припое из цветных металлов, то образуется так называемая местная электрическая пара. В месте образования такого контакта металл разрушается, и на поверхности образуется выемка. Кроме того, любая металлическая поверхность достаточно шероховата и подвергается коррозионному разрушению. А в щелях, где охлаждающая жидкость плохо циркулирует, происходит скопление веществ, вызывающих ржавление. В этих местах процесс коррозии ускоряется. В связи с этим антифриз должен препятствовать контактной, поверхностной и щелевой коррозии системы охлаждения.

Антифриз должен препятствовать образованию отложений в радиаторе, в том числе и известковых. Ведь только чистая охлаждающая система обеспечивает отвод тепла и предупреждает перегрев двигателя.

При кратковременном падении давления в системе охлаждения в головке цилиндра или водяном насосе возможно образование пузырьков пара на поверхности. При нормализации давления образовавшиеся пузырьки лопаются. Это вызывает местный гидравлический удар и отрыв мельчайших частичек металла от поверхности, что в дальнейшем приводит к образованию дыры в металлической стенке радиатора. Поэтому задачей охлаждающей
жидкости является также защита системы охлаждения от кавитации.

Охлаждающая жидкость не должна пениться, т.к. образование пены ухудшает теплообмен и, соответственно, эффективность охлаждения. Ко всему прочему, антифриз соприкасается не только с различными металлическими поверхностями, но и материалами уплотнений, гибкими шлангами и при этом не должен оказывать на них вредного воздействия.

Исходя из вышесказанного, видно, что антифриз — это сложная многофункциональная жидкость. И чем больше совершенствуется двигатель, тем более жесткие требования предъявляются и к антифризам. Одной из основных тенденцией усовершенствования антифризов является улучшение антикоррозионных свойств,увеличение срока эксплуатации и ограничение содержания в них таких компонентов, как фосфаты, бораты, силикаты, нитраты, нитриты и амины.

Фосфаты реагируют в горячей воде с солями кальция, образуя нерастворимые осадки, что приводит к снижению защиты конструкционных материалов двигателя от коррозии и препятствует циркуляции охлаждающей жидкости. Бораты, часто используемые в рецептурах антифризов для защиты черных металлов, при нагревании в процессе эксплуатации воздействуют на алюминий и его сплавы, вызывая их интенсивную коррозию. Введение силикатов препятствует этому процессу, но при этом сами силикаты, эффективно защищающие алюминий от коррозии, имеют малый срок действия, связанный с переходом в неактивные коллоидные и кристаллические формы, а также содействуют образованию нерастворимых солей кальция, магния, алюминия, что может усилить образование накипи. Введение в пакет присадок стабилизаторов силикатов, хотя и предотвращает гелеобразование и выпадение в осадок при повышенных температурах, но полностью не решает проблему коррозионной защиты.

В качестве ингибитора кавитационной коррозии в традиционных рецептурах обычно используют нитрит. Помимо того, что он может взаимодействовать с аминами и образовывать канцерогенные вещества, он имеет и другие недостатки. Главный — это быстрое расходование ингибитора. Выполняя свою защитную функцию, он переходит в неактивные формы. С другой стороны, увеличение его концентрации приводит к коррозии алюминиевых сплавов и припоя.

В современных охлаждающих жидкостях с удлиненным сроком службы ведущими производителями вводится композиция новых поколений присадок, в качестве основных ингибирующих компонентов которых используются органические кислоты. Отличие в работе новых ингибиторов коррозии от традиционных заключается в том, что они образуют значительно более тонкую защитную пленку на поверхности материалов системы охлаждения (что повышает теплообмен между двигателем и системой охлаждения), а их расходование происходит только в случае возникновения очагов коррозии, что обуславливает их экономный расход и, соответственно, длительные сроки эксплуатации. Помимо этого, в пределах рекомендованного срока эксплуатации, охлаждающая жидкость обеспечивает более эффективную защиту всех материалов системы охлаждения.

Для охлаждающих жидкостей крупные государства устанавливают специальные нормы качества, а все основные автопроизводители признают их или (некоторые) устанавливают свои. ОЖ, прошедшим проверку и тесты со стороны производителей автомобилей и органов стандартизации, присваиваются соответствующие свидетельства — стандарты. Вот примеры некоторых признанных международных стандартов:

  • ASTM D 3306, ASTM D 4340, ASTM D 4985, SAE J1034 (США);
  • ВS 6580; В5 5117 (Великобритания);
  • JIS K 2234 (Япония);
  • AFNOR NF R 15?601 (Франция);
  • FVV HEFT R 443 (Германия) и т.д.

Охлаждающие жидкости, имеющие эти стандарты, соответствуют, по крайней мере, минимальным требованиям, предъявляемым к ним.

Многие производители автомобилей в инструкции по эксплуатации уже указывают новые требования и допуски. Например, для VW — VW TL 774D (G12), у MB — листок 325.3, Renault и Ford требуют антифриз — Тype D.

Самые популярные классификации антифриза — классификации ВS 6580 (British Standart) и VW: G11, G12, G12 Plus.

Между классами ВS 6580 и VW G11 можно поставить знак равенства. Эти антифризы не содержат нитритов, фосфатов, боратов и аминов. Предназначены для автомобилей до 1996 года выпусков, для радиаторов всех типов, включая алюминиевые. Срок замены при соотношении 1:1 — не реже, чем 1 раз в 2 года. Как правило, окрашиваются в синий цвет, хотя могут быть зеленого и желтого цветов.

В отличие от антифризов этих классификаций, антифризы с классификацией VW — VW TL 774D (G12) не содержат еще и силикатов, что усиливает антикоррозионные свойства этих антифризов и позволяет менять антифриз (при разбавлении 1:1) — 1 раз в 4-5 лет. Антифризы с такой классификацией рассчитаны на автомобили 1996-2001 годов выпуска. Не рекомендуется смешивать с антифризами класса G11. Окрашивается обычно в красный цвет (различные оттенки красного — от розового до
фиолетового).

Антифриз с допуском VW — VW TL 774F (G12 Plus) — антифризы для автомобилей с 2001 года выпуска, не содержат нитритов, фосфатов, боратов, аминов и силикатов. Эти антифризы всегда розового (красного цвета) и смешиваются с любыми антифризами классов BS, G11, G12.

В торговую сеть охлаждающие жидкости поступают в виде готовых растворов или концентратов. Для приготовления рабочего раствора (неразбавленный концентрат нельзя использовать в системе охлаждения!) антифриз необходимо разбавить в соответствии с таблицей смешивания, которая находится на этикетке. Вода для разбавления должна быть чистой и не жесткой (кипяченой, талой, дождевой), а лучше — дистиллированной. В зависимости от соотношения антифриз-вода можно получить различные температуры замерзания охлаждающей жидкости. Оптимальное соотношение антифриз-вода — 1:1. Изменение соотношения за счет увеличения в смеси количества воды приводит к повышению температуры кристаллизации антифриза.

Подготовил Юрий Стороженко
Благодарим за помощь научно-консультационный центр «Дисма»