Основная задача антифриза – понизить температуру замерзания охлаждающей жидкости. Жидкости, используемые в современных антифризах – это этиленгликоль и пропиленгликоль. Чаще всего в автомобильных антифризах используются продукты этиленгликоля, потому что они дешевле, чем продукты пропиленгликоля. Тем не менее, в некоторые случаях, требуется меньше токсичных продуктов охлаждающей жидкости и это привело к использованию пропиленгликоля. Сравнительные свойства примерно одинаковы для этиленгликоля и пропиленгликоля и приведены ниже. Свойства чистой воды показаны для сравнения.
| Свойства | Этиленгликоль (в процентах по объему) | Пропилен гликоль (в процентах по объему) | Чистая H2O | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Концентрация гликоля | 40 | 50 | 60 | 40 | |
| Удельный вес, 16 °C | 1.062 | 1.076 | 1.088 | 1.038 | 1.0 |
| Температура замерзания °C | -24 | -37 | -52 | -21 | 0 |
| Точка кипения °C при атмосферном давлении | 106 | 108 | 111 | 104 | 100 |
Дополнительные эксплуатационные характеристики охлаждающей жидкости, на которые влияет использование антифриза – это точка кипения и паровое давление. Антифриз снижает паровое давление, что благотворно сказывается на уменьшении точечной коррозии в результате кавитации. Это особенно важно для двигателей с мокрыми гильзами.
50/50 смесь антифриза и воды обеспечивает оптимальные температуры кипения и замерзания для защиты двигателей. Антифриз в концентрации, превышающей 60 % не рекомендуется использоваться, кроме как в арктическом климате, так как это увеличивает возможность формирования геля в охлаждающей системе, что приводит к выпадению силикатов из раствора. Тем не менее, концентрация антифриза менее чем 40 % увеличивает вероятность замерзания охлаждающей жидкости, количество присадок в такой жидкости недостаточно для защиты от коррозии и кавитации. Таким образом, практически все ведущие производители двигателей, рекомендует диапазон содержания антифриза от 40 до 60 %.
Не рекомендуется использование безводных охлаждающих жидкостей (охлаждающие жидкости, не содержащие воды). Эти охлаждающие жидкости имеют худшие свойства теплообмена, которые могут привести к повышенной температуре двигателя. Высокая температура двигателя может вызвать разжижение смазки и стать причиной износа.
Требования к качеству воды
При необходимости разбавления антифризов, необходимо применять дистиллированную воду. Если дистиллированной воды нет, качество используемой воды должно соответствовать всем требованиям, перечисленным ниже. Повышенный уровень кальция и магния способствуют возникновению проблемы накипи, а избыточный уровень хлоридов и сульфатов может стать причиной коррозии системы охлаждения. В случае применения водопроводной или природной воды, уровни содержания в ней включений, не должны превышать указанных пределов для использования в системах охлаждения.
| Вещество | Максимально допустимый уровень |
|---|---|
| Кальций, магний (жесткость) | 170 частей на миллион (как CaCO3) |
| Хлориды | 40 частей на миллион (как Cl) |
| Сульфаты | 100 частей на миллион (как SO4) |
рН
Значения рН охлаждающей жидкости имеют нормальный диапазон от 8,5 до 10,5.
Охлаждающая жидкость с рН более 11 становиться щелочной, вызывает коррозию алюминия и сплавов меди, способствует образованию накипи. Охлаждающая жидкость с рН ниже 8 становиться кислотной, вызывает коррозию алюминия и черных металлов, увеличивает скорость истощения присадок.
Состав антифриза.
Концентрат антифриза / охлаждающей жидкости состоит примерно из следующих компонентов:
- от 93% до 95% этиленгликоля или пропиленгликоля
- от 2% до 5% пакета присадок
- от 1% до 3% процентов воды
Гликоль присутствует для снижения температуры замерзания и повышения температуры кипения охлаждающей жидкости. Небольшое количество воды либо содержится в используемых добавках, или добавляется для лучшего смешивания продуктов. Она позволяет присадкам лучше растворяться в гликоле и предотвращает выпадению осадка во время хранения.
Присадки, используемые при производстве охлаждающих жидкостей, имеют основное влияние на конечное качество антифриза, его свойства и срок эксплуатации. Очень важно качество самих компонентов пакета присадок, правильность и полнота их подбора, выполнение технологических процессов смешения. В дешевых охлаждающих жидкостях эти условия часто не выполняются.
Градация присадок по выполняемым функциям.
Буферные присадки:
Присадки или химические вещества — фосфаты, бораты, или соли органических кислот.
Эффект — поддержание надлежащего рН, нейтрализация кислых материалов, которые попадают в охлаждающую жидкость.
Ингибиторы коррозии:
Присадки или химические вещества — нитраты, силикаты, меркаптобензотиазол (добавка для защиты желтого металла), толилтриазол (добавка для защиты желтого металла), и соли органических кислот.
Эффект — предотвращение коррозии различных металлов системы охлаждения.
Антикавитационные присадки:
Присадки или химические вещества — нитриты и молибдаты.
Преимущества и эффект — особенно эффективны при кавитации чугуна, защита от коррозии.
Пеногасители:
Присадки или химические вещества — Полигликоли и силиконы.
Эффект — предотвращение образования устойчивой пены, которая может привести к проблемам с отдачей тепла / коррозией.
Контроль отложений и окалины:
Присадки или химические вещества — фосфонаты и водорастворимые полимеры, такие как полиакрилаты.
Эффект — Предотвращает накопление окалины или отложений на поверхности теплоотдачи.
Антиобрастание:
Присадки или химические вещества — поверхностно-активные вещества / моющие средства с низким пенообразованием.
Эффект — предотвращение накопления нефтепродуктов и грязи, которые блокируют отдачу тепла и способствуют коррозии.
Градация антифризов по технологии производства.
Охлаждающие жидкости классифицируются как «обычные», «гибридные», или «с использование технологии органических кислот (ТОК)», в зависимости от того, насколько много органических кислот используется в пакете присадок охлаждающей жидкости.
- Обычные (неорганические) — Пакет присадок состоит преимущественно из соединений неорганического типа (силикаты, бораты, фосфаты, нитриты и др.)
- Гибридные — Пакет присадок содержит смесь компонентов органических и неорганических кислот (ТОК + силикаты, нитриты).
- Технология органических кислот (ТОК) – в пакет присадок входят от 75 до 90 процентов органических кислот. Что такое органические кислоты? Прежде всего, химическое вещество классифицируется как органическое, если оно содержит элемент углерод в своей структуре. На самом деле это соли органических кислот натрия или калия, используемые в качестве ингибиторов коррозии и буфера в охлаждающей жидкости двигателя.
При соблюдении в процессе производства антифризов всех технологических моментов (качество и количество компонентов пакета присадок, правильность и полнота их подбора), антифризы, произведённые по всем перечисленным технологиям, будут нормально выполнять свои функции. Антифризы произведённые с применением присадок (ТОК), имеют больший срок службы, но в последнее время, производители начали добавлять в них неорганические компоненты (силикаты для лучшей защиты эластомеров и нитриты для лучшей защиты от кавитации).
По результатам исследований ведущих мировых инженеров автомобилестроителей, было выявлено, что примерно 40% всех поломок двигателей, напрямую или косвенно связаны неправильным обслуживанием системы охлаждения двигателя.
Неисправности, связанные с применением некачественных антифризов.
За последние годы Российские автомобилисты осознали важность использования при обслуживании своей техники качественных расходных материалов и масел. К сожалению, это утверждение не относиться к используемым охлаждающим жидкостям. Многие автомобилисты, до сих пор находятся в полной уверенности, что применение некачественного антифриза или тосола не может как-то серьёзно отразиться на работе автомобиля. Часто можно услышать такое утверждение: «Раньше вообще воду заливали и ничего…». Между тем, по результатам исследований ведущих мировых инженеров автомобилестроителей, было выявлено, что примерно 40% всех поломок двигателей, напрямую или косвенно связаны неправильным обслуживанием системы охлаждения двигателя.
Основные виды неисправностей, связанных с применением некачественных антифризов и неправильным обслуживанием системы охлаждения.
- Кавитация крыльчатки помпыВозможные причины: Отсутствие антикавитационных и антипенных присадок, нарушение циркуляции охлаждающей жидкости в системе вызванное отложениями, повышенная рабочая температура двигателя, отсутствие давления в системе охлаждения, аэрация охлаждающей жидкости.
Возникающие проблемы: Выход из строя помпы, перегрев двигателя, незапланированные финансовые потери. - Кавитация мокрой гильзы.
Возможные причины: Отсутствие антикавитационных и антипенных присадок, повышенная рабочая температура двигателя, отсутствие давления в системе охлаждения.
Возникающие проблемы: Заклинивание двигателя, попадание антифриза в масло, капитальный ремонт двигателя, незапланированные финансовые потери. - Коррозия деталей системы охлаждения двигателя.
Возможные причины: Отсутствие антикоррозийных и буферных присадок или их несбалансированность, повышенный или пониженный рН охлаждающей жидкости, окисление гликоля из-за перегрева или попадания ГСМ, наличие блуждающих токов.
Возникающие проблемы: Разрушение деталей двигателя, ухудшение теплоотвода/перегрев двигателя, нарушение циркуляции охлаждающей жидкости/перегрев двигателя/преждевременное старение масла, капитальный ремонт двигателя, незапланированные финансовые потери. - Отложения в радиаторе и других деталях системы охлаждения.
Возможные причины: Применение для разбавления охлаждающей жидкости жесткой воды, чрезмерная минерализация охлаждающей жидкости, ошибки при добавлении дополнительных присадок.
Возникающие проблемы: Ухудшение теплоотвода/нарушение циркуляции охлаждающей жидкости/перегрев двигателя/преждевременное старение масла, заклинивание термостата, разрушение прокладок и уплотнителей, капитальный ремонт двигателя, незапланированные финансовые потери. - Образование силикатных гелей.
Возможные причины: Чрезмерная минерализация охлаждающей жидкости, ошибки при добавлении дополнительных присадок, отсутствие стабилизаторов.
Возникающие проблемы: Ухудшение теплоотвода/нарушение циркуляции охлаждающей жидкости/перегрев двигателя/преждевременное старение масла, заклинивание термостата, разрушение прокладок и уплотнителей, капитальный ремонт двигателя, незапланированные финансовые потери.
И вы всё ещё думаете, что экономите, используя дешевые, низкокачественные охлаждающие жидкости?