Всё об антифризах

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.

 

 

 

Таблица — Свойства этиленгликолевого, пропиленгликолевого антифриза против воды
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.

Таблица – Требования к качеству воды
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.

  1. Обычные (неорганические) — Пакет присадок состоит преимущественно из соединений неорганического типа (силикаты, бораты, фосфаты, нитриты и др.)
  2. Гибридные — Пакет присадок содержит смесь компонентов органических и неорганических кислот (ТОК + силикаты, нитриты).
  3. 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.

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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?