Антифриз, или охлаждающая жидкость, – это сертифицированное наименование охлаждающих жидкостей, предназначенных для защиты ДВС от замерзания и перегрева. Состав антифриза представляет собой смесь дистиллированной воды, незамерзающей основы и пакета модифицирующих присадок.
Общие сведения
Основное предназначение ОЖ – стабилизация рабочей температуры двигателя во время сгорания топлива в блоке цилиндров. Эксплуатация мотора без охлаждающей жидкости может привести к моментальной поломке двигателя (заклинивание поршней, трещины в корпусе агрегата и др).
Срок службы механизмов и их эффективная эксплуатация во многом зависит от качества применяемой эмульсии.
Структура ОЖ
Изначально для охлаждения двигателей применяли воду. Ее основной недостаток – это высокий порог замерзания (0°C). В момент замерзания жидкость сильно увеличивалась в объеме и разрывала рубашку охлаждения.
Для понижения точки кристаллизации в воду пытались добавлять одноатомные спирты (этиловый, метиловый и др), но у них оказалась низкая температура кипения (60–80°C) и повышенная испаряемость.
Кроме того, вода богата солями и минералами, которые при повышении температуры выпадали в осадок или образовывали нерастворимые отложения на внутренних поверхностях системы охлаждения.
В 1920 г появились первые незамерзающие композиты. Они изготавливались на базе трехатомного спирта – глицерина, который замерзал при температуре –40°C и кипел при +290°C. Основными недостатками таких продуктов являлись – высокая вязкость и повышенная испаряемость.
Лишь только в 1930 г в качестве основы для производства низкозамерзающих жидкостей стали применять этиленгликолевые соединения. Этиленгликоль – ядовитое химическое вещество, замерзающее при температуре –12°C.
В чистом виде реагент отличается высокой агрессивностью по отношению к металлическим и полимерным поверхностям. Для безопасного применения в качестве антифриза в раствор добавляют дистиллированную воду и целый ряд модифицирующих присадок.
Параметры охлаждающих жидкостей
Основные технические требования для ОЖ – это устойчивость к понижению температуры. Для выполнения таких условий современной промышленностью выпускаются эмульсии следующих типов:
- ОЖ–К – концентрированный состав для изготовления антифриза своими руками.
- ОЖ–65 – смеси, у которых порог кристаллизации находится в диапазоне ≤ 65°C.
- ОЖ–40 – растворы с температурой замерзания –40°C.
Все перечисленные классы низкозамерзающих жидкостей производятся в заводских условиях посредством разбавления спиртовых соединений дистиллированной водой.
Виды антифризов
В зависимости от базовых составляющих, охлаждающие жидкости делятся на несколько категорий:
Традиционные
На основе неорганических веществ – соли силикатов, нитратов, фосфатов, боратов и др. Основные недостатки – это способность образовывать на внутренних поверхностях мотора нерастворимые щелочные отложения.
Представляют собой прозрачные жидкости голубого цвета. В СНГ они объединяются под общим названием – «Тосол». В современном исполнении – это силикатные субстанции. Они наиболее совместимы с алюминиевыми сплавами (радиатор, двигатель).
Органические
Производятся на базе солей карбоновых кислот (карбоксилаты). ОЖ красного или фиолетового цвета, обладающие высокими антикоррозийными свойствами. В отличие от предыдущих охладителей они не создают сплошной защитной пленки, а воздействуют избирательно – только на очаги коррозии.
Характеризуются малой вязкостью и высокой подвижностью, что часто приводит к разгерметизации соединений.
Гибридные антифризы
Водный раствор органических (карбоновых) и неорганический (силикатных, фосфатных) солей оранжевого или зеленого цвета. Срок эксплуатации – до 5 лет.
Лобридные
Изготавливаются по биполярной технологии, состоят из смеси органических антикоррозионных присадок и кремниевых соединений. Температура кипения – ≤ 130°C. Срок службы – 5 лет и более. Составы окрашиваются в красный или сиреневый цвет.
Пропиленгликолевые
Низкозамерзающие жидкости оранжевого или желтого оттенка – последнее слово в производстве охлаждающих растворов. Они характеризуются высокими антиокислительными и антикоррозионными свойствами. Подходят для систем охлаждения любых типов двигателей внутреннего сгорания.
Основные характеристики
Спиртосодержащие ОЖ различаются между собой процентным содержанием воды и составом пакета модифицирующих присадок, определяющих температурный порог кристаллизации смесей.
Согласно нормам ГОСТа 28084–89 низкозамерзающие растворы должны характеризоваться следующими параметрами:
1). Плотностью при +20°C. Чем выше значение плотности, тем выше температурные показатели жидкости. Это условие применимо к эмульсиям, у которых содержание дистиллированной воды равно 35–50%. Нарушение пропорции смесей может привести как к повышению, так и к понижению температуры кристаллизации антифриза.
2). Температурой начала замерзания, при достижении которой в растворе начинают формироваться кристаллы льда. Нижнюю и верхнюю границу кристаллизации можно регулировать процентным соотношением этиленгликоля и воды в растворе. Нужно отметить, что составы разных производителей могут отличаться друг от друга за счет различий в наборе модификаторов.
3). Щёлочностью. Этот параметр определяет объемное содержание в антифризе коррозионных ингибиторов и указывает на их эффективность в устранении окислительных процессов. Нормальный показатель для ОЖ находится в пределах 10–15 ед.
4). Вспениваемостью. Это значение показывает количество пены (в см3), которое может сформироваться в системе после 5 мин работы двигателя, а также устойчивость ее образований в секундах.
5). Водородным показателем (рН), измеренным при 200°С. Характеризуются величиной агрессивности компонентов ОЖ к металлическим поверхностям мотора. Превышение допустимых норм (7,5–11) приводит к разрушению алюминиевых деталей.
6). Коррозионной активностью антифриза. Величина показывает сколько г/м2 поверхности подверглось коррозионному воздействию за определенный отрезок времени.
7). Температурой кипения (°C). Чем выше критическая отметка, тем меньше риск закипания охлаждающей жидкости, образования паровых пробок и выхода двигателя из строя.
Классификация антифризов
До определенного времени общепринятой спецификации антифризов такой как у моторного масла не существовало. Нормативные требования у разных производителей зависели от выпускаемых моделей и конструктивных особенностей двигателя. В России – это ГОСТ 28084–89, США – ASTM D, BS – Великобритания и т.д.
Наиболее активно в этом направлении работали Volkswagen и BASF. Они добились усредненных результатов (1970 г), которые признали все автомобильные концерны. Изготовители современных жидкостей в той или иной степени придерживаются параметров, разработанных этими предприятиями.
Именно Volkswagen узаконил следующую классификацию:
- G11 производится на базе двухатомных спиртовых составов с добавлением неорганических модификаторов. По своему окрасу (синий, зеленый оттенок) и эксплуатационным характеристикам является полным аналогом советских охлаждающих жидкостей «Тосол» и «Лена».
- G12 – этиленгликоль, вода и пакет карбоксилатных добавок. Эмульсии обозначаются ярко–красным цветом. Смешивать с G11 категорически запрещается.
- G12+ представляет собой жидкость фиолетового цвета с усовершенствованным набором органических присадок. Рекомендуется для автомобилей Volkswagen, Audi, Skoda, начиная с 2001 г.
- G13 – высокотехнологичные современные антифризы с улучшенными экологичными свойствами. Растворы оранжевого или желтого цвета изготовленные на основе пропиленгликолей. Рекомендованы к применению в автомобилях Volkswagen выпуска 2010 г и позже.
Совместимость разных по химическому составу жидкостей определяется согласно техническим условиям завода изготовителя. Если нет под рукой инструкции, то восполнить количество антифриза лучше дистиллированной водой.
