Виды охлаждающих жидкостей, советы по выбору

Наряду с другими техническими составами охлаждающая жидкость для авто относится к необходимым расходным материалам, выполняющим важные функции. Безграмотный выбор антифриза для системы охлаждения может причинить серьезный вред транспортному средству.

Для чего нужен антифриз автомобилю

Называется охлаждающая жидкость для авто по-разному: антифриз, хладагент, охладитель, сокращенно – ОЖ. В ее качестве можно использовать и воду, особенно хорошо подходит для этих целей дистиллированная, которая не оставляет накипи. Она безопасна, доступна, безвредна, достаточно теплоемка.

Однако такой охладитель замерзает при отрицательных значениях на термометре, имеет низкую температуру кипения, а также обладает определенной коррозионной активностью. Поэтому воду можно использовать лишь в теплый период, при этом добавив в нее пакет ингибиторов коррозии.

Низкозамерзающая жидкость, называемая антифризом, может использоваться круглогодично. В последнее время именно этот продукт повсеместно применяется автолюбителями нашей страны. Антифриз представляет собой смесь:

• дистиллированной воды,
• незамерзающей составляющей,
• присадок, которые снижают коррозионную активность первых двух компонентов.

Важно! В качестве охлаждающей жидкости можно использовать и этиловый спирт, но летучесть и высокая стоимость не позволяют ему стать популярным среди автолюбителей. Метиловый же спирт вступает в реакцию с алюминием, к тому же он ядовит и даже небольшого его количества достаточно для отравления человека.

Основная функция охлаждающей жидкости — охлаждение двигателя внутреннего сгорания. Этот узел представляет собой тепловой агрегат, преобразующий энергию сгорающего топлива в механическую.

Чтобы мотор нормально работал, требуется поддерживать его нагрев в строго определенных рамках. Для этих целей в автомобилях предусмотрена система охлаждения – воздушная и жидкостная. В последней используется принудительная циркуляция охлаждающей жидкости.

Однако, кроме задачи по охлаждению силового агрегата, в ее функции входят:

• подогрев салона транспортного средства в холодное время года;
• защита системы охлаждения от активных процессов коррозии, а также накипи;
• поддержание каналов в чистоте;
• продление срока службы некоторых узлов автомобиля.

Охлаждающая жидкость для авто должна быть текуча, обладать высокими теплоемкостью и теплопроводностью, минимальным порогом начала кристаллизации, максимальной температурой начала кипения, физической и химической стабильностью. Она не должна пениться и быть агрессивной (в плане воздействия на узлы и детали автомобиля).

Различные виды антифризов имеют отличия в составе. Существуют свои нюансы и в изменении характеристик разных их типов в процессе эксплуатации.

Как разводить концентрат антифриз для автомобиля

Антифриз для системы охлаждения автомобиля выпускается производителями в виде концентрата или готового к применению продукта. В первом случае жидкость содержит все необходимые присадки, незамерзающий компонент и краситель.

Для приготовления антифриза необходимо лишь добавить дистиллированную воду (смешивание можно проводить в любой таре). Варианты пропорций воды и концентрата для получения готовой ОЖ представлены в таблице.

Таблица. Примерные пропорции компонентов для получения антифризов с различной температурой замерзания из концентрата.

Важно! Заливать неразбавленный концентрат в систему охлаждения категорически запрещено.

Многие по привычке называют охлаждающую жидкость тосолом. Некоторые считают, что существуют два вида продукта: тосол и антифриз. Следует сразу расставить точки: тосол является разновидностью антифриза, разработанным отечественными специалистами еще во времена СССР. Его можно отнести к охлаждающим жидкостям первого поколения.

Интересно! Свое название торговая марка «Тосол» получила от аббревиатуры «ТОС», образованной от названия «Технология Органического Синтеза». Окончание «ол» обычно указывает на принадлежность жидкости к спиртам.

Изобретен продукт был еще в 1971 году, но не был запатентован. Поэтому многие производители сегодня выпускают свою продукцию под этой торговой маркой.

Виды охлаждающей жидкости по составу

Охлаждающая жидкость для системы охлаждения на основе этиленгликоля

Наиболее популярен у потребителя антифриз, который представляет собой смесь на основе этиленгликоля. Интересен тот факт, что сам по себе этиленгликоль, являющийся прозрачной, ничем не пахнущей жидкостью, начинает кипеть при 197 градусах, а замерзать — при -12.

Однако при добавлении воды можно получить более низкие температуры кристаллизации. Такое свойство раствора объясняется выделением при смешивании с водой гидрата этиленгликоля, обладающего низким показателем температуры застывания.

Так, при содержании в антифризе на основе этиленгликоля 33 % воды ОЖ получает температуру замерзания -73 градуса. Это — максимальное значение. При увеличении содержания в антифризе воды происходит рост этого показателя. Наиболее распространен у потребителя антифриз, имеющий температуру замерзания около -50 градусов.

Чем характеризуются охлаждающие жидкости на основе этиленгликоля:

• некоторым увеличением в объеме при работающем двигателе (примерно на 7%);
• агрессивным действием на некоторые марки резины;
• постепенным выкипанием воды из антифриза, в результате чего может потребоваться ее добавление (при уменьшении объема жидкости).

Стоит отметить, что в случае замерзания антифриз превращается в массу, объем которой увеличивается незначительно. Поэтому какие-либо повреждения системе охлаждения двигателя в этом случае не грозят.

Антифриз для системы охлаждения на основе пропиленгликоля

Помимо этиленгликоля в антифризах может применять пропиленгликоль. Он менее токсичен, но стоит гораздо дороже. В некоторые виды охлаждающей жидкости добавляется глицерин.

Виды антифриза для авто по цвету

Различаются охлаждающие жидкости и по цвету, хотя эта классификация довольно условная.

Сегодня на отечественном рынке в основном распространены следующие растворы:

Важно! Тосол может иметь синий и красный оттенки.

Антифриз желтого и фиолетового цветов также выпускается производителями, однако особого распространения пока не получил.

Строгих правил, согласно которым изготовитель выбирает, в какой цвет окрашивать свою продукцию, нет. В этом случае они могут действовать по своему усмотрению.

Стоит отметить, что в процессе эксплуатации антифриз может менять свой окрас. Например, синяя охлаждающая жидкость для авто способна стать сине-зеленой или зеленой.

Присадки в антифриз

Как уже стало понятно, основные компоненты антифриза – незамерзающий компонент и вода. В принципе, этот раствор обладает необходимыми характеристиками: у него высокая температура кипения, состав не замерзает на морозе. Казалось бы, для чего необходимо вводить в него еще и присадки?

На самом деле, если залить в автомобиль смесь этиленгликоля (пропиленгликоля) и воды, которая достаточно агрессивна, через некоторое время можно получить разрушенные детали, изготовленные из металла и резины. Чтобы снизить активность антифриза, необходимо добавлять в жидкость компоненты, подавляющие коррозионные процессы и другие неприятные явления.

Все концентрированные и предварительно разбавленные антифризы состоят из:

• этиленгликоля или пропиленгликоля,
• воды,
• ингибиторов коррозии,
• красителя,
• противовспенивающей добавки.

По присадкам, добавляющимся в состав антифриза, их можно классифицировать на две категории:

Вещества, относящиеся в первой группе, представляют собой добавки на основе неорганических элементов. Чаще всего производитель, их использующий, добавляет в состав краситель зеленого или синего цвета.

Ко второй категории относятся присадки, произведенные на базе органических кислот. Как правило, антифриз с такими добавками, имеет красный оттенок.

Какое действие оказывают присадки? При заливке антифриза они образуют на поверхности материалов, имеющих контакт с жидкостью, тонкий слой, который обладает стойкостью к коррозионным явлениям. Он защищает детали от разрушения.

Карбоксилатные присадки выглядят более предпочтительно. Все из-за того, что неорганические элементы могут скапливаться и забивать каналы. В то время как карбоксилатные ингибиторы не забивают систему охлаждения. К тому же они имеют более длительный эксплуатационный срок.

Если силикатная жидкость (тосол относится именно к этой категории) теряет свои эксплуатационные характеристики примерно через 60 тысяч пробега, то карбоксилатный продукт от проверенного производителя может служить в четыре раза дольше. Тепло такой состав также лучше отводит.

Важно! Силикатные антифризы запрещены к использованию многими ведущими производителями автомобилей.

Как стандартизируется охлаждающая жидкость для авто

В нашей стране на охлаждающие жидкости действует ГОСТ 28084-89. Для жидкостей зарубежного производства существуют стандарты ASTM и SAE, которые классифицируют продукцию по условиям эксплуатации и составу.

Например, для легковых автомобилей и небольших грузовиков предусмотрены допуски ASTM D 3306 и ASTM D 4656. Автопроизводители могут разрабатывать свои нормативы.

В частности, у концерна Volkswagen существует спецификация TL 774. Именно она получила наиболее широкое распространение. Нормы G (по ним жидкости классифицируются на разновидности G11, G12, G12+, G12++ и G13) сегодня используются многими производителями.

Что касается таких антифризов:

В G11 содержатся силикаты для защиты от коррозии. Средний срок его службы — 2 года (максимум — три).

Составы G12 и G12+ не имеют в своем составе силикатов. Их срок эксплуатации — до пяти лет.

Появившиеся не так давно жидкости G13 (лобридные) содержат в составе пропиленгликоль, как более современный и менее ядовитый. Присадки в них — такие же, как и в продукции предыдущего поколения.

Можно ли смешивать разные виды антифриза

Смешивать две ОЖ рекомендуется только в чрезвычайных ситуациях, когда уровень жидкости в системе охлаждения находится ниже нормативного. В этом случае допускается также разбавлять состав водой.

Кстати, с химической точки зрения это более безопасно, так как в воде отсутствуют присадки. При этом рекомендуется как можно быстрее произвести замену смешанного антифриза на новый с полной промывкой системы.

Если же возникла необходимость в смешивании различных составов, то следует ориентироваться не на цвет антифриза, а на его химический состав. Входящие в рецептуру присадки разных жидкостей способны взаимодействовать друг с другом.

Только в случае подбора двух продуктов с одинаковым составом риск образования опасного для системы охлаждения силового агрегата осадка минимален.

Некоторые виды охлаждающей жидкости все же допускается смешивать. Для наглядности предлагается таблица.

Эти данные предоставляет концерн Volkswagen для охлаждающих жидкостей, имеющих от него допуск.

Важно! Антифризы, имеющие идентичный состав, могут быть окрашены в разные цвета.

Резюмируя сказанное, можно сделать вывод, что более безопасным для автомобиля будет не доливка нового антифриза, так как результат от взаимодействия компонентов двух жидкостей непредсказуем, а полная смена охлаждающей жидкости.

При этом после удаления старого антифриза систему охлаждения необходимо промыть дистиллированной водой и убедиться, что оттуда вытекает чистая (не окрашенная) вода. Только после этого можно проводить заливку нового антифриза.

Охлаждающая жидкость для авто: как выбрать

Несмотря на то, что в стране действует государственный стандарт на незамерзающие жидкости – ГОСТ 28084-89, ориентироваться на его требования не следует. К сожалению, этот документ во многом устарел. В частности, некоторые из присадок, которые использовались при изготовлении антифриза раньше, сегодня не применяются.

Важно! С 2016 года для жидкостей, произведенных на основе гликолей, которые могут использоваться в автомобилях, эксплуатирующихся в легких условиях, в стране действует новый стандарт —ГОСТ 33591-2015.

Не стоит слепо доверять и размещенной на этикетке информации, что продукт разработан с учетом требований определенных автопроизводителей. Часто подобная формулировка является лишь рекламным ходом.

Единственное, что должно быть важно для автолюбителя — рекомендации изготовителя автомобиля. Эту информацию можно найти в технической документации на транспортное средство.

Именно производитель по итогам испытаний конкретных видов жидкостей выдает допуск на использование этого продукта в системе охлаждения. Охлаждающая жидкость для авто вносится в перечень рекомендованных. Компания, ее выпускающая, указывает полученный допуск на упаковке.

Савватеев Иван Валерьевич

Технические жидкости

Наряду с топливом, маслом и смазками в современных автомобилях широко используются технические жидкости (для охлаждения двигателей, обеспечения торможения и амортизации автомобилей во время движения, приведения в действие механизмов, силовых агрегатов и т.п.).

Технические жидкости должны отвечать многообразным и специфичным требованиям, поэтому для их приготовления исполь­зуются многочисленные химические и синтетические соединения: гликоли, углеводороды, спирты, глицерин, эфиры и др.

В зависимости от назначения и свойств технические жидкости подразделяются на охлаждающие, тормозные, для гидравлических систем, амортизаторные и пусковые. Производятся также промы­вочные и очистительные жидкости — это этиловый спирт, очис­тители стекол, различные моющие средства и др.

Детали двигателей внутреннего сгорания, например поршни, гильзы цилиндров, головка блока, непосредственно соприкасаются с продуктами сгорания топлива и сильно нагреваются, т. е. для обеспечения нормальной работы двигатель необходимо охлаждать.

Эффективность и надежность работы системы охлаждения двигателя в значительной степени зависят от качества применяемой охлаждающей жидкости.

Все охлаждающие жидкости должны удовлетворять следующим требованиям:

эффективно отводить тепло (т. е. иметь большую теплоемкость и небольшую вязкость);

иметь высокие температуру кипения и теплоту испарения;

обладать низкой температурой кристаллизации;

не образовывать отложений в системе охлаждения;

не вызывать коррозии металлических деталей и не разрушать резиновые детали системы охлаждения;

не вспениваться в процессе работы;

быть дешевыми, пожаробезопасными и безвредными для здоровья.

Использование воды в качестве охлаждающей жидкости

Наиболее распространенной жидкостью, применяемой для , охлаждения, является вода. Она имеет самую высокую теплоем­кость 4,19 кДж/(кг°С), большую теплопроводность, небольшую кинематическую вязкость (v₂₀ о _С = 1 мм 2 /с) и большую теплоту ис­парения.

Однако вода обладает и существенными недостатками, затрудняющими ее применение в качестве охлаждающей жидкости. При 0 о С она замерзает, увеличиваясь в объеме примерно на 10 % и вызывая разрушение системы охлаждения при дальнейшем понижении температуры окружающего воздуха.

При использовании воды в качестве охлаждающей жидкости образование отложений в системе охлаждения двигателя опреде­ляется в основном наличием растворенных в воде солей, образующих накипь, теплопроводность которой приблизительно в 100 раз меньше, чем теплопроводность стали. Отложение накипи в системе охлаждения (рис. 8.1) вызывает нарушение теплового режима работы двигателя, увеличение расхода топлива и масла.

О количестве растворенных в воде солей можно судить по ее жесткости, единицей измерения которой является миллиграмм-эквивалент (мг-экв.). Мягкая вода содержит до 3 мг-экв. солей в 1 л, вода средней жесткости — от 3 до 6 мг-экв., а жесткая — более 6 мг-экв.

Целесообразно применять для охлаждения двигателя мягкую воду, не образующую накипь. При использовании для этих целей воды средней жесткости возникает необходимость не реже двух раз в год очищать систему охлаждения от образовавшейся накипи.

Рис. 8.1. Типичные места отложения накипи (/) и шлама (2) в системе охлаждения автомобильных двигателей

Применять жесткую воду следует после предварительного ее умягчения (кипячения, обработки известью и содой) или с добавлением противонакипных присадок (антинакипинов). Например, калиевый хромпик К₂Сг₂О₇ при концентрации его от 5 до 10 г в 1 л воды способен превращать содержащиеся в ней соли в вещества, не образующие накипи.

Применению любого антинакипина должна предшествовать очистка системы охлаждения от образовавшейся ранее накипи.

На рис. 8.2 приведена схема установки для умягчения жесткой воды.

Рис. 8.2. Схема стационарной катионитовой установки для умягчения жесткой воды:

1— насос; 2 — катионитовый фильтр с сульфированным углем; 3 — мешалка для приготовления раствора поваренной соли; 4 — сборник умягченной воды

На рис. 8.2 приведена схема установки для умягчения жесткой воды.

Низкозамерзающие охлаждающие жидкости

В зимний период эксплуатации в системах охлаждения приме­няют низкозамерзающие охлаждающие жидкости — антифризы, являющиеся смесью этиленгликоля с водой.

Этиленгликоль (двухатомный спирт СН₂ОН —СН₂ОН, или С₂Н₄(ОН)₂) представляет собой маслянистую желтоватую жидкость без запаха с температурой кипения 197 °С и температурой кристаллизации — 11,5 °С. Минимальное значение температуры замерзания смеси этиленгликоля с водой (—75 °С) получают при концентрации этиленгликоля 66,7 % (рис. 8.3).

Рис. 8.3.а Зависимость плотности р при 20°С антифризов от содержания в них воды

Рис. 8.3. Зависимость температуры замерзания t ₃ антифризов от содержания в них воды

Этиленгликоль и его водные растворы при нагревании сильно расширяются. Чтобы предотвратить выброс смеси, ее не доливают в систему охлаждения на 6. 8 % от общего объема. Этиленгликолевые антифризы имеют повышенную коррозионность по отно­шению к металлам и разрушают резину.

В состав антифризов вводят противокоррозионные присадки: декстрин —углевод типа крахмала (1 г на литр), предохраняющий от разрушения свинцово-оловянистый припой, алюминий и медь, и динатрий фосфат (2,5. 3,5 г на литр), защищающий черные металлы, медь и латунь.

Иногда в простые антифризы вводят молибденовый натрий в количестве 7,5. 8,0 г на литр, предотвращающий коррозию цинковых и хромовых покрытий на деталях системы охлаждения. При этом в обозначении антифриза добавляют букву М.

Отечественная промышленность выпускает простые и дешевые антифризы марок 40 и 65 (ГОСТ 159—52). Антифриз марки 40, представляющий собой смесь 53 % этиленгликоля и 47% воды, имеет температуру замерзания не выше —40 «С, а антифриз марки 65, содержащий 66 % этиленгликоля и 34 % воды, — не выше -65 °С.

Впервые для автомобилей ВАЗ в нашей стране был выпущен антифриз «Тосол», содержащий противокоррозионные, антивспенивающую и антифрикционные присадки. «Тосол» производится трех марок: АМ, А-40 и А-65М (табл. 8.1).

С 1988 г. выпускается антифриз «Лена» трех марок: ОЖ-К, ОЖ-40 и ОЖ-65.

Поскольку антифризы различаются по рецептуре, смешивать разные марки между собой не следует.

При использовании антифризов надо иметь в виду, что в системе охлаждения в первую очередь испаряется вода, которую необходимо периодически доливать в радиатор.

Необходимо также следить за тем, чтобы в этиленгликолевые жидкости не попадали бензин и другие нефтепродукты, так как это вызывает вспенивание и выброс жидкости через пробку радиатора.

Срок службы охлаждающих жидкостей ограничивается. Опытным путем установлено, что «Тосол» надежно работает два года, а при интенсивной эксплуатации — в течение 60 тыс. км пробега.

Этиленгликоль — сильный пищевой яд, поэтому после контакта с ним необходимо тщательно мыть руки с мылом.

Жидкости для гидравлических систем

Жидкости для гидравлических систем применяются в гидравлических приводах и амортизаторах автомобилей, а также в подъемных устройствах автомобилей-самосвалов.

В гидроприводах автомобилей температура жидкости обычно изменяется от — 40 °С зимой до 80. 100 °С летом, а при эксплуата­ции автомобилей в арктических условиях она нередко опускается до —60 °С. При этом рабочее давление в гидроприводах автомобилей обычно не превышает 10 МПа.

Для обеспечения надежной работы жидкости для гидросистем должны удовлетворять следующим требованиям:

иметь определенный уровень вязкости, низкую температуру застывания и незначительную сжимаемость;

не разрушать металлические и резиновые уплотнительные детали гидросистемы;

обладать высокой физической и химической стабильностью; иметь хорошие противоизносные свойства.

Для гидротормозной системы автомобиля (рис. 8.4) производят тормозные жидкости на кастровой и гликолевой основе.

Жидкости на касторовой основе имеют хорошие смазывающие свойства и не вызывают набухания или разъедания резиновых деталей тормозной системы автомобилей.

В 40-х годах XX века в России была впервые выпущена и до сих пор широко применяется тормозная жидкость БСК, представляющая собой смесь 50 % бутилового спирта и 50 % касторового масла и обладающая хорошими смазывающими свойствами. Недостатком этой жидкости является то, что при —20 °С касторовое масло выпадает в осадок, что может привести к поломке тормозной системы.

Выпускаемые ранее тормозная жидкость АСК и спиртокасторовая жидкость ЭСК (40 % этилового спирта и 60 % касторового масла), имеющие ряд недостатков, не нашли широкого применения.

Специально для автомобилей ВАЗ была выпущена тормозная жидкость «Нева» на гликолевой основе с вязкостной и антикоррозионной присадками, работоспособная в широком диапазоне температур от —50 до +50 «С. Чуть позже была выпущена тормозная жидкость «Томь», превосходящая «Неву» по низкотемпературным свойствам.

Мировым стандартам ( dot -3; dot -4) соответствует выпускаемая в России тормозная жидкость «Роса».

Жидкости на гликолевой основе огнеопасны и токсичны.

Характеристики отечественых тормозных жидкостей приведены в табл. 8.2.

Рис. 8.4. Схема гидравлического привода тормозной системы автомобиля:

1 — главный цилиндр; 2 — поршень главного цилиндра; 3 — резервуар с жидкостью; 4 — трубопровод; 5 — рабочий цилиндр; 6 — поршни рабочего цилиндра

Таблица 8.2 Характеристики основных марок отечественых тормозных жидкостей

«Нева» (ТУ 6-01-1163-82)

«Томь» (ТУ 6-01-1276-82)

«Роса» (ТУ 6-05-221-569-84)

Прозрач­ная одно­родная жидкость красного цвета без осадка и механиче­ских при­месей

Прозрачная одно­родная жидкость от светло-желтого цвета без осадка. Марки

полностью совместимы между собой

Прозрачная однородная жидкость от светло-желтого до светло-коричневого цвета без осадка