На сегодняшний день практически все водители оценили необходимость заливки в свой автомобиль качественного бензина или моторного масла. Однако многие автомобилисты до сих пор невнимательно относятся к выбору охлаждающих жидкостей для автомобиля, думая, что для этого сгодится обычная вода. Но доказано, что примерно 40% поломок двигателей связаны с работой охлаждающей системы автомобиля. Производители автомобильной техники проводят тщательные эксплуатационные испытания, прежде чем рекомендовать для своих автомобилей какую-то конкретную охлаждающую жидкость.При работе двигатели внутреннего сгорания выделяют тепло, как побочный продукт сгорания. Около 33% энергии топлива переходит в мощность коленчатого вала, 67% преобразуются в тепловую энергию: 30% из выходит через выхлопы, 7% — через естественное излучения, а вот остальные 30% должны утилизироваться системой охлаждения. В автомобилестроении инженеры постоянно пытаются увеличить мощность двигателя, применяя новейшие конструкционные материалы, увеличивая рабочие температуры двигателя, используя компрессоры и турбонагнетатели. При таких условиях система охлаждения постоянно подвергается сильным нагрузкам, и поэтому её функционирование важно для бесперебойной работы двигателя.
Важнейшей функцией охлаждающей жидкости является поддержание стабильной рабочей температуры двигателя. Жидкость должна иметь высокую теплоёмкость, теплопроводность и низкую температуру кристаллизации, она не должна вызывать коррозию металла, вспениваться в процессе работы и разрушать материал уплотнений.
Для ранних систем охлаждения часто использовалась вода, благодаря её хорошим теплофизическим свойствам и доступности. Но это не лучший вариант: вода имеет относительно низкую температуру кипения и быстро испаряется, а если вода содержит минеральный примеси и растворённые соли, то может образовывать накипь. При температуре ниже 0°C вода кристаллизуется со значительным увеличением объёма, что приводит к разрушению основных деталей и узлов двигателя.
Нынешние автомобильные антифризы – водные растворы пропиленгликоля и этиленгликоля, с добавлением ингибиторов коррозии (защитных веществ) и красителей. Вопреки сложившемуся мнению, цвет антифриза не имеет никакого отношения к его свойствам. Изначально все охлаждающие жидкости бесцветны, и краситель в них добавляется лишь для того, что бы антифризы разных фирм имели какое-то видимое различие.
Гликоли обычно используются с водой, в соотношении 30\50, придают защиту от закипания и замерзания антифриза и понижают кавитацию насоса.
Этиленгликоль облает хорошими теплофизическими свойствами, но достаточно токсичен. При 50% концентрации он защищает от закипания до 108°С и от замерзания до -37. Пропиленгликоль обладает чуть более меньшими теплофизическими свойствами, но 50% смесь пропиленгликоля предоставляет тот же уровень защиты от закипания и замерзания, что и этиленгликоль, и при этом не является токсичным.
Для придания антифризу лучших эксплуатационных свойств и снижения коррозийной активности, в него добавляют специальные присадки, которые коренным образом влияют на качество антифриза, улучшают его защитные свойства и увеличивают интервалы использования.
Охлаждающие жидкости можно разделить на три основных группы:
— «традиционные». К числу относится Тосол – с добавлением минеральных ингибиторов коррозии: силикатов, боратов, фосфатов, нитритов и др. Такие жидкости обладают небольшим сроком службы, потому что минеральные ингибиторы расходуются быстро, тонким слоем покрывая внутренние поверхности системы охлаждения двигателя. Со временем эти слои накапливаются и образуются минеральные отложения, которые ухудшают теплоотдачу и могут быть причиной разрушения узлов и механизмов системы охлаждения. Сейчас такие антифризы практически вышли из употребления.
— «гибридные» и «лубридные» антифризы включают в состав как минеральные, так и органические ингибиторы коррозии. В «гибриных» жидкостях содержится больше минеральных ингибиторов, а в «лубридных» — больше органических». В целом эти антифризы отличаются качеством, хорошей антикоррозионной защитой и работают в среднем два года. При испытаниях тяжелонагруженных двигателей было обнаружено, что лучшую защиту от язвенной коррозии гильзы обеспечивают хладагенты, содержащие смесь органических кислот и нитритов. Здесь также присутствуют симбиотические взаимодействия, и если кавитационная энергия становится выше уровня защиты карбоксилатов, нитриты вступают в реакцию с кислородом на поверхности железа и предотвращают коррозию.
— «карбоксилатные» охлаждающие жидкости содержат ингибиторы коррозии, созданные на основе солей органических кислот. Их основное отличие от «традиционных» ингибиторов – в механизме борьбы с коррозией. «Карбоксилатные» антифризы локализуют коррозию именно в тех местах, в которых она появляется, и при этом расходует минимальное количество присадки. Такие жидкости выгодно выделяются длительным сроком использования.
Охлаждающие жидкости, изготовленные по разным техническим условиям, зачастую несовместимы: содержащиеся в них присадки вступают в реакцию друг с другом и уничтожают свои полезные свойства. Если есть необходимость восстановить уровень охлаждающей жидкости, лучше воспользоваться дистиллированной водой.
При замене охлаждающей жидкости нужно руководствоваться требованиями и рекомендациями производителей техники.
Требования к антифризам зарубежного производства, как правило, определяются стандартами ASTM (Американская ассоциация по испытанию материалов) и SAE (Общество автомобильных инженеров США). Эти стандарты регламентируют свойства концентратов и антифризов исходя из их основы (этиленгликоля или пропиленгликоля) и условий эксплуатации. Например, этиленгликолевые жидкости предназначены:
по ASTM D 3306 и ASTM D 4656 – для легковых автомобилей и малых грузовиков;
по ASTM D 4985 и ASTM D 5345 – для двигателей, работающих в тяжелых условиях: длительно эксплуатируемых в режимах, близких к максимальной мощности, на внедорожной технике, больших грузовиках, в стационарных силовых установках и т.п. Перед использованием этих жидкостей необходимо добавлять специальную присадку.
Импортные антифризы по ASTM D 3306 можно использовать для отечественных легковых автомобилей.
Кроме соответствия требованиям стандартов, распространена практика, когда производители двигателей и техники, после успешно проведённых испытаний охлаждающей жидкости определённого производителя, могут рекомендовать конкретную марку антифриза к использованию в своей продукции, внеся её в регламент технического обслуживания.