Система охлаждения : тосол или антифриз

Тосол, антифриз, сож, охлаждающая низко замерзающая жидкость Антифризы - охлаждающие жидкости (ОЖ), не замерзающие при низкой температуре. Изготовители дают им собственные имена («Тосол», «Лена» и т.п.) и указывают температуру замерзания (ОЖ-40 - до -40°С, ОЖ-65 - до -65°С). В последнее время отечественные производители стали выпускать охлаждающие жидкости, готовые к применению (уже разбавленные водой), с использованием маркировки «Антифриз». Как правило, это тот же «Тосол», но несколько лучшего качества.

ТОСОЛ - название автомобильной охлаждающей жидкости, разработанной в 1971 г. для автомобилей ВАЗ взамен итальянской «ПАРАФЛЮ» специалистами ГосНИИОХТа (Государственный научно-исследовательский институт органической химии и технологии). Первые три буквы аббревиатуры ТОСОЛ указывают на отдел технологии органического синтеза, а буквы ОЛ добавлены, чтобы получилось слово, похожее на название спиртов (этанол, бутанол, метанол). Торговая марка «Тосол» не была зарегистрирована, поэтому ее широко используют отечественные изготовители ОЖ. Эксплуатационные свойства этих жидкостей могут быть разными и зависят от состава.

За рубежом термин «antifreeze» (антифриз) использовали для обозначения концентрата, который добавляли к воде в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Однако этот термин принимал во внимание только морозозащитную роль этого продукта, допуская, что его использование является сезонной потребностью и не отражает его функцию как теплообменной среды, разработанной, чтобы предохранить систему охлаждения двигателя от коррозии и повреждения при всех эксплуатационных условиях. Термин «engine coolant concentrate» (дословно - «двигательный охладитель концентрированный») охватывает все эти условия и в настоящее время более предпочтителен.

Исходя из сказанного, в статье будем использовать термины «охлаждающая жидкость» или просто «жидкость».

Назначение охлаждающих жидкостей. Тосол или антифриз

По причине выделения значительного тепла при сгорании топлива и от действия сил трения автомобильные двигатели нуждаются в эффективной системе охлаждения. В основном тепло отводится через радиатор системы охлаждения, а теплоносителями являются жидкости, циркулирующие через него и двигатель. Автомобильные двигатели воздушного охлаждения (например, VW Beetle), начиная с некоторого времени, перестали представлять коммерческий интерес. Главным образом, это обусловлено требованиями защиты окружающей среды.

Количество теплоты, передаваемой системой охлаждения двигателя, значительно. Известно, что третья часть тепловой энергии от сгорания топлива должна быть рассеяна охлаждающей жидкостью, в то время как пригодная для использования энергия на коленчатом вале двигателя составляет только одну четверть этой тепловой энергии в бензиновом двигателе или одну треть - в дизельном.

Охлаждающие жидкости

Старейшей охлаждающей жидкостью, порой использующейся и сегодня, является вода. В природной воде растворены соли и минералы. Соли (преимущественно кальция и магния) в совокупности с хлоридами и сульфатами (в меньшей степени) обусловливают жесткость воды. Карбонатная жесткость воды приводит к образованию осадка в форме нетвердых отложений (взвеси) или накипи на металлических поверхностях системы охлаждения.

 
Солевые теплоизоляционные накипи снижают теп-лоотвод от тех частей системы охлаждения, которые особенно нуждаются в этом, что может вызвать серьезные проблемы, например, заклинивание поршня или образование трещин в блоке цилиндров. Кроме того, свободные сульфаты и хлориды приводят к увеличению коррозии металлов системы охлаждения. Но наиболее важные недостатки воды как хладагента заключаются в том, что она превращается в лед при 0°С, кипит при 100°С (при нормальном атмосферном давлении) и испаряется из открытых систем при температуре меньше 100°С.

Для увеличения температуры кипения, системы охлаждения двигателя герметизируют. Однако существенно увеличить температуру кипения благодаря такому поддавливанию нельзя по той простой причине, что не все части системы охлаждения выдерживают большое давление, например, шланги, резиновые уплотнения и радиатор, изготовленный из меди, латуни или алюминия с применением мягкого припоя.

Точку замерзания воды в свое время снижали, добавляя одноатомные спирты (метиловый, этиловый, изопропиловый). Однако все они имеют очень низкую температуру кипения (65-82°С), поэтому в настоящее время не используются. Высоко кипящий глицерин (290°С) также не используется по причине плохих низкотемпературных свойств (высокая вязкость при низкой температуре и, как следствие, плохая прокачиваемость).

Наиболее полно и корректно исправить недостатки воды и при этом не лишить ее достоинств позволяет водно-гликолевая смесь. Она представляет собой водный раствор этиленгликоля (этиленгликоль или моноэтиленгликоль - двухатомный спирт, бесцветная, вязкая, сладковатая на вкус жидкость с плотностью 1,112-1,113 г/смЗ при 20°С и температурой начала кипения около 195°С, замерзания -12...13°С. Ядовит и может проникать в организм через кожу. Наиболее опасен, если его выпить (смертельная доза 35 см3). Раствор агрессивен к материалам деталей системы охлаждения (сталь, чугун, алюминий, медь, латунь, припой), поэтому в охлаждающей жидкости присутствует комплекс противокоррозионных (ингибиторов), антивспенивающих и стабилизирующих присадок.

Плотность, температура замерзания и кипения ОЖ взаимосвязаны с концентрацией этиленгликоля в ней. Эти зависимости у разных жидкостей могут существенно отличаться друг от друга. Необходимо также учитывать, что качество используемой воды существенно влияет на эффективность присадок, входящих в состав охлаждающей жидкости.

В ГОСТ 28084 указано, что для разбавления концентрата ОЖ используют дистиллированную воду, конденсат и пресную воду общей жесткости до 6,0 моль/мЗ. ASTM D 3306 рекомендует для приготовления растворов муниципальную (обработанною) или природную воду с небольшим содержанием минеральных веществ.

Нормативные документы

ГОСТ 28084-89 «Жидкости охлаждающие низкоза-мерзающие. Общие технические условия» нормирует основные показатели ОЖ на основе этиленгликоля (концентрата, ОЖ-40, ОЖ-65): внешний вид, плотность, температуру начала кристаллизации, коррозионное воздействие на металлы, вспениваемость, набухание резины и т.д. Но он не оговаривает состав и концентрацию присадок, а также смешиваемость жидкостей. Это, а также цвет ОЖ (синий, зеленый, желтый и т.п.) выбирает изготовитель.

ГОСТов, регламентирующих срок службы антифриза и условия ресурсных испытаний, пока нет. Ресурсные тесты дорогостоящие и длительные. Например, 1 264 ч испытаний на моторном стенде по методике ASTM D 2570 соответствуют около 75 тыс. км пробега ав томобиля, а эксплуатационные испытания проводят в течение 2-3 лет.

Сертификация ОЖ добровольная, а поэтому необязательна.

Технические требования к зарубежным концентратам ОЖ для легковых автомобилей и легких грузовиков отражены в ASTM D 3306 («Технические условия для охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля для автомобиля с легкими условиями эксплуатации»), а для грузовых автомобилей и тяжелой техники - в ASTM D 4985 («Технические условия для охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля с низким содержанием силиката для двигателей с тяжелыми условиями эксплуатации»), требующие начального введения дополнительной добавки к охлаждающей жидкости Supplemental Coolant Additive (SCA).

ASTM D 3306 и ASTM D 4985 содержат перечень физико-химических свойств и эксплуатационных требований к антифризам со ссылками на соответствующие стандартные методы испытаний (тоже ASTM).

Кроме общих стандартов многие изготовители автомобилей применяют свои спецификации с дополнительными требованиями. Например, нормы General Motors USA - Antifreeze Concentrate GM 1899-M, GM 6038-М или система нормативов G концерна Volkswagen.

Такие документы часто запрещают вводить в антифриз ингибиторы коррозии, содержащие нитриты, нитраты, амины, фосфаты, и оговаривают предельно допустимую концентрацию силикатов, буры и хлоридов. Нитрит-нитраты, взаимодействуя с аминами, образуют токсичные соединения, причем некоторые из них канцерогенные. Ограничение содержания фосфатов, силикатов, боратов уменьшает отложение накипи в системе охлаждения, увеличивает срок службы уплотнений водяного насоса (меньше нерастворимых осадков), улучшает защиту от кавитационной коррозии.

Срок службы ОЖ

При эксплуатации охлаждающая жидкость стареет - концентрация ингибиторов в ней постепенно снижается, теплопередача уменьшается, склонность к пенообразованию увеличивается, а незащищенные металлы интенсивно коррозируют. Ресурс жидкости прямо зависит от ее качества и пробега автомобиля.

Старение происходит особенно интенсивно, если в систему охлаждения попадают отработавшие газы или воздух. Поэтому нужно чаще проверять места возможных утечек жидкости, а также состояние и крепление шлангов. Срок замены антифриза предписывает автозавод или изготовитель ОЖ, Но иногда жидкость стареет раньше. При этом:

- образуется желеобразная масса на внутренней стороне горловины расширительного бачка, при незначительной отрицательной температуре (-1О...15°С) заметно помутнение (иногда как легкое облачко), выпадает осадок, а также чаще прежнего срабатывает электровентилятор радиатора. Когда появился хотя бы один из этих признаков, антифриз нужно сменить;

- жидкость становится рыже-бурой, значит, детали системы уже коррозируют. Такую охлаждающую жидкость нужно немедленно заменить независимо от того, сколько она прослужила. Плотность, температуры замерзания и кипения ОЖ, концентрация этиленгликоля в ней взаимосвязаны. Эти зависимости у разных жидкостей на основе этиленгликоля могут немного отличаться друг от друга.

В эксплуатации плотность ОЖ проверяют ареометром. Плотность косвенно указывает температуру начала кристаллизации (застывания) и кипения.

Совместимость охлаждающих жидкостей

Уровень жидкости в системе охлаждения может стать меньше из-за испарения воды или утечек.

В первом случае нужно долить дистиллированную, а если ее нет, прокипяченную (около 30 мин) воду, во втором - охлаждающую жидкость той же марки.

Отечественные ОЖ, произведенные разными изготовителями по одним техническим условиям, допустимо смешивать. Однако если номера ТУ не одинаковы, лучше этого не делать. Компоненты комплексов присадок могут прореагировать друг с другом и потерять свои полезные свойства. Поэтому в безвыходном положении лучше долить воду, а потом заменить всю жидкость в системе.

Влияние антифриза на склонность двигателя к перегреву

Температура кипения ОЖ-40 (44% воды и 56% эти ленгликоля) при атмосферном давлении не менее 108°С. В предкипящем состоянии уже образуются паровые пробки, нарушающие нормальную циркуляцию в системе охлаждения. Это может спровоцировать перегрев двигателя. При постоянной эксплуатации машины в тяжелых условиях (городские пробки, песчаные дороги, грязь, снег) желательно применять антифриз с повышенной (хотя бы на пару градусов) температурой кипения соответственно с более высокой плотностью. Охлаждающая жидкость ОЖ-65 (35% воды и 65% этиленгликоля) кипит при температуре выше 110°С (при атмосферном давлении)

Источник: sap.net.ru

Похожие записи:

No comments yet.

Be first to leave your comment!

Nickname:

E-mail:

Homepage:

Your comment:

Add your comment