«Что льёшь в радиатор – антифриз или тосол?»
Смешно, но споров и заблуждений вокруг охлаждающей жидкости даже больше, чем по маслам и высокооктановому бензину, вместе взятым.
И без углубления в теорию тут не разобраться.
ГЛИКОЛЬ ВМЕСТО ВОДЫ
А, собственно, зачем он нужен, антифриз? И вообще жидкостное охлаждение? На самом деле, во многих случаях можно было бы обходиться и воздушным охлаждением. Однако двигатели становились всё мощнее, тепловой режим всё более напряжённым. Так возникла идея передать функцию охлаждения двигателя отдельному устройству – радиатору. Только чтобы вся эта новая система заработала, нужно было решить новую задачу – передать тепло от двигателя к радиатору.
Для выполнения такой задачи идеально подходило вещество с большой теплоёмкостью, каким является вода. Однако вода закипает при 100° C и превращается в лёд уже при 0° C. При замерзании вода превращается в лёд, а объём её при этом увеличивается примерно на 9%. Давления, вызванного таким увеличением объёма, вполне достаточно не только для повреждения радиатора, но и для блока двигателя. Для того чтобы справиться с таким недостатком воды в системах охлаждения, появились сп
Примечательно, что в определении антифриза какой бы то ни было конкретный состав этой жидкости не приводится. Поэтому даже водка – яркий пример антифриза! Собственно говоря, до появления в 1927 году этиленгликоля этиловый спирт и был основным компонентом антифриза. Однако такой антифриз имел высокую испаряемость и огнеопасность. Этих недостатков был лишён этиленгликоль, что позволило ему удержать лидирующее место в качестве основы антифризов до наших дней.
Этиленгликоль (С2H4[OH]2) – вязкая бесцветная жидкость. Ядовитая, со сладковатым вкусом. Несмотря на то, что в чистом виде этиленгликоль имеет высокую температуру кипения (около 200° C), в таком виде он практически не используется. Причиной этого является относительно высокая температура кристаллизации, или, другими словами, замерзания, (около 12° C), а также низкая температура вспышки (около 120° C), делающая этиленгликоль пожароопасным веществом. А вот в соединении с водой – совсем другое дело. По мере разбавления этиленгликоля водой температура кристаллизации сначала падает, а после – снова возрастает. Минимальная температура кристаллизации –75° C достигается при соотношении этиленгликоля и воды в растворе 2:1.
Температура закипания рабочего раствора этиленгликоля в системе охлаждения колеблется в диапазоне 110–170° C. Не последнюю роль здесь играет тот факт, что антифриз в современных системах находится под давлением – это поднимает температуру кипения раствора примерно на 25° C вверх.
Сравнительно недавно в качестве альтернативы этиленгликолю в антифризах стал также использоваться пропиленгликоль (С3H6[OH]2) – вещество, имеющие сходные с этиленгликолем свойства, однако неядовитое, а также обладающее пониженной коррозионной активностью. Массовому использованию пропиленгликоля в антифризах сегодня препятствует его высокая в сравнении с этиленовым конкурентом цена.
ДАЁШЬ АНТИКОР!
Современный антифриз, помимо водно-гликолевой базы, содержит ещё ряд компонентов. И вот с ними как раз и связаны основные вопросы при выборе продукта.
Изначально применявшийся водный раствор этиленгликоля обладал повышенной коррозионной активностью, что негативно сказывалось на долговечности как деталей системы охлаждения, так и всего двигателя в целом. Высокая температура охлаждающей жидкости при работе двигателя приводила к образованию накипи. А при циркуляции антифриза в системе было обнаружено его негативное свойство вспениваться.
Накипь, как и любое другое твёрдое вещество, попавшее в систему охлаждения, способна повредить детали водяной помпы, в частности, её уплотнения, что может привести к течи антифриза. Пена ухудшает теплоёмкость антифриза, таким образом ухудшая его свойства как теплоносителя. С проблемами накипи и пены научились бороться довольно быстро с помощью пакетов соответствующих присадок, которые с успехом используются и по сей день. Куда драматичнее развивались события в направлении борьбы с коррозией – основным врагом систем жидкостного охлаждения.
При взаимодействии горячего водного раствора этиленгликоля с металлическими поверхностями и деталями системы охлаждения возникают все условия для успешного протекания коррозионных процессов. Последствия этих процессов для двигателя весьма печальны. Это и разрушение радиатора, и разрушение внутренних поверхностей двигателя, а также риск повреждения прочих деталей системы охлаждения. К большому сожалению, полностью исключить протекание коррозионных процессов в системах охлаждения производителям пока не удаётся, зато удаётся замедлить эти процессы настолько, чтобы на несколько лет эксплуатации двигателя о коррозии можно было бы забыть. Так замедлить коррозию позволяют ингибиторы – вещества, не участвующие в химической реакции, но замедляющие её протекание.
Со временем действие ингибиторов ослабевает. Кстати, срок службы антифризов (в среднем два года) зависит именно от «ресурса» ингибиторов. Как только этот ресурс истощается, коррозионные процессы начинают протекать всё активнее, и в скором времени антифриз меняет свой первоначальный цвет на характерный бурый.
Во времена начала использования этиленгликоля в качестве антифриза двигатели изготавливались преимущественно из чугуна, а радиаторы – из меди. Разумеется, первые антикоррозионные присадки разрабатывались именно в расчёте на обеспечение коррозионной устойчивости этих металлов.
В 80-е годы происходит бурный натиск алюминия на моторостроительную индустрию: алюминий начинают использовать для изготовления и блоков двигателя, и радиаторов. В данном случае по причине более высокой теплорассеивающей способности, нежели у латуни. Но алюминий весьма активен как металл, а значит, крайне неустойчив в отношении коррозии. В результате пакеты присадок антифризов пополняются силикатами и фосфатами, являющимися отличными ингибиторами коррозии алюминия. Но и они не лишены недостатков. Силикатные соединения могут провоцировать нежелательное гелеобразование, а это риск закупорки радиатора. Этого недостатка лишены фосфаты, но фосфаты могут давать нежелательный осадок при взаимодействии с жёсткой водой (для России более чем актуально). По этой причине в Европе запрещены антифризы, имеющие в составе фосфатные соединения. На самом деле, проблема решается использованием дистиллированной воды при приготовлении раствора из концентрата.
Наиболее современными ингибиторами коррозии, разработка которых пришлась на 90-е годы, являются солевые соединения на основе карбоновых кислот. Эти ингибиторы лишены недостатков силикатов и фосфатов, однако отмечены случаи негативного воздействия антифризов с такими пакетами присадок на материал прокладок (происходит размягчение прокладок, которое может являться причиной течи).
МЕШАТЬ ИЛИ НЕТ?
Современный антифриз для системы охлаждения – это всегда композиция из трёх компонентов: основа, вода и пакет присадок. Деление антифризов на типы происходит как раз в зависимости от различий в компонентах.
В продаже бывают как готовые к применению антифризы, так и концентраты. Последние требуют перед применением разбавления водой в правильном соотношении.
Далее антифризы делятся в зависимости от основы, на которой они изготовлены. Большинство (более 90%) изготовлено на основе этиленгликоля. Иногда встречаются пропиленгликолевые антифризы. Они более экологичны и менее опасны для двигателя, но стоят дороже.
Наконец, самое главное разделение антифризов происходит на основе используемых в них пакетов присадок, а точнее, присадок, обеспечивающих коррозионную устойчивость чугуна и алюминия перед раствором антифриза. Здесь выделяют три типа антифризов:
Неорганические. Своему названию они обязаны используемым в них присадкам, имеющим неорганическое происхождение. К таким присадкам, в частности, относятся вышеупомянутые аммониевые соли, бораты, нитриты, силикаты и фосфаты. В Европе применение фосфатов в антифризах запрещено, поэтому антифризы этой группы в зависимости от производителя всегда немного отличаются друг от друга. Несомненным достоинством антифризов этого типа является оперативность их действия в отношении борьбы с коррозией. Антифризы этой группы маркируются G11 или G48.
Органические. Этот тип антифризов использует самые современные антикоррозионные присадки на основе органических, карбоновых кислот, но при этом не содержат неорганических присадок, в частности, фосфатов и силикатов. Органические антифризы действуют намного медленнее, но зато более продолжительное время. Благодаря этому антифризы этой группы зачастую имеют увеличенный срок службы (до пяти лет). Присадки, используемые в антифризах данного типа, лишены недостатков, характерных для неорганических антикоррозионных присадок. Антифризы этой группы маркируются G12, G12+, G30, G33 и G34.
Гибридные. Такие антифризы имеют маркировку G05. В состав этих антифризов входят как органические, так и неорганические присадки (главным образом, силикаты), но не входят фосфаты.
Разумеется, все три группы антифризов содержат и некоторые другие присадки, однако основания для разделения антифризов на группы именно такие, как приведены выше.
Обязательно ли смешивать антифриз с водой? Если вы приобретаете концентрат, то обязательно. Если этого не сделать, охлаждающая жидкость не будет соответствовать предъявляемым к ней требованиям, в частности, будет иметь температуру замерзания около –10° C вместо положенных –40° C. Стоит учесть, что жёсткая вода, характерная для нашей страны, может вступать во взаимодействие с присадками антифризов, негативным результатом чего будет выпадение осадка. Для предотвращения такого риска для разбавления антифриза следует использовать дистиллированную воду. Как правило, производители предоставляют специальные таблицы с данными о возможных соотношениях концентрата и воды, а также получаемых при этом свойствах. Ищите такие таблицы на этикетках антифриза.
Общая схема замены антифриза в системе охлаждения проста. Необходимо удалить из неё весь старый раствор, а затем заполнить новым. Для более качественной замены рекомендуется также промыть систему водой, прежде чем заполнять новым антифризом, особенно если переходите с одного типа на другой. Промывание водой позволит удалить все остатки старого раствора.
Существуют также и специальные средства для очистки системы. В отличие от воды они очищают систему химическим путём, разрушая отложения, сформировавшиеся за время эксплуатации двигателя. Подробные инструкции по их использованию даются производителями таких средств. Не следует переусердствовать и использовать такие средства без необходимости.
В процессе эксплуатации уровень антифриза может падать, поэтому со временем возникает необходимость восстанавливать его уровень. Если уровень антифриза падает при нормальной эксплуатации, лучше восстанавливать его водой: уровень упал из-за её испарения, в то время как гликолевая основа осталась. Если же уровень падает в результате течи, то восстанавливать его следует с помощью антифриза.
Очень много мнений и споров о совместимости антифризов и критериях её определения. Так, бытует мнение, что жёлтый, зелёный и синий антифризы совместимы, и их можно смешивать друг с другом, в то время как красный нельзя смешивать ни с каким иным. Мнение ошибочное. На производителей не наложено никаких обязательств по окрашиванию антифризов разных типов в определённые цвета, делается это на своё усмотрение.
Проблемы с совместимостью возникают из-за различия в пакетах используемых присадок. Взаимодействуя друг с другом, они могут вызывать выпадение нежелательного осадка. К сожалению, если нет информации о совместимости от производителя, без анализа составов двух антифризов точно определить их совместимость нельзя. А потому – если не знаете, каким антифризом заправлена система, лучше произвести замену всей охлаждающей жидкости. Не стоит также смешивать и антифризы, изготовленные на различной основе – этиленгликолевые и пропиленгликолевые.
Как правильно выбрать антифриз? Лучшая рекомендация здесь – рекомендация производителя техники. Оптимальный выбор зависит от материалов, применяемых в системе охлаждения, теплового режима двигателя, а также ещё ряда параметров, которые лучше всего известны производителю. В прессе можно встретить интересные независимые тесты антифризов на соответствие их свойств нормам различных стандартов. Стоит отметить, что некоторые производители предлагают антифризы специально для мототехники, не ссылаясь при этом, однако, на их отличия от «универсальных» антифризов других производителей. Это наводит на мысли о том, что отличия здесь, скорее, в позиционировании, чем в составе используемых компонентов.
Из журнала "Авторевью"
Владимир Завьялов