Функції охолоджуючої рідини в ДВС.
Отже, для початку згадаємо, а навіщо взагалі ми заливаємо антифриз в автомобіль? Звичайно ж для того, щоб відвести тепло від стінок камери згоряння. Ця основна функція і визирає з-під терміна «охолоджуюча рідина» (по-англійськи «coolant»). При цьому вирівнюється температурний режим деталей двигуна. Погано, якщо в одній точці деталь має температуру 200 градусів, а в іншій всього 50. Про це говорить той факт, що при поломці системи охолодження часто «веде» голівку блоку циліндрів, саме через велику різницю температур в різних частинах деталі і, відповідно, різного теплового розширення.
Ну і другорядна, але теж дуже корисна функція, підігрів деяких вузлів автомобіля. Наприклад, салону або дросельного вузла.
Схема системи охолодження автомобіля
Раніше в якості охолоджуючої рідини використовувалася вода (про повітряне охолодження говорити тут не будемо :)), яка мала кілька недоліків. По-перше, вода замерзає при 0 ° C, а оскільки при замерзанні вона розширюється, то велика ймовірність розриву каналів циркуляції охолоджуючої рідини. Що і спостерігалося повсюдно років 50 тому під час перших заморозків у машин, що стоять на вулиці з не злиться з системи водою.
Другий недолік води - кипіння при 100 ° С. Звичайно, в ті давні часи мотори були сильно форсованими, і в нормальних умовах мотор не нагрівався до таких температур, але в жаркий день де-небудь на підйомах в гору машини «закипали» досить часто.
І третій недолік - висока корозійна активність води. Тобто мотор всередині просто іржавів. При цьому погіршувалася теплопровідність стінок деталей (у іржі приблизно в 50 разів гірше, ніж у металу), що з часом призводило до їх перегріву. До того ж через частинок іржі можуть засмітитися канали системи охолодження, або вийти з ладу насос або термостат.
Склад антифризу і властивості його базових компонентів.
Вищевказані недоліки води змусили шукати їй заміну. Зараз автомобільні антифризи складаються з двох базових елементів - води і етиленгліколю. У деяких випадках (не в автомобілях) замість етиленгліколю може використовуватися пропіленгліколь, або солі.
Етиленгліколь - двоатомний спирт, в чистому вигляді має температуру замерзання близько -13 ° С і температуру кипіння 197 ° С. Дивна властивість водного розчину етиленгліколю полягає в більш низькій температурі замерзання, ніж кожного речовини в чистому вигляді. Так, суміш в пропорції 1 до 1 матиме температуру замерзання -38 ° С.
Однак, незважаючи на недоліки водний розчин Мег вирішує дві проблеми застосування води з трьох: температура замерзання при прийнятною в'язкості набагато нижче нуля, причому, на відміну від води, замерзаючи, розчин практично не розширюється, що дає гарантію збереження в цілості системи охолодження автомобіля. Температура кипіння того ж розчину 1: 1 вище ста градусів (близько 106 ° С), а якщо врахувати, що система герметична і в ній підвищений тиск, то ця температура буде ще вище. Загалом, для звичайного ДВС вистачає з запасом.
Пропіленгліколь теж штука хороша, проте більш в'язка, ніж Мег і на порядок дорожча. Його основною перевагою є нетоксичність (отруїтися їм настільки непросто, що його використовують в тому числі і як харчову добавку під номером E1520). Оскільки у автолюбителів немає звички пити охолоджуючу рідину, то і в автомобільній системі охолодження він не використовується. До того ж висока в'язкість погіршує теплоотведеніе (рідина повільніше протікає по системі) і додатково навантажує насос, знижуючи його ресурс.
Говорячи про в'язкості не можна не згадати ще про один компонент, з якого іноді роблять дешеві вітчизняні тосоли (до речі, ТОСОЛ - це стало загальним назва марки радянського антифризу, винайденого в 1969 році). Це гліцерин. Речовина теж не токсична, по в'язкості порівнянне з пропіленгліколь, проте істотно дешевше навіть етиленгліколю. Звідси і сенс його використання у виробництві охолоджуючих рідин для виробників. Як правило, гліцериновий тосол має велику щільність (приблизно 1.12-1.17г / см3 на відміну від МЕГовского 1.07-1.08 г / см3). Розкид значення щільності досягається за рахунок того, що нерідко виробники змішують етиленгліколь і гліцерин в різних пропорціях балансуючи між параметром щільності, температури замерзання і собівартості. Про шкоду високої в'язкості написано вище, хоча на цей параметр, як правило, ніхто уваги не звертає (в основному, просто не знаючи про нього). З собівартістю все зрозуміло, чим дешевше, тим краще, щільність бажано тримати ближче до етіленгліколевой бо споживач може перевірити тосол ареометром. При більш високій щільності він покаже фантастичні цифри температури замерзання в мінус 54 ° С і нижче, що, природно, не відповідає дійсності. Саму ж температуру замерзання перевірити в побутових умовах складно. Потрібен або доступ до промислових холодильників, або місце проживання в Сибіру з морозами нижче -40.
Ще один негативний момент з гліцерином в тому, що він високої якості досить дорогий, тому в тосол використовується дешевий і неякісний продукт, в якому обов'язково випаде осад в процесі роботи. Нерозчинні частинки осаду можуть забити або звузити канали системи охолодження і привести як мінімум до погіршення теплоотведенія, а як максимум (у випадку з забитими каналами) - до перегріву і поломки двигуна.
Склад пакету присадок і властивості антифризу, що залежать від них.
Залишається проблема корозії, яка МЕГом не тільки не вирішується, а й ще більше посилюється, оскільки МЕГ більш активний щодо цього, ніж вода.
Крім цього в антифризи додають антікавітаціонной, антипінні і колірні добавки. Перші мінімізують утворення кавітації зносу (кавітація - це утворення і схлопування бульбашок з парою, в процесі якого утворюється ударна хвиля, поступово руйнує тверді поверхні аж до наскрізних дірок в гільзах), вони особливо потрібні в дизельних двигунах з гільзами циліндрів мокрого типу, а ось з антипінними присадками нас чекає сюрприз: виявляється, їх наявність або відсутність в антифризі ніяк не позначається на роботі охлаждайкі в двигуні з тієї простої причини, що при підвищеному до 2-3 атмосфер тиску в за Кнут системі охолодження (читай, в будь-якому звичайному автомобілі), піна не утворюється в принципі. А присадку цю додають для потреб виробника антифризу або заводу-виробника автомобілів. При різних технологічних маніпуляціях антифриз і може запінили, ускладнюючи роботу конвеєра.
Ну а колірні добавки використовуються для «впізнання» рідини певного виду (наприклад, в деяких країнах кольору конкретних різновидів тосола прописані в законах), щоб не залити випадково не те, що належить.
Однак в Росії таких нормативів немає, тому на практиці у нас будь-який антифриз може бути будь-якого кольору (зазвичай гібридний антифриз фарбують «під Карбоксилатний» в червоний колір, знову ж з економічних міркувань).
Змішувати охолоджуючі рідини різних типів зовсім не рекомендується (не можна, коротше), тому що в цьому випадку присадки різних груп нейтралізують один одного, і ви отримуєте в моторі простий водний розчин етиленгліколю, іноді з осадом. На корозійну активність такого розчину можна подивитися в табличці вище по тексту.
Також колір допомагає зрозуміти, де витік саме антифризу, а не моторного масла, або рідини Гура, та просто рівень забарвленої рідини краще видно в розширювальному бачку (без барвника антифриз був би безбарвним). Крім цього зниження інтенсивності кольору і його зміна може говорити про виснаження присадок в обсязі антифризу. А це означає, що пора проводити його заміну. Ну і для підвищення лояльності споживача теж колір можна використовувати. Наприклад, почати виробляти сіро-буро-малиновий антифриз і використовувати його для першої заливки на автозаводі. Автовласник, виходячи з міркування, що можна заважати зелений з зеленим, червоний з червоним і т.д. буде шукати саме сіро-буро-малиновий антифриз. Ну і знайде у одного єдиного виробника, там і купить. За хороші гроші, бо ексклюзив :).
Мало не забув, іноді до складу антифризів додають смакову гірку присадку Bitrex, щоб відбити охоту у дітей і тварин пити його. Нагадаю, етиленгліколь є отрутою, при цьому має солодкуватий смак. До речі, етиловий спирт нейтралізує дію етиленгліколю (чим швидше вип'єте, тим більша ймовірність, що залишитеся в живих).
- Антифриз - це вода, змішана з етиленгліколем (пропіленгліколь, гліцерином) в пропорції приблизно 1 до 1 з додаванням антикорозійних, антікавітаціонной, антипінних і колірних присадок.
- Водний розчин етиленгліколю дає низьку температуру замерзання і підвищену температуру закипання.
- Корозійна агресивність цього розчину нейтралізується антикорозійними присадками.
- У дешевому тосоле часто застосовують гліцерин, який має велику в'язкість. Іноді такий тосол має більш високу температуру замерзання (при змішуванні з етиленгліколем для підгонки щільності).
- Колір антифризів нічого не говорить про їх сумісності.
Немає схожих публікацій