Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости

Раздел: Техника

Технические требования

В последнее время широко применяют всесезонные охлаждающие жидкости, не замерзающие при низкой температуре (низкозамер- зающие, или антифризы), основным преимуществом которых является низкая температура застывания.

Технические требования к этим охлаждающим жидкостям содержат все требования, которые относятся ко всем охлаждающим жидкостям в целом. Кроме общих требований они должны обладать возможно меньшей коррозионной агрессивностью, так как в их состав, как правило, входят многоатомные спирты. Поэтому низкозамерза- ющие жидкости должны содержать комплекс антикоррозионных присадок.

Низкозамерзающие жидкости — это смеси компонентов, обладающие неодинаковыми физическими и химическими свойствами, поэтому особым требованием к ним должна быть максимально возможная физическая и химическая стабильность. Кроме того, эти жидкости не должны вспениваться во время работы.

Основные компоненты охлаждающих жидкостей должны быть недефицитны и иметь невысокую стоимость.

Принцип приготовления

Самой распространенной низкозамерзающей жидкостью является смесь воды с двухатомным спиртом — этиленгликолем.

Температура застывания чистого технического этиленгли- коля —12 °С, поэтому применять его в чистом виде нецелесообразно. К тому же у него высокая вязкость и небольшая теплоемкость. Но ценным свойством этиленгликоля является его хорошая растворимость в воде. Причем его смеси с водой обладают свойством эвтектических растворов, т. е. их температура застывания ниже, чем у каждого компонента смеси в отдельности .

эвтектическая диграмма различных (по соотношению компонентов) смесей воды и этиленгликоля. На диаграмме отчетливо видно, что самую низкую температуру застывания (—75 °С) имеет смесь, содержащая 33 % водн и 67 % этиленгликоля. Этим свойством эвтектических растворов пользуются при приготовлении антифризов. Образующийся гидра~ этиленгликоля имеет также низкую температуру застывания.

основные физические данные компонентов антифризов — воды и этиленгликоля. Теплоемкость и теплопроводность этиленгликоля значительно меньле тех же показателей воды. Коэффициент объемного расширения несколько больший. Это еще раз подтверждает, что в чистом виде э-;иленгликоль применять для охлаждения двигателей нецелесообразно.

Стандартные жидкости, замерзающие при низкой температуре, •состоят из воды, этиленгликоля и специальных присадок, уменьшающих коррозионное действие этой смеси на внутреннюю поверхность •системы охлаждения. Для защиты от разрушения меди, алюминия и свинцово-оловянистого припоя вводят сложный углеводород — декстрин (1 г/л), для защиты чугуна, стали и латуни — динатрий- фосфат (2,5—3,5 г/л) и против коррозии цинковых и хромовых покрытий — молибденово-кислый натрий (7—8 г/л).

Маркировка, состав и рекомендации к применению

Маркировка антифризов связана с температурой их застывания. Для климатических зон с умеренным климатом, где морозы зимой не превышают —35 °С, рекомендуется применять антифриз, маркируемый цифрой 40; это значит, что его температура застывания не выше —40 °С.

Для северных и восточных районов, а также для Арктики и Антарктиды приготовляют антифриз 65, имеющий температуру застывания не более —65 °С.

Кроме того, выпускают полуфабрикат антифриза, представляющий собой технический этиленгликоль с набором антикоррозионных присадок. Его маркируют цифрой 40 с индексом к (40к). Если добавить к 1 л этой жидкости 0,73 л мягкой (или, что лучше, дистиллированной) воды, то получим готовый к применению антифриз 40.

В  38 приведены основные показатели качества стандартных этиленгликолевых жидкостей.

Для новых марок автомобилей ВАЗ, АЗЛК и КамАЗ выпускают жидкости, не замерзающие при низкой температуре, рассчитанные на длительное всесезонное применение: ТОСОЛ А40 и TOCOJl А65 ( 39). Эти жидкости заливают в систему (обычно ТОСОЛ А40) на заводе — изготовителе автомобилей с расчетом на пробег автомобиля примерно 60 тыс. км (т. е. на эксплуатацию примерно в течение двух лет).

Выпускают и концентрированный ТОСОЛ 40, имеющий температуру застывания —20 °С. И только после разбавления его дистиллированной водой до соотношения 54 % концентрата ТОСОЛа А40 и 46 % дистиллированной воды ТОСОЛ-40 приобретает стандартные свойства, т. е. температуру застывания —40 °С. Применение жидкостей, замерзающих при низкой температуре, имеет свои особенности. Следует помнить, что любой антифриз состоит из двух компонентов с разной температурой кипения. Этиленгликоль кипит при нормальном давлении при температуре 198 °С, а вода — при 100 °С. Поэтому в процессе эксплуатации выкипание воды всегда больше, чем выкипание этиленгликоля. В результате оптимальное их соотношение в антифризе нарушается в сторону увеличения концентрации этиленгликоля.

В систему охлаждения, заправленную антифризом, при его испарении следует доливать не антифриз, а дистиллированную воду. Иначе их равновесие постепенно нарушится в сторону увеличения содержания этиленгликоля. Это вызовет увеличение вязкости и по* нижение теплоемкости смеси, а главное — повышение температуры его застывания (до —12 ... 15 °С).

Если потеря антифриза из системы связана не с процессом его естественного испарения, а с негерметичностью соединений или вытеканием из радиатора, отопителя или подогревателя, то восполнять систему жидкостью следует только после полного устранения неисправности и только полноценным антифризом.

Стедует также учитывать, что антифриз имеет больший коэффициент теплового расширения, чем вода. Поэтому, если система не имеет расширительного бачка, то количество заливаемого антифриза должно быть примерно на 6—8 % меньше нормы для йоды.

Если до применения антифриза систему охлаждения длительное время заправляли водой и на ее стенках накопилась накипь, то перед заправкой антифризом необходимо полностью удалить накипь. Если этого не сделать, накипь вступит в реакцию с динатрийфосфа- том (который находится в антифризе для защиты от коррозии черных металлов и латуни) и тем самым резко увеличит коррозионную агрессивность антифриза. При обращении с жидкостями, замерзающими при низкой температуре, необходимо соблюдать определенную осторожность. Этиленгликоль — сильный пищевой яд. Попадание его даже в небольших количествах в организм вызывает сильные отравления. Смертельная доза этиленгликоля составляет всего 20—30 г.

В заключение следует особо подчеркнуть перспективность антифризов, которые с каждым годом все больше применяют не только зимой, но и как всесезонные жидкости длительного действия, заправляемые в систему охлаждения на автомобильном заводе в расчете на весь срок эксплуатации автомобиля.