Какие низкозамерзающие жидкости применяются для системы охлаждения двигателей

Охлаждающие низкозамерзающие жидкости (антифризы)

Водный раствор высококачественного этиленгликоля с применением антикоррозионных и антипенных присадок.

Охлаждающая жидкость применяется в системе охлаждения двигателей внутреннего сгорания автомобилей отечественного и зарубежного производства.

Также жидкость может применяться в теплообменных аппаратах, эксплуатируемых при низких температурах.

Прозрачная жидкость бирюзового цвета без механических примесей.

Плотность, г/см 3 , в пределах

Температура начала кристаллизации, 0 о С, не выше

Температура начала перегонки, 0 о С, не ниже

Водородный показатель (рН), в пределах

Щелочное число, см 3 , не менее

Упаковка

Металлические бочки, пластиковые канистры.

Транспортировка

Охлаждающая жидкость транспортируется железнодорожным и автомобильным транспортом.

Ядовитое и наркотическое действие. Опасно при попадании внутрь.

При попадании на кожу смыть водой, при попадании внутрь — немедленная медицинская помощь.

Хранение

Хранят в крытых складских помещений защищенных от воздействия прямых солнечных лучей.

Гарантийный срок хранения — 5 лет со дня изготовления.

Характеристики товара

По области применения

Авиастроение, Сельскохозяйственная техника, Строительная техника, Автомобилестроение и авторемонт

По специальным свойствам

Для наружных работ, Для внутренних работ, Морозостойкие материалы

По типу материала

9.1.2 Низкозамерзающие охлаждающие жидкости

Низкозамерзающие охлаждающие жидкости – антифризы (от англ. «antifreeze» – незамерзающий) заменили воду в системах охлаждения двигателей современных автомобилей. Наиболее широкое распространение получили низкозамерзающие жидкости на гликолевой основе, представляющие собой смесь этиленгликоля с водой. Иногда встречаются жидкости на основе пропиленгликоля – их нельзя смешивать с этиленгликолевыми.

Как было сказано выше низкозамерзающие охлаждающие жидкости (этиленгликолевые антифризы) широко используют в качестве охлаждающих жидкостей для автомобильных двигателей.

Этиленгликоль – это двухатомный спирт (СН₂ОН—СН₂ОН, или С₂Н₄(ОН)₂), представляющий собой ядовитую маслянистую желтоватую жидкость без запаха. Он хорошо смешивается с водой в любых соотношениях и замерзает при –11,5ºС. Однако при смешивании этиленгликоля с водой температура застывания смеси ниже, чем каждого из компонентов в отдельности. При смешивании этиленгликоля с водой в различных соотношениях можно получить смеси, замерзающие от 0 до –75ºС. По мере добавления в воду этиленгликоля температура смеси понижается. Минимальная температура смеси достигается при содержании в ней 33% воды. Дальнейшее уменьшение ее содержания ведет к повышению температуры замерзания (рис. 9.2).

Рис. 9.2 Зависимости плотности ρ при 20°С (а) и температуры замерзания t_з антифризов от содержания в них воды (б)

Поскольку плотности этиленгликоля и воды разные, то при смешивании их в различных соотношениях изменяется плотность антифриза. По плотности охлаждающей жидкости можно определить температуру ее замерзания.

К охлаждающим низкозамерзаюшим жидкостям относятся водные растворы этиленгликоля с антикоррозионными, антивспенивающими, стабилизирующими и красящими добавками. Их изготовляют следующих марок:

ОЖ-К (концентрат) – воды не более 5%, плотность 1100. 1150 кг/м 3 . При добавлении в концентрат дистиллированной воды в объемном соотношении 1:1 температура кристаллизации раствора –35ºС;

ОЖ-65 – плотность 1085. 1100 кг/м 3 , начало кристаллизации не выше –65ºС;

ОЖ-40 – плотность 1065. 1085 кг/м 3 , начало кристаллизации не выше –40ºС.

«ТОСОЛ» – одно из названий антифриза, образованное из двух частей:

«ТОС» — «Технология органического синтеза» (наименование отдела ГосНИИОХТ, создавшего антифриз);

«ОЛ» – окончание, характерное для спиртов (этанол, бутинол, метанол).

Этот антифриз был разработан в 1971 г. в Государственном научно-исследовательском институте органической химии и технологии (ГосНИИОХТ) для автомобилей ВАЗ взамен итальянского «ПАРАФЛЮ». Торговая марка «ТОСОЛ» не была зарегистрирована, поэтому ее применяют многие отечественные изготовители охлаждающих жидкостей. Но эксплуатационные свойства «тосолов» могут быть разными, поскольку определяются используемыми присадками, а они отличаются у различных производителей.

Характеристика охлаждающей низкозамерзающей жидкости «Тосол» приведена в таблице 9.1.

Таблица 9.1. Основные показатели охлаждающей жидкости «Тосол»

Плотность при 20ºС, кг/м 3

Температура начала кристаллизации, ºС, не выше

Коррозионные потери металлов при

испытаниях, кг, не более:

Иногда в простые антифризы вводят молибденовый натрий в количестве 7,5. 8,0 г на литр, предотвращающий коррозию цинковых и хромовых покрытий на деталях системы охлаждения. При этом в обозначении антифриза добавляют букву М.

Состав охлаждающих низкозамерзаюших жидкостей определяют гидрометром (рис. 9.3), который имеет двойную шкалу – содержания этиленгликоля и температуры замерзания.

Рис. 9.3 Гидрометр и его шкала

Охлаждающую жидкость наливают в стеклянный цилиндр и осторожно опускают в него гидрометр. После того как гидрометр установится, по верхней границе мениска отсчитывают на шкале значения состава охлаждающей жидкости и температуры застывания. Температура охлаждающей жидкости должна быть 20ºС.

Все охлаждающие низкозамерзающие жидкости применяют всссезонно. При их использовании в двигателях внутреннего сгорания следует учитывать некоторые особенности. При работе двигателя из системы охлаждения испаряется в первую очередь вода, которую необходимо периодически добавлять. Если же из системы охлаждения произошла утечка охлаждающей жидкости, то нужно добавить антифриз.

Охлаждающие жидкости имеют высокий коэффициент объемного расширения, поэтому в систему охлаждения не доливают 6. 8% жидкости. При замерзании охлаждающей жидкости внутри системы охлаждения двигателя образуется кашеобразная рыхлая масса, объем которой увеличивается очень мало (приблизительно на 0,25%), вследствие чего отсутствует опасность «размораживания» двигателя. Попадание бензина, масла и других нефтепродуктов в охлаждающую жидкость вызывает сильное пенообразование и выброс жидкости через пробку радиатора из системы охлаждения.

Этиленгликолевые охлаждающие жидкости имеют меньшую теплоемкость, чем вода. Поэтому при замене воды на охлаждающую жидкость в системе охлаждения двигателя допускаются более высокие температуры. Охлаждающие жидкости обладают большой подвижностью и проницаемостью, вызывают некоторое размягчение резины. В связи с этим необходимо тщательно следить за состоянием соединительных шлангов системы охлаждения. Поскольку этиленгликолевые охлаждающие жидкости ядовиты, то при работе с ними следует строго соблюдать меры предосторожности. Жидкость нельзя засасывать ртом для создания сифона, систему охлаждения надо заполнять осторожно, не допуская разлива и перелива жидкости. Перед приемом пищи обязательно надо вымыть с мылом руки, загрязненные охлаждающей жидкостью, так как при попадании ее в организм человека происходят тяжелые отравления, иногда со смертельным исходом.

Низкозамерзающие охлаждающие жидкости

Применение низкозамерзающих жидкостей для систем охлаждения значительно облегчает эксплуатацию двигателей зимой и предохраняет их от размораживания, так как объем воды при замерзании увеличивается почти на 9%.

Особенно целесообразно применение низкозамерзающих жидкостей в системах охлаждения двигателей, оборудованных индивидуальными предпусковыми подогревателями. При этом в значительной степени упрощается подготовка двигателя к пуску и на 20% сокращается время его предпускового разогрева.

Эксплуатационные свойства указанных охлаждающих жидкостей характеризуются температурами замерзания и кипения, теплопроводностью и теплоемкостью. Для обеспечения требуемой прокачиваемости в системах охлаждающая жидкость должна обладать малой вязкостью, а также не должна вызывать коррозии металлов, разрушения резинотехнических изделий пожарной опасности.

Наиболее полно указанным требованиям отвечают низкозамерзающие жидкости марок — 40 и 65, изготовленные на этиленгликолевой основе (ГОСТ 159—52).

Современные способы облегчения пуска двигателей в зимнее время при безгаражном хранении автомобилей

Жидкость марки 40 предназначена для районов с температурой не ниже минус 35° С, а жидкость марки 65 — для районов с более низкими и особо низкими температурами воздуха.

Водные растворы этиленгликоля агрессивны, т.е. способны вызвать коррозионное разрушение металлических деталей двигателя. Поэтому в состав указанных низкозамерзающих жидкостей введены специальные антикоррозионные присадки. Так, присадка двухзамещенного фосфорнокислого натрия защищает от коррозии детали двигателя, изготовленные из стали, меди и чугуна, а введенный в жидкость декстрин за счет образования адсорбционной пленки предохраняет от разрушения детали из алюминиевых сплавов и оловянистосвинцовистые припои. При наличии в системе охлаждения двигателя накипи происходит весьма интенсивный расход указанных присадок за счет взаимодействия динатрийфосфата с солями накипи (карбонатами кальция, магния и другими), в результате чего образуются стойкие, нерастворимые фосфаты металлов, ухудшающие охлаждение двигателей. Для сохранения в жидкости защитных присадок не рекомендуется доливать в охлажденную жидкость воду из водопроводных магистралей или естественных источников.

Альтернативные способы облегчения пуска двигателя

Рис. Характеристика замерзания смесей 40 и 65 в зависимости от содержания в них воды и этиленгликоля: 1 — низкозамерзающая жидкость 40; 2 — низкозамерзающая жидкость 65

Зависимость температуры замерзания смесей марок 40 и 65 от объемного их состава приведена на рисунке. В процессе эксплуатации качества низкозамерзающей жидкости из-за постепенного испарения из нее воды или спирта изменяются. В среднем с 1 см2 поверхности низкозамерзающей жидкости при температуре 80° С в течение 1 ч испаряется 0,84 г. воды и 0,065 г этиленгликоля.

При эксплуатации автомобилей с системой охлаждения двигателей, заполненной низкозамерзающей жидкостью, необходим постоянный контроль за составом и температурой замерзания смеси с тем, чтобы предупредить размораживание двигателя. В условиях эксплуатации проверку качественных показателей жидкости можно производить при помощи ареометра и гидрометра. При помощи ареометра определяется плотность жидкости, а по таблице — температура ее замерзания. При помощи гидрометра, имеющего две шкалы, определяется по одной шкале процент содержания в жидкости этиленгликоля (по объему) и по другой — температура замерзания проверяемой жидкости. Отбор контрольных проб жидкости необходимо брать из системы охлаждения после работы двигателя, когда температура ее составляет 40—60° С.

Охлаждающие жидкости и низкозамерзающие жидкости. Назначение и характеристики

Охлаждающие жидкости необходимы для отвода тепла от цилиндров двигателя и прогрева салона кузова при низких температурах.

Охлаждающая жидкость должна:

• быть дешевой и недефицитной
• обладать высокими теплоемкостью, теплопроводностью и определенной вязкостью
• иметь высокую температуру кипения и низкую температуру замерзания с достаточной физической стабильностью

• образовывать отложений на омываемых стенках и загрязнять систему охлаждения
• вызывать коррозию металлических деталей и разрушать резиновые детали
• служить причиной поломок деталей системы охлаждения при застывании (возможно меньше изменять объем при нагревании)
• вспениваться при попадании нефтепродуктов
• быть токсичной
• повышать пожарную опасность

При положительной температуре воздуха перечисленным требованиям в достаточной мере удовлетворяет вода. Однако при отрицательной температуре она, замерзая и расширяясь, давит с силой 200…250 МПа, вследствие чего могут образоваться трещины на стенках рубашки охлаждения двигателя, выйти из строя радиатор, система отопления и др. Этот недостаток исключается при использовании в системе охлаждения низкозамерзающих жидкостей.

Замена охлаждающей жидкости

Наибольшее распространение получили низкозамерзающие жидкости на основе этиленгликоля спирта и дистиллированной воды с комплексом присадок типа «Тосол». Для легковых автомобилей промышленность выпускает «Тосол» трех марок: «Тосол А», «Тосол А-40» и «Тосол А-65».

«Тосол А» – это концентрированный этиленгликоль, содержащий присадки. Смесь его с дистиллированной водой в соотношении 1:1 имеет температуру начала кристаллизации (застывания) –35 °С. При большем объеме воды температура начала кристаллизации будет меньше. Для определения температуры застывания низкозамерзающей жидкости используют денсиметры, аналогичные денсиметрам, применяемым для определения плотности электролита.

Водный раствор «Тосол А» с температурой застывания не выше –40 °С маркируют «Тосол А-40», а – 65 °С – «Тосол А-65».

Датчик температуры охлаждающей жидкости

Применение той или иной марки низкозамерзающей жидкости для двигателя определяется предприятием-изготовителем, и заменять их на аналоги не рекомендуется, так как это может привести к повреждению алюминиевых сплавов головки блока.

Срок службы низкозамерзающих жидкостей производства стран СНГ два года, после чего из них вымываются присадки и жидкости теряют свои первоначальные свойства. Зарубежные производители («Addinol Froostox», «Antifreeze 500», «Afrostin») выпускают низкозамерзающие жидкости, близкие по составу к «Тосолу» и «Лене», но более долговечные (до трех лет).

ПО ТЕМЕ:

• Замена охлаждающей жидкости
• Система охлаждения двигателя с электронным регулированием
• Подготовка системы охлаждения двигателя к зиме
• Система охлаждения двигателя автомобиля