Охолоджуюча рідина Тосол А-40 (Антифриз А-40).

Антифризи — охолоджуючі рідини (ОЖ), не замерзають при низькій температурі. Виробники дають їм власні імена («Тосол», «Лєна» і т. п. ) і вказують температуру замерзання (ОЖ-40 — до -40°С, ОЖ-65 — до -65°С). Останнім часом вітчизняні виробники стали випускати охолоджуючі рідини, готові до застосування (вже розбавлені водою), з використанням маркування «Антифриз». Як правило, це той же «Тосол», але дещо кращої якості

ТОСОЛ — назва автомобільної охолоджуючої рідини, розробленої в 1971 р. для автомобілів ВАЗ замість італійської «ПАРАФЛЮ» фахівцями Держндіохту (Державний науково-дослідний інститут органічної хімії і технології). Перші три літери абревіатури ТОСОЛ вказують на відділ технології органічного синтезу, а букви ОЛ додані, щоб вийшло слово, схоже на назву спиртів (етанол, бутанол, метанол). Торгова марка «Тосол» не була зареєстрована, тому її широко використовують вітчизняні виробники ОЖ. Експлуатаційні властивості цих рідин можуть бути різними і залежать від складу.

За кордоном термін «antifreeze» (антифриз) використовували для позначення концентрату, який додавали до води в системі охолодження двигуна внутрішнього згоряння. Однак цей термін брав до уваги тільки морозозащитную роль цього продукту, допускаючи, що його використання є сезонною потребою і не відображає його функцію як тепло-обмінної середовища, розробленої, щоб оберегти систему охолодження двигуна від корозії і пошкодження при всіх експлуатаційних умовах. Термін «engine coolant concentrate» (дослівно — «руховий охолоджувач концентрований») охоплює всі ці умови і в даний час більш кращий.

Виходячи зі сказаного, у статті будемо використовувати терміни «охолоджуюча рідина» або просто «рідина».

Призначення

З причини виділення значного тепла при згорянні палива, і від дії сил тертя автомобільні двигуни потребують ефективної системи охолодження. В основному тепло відводиться через радіатор системи охолодження, а теплоносіями є рідини, що циркулюють через нього і двигун. Автомобільні двигуни повітряного охолодження (наприклад, VW Beetle), починаючи з деякого часу, перестали представляти комерційний інтерес. Головним чином, це обумовлено вимогами захисту навколишнього середовища.

Кількість теплоти, що передається системою охолодження двигуна, значно. Відомо, що третя частина теплової енергії від згорання палива повинна бути розсіяна охолоджувальною рідиною, в той час як придатна для використання енергія на колінчастому валу двигуна складає тільки одну чверть цієї теплової енергії в бензиновому двигуні або одну третину — в дизельному.

Охолоджуючі рідини

Найстарішою охолоджувальною рідиною, часом використовується і сьогодні, є вода. У природній воді розчинені солі і мінерали. Солі (переважно кальцію і магнію) в сукупності з хлоридами і сульфатами (меншою мірою) обумовлюють жорсткість води. Карбонатна жорсткість води призводить до утворення осаду у формі нетвердих відкладень (суспензії) або накипу на металевих поверхнях системи охолодження.

Сольові теплоізоляційні накипу знижують тепловідвід від тих частин системи охолодження, які особливо потребують цього, що може викликати серйозні проблеми, наприклад, заклинювання поршня або утворення тріщин в блоці циліндрів. Крім того, вільні сульфати і хлориди призводять до збільшення корозії металів системи охолодження. Але найбільш важливі недоліки води як холодоагенту полягають у тому, що вона перетворюється в лід при 0°С, кипить при 100°С (при нормальному атмосферному тиску) і випаровується з відкритих систем при температурі не менше 100°С.

Для збільшення температури кипіння, системи охолодження двигуна герметизують. Однак істотно збільшити температуру кипіння завдяки такому поддавливанию не можна з тієї простої причини, що не всі частини системи охолодження витримують великий тиск, наприклад, шланги, гумові ущільнення і радіатор, виготовлений з міді, латуні або алюмінію із застосуванням м'якого припою.

Точку замерзання води в свій час знижували, додаючи одноатомні спирти (метиловий, етиловий, ізопропіловий). Проте всі вони мають дуже низьку температуру кипіння (65-82°С), тому в даний час не використовуються. Высококипящий гліцерин (290°С) також не використовується через поганих низькотемпературних властивостей (висока в'язкість при низькій температурі і, як наслідок, погана прокачиваемость).

Найбільш повно і коректно виправити недоліки води і при цьому не позбавити її переваг дозволяє водно-гліколева суміш. Вона являє собою водний розчин етиленгліколю (етиленгліколь або моно-етиленгліколь — двоатомний спирт, безбарвна, в'язка, солодкувата на смак рідину з щільністю 1,112-1,113 г/см3 при 20°С і температурою початку кипіння близько 195°С, замерзання -12...13°С. Отруйний і може проникати в організм через шкіру. Найбільш небезпечний, якщо його випити (смертельна доза 35 см3). Розчин агресивний до матеріалів деталей системи охолодження (сталь, чавун, алюміній, мідь, латунь, припой), тому в охолоджуючої рідини присутній комплекс протикорозійних (інгібіторів), антивспенивающих і стабілізуючих присадок.

Щільність, температура замерзання і кипіння ОЖ взаємопов'язані з концентрацією етиленгліколю в ній. Ці залежності у різних рідин можуть істотно відрізнятися один від одного. Необхідно також враховувати, що якість використовуваної води суттєво впливає на ефективність присадок, що входять до складу охолоджуючої рідини.

У ГОСТ 28084 зазначено, що для розведення концентрату ОЖ використовують дистильовану воду, конденсат і прісну воду загальної жорсткості до 6,0 моль/ м3. ASTM D 3306 рекомендує для приготування розчинів муніципальну (оброблену) або природну воду з невеликим вмістом мінеральних речовин.

Нормативні документи

ГОСТ 28084-89 «Рідини охолоджуючі низкозамерзающие. Загальні технічні умови») нормує основні показники ОЖ на основі етиленгліколю (концентрату, ОЖ-40, ОЖ-65): зовнішній вигляд, щільність, температуру початку кристалізації, корозійна дія на метали, піноутворюваність, набухання гуми і т. д. Але він не обумовлює склад і концентрацію присадок, а також змішуваність рідин. Це, а також колір ОЖ (синій, зелений, жовтий і т. п. ) вибирає виробник.

Гостів, що регламентують термін служби антифризу та умови ресурсних випробувань, поки немає. Ресурсні тести дорогі і тривалі. Наприклад, 1 264 год випробувань на моторному стенді по методиці ASTM D 2570 відповідають близько 75 тис. км пробігу автомобіля, а експлуатаційні випробування проводять протягом 2-3 років.

Сертифікація ОЖ добровільна, а тому необов'язкова.

Технічні вимоги до зарубіжних концентратів ОЖ для легкових автомобілів і легких вантажівок відображені в ASTM D 3306 («Технічні умови для охолоджуючої рідини на основі етиленгліколю для автомобіля з легкими умовами експлуатації»), а для вантажних автомобілів і важкої техніки — в ASTM D 4985 («Технічні умови для охолоджуючої рідини на основі етиленгліколю з низьким вмістом силікату для двигунів з важкими умовами експлуатації»), що вимагають початкового введення додаткової добавки до охолоджуючої рідини Supplemental Coolant Additive (SCA).

ASTM D 3306 іASTM D 4985 містять перелік фізико-хімічних властивостей і експлуатаційних вимог до антифризам з посиланнями на відповідні стандартні методи випробувань (теж ASTM).

Крім загальних стандартів багато виробників автомобілів застосовують свої специфікації з додатковими вимогами. Наприклад, норми General Motors USA — Antifreeze Concentrate GM 1899-M, GM 6038-М або система нормативів G концерну Volkswagen.

Такі документи часто забороняють вводити в антифриз інгібітори корозії, які містять нітрити, нітрати, аміни, фосфати, і обумовлюють гранично допустиму концентрацію силікатів, бури і хлоридів. Нітрит-нітрати, взаємодіючи з амінами, утворюють токсичні сполуки, причому деякі з них канцерогенні. Обмеження вмісту фосфатів, силікатів, боратів зменшує відкладення накипу в системі охолодження, збільшує термін служби ущільнень водяного насоса (менше нерозчинних опадів), покращує захист від кавітаційної корозії.

Термін служби ОЖ

При експлуатації охолоджуюча рідина старіє — концентрація інгібіторів у ній поступово знижується, теплопередача зменшується, схильність до піноутворення збільшується, а незахищені метали інтенсивно кородують. Ресурс рідини прямо залежить від її якості і пробігу автомобіля.

Старіння відбувається особливо інтенсивно, якщо в систему охолодження потрапляють відпрацьовані гази або повітря. Тому потрібно частіше перевіряти місця можливих витоків рідини, а також стан і кріплення шлангів. Термін заміни антифризу наказує автозавод або виготовлювач ОЖ. Але іноді рідина старіє раніше.

При цьому:

утворюється желеподібна маса на внутрішній стороні горловини розширювального бачка, при не значній негативній температурі (– 10... 15°С) помітно помутніння (іноді як легка хмарка), випадає осад, а також частіше колишнього спрацьовує електровентилятор радіатора. Коли з'явився хоча б один з цих ознак, антифриз потрібно змінити;
рідина стає рудо-бурою, значить, деталі системи вже кородують. Таку охолоджуючу рідину потрібно негайно замінити незалежно від того, скільки вона прослужила. Щільність, темперауры замерзання і кипіння ОЖ, концентрація етиленгліколю в ній взаємопов'язані. Ці залежності у різних рідин на основі етиленгліколю можуть трохи відрізнятися один від одного.

В експлуатації щільність ОЖ перевіряють ареометром. Щільність побічно вказує температуру початку кристалізації (застигання) і кипіння.

Сумісність охолоджувальних рідин

Рівень рідини в системі охолодження може стати менше випаровування води або витоків. У першому випадку потрібно долити дистильовану, а якщо її немає, прокип'ячену (близько 30 хв) воду, у другому — охолоджуючу рідину тієї ж марки.

Вітчизняні ОЖ, вироблені різними виробниками за одним технічним умовам, допустимо змішувати. Однак якщо номери ТУ не однакові, краще цього не робити. Компоненти комплексів присадок можуть реагувати один з одним і втратити свої корисні властивості. Тому в безвихідному становищі краще долити воду, а потім замінити всю рідину в системі.

Вплив антифризу на схильність до перегріву двигуна

Температура кипіння ОЖ-40 (44% води і 56% етиленгліколю) при атмосферному тиску не менше 108°С. В предкипящем стані вже утворюються парові пробки, порушують нормальну циркуляцію в системі охолодження. Це може спровокувати перегрів двигуна. При постійній експлуатації машини у важких умовах (міські пробки, піщані дороги, бруд, сніг) бажано застосовувати антифриз з підвищеною (хоча б на пару градусів) температурою кипіння відповідно з більш високою щільністю. Охолоджуюча рідина ОЖ-65 (35% води і 65% етиленгліколю) кипить при температурі вище 110°С (при нормальному атмосферному тиску).

Вибір антифризу

Купувати потрібно охолоджуючу рідину, рекомендовану в інструкції з експлуатації автомобіля, і краще в спеціалізованих, а не в універсальних магазинах.

Концентрат ОЖ застосовувати в системі охолодження не можна. Він призначений тільки для приготування охолоджуючої рідини шляхом розведення водою. В якому співвідношенні проводиться розведення, вказує його виробник на етикетці.

Імпортні антифризи призначені:

ASTM D 3306 — для легкових автомобілів і легких вантажівок;
ASTM D 4985 — для важкої техніки;
G 11 — для легкових автомобілів або легких вантажівок (допускається наявність силікатів);
G 12 — для важкої техніки або нової автотехніки (силікати відсутні).

Інформація про відсутність силікатів (free of silicate або silicate free) має важливе значення при використанні охолоджуючої рідини в двигунах важкої техніки. При високій температурі силікати здатні перетворюватися в гелевидні відкладення, забивають вузькі канали системи охолодження.

Хороший товар рідко упаковують недбало. Ємність, як правило, закривають пробкою з одноразовою «трещеткой», іноді додатково захищеною «пломбою» — ярликом або стрічкою. Вони повинні бути цілими, не переклеєними, а зубчасте кільце на пробці — щільно контактувати з горловиною.

Герметичність можна перевірити, перевернувши упаковку або злегка стиснувши її з боків. Якщо є текти або каністра непружна (шипить виходить повітря), краще не купувати таку.

Этикетка качественного товара, как правило, хорошо сделана и приклеена. Штрих-код, рисунки, буквы и цифры на ней четкие, не раздвоенные и не расплывчатые. Информация — полная и не рекламная, а преимущественно техническая: название фирмы-изготовителя, ее адрес и телефон, аннотация к применению антифриза, его температуры кипения и замерзания, срок хранения, номер партии с датой ее изготовления и т. д.

Напівпрозора каністра хороша тим, що можна розглянути її вміст. Каламутну рідину, тим більше з осадом, купувати не треба. Якщо струсити каністру, утворилася піна повинна осісти приблизно через три секунди, у концентрату — трохи більше (п'ять).

Хороша охолоджуюча рідина дешевої бути ніяк не може. Змінюють її не часто. Економити на рідини не варто.

Перевірка після покупки

Всі параметри рідини повністю і коректно перевірити самостійно не можна, але опосередковано оцінити якість покупки можна.

Мембрана під пробкою — хороша ознака. Прозорість і піноутворення перевіряють, відлив рідина з непрозорою каністри у відповідну ємність.

Характерний запах нафтопродуктів (бензину, масла, мазі тощо ) недопустимий.

Щільність перевіряти можна, але вона — не головний критерій якості, її можуть навмисне підвищити, додавши непотрібні солі, часто шкідливі. Але все ж краще перевірити.

Стійкість до жорсткої воді. Іноді виробник допускає розведення концентрату водопровідною водою. Для перевірки можна налити концентрат в прозору ємність з термостійкого скла, додати стільки ж води з водопроводу і довести до кипіння. Дати постояти близько години і порівняти зовнішній вигляд (прозорість у світлі, що проходить) з таким же розчином, але не прокип'яченою. Видимих відмінностей бути не повинно.