Охлаждающие жидкости
статья по теме

Охлаждающие жидкости

Большинство автолюбителей не осознают степени влияния охлаждающей жидкости на работу двигателя, либо не придают этому должного значения. От правильного выбора зависит техническое обслуживание для автомобиля в целом.

По статистике, до 22% поломок прямо, а 40% прямо или косвенно связаны с охлаждением (системой охлаждения двигателя) (данные компании Arteco). Поэтому правильный выбор охлаждающей жидкости может помочь сберечь средства.

Состав охлаждающей жидкости

Охлаждающая жидкость состоит из воды, антифриза, специальных присадок (ингибиторов коррозии), предохраняющих систему охлаждения двигателя внутреннего сгорания от коррозионных процессов и саму жидкость от термохимического разрушения, и смазывающих материалов для насоса системы охлаждения (помпы).

Антифризом называется соединение, при смешивании которого с водой понижается температура замерзания смеси. Антифризами являются практически все водные растворы неорганических солей  (хлористый натрий, калий, кальций), анилин, спирты, глицерин, гликоли, целлозольвы, карбитолы и др.

В настоящее время применяются в основном охлаждающие жидкости на основе этиленгликоля. Этиленгликоль разбавляют водой в следующих пропорциях (этиленгликоль: вода) 1:1, 2:3, либо 1:2.

Пропиленгликолевые антифризы менее токсичны, но их производство обходится дороже, и они имеют меньшую температуру кипения. Все этиленгликолевые ОЖ по качеству отличаются друг от друга только набором (или отсутствием) необходимых присадок и степенью разбавления водой. Охлаждающие жидкости на основе гликоля очень ядовиты при приёме внутрь.

Технологии производства присадок

Именно технологией производства присадок и различаются охлаждающие жидкости разных производителей.

При выборе смазочно-охлаждающей жидкости для своего автомобиля, прежде всего, стоит обратиться к «Руководству по эксплуатации» либо сервисной книжке. В данном руководстве могут быть прописаны как конкретные производители и наименования смазочно охлаждающей жидкости, успешно прошедшие все испытания у автопроизводителя (лабораторные, стендовые, эксплуатационные), так и класс такой жидкости. Это могут быть жидкости, произведенные по одной из технологий:

• традиционной – пакеты присадок на основе солей неорганических кислот: силикатов, нитритов, нитратов, аминов, боратов, фосфатов;
• карбоксилатной (ОАТ) – на основе солей органических кислот;
• гибридной, являющейся одной из разновидностей карбоксилатной (пакеты присадок на основе солей карбоновых кислот с незначительными добавками силикатов и/или фосфатов).

На российском рынке доминирует, в основном, смазочно-охлаждающая жидкость, произведенная по традиционной и карбоксилатной технологии.

«Тосол» — торговое обозначение незамерзающей охлаждающей жидкости, разработанной в СССР, хотя в настоящее время «Тосолом» часто называют любую охлаждающую жидкость. В качестве антифриза в Тосоле используется этиленгликоль. ТОСОЛ предназначен для охлаждения двигателей автомобилей в любое время года в рамках температур, указанных в марках. Числа 40 и 65, стоящие в марках Тосола, означают начало температуры замерзания марки. Самая низкая температура замерзания системы этиленгликоль-вода составляет около −70 °C.

Внешне стандартный ТОСОЛ-40 представляет собой жидкость голубого цвета, ТОСОЛ-65 — красный. Цвет необходим для определения чёткого уровня ОЖ в расширительном бачке, чтобы не путать разные марки, а также чтобы отличать подтёки охлаждающей жидкости от подтёков других эксплуатационных жидкостей, изменение цвета охлаждающей жидкости в процессе эксплуатации сигнализирует о потере эксплуатационных свойств ОЖ и необходимой её замене. Бесцветная жидкость (а без добавления красителя гликолевый антифриз бесцветен) будет работать не хуже окрашенных ОЖ.

Слово «ТОСОЛ» образовано из аббревиатуры «ТОС» — «Технология органического синтеза», отдела НИИ органической химии и технологии, где работали создатели, и окончания «-ол», применяемого для обозначения спиртов (этиленгликоль — это двухосновный спирт). По другой версии, «ОЛ» — сокращение Отдельной Лаборатории, разработавшей вещество.

Антифриз: преимущества

1. Повышенная эффективность охлаждения двигателя.

Охлаждающие жидкости, произведенные по традиционной технологии, образуют на поверхности металла защитный слой, достигающий порой 0.5 мм.

Защищая металл от коррозии, этот слой одновременно значительно ухудшает теплоотвод (до 50%) за счет своей низкой теплопроводности. В данном случае он работает как изолятор, ухудшающий теплопередачу. Двигатель постоянно работает при более высокой температуре, нежели это заложено автопроизводителем. Это приводит к ускоренному износу двигателя, потере мощности и увеличению расхода топлива.

Карбоксилатные охлаждающие жидкости, CoolStream, в частности, обладают повышенной эффективностью охлаждения двигателя. Они образуют защитный слой только (!) в местах образовании коррозии толщиной 0,0006 мм (60 ангстрем). При этом на остальной внутренней поверхности не образуется защитный слой, ухудшающий теплоотвод.

2. Увеличенный ресурс эксплуатации карбоксилатной охлаждающей жидкости

Пакеты присадок ОЖ, произведенных по традиционной технологии, состоят из композиций солей неорганических кислот (силикатов, нитритов, нитратов, аминов, боратов, фосфатов).

90% отечественных ОЖ производятся с использованием таких ингибиторов коррозии как силикаты и нитриты. Силикаты отвечают в основном за антикоррозионную защиту алюминия. Нитриты защищают от кавитационной эрозии. Пакеты присадок сбалансированы и, в случае нарушения композиции за счет быстрого расхода одного из компонентов, ОЖ утрачивает свои свойства. Как видно из приведенного графика, силикаты и нитриты очень быстро истощаются, и через 30- 40 тыс. км пробега автомобилей ОЖ практически полностью теряет свои защитные свойства.

Антифризы, производимые по карбоксилатной технологии, стабильны практически весь период эксплуатации. За счет «адресной» защиты расход присадок происходит гораздо медленнее. Поэтому ресурс эксплуатации у марки антифриза CoolStream Premium составляет 250.000 км или 5 лет эксплуатации для легковых автомобилей, 650.000 км для грузовиков; у CoolStream Standard – 100.000 км или 2 года эксплуатации.

3. Превосходная высокотемпературная защита алюминия.

Одной из основных тенденций современного автомобилестроения является использование алюминия в качестве конструкционного материала.

Главным недостатком охлаждающей жидкости, произведенной по традиционной технологии, является неспособность присадок на основе неорганических соединений защищать алюминий при температурах свыше 105ºС и при высоких тепловых потоках. Поэтому основная масса автопроизводителей отказалась от использования таких охлаждающих жидкостей в своих автомобилях.

Карбоксилатные антифризы наилучшим образом защищают алюминий и его сплавы.

4. Увеличенный срок эксплуатации водяного насоса (до 50%)

Основной причиной износа водяного насоса является физический процесс - гидродинамическая кавитация. Этот процесс представляет собой образование и схлопывание пузырьков газа ОЖ у поверхности движущихся лопастей насоса. При схлопывании пузырьков происходят гидродинамические микроудары по поверхности лопасти, вырывающие молекулы, а при длительном воздействии происходит образование каверн (раковин) и разрушение лопастей.
К сожалению, ни одна из существующих ОЖ не может химическим способом полностью предотвратить данное физическое явление.
Однако, в отличие от традиционных ОЖ, карбоксилатные антифризы, благодаря «адресной» защите, снижают воздействие кавитации и увеличивают срок эксплуатации водяного насоса до 50%.

5. Высокая стабильность свойств ОЖ.

Традиционные ОЖ с использованием силикатов имеют такое неприятное свойство, как образование гелей. Жидкости, содержащие фосфаты, могут образовывать нерастворимые фракции (осадки). Эти гели и осадки блокируют работу термостата, засоряют радиатор, что приводит к нарушению охлаждения двигателя. 
Карбоксилатные антифризы обладают высокой стабильностью свойств и не образуют в процессе эксплуатации гелей или осадков.

6. Улучшенная совместимость с пластиками и эластомерами.

Карбоксилатные антифризы не агрессивны по отношению к пластиковым, эластомерным, резино-силиконовым и др. материалам, использующимся в системе охлаждения двигателей автомобилей. Это подтверждено 15-летними полевыми испытаниями, проведенными компанией Arteco, миллионами километров пробега и тысячами часов работы двигателей. Это также подтверждено большим количеством допусков автопроизводителей, использующих антифризы на базе карбоксилатных присадок Arteco.

7. Отсутствие засоров и отложений в радиаторе.

ОЖ, произведенные по традиционной технологии характеризуются образованием осадков и нерастворимых частиц, ухудшающих теплообмен и засоряющих радиатор. Карбоксилатные антифризы не образуют засоров и отложений в процессе всего периода эксплуатации.

9. Экологичность карбоксилатных ингибиторов коррозии.

Увеличенный срок эксплуатации (у марки антифриза CoolStream Premium – 250.000 км или 5 лет для легковых автомобилей или 650.000 км для грузовой техники) ведет к уменьшению количества отработанных ОЖ, подлежащих утилизации.

Ингибиторы коррозии на основе карбоксилатов имеют более низкий класс опасности (вредности) и более экологичны нежели традиционные ингибиторы.