http://www.cool-stream.ru/pravda_ozhПравда об охлаждающих жидкостях О. М. Гольтяев, кандидат физико-математических наук, зам. Генерального директора ОАО «ТЕХНОФОРМ»
Редакция вторая, исправленная и дополненная, январь 2012 г.
1. Какие проблемы могут быть у автомобиля из-за некачественной охлаждающей жидкости.
2. Типы охлаждающих жидкостей.
3. Что такое допуск на применение и соответствие автомобильной спецификации?
4. Антифризы для «тяжело нагруженных» двигателей.
5. О температуре замерзания антифриза и «размораживании» двигателя.
6. Антифриз и предпусковые подогреватели.
7. Об измерении температуры замерзания антифриза в лабораторных и в «полевых» условиях.
8. О сроке замены антифриза
Заключение
Данная статья посвящена разъяснению на популярном уровне основных понятий, связанных с автомобильными охлаждающими жидкостями и проблем, которые могут возникнуть в автомобиле из-за «некачественной» охлаждающей жидкости. В ней даны ответы на вопросы, которые задавались автору на семинарах, конференциях, лекциях, в повседневной работе. Написание данной статьи обусловлено отсутствием в нашей печати достоверной информации о современных охлаждающих жидкостях и низкой культурой производства и потребления охлаждающих жидкостей в России. Она является продолжением предыдущей публикации «Мифы об охлаждающих жидкостях».
1. Какие проблемы могут быть у автомобиля из-за некачественной охлаждающей жидкости?Постановка этого вопроса и ответы на него важны для автовладельцев, поскольку у нас в России, к сожалению, бытует поверхностное, а иногда превратное представление об охлаждающих жидкостях.
Охлаждающая жидкость является одной из главных функциональных жидкостей автомобиля, наряду с моторным маслом, тормозной жидкостью, топливом. Однако у нас исторически сложилось небрежное отношение к охлаждающей жидкости, вызванное недооценкой или непониманием ее значения. Пагубные последствия от применения некачественной охлаждающей жидкости, как правило, проявляются не сразу, а через год-два после начала ее использования. Да и не всякий специалист сможет понять, что причиной проблемы, возникшей в автомобиле, является охлаждающая жидкость.
Приступая к изложению, поясним, что будет далее подразумеваться под термином «некачественная» охлаждающая жидкость. Во-первых, это всевозможные Тосолы и антифризы, никогда не проходившие испытаний у производителей автомобилей, не имеющие допуска/одобрения на применение хотя бы для одного вида автомобилей. Состав и эксплуатационные свойства таких жидкостей остаются на совести их производителей. Увы, такими продуктами заставлены полки наших магазинов, а их использование связано с риском возникновения перечисленных ниже проблем.
Во-вторых, это охлаждающие жидкости, не предназначенные для данного типа автомобиля. Например, в руководстве по эксплуатации Volkswagen Golf 5 2004 сказано, что в него можно заливать только антифриз, соответствующий спецификации VW TL 774-F (G12+). Это означает, что если вы зальете какой-либо другой антифриз, то, как минимум, автомобиль снимут с гарантии, а, как максимум, с автомобилем возникнут серьезные проблемы, за которые фирма-изготовитель не будет нести ответственности. В этом смысле, все антифризы, не соответствующие спецификации компании Volkswagen TL 774-F (G12+) будут являться для данного автомобиля «некачественными». Ниже будет объяснено, что означает допуск/одобрение на применение и соответствие антифриза автомобильной спецификации.
Перегрев. Охлаждающая жидкость выполняет основную функцию в работе автомобиля — охлаждение двигателя, и дополнительную функцию — обогрев салона. Она отводит примерно одну треть тепла, выделяемого в двигателе при сгорании топлива. Еще одна треть тепла переходит в энергию движения, остальное тепло уносится с выхлопом и тепловым излучением двигателя.
Оптимальной температурой работающего двигателя является 85–90°С. Когда по каким-либо причинам в системе охлаждения ослаблена эффективность отвода тепла, начинается перегрев, приводящий на первых порах к увеличению расхода топлива и уменьшению мощности двигателя. Если двигатель в обычном режиме постоянно перегревается или даже «кипит», это означает, что в системе охлаждения автомобиля появились серьезные «болезни». Если «болезни» вовремя не устранить, то они начнут отрицательно влиять на работу других систем, а срок службы двигателя уменьшится в 2–3 раза. Перегрев двигателя в подавляющем большинстве случаев вызван некачественной охлаждающей жидкостью и дефектами, которые она вызывает.
Коррозия. Наиболее частым дефектом, связанным с охлаждающей жидкостью, является коррозия металлов, с которыми эта жидкость контактирует. Коррозионный слой (ржавчина) на стенках каналов двигателя и радиатора становится изолятором тепла, так как имеет теплопроводность примерно в 50 раз меньшую, чем металл. Возникает следующая причинно-следственная связь: двигатель хуже отдает тепло, радиатор хуже его принимает, двигатель перегревается, охлаждающая жидкость перегревается, отвод тепловой энергии будет происходить при повышенных температурах. Проблема усугубляется тем, что коррозионный слой сужает каналы радиатора (которые и без того узкие) и увеличивает гидравлическое сопротивление каналов (гладкая прежде поверхность становится шершавой). Это ведет к уменьшению скорости движения охлаждающей жидкости, снижению теплоотвода и дополнительному перегреву.
Перегрев и неравномерное тепловое расширение цилиндров, вызванное коррозией, приводит к деформации маслосъемных колец. Моторное масло начинает попадать в выхлопные газы, а выхлопные газы в масло. Некачественная охлаждающая жидкость становится причиной почернения и ускоренного «срабатывания» моторного масла.
Из-за продуктов коррозии (частиц ржавчины), находящихся в охлаждающей жидкости может «заклинить» термостат, разрушиться крыльчатка помпы, протечь (разгерметизироваться) подшипник помпы, засориться радиатор и даже каналы двигателя. В предельном случае «запущенная» коррозия может «съесть» радиатор до дыр, или головку блока цилиндров.
Поэтому если вы заметили в расширительном бачке своего автомобиля «ржавую муть», необходимо срочно менять антифриз и промывать систему охлаждения.
Рис.0. Коррозионный слой на поверхности каналов двигателя препятствует отводу тепла и приводит к перегреву двигателя.
Осадки. Другим дефектом, связанным с охлаждающей жидкостью, является выпадение осадков (нерастворимых частиц) из самой жидкости. Наиболее опасны в этом отношении так называемые «силикатные» антифризы с высоким содержанием силикатов (соединений кремния). Силикаты осаждаются на поверхности металлов в виде нерастворимого слоя, что, также как и слой ржавчины, ведет к перегреву двигателя. О силикатах и других компонентах, входящих в состав охлаждающей жидкости, речь пойдет в разделе «типы охлаждающих жидкостей».
Рис. 1. Радиатор (разрез), засоренный силикатными осадками — слева. Справа чистый радиатор, в котором использовался карбоксилатный антифриз в аналогичных условиях работы.
Кавитация. Еще одним серьезным дефектом, вызываемым охлаждающей жидкостью, является кавитационная эрозия, или, как ее чаще называют, «кавитация». Физическое явление кавитации — это образование и схлопывание пузырьков пара в жидкости, находящейся в состоянии, близком к кипению. Мы все можем увидеть кавитацию в момент закипания воды в чайнике и услышать кавитацию как «гудение» чайника — звук схлопывающихся пузырьков. Когда пузырьки длительное время схлопываются вблизи металлической поверхности, то из нее высекаются микрочастицы металла, и поверхность покрывается язвами (ямками) — подвергается эрозии. Обычно кавитационная эрозия начинается с небольших ямок, затем эти ямки разрастаются, углубляются, объединяются в «овраги». В предельном случае кавитация может «продырявить» и даже полностью «испарить» части металлической детали.
В больших двигателях с «мокрыми» гильзами, которые устанавливаются на грузовиках и автобусах, кавитация гильз является одной из главных проблем, влияющих на срок службы двигателя. При поперечных колебаниях гильзы, вызванных движением поршня, в окружающей жидкости возникают волны разрежения и сжатия. Нагретая жидкость постоянно вскипает и прекращает кипеть при понижении и повышении давления. Это провоцирует кавитационную эрозию гильзы, и приводит к ее разрушению. Для двигателя разрушение гильз означает капитальный ремонт или «билет на свалку».
От кавитации также страдает крыльчатка помпы, причем и в грузовых, и в легковых автомобилях. Здесь кавитация (образование и схлопывание пузырьков) возникает на концах лопастей крыльчатки за счет уменьшения давления при повышении скорости. Эти пузырьки «съедают» края лопастей, а в предельном случае крыльчатку целиком. Приходится заменять помпу.
Лучшие современные антифризы имеют в своем составе компоненты (пакеты присадок), способные уменьшить разрушительное влияние кавитации в десятки раз и продлить срок службы двигателя и помпы.
Рис. 2. Кавитация «проела до дыр» гильзы двигателя Renault, сократив его срок службы в 4 раза. В этом двигателе применялся силикатный Тосол.
Рис. 3. Кавитация крыльчатки помпы: слева — начало кавитации, справа — кавитация «съела» крыльчатку целиком. Помпа двигателя Cummins, применялся силикатный Тосол.
Размораживание, трещины. Остальные дефекты, которые возникают в системе охлаждения автомобиля — трещины в патрубках, в расширительном бачке, протечки в соединениях, вызваны, как правило, не качеством охлаждающей жидкости, а низким качеством резин, пластмасс или их естественным старением. «Размораживание» системы в зимнее время — это отдельный вопрос, который будет обсуждаться ниже.
Надеюсь, все сказанное не оставляет сомнения в том, что охлаждающая жидкость действительно является очень важным элементом вашего автомобиля, и к ее выбору надо подходить серьезно.
Узнать больше о Coolstream Где купить
2. Типы охлаждающих жидкостей.Все современные автомобильные охлаждающие жидкости (антифризы) состоят из этиленгликоля, воды и присадок. В редких случаях вместо этиленгликоля применяют менее токсичный пропиленгликоль, но такие антифризы не получили распространения из-за дороговизны пропиленгликоля и худших теплоотводящих свойств. Базовые компоненты, вода и этиленгликоль, составляют 93–97% объема жидкости, остальное — присадки. Именно присадки («пакет присадок») определяют «лицо» антифриза, его антикоррозионные и антикавитационные свойства, срок эксплуатации, стоимость. Именно по присадкам отличаются друг от друга антифризы разных компаний-производителей: BASF, Arteco, Honeywell, и так далее.
Антифризы реализуются либо в виде концентратов, либо в виде готовых к применению жидкостей. Концентрат антифриза (иногда для него используется аббревиатура «ОЖ-К») содержит только один базовый компонент — этиленгликоль. Предполагается, что воду потребитель добавит самостоятельно, а оптимальное соотношение концентрата и воды составляет для наших широт 50:50 по объему. Готовые к применению жидкости уже содержат нужное количество деминерализованной воды и рассчитаны на температуру начала кристаллизации либо -37°С по зарубежным стандартам, либо -40°С (ОЖ-40) и -65°С (ОЖ-65) по российским стандартам.
По составу пакетов присадок современные антифризы делятся на четыре типа — «карбоксилатные», «гибридные», антифризы «Lobrid» и «традиционные». Отдельную группу составляют специальные антифризы для «тяжело нагруженных» двигателей, которые устанавливаются на карьерных грузовиках и бульдозерах — о них будет особый разговор.
Карбоксилатные антифризы составляют «элиту» охлаждающих жидкостей, они считаются лучшими, как по своим свойствам, так и по огромному сроку эксплуатации. С конца 90-х годов они используются на большинстве мировых автозаводов для первой заправки автомобилей, в сервисных центрах при техническом обслуживании. Кстати, упомянутая в начале статьи спецификация VW TL 774-F (G12+) относится к карбоксилатным антифризам. С удовлетворением можно отметить, что российские автозаводы КАМАЗ, ЛиАЗ, АВТОВАЗ, ГАЗ начали с 2005—2006 гг. применять карбоксилатные антифризы. Большинство сборочных производств «российских иномарок» — Ford, Renault, GM-Opel, Hyundai (ТагАЗ), KIA (ИжАвто), Volvo, Fiat, Komatsu — используют карбоксилатные антифризы.
Карбоксилатные антифризы отличаются от других антифризов по технологии производства пакета присадок, основу которого составляют соли высших карбоновых кислот (карбоксилаты). Карбоксилаты являются непревзойденными ингибиторами коррозии, стабильными при высоких температурах, выдерживающими длительный срок эксплуатации, сравнимый со временем жизни автомобиля.
В технической литературе и в названиях антифризов встречаются следующие термины для обозначения карбоксилатных технологий: OAT (Organic Acid Technology), LLC (Long Life Coolant), ELC или XLC (Extended Life Coolant), SNF (Silicate Nitrite Free), SF (Silicate Free), G12+ (по спецификации VW TL 774-F). Принципиальное отличие карбоксилатной технологии от других технологий состоит в том, в ней отсутствуют неорганические присадки, характерные для «традиционных» антифризов.
Известные карбоксилатные антифризы Havoline XLC, Glysantin G30, Freecor NRC, Ford Super Plus, CoolStream Premium, Mobil Delvac ELC, GlycoShell Longlife, DexCool, GlasElf Auto Supra, Prestone, способны эксплуатироваться в течение длительного периода времени — не менее 5 лет, с пробегами 250 тысяч км в легковых и 650 тысяч км в грузовых автомобилях. Более того, Ford дает им срок замены 10 лет, а GM-Opel — бессрочно (fill for life).
Гибридные антифризы — тоже великолепные охлаждающие жидкости, с увеличенным сроком эксплуатации. Они были разработаны в начале 90-х годов, на несколько лет ранее карбоксилатных антифризов. В состав их пакетов присадок также входят соли карбоновых кислот в сочетании с солями неорганических кислот — отсюда название «гибридные». В европейских гибридных антифризах вместе с карбоксилатами используют силикаты, в японских и корейских — фосфаты, в американских — нитриты. В технической литературе гибридные антифризы обозначают: HOAT (Hybrid Organic Acid Technology), Hybrid Technology, NF (Nitrite Free), G11 (по спецификации VW TL 774-C).
Наиболее известными и широко применяемыми антифризами гибридного типа являются Glysantin G48, Glysantin G05, GlycoShell, Mobil Extra, Havoline AFC, MB 325.0. Гибридные антифризы применяют на первых заправках автомобилей BMW, Mercedes, Chrysler, срок их эксплуатации в каждом случае устанавливает производитель автомобиля.
Антифризы Lobrid. Начиная с 2008 года, стали разрабатываться новые антифризы по спецификации VW TL 774-G (G 12++), занимающие промежуточное положение между гибридными и карбоксилатными. Пакеты присадок антифризов Lodrid состоят в основном из карбоксилатов с добавлением небольшого количества (не более 10%) неорганических компонентов, как правило, силикатов. У них пока нет общепринятого названия, а разработчики называют этот тип антифризов по-разному — Lobrid (компания Arteco) и SOAT (компания BASF). Кроме VW, такие антифризы начала применять группа PSA (Peugeot, Сitroen) в новых моделях автомобилей.
Появилась также новая спецификация VW TL 774-G (J 13), в которой базовый компонент антифриза этиленгликоль частично замещен глицерином.
Представителей антифризов типа Lodrid пока еще очень мало — это Freecor DSC и Freecor QRC, Freecor HDC компании Arteco, Glysantin G40 компании BASF, Frostox D12++ компании Haertol. Насколько хорошими окажутся эти новые антифризы, и смогут ли они вытеснить карбоксилатные и гибридные антифризы — покажет время.
Традиционные антифризы — это, так называемые неорганические технологии, в настоящее время в основном устаревшие. В технической литературе традиционные антифризы обозначают словами: Traditional, Conventional, IAT (Inorganic Acid Technology). Пакеты присадок таких антифризов состоят из различных комбинаций солей неорганических кислот — силикатов, фосфатов, боратов (буры), аминов, нитратов, нитритов. Карбоксилаты в состав традиционных антифризов не входят.
Примечание. Антифризы, содержащие бензоаты (соли бензойной кислоты), также относят к традиционному типу. В частности, в состав Тосола входит бензоат натрия.
Традиционные антифризы применялись в 60-х — 90-х годах, а затем были постепенно вытеснены новыми более совершенными гибридными и карбоксилатными антифризами. Сегодня за рубежом они практически не выпускаются и используются лишь в старых моделях автомобилей, для которых все равно, что заливать — лишь бы подешевле. Сказанное выше, увы, не относится к российскому рынку, который заполнен множеством традиционных антифризов под названиями всевозможных «тосолов» и «антифризов». Распознать их очень трудно, так как на этикетках обычно ничего не написано ни о составе пакета присадок, ни о типе охлаждающей жидкости.
Отказ от использования традиционных антифризов связан с недостатками неорганических присадок, которые входят в их состав. Так, силикаты имеют склонность к образованию гелей и абразивных частиц, снижающих отвод тепла от двигателя, засоряющих систему охлаждения, разрушающих помпу. Фосфаты могут выпадать в осадок при смешивании антифриза с водой. Нитриты очень быстро окисляются и требуют регулярного пополнения. Все эти неорганические присадки достаточно быстро расходуются, из-за чего срок эксплуатации традиционных антифризов относительно мал. В среднем он составляет 2–3 года, однако каждая автомобильная компания устанавливает этот срок индивидуально٭.
Вместе с тем, исследования показали, что в сочетании с карбоксилатами недостатки неорганических присадок проявляются в меньшей степени. Поэтому гибридные антифризы оказались значительно эффективнее традиционных.
Каждая автомобильная компания самостоятельно определяет, какие антифризы и в каких моделях своих автомобилей следует применять. Универсального антифриза, подходящего для всех типов автомобилей, пока, увы, не существует. Чтобы избежать проблем, связанных с некачественным антифризом, и не оказаться заложником недобросовестной рекламы, применяйте только антифризы, имеющие допуск (одобрение) от производителя автомобиля.
٭ В предыдущей редакции данной статьи было высказано неточное утверждение о сроке эксплуатации силикатных антифризов, равном не более 60000 км. (под силикатными антифризами подразумеваются традиционные антифризы, содержащие силикаты наряду с другими неорганическими присадками). Это утверждение является неточным, поскольку такой точки зрения придерживаются только иностранные производители автомобилей. Однако некоторые российские автомобильные компании устанавливают силикатным антифризам более длительные сроки замены. Так, АВТОВАЗ предписывает проводить замену охлаждающей жидкости в автомобилях LADA PRIORA в интервале 74500 -75500 км пробега, а КАМАЗ при 120000 км пробега. Данные сроки замены относятся ко всем типам антифризов, включая и силикатные, и карбоксилатные.
3. Что такое допуск на применение и соответствие автомобильной спецификации?Все серьезные компании, производящие автомобили, имеют спецификации (перечень требований) на охлаждающие жидкости. Приведу примеры спецификаций: Ford WSS-M97B44-D, Hyundai-KIA MS 591-08, Volkswagen TL 774C (G11), F (G12+), G (G12++), H (G12+++), АВТОВАЗ ТТМ 5.97.1172-2005. В них перечислены тесты, которые должна пройти охлаждающая жидкость (антифриз), претендующая на право заправляться в автомобили этих компаний.
Соответствие спецификации автомобильной компании означает, что данный антифриз успешно прошел все перечисленные в ней испытания, и результаты были официально зарегистрированы в протоколах, отчетах или других документах. Производитель антифриза получает «допуск» («одобрение») на применение в данном типе автомобилей в форме документа — сертификата или письма. Антифриз включают в списки одобренных жидкостей, в сервисные книжки, химмотологические карты, и так далее.
Такие списки одобренных жидкостей имеют российские автозаводы — АВТОВАЗ, КАМАЗ, ЛиАЗ, ЯМЗ, их можно увидеть в автомобильной документации, в сервисных книжках. Иностранные автозаводы часто размещают списки одобренных функциональных жидкостей (антифризов, масел, тормозных жидкостей) на своих Веб-сайтах, например Mercedes, MAN, Deutz и MTU:
http://bevo.daimler.com/bevolistenmain. ... ction=show https://mmrepro.mn.man.de/bstwebapp/BST ... e=englisch http://www.deutz.de/live_deutz_com/html ... 154_en.pdf http://www.mtu-online.com/mtu/uploads/m ... glisch.pdf Испытания проводит сам производитель автомобилей или компания, которой он доверяет. Перечень тестов состоит из комплекса лабораторных, стендовых и ходовых испытаний.
Проведение испытаний — процедура долгая и дорогостоящая, не всякий производитель (разработчик) антифриза сможет оплатить такую работу. Например, спецификация Ford WSS-M97B44-D предполагает ходовые испытания на 12 автомобилях в объеме 100 тысяч миль (160 тысяч км). У АВТОВАЗа требования «легче» — 35 тысяч км на 5 автомобилях.
У производителей автомобилей есть свои «пристрастия» к антифризам. Так, Ford, GM, Renault, Opel, Fiat, японские и корейские фирмы, предпочитают карбоксилатные антифризы. BMW и Chrysler используют только гибридные антифризы. Mercedes, Volkswagen (включая Audi, Seat, Skoda), MAN, Deutz допускают и карбоксилатные, и гибридные антифризы в зависимости от модели автомобиля и двигателя.
Предостережение. Многие российские производители антифризов и тосолов пишут на этикетках своих канистр, что их продукт соответствуют требованиям (спецификациям) автопроизводителей. Далее приводится «джентльменский» набор Audi, Ford, BMW, GM, VW, Nissan, Toyota, АВТОВАЗ, и так далее в зависимости от вкусов и «аппетита» производителя антифриза. Иногда в названиях используют символику «G11» и «G12» с претензией на соответствие спецификации Volkswagen. Не верьте — как правило, это всего лишь рекламный трюк.
Если вам дорог свой автомобиль, не поленитесь узнать, имеет ли данный антифриз (тосол) хотя бы один допуск. Добросовестный производитель антифризов пишет на этикетках не про мифическое «соответствие требованиям», а про наличие допусков, и обязательно «вывешивает» копии допусков на своем интернет-сайте. Эти допуски как ордена для антифризов, ими гордятся, их демонстрируют при всяком удобном случае.
4. Антифризы для «тяжело нагруженных» двигателей.Под «тяжело нагруженными» двигателями (heavy duty engines), подразумеваются двигатели большой мощности, которые устанавливаются на тяжелые и карьерные грузовики, бульдозеры, экскаваторы, тепловозы, морские суда, электростанции. По сравнению с легковыми автомобилями, в тяжелой технике и двигатель, и система охлаждения повергаются большим нагрузкам по отводу тепла, интенсивности эксплуатации — см. таблицу, приведенную в буклете Cummins Filtration:
Применение Отвод тепла через систему охлаждения (ккал/час) Коэффициент нагрузки на двигатель (%) Норма расхода (км/год) Ресурс двигателя (км)
Легковые автомобили 35,000 25 25,000 300,000
Тяжелая техника 136,000 70 250,000 1,500,000
Дизельные двигатели для тяжелой техники должны работать в пять раз дольше, чем обычный двигатель для легковых автомобилей, и вероятность капитального ремонта для них является более высокой. Основная проблема этих двигателей, вызываемая охлаждающими жидкостями, — кавитация гильз. В соответствии с этим, производители тяжелых двигателей предъявляют очень жесткие требования к антифризам, главное из которых — способность противостоять кавитации.
Единых требований к антифризам у производителей тяжелой техники нет, за исключением, пожалуй, одного: антифриз не должен быть силикатным. Известно, что силикатные антифризы не обеспечивают защиты от кавитации.
Практически все производители допускают применение карбоксилатных «фирменных» антифризов, хотя и с некоторыми нюансами. Так, Caterpillar рекомендует использовать свой фирменный карбоксилатный антифриз CAT ELC, но разрешает также применение других антифризов по стандартам ASTM D4985 и ASTM D6210 (оба стандарта предполагают наличие нитритных присадок). MTU, Volvo и Komatsu используют карбоксилатные антифризы, имеющие допуск от этих компаний. Cummins рекомендует свои фирменные антифризы Fleetguard ES Compleat OAT (карбоксилатный) и Fleetguard ES Compleat (гибридный), но разрешает также применение других антифризов по стандарту ASTM D6210.
Практически все американские производители тяжело нагруженной техники требуют соответствия охлаждающей жидкости стандарту ASTM D6210. Согласно этому стандарту, в антифризе должны присутствовать нитриты и молибдаты — специальные дополнительные присадки, подавляющие кавитацию гильз. Стандарт ASTM D4985 предполагает, что такие дополнительные присадки (SCA — Supplement Coolant Additives) потребитель добавит в антифриз самостоятельно при заправке автомобиля. Относительная недолговечность нитритов и молибдатов приводит к тому, что антифриз приходится пополнять дополнительными присадками через определенные периоды эксплуатации.
В любом случае, надо строго соблюдать рекомендации производителя — слишком велик риск и затраты.
5. О температуре замерзания антифриза и «размораживании» двигателя.В отличие от воды, водно-этиленгликолевый раствор и соответственно антифриз замерзает в несколько этапов. Вода замерзает «мгновенно» (разумеется, не по времени, а по температуре), то есть, при 0°С это еще жидкость, а при минус 1°С — уже лед. Антифриз замерзает постепенно: в процессе охлаждения при некоторой отрицательной температуре в жидкости начинают образовываться кристаллы. Затем, при дальнейшем охлаждении жидкости, кристаллов в ней становится все больше и больше (это состояние называется «шуга», по-английски, «slush ice» — что-то наподобие манной каши), и, наконец, при некоторой более низкой конечной температуре эта шуга затвердевает.
Начальная температура образования первого кристалла называется «температура начала кристаллизации», по-английски «freezing point». Конечная температура перехода из жидкого в твердое состояние называется «температурой потери текучести» или «температурой застывания», по-английски, «pour point».
Для антифризов «ОЖ-40», которыми мы обычно пользуемся, разница между «freezing point» и «pour point» составляет около 10°С. То есть, антифриз, который начинает кристаллизоваться при минус 40°С, затвердеет лишь при минус 50°С. В промежутке между минус 40°С и минус 50°С он будет находиться в состоянии «манной каши» — более или менее густой.
В России, при описании и тестировании антифризов, обычно пользуются «температурой начала кристаллизации», благодаря тому, что именно этот показатель описан в нашем единственном нормативном документе ГОСТ 28084-89. В Европе, однако, чаще используют понятие «температура защиты от замерзания», по-английски, «frost protection level». Она определяется как среднее арифметическое между «температурой начала кристаллизации» и «температурой застывания». На мой взгляд, именно «frost protection level» наиболее адекватно характеризует «температуру замерзания» антифриза, так как это середина фазового перехода из жидкости в твердое тело.
Здесь необходимо отметить еще один принципиальный момент. В отличие от воды, которая при замерзании расширяется в объеме на 8% и «рвет трубы», антифриз при замерзании не «размораживает» двигатель. Водно-этиленгликолевый раствор при переходе из жидкости в твердую фазу не расширяется, точнее его расширение составляет менее 1%. Это относится к антифризам с содержанием концентрата антифриза (ОЖ-К) не менее 30%.
Таким образом, при наступлении сильных холодов не следует опасаться каких-либо серьезных последствий (трещин или протечек) от антифриза, замерзшего в автомобиле. Антифриз превратится в застывшую «манную кашу», а при ослаблении холодов, или если вы все-таки сумеете завести машину на морозе, снова станет жидким.
На сборочных производствах «российских иномарок», например Ford, г. Всеволожск и Renault, г. Москва, концентрат антифриза разбавляют водой 50:50. Это соответствует температуре начала кристаллизации минус 37°С и обеспечивает защиту от замерзания до минус 42°С. Такого антифриза достаточно для всех широт России, включая заполярье.
6. Антифриз и предпусковые подогреватели.Исключение составляют автомобили, оснащенные предпусковыми подогревателями типа Hydronic или Webasto. Для штатной работы таких подогревателей необходимо, чтобы охлаждающая жидкость оставалась в жидкой фазе, а не в виде кристаллической шуги (похожей на «манную кашу»). Слабый циркуляционный насос этих подогревателей не может прокачать «кашу» по всему контуру, жидкость застаивается, локально перегревается или даже кипит, автоматика отключает подогреватель. В принципе, можно попытаться «покачать» систему, включая-выключая Hydronic несколько раз, но это уже нештатная работа. Аналогичная ситуация у подогревателей типа Северс-М без циркуляционного насоса. Такие подогреватели работают по принципу естественной циркуляции, когда нагретая охлаждающая жидкость, поднимаясь вверх, заставляет жидкость двигаться по контуру.
Поэтому надо иметь антифриз с температурой замерзания, соответствующей характерным температурам зимы вашего региона, вплоть до -50С. Конечно, теплоотводящие свойства концентрированного антифриза будут похуже, чем у стандартного (50:50), но чем-то надо поступиться. Да и сильной жары на Севере не бывает.
Другое дело, когда предпускового подогревателя нет. Если двигатель удалось запустить на сильном морозе, то его мощная помпа прокачает и «кашу», которая быстро расплавится в работающем греющемся двигателе. К моменту срабатывания термостата «каша» расплавится и в радиаторе.
В этом случае достаточно иметь стандартную концентрацию антифриза 50:50, в какой бы климатической зоне вы ни находились. Главной помехой для запуска двигателя является не кристаллизовавшийся антифриз, а застывшее масло. В качестве примера приведем цитату из сообщения одного из участников форума «Форд Фокус» (на FFClub.ru):
«при -48-49 специально открывал расширительный и смотрел, в ледышку ничего не превратилось, была каша, которая растаяла вскоре после запуска, печка тоже подула теплом минут через 10–15».
7. Об измерении температуры замерзания антифриза в лабораторных и в «полевых» условиях.Этот вопрос особенно важен для покупателей антифриза, которые желают убедиться, что купленный товар точно соответствует заявленной «температуре начала кристаллизации». Также он важен для производителей антифриза при проведении выходного контроля. Поэтому остановимся на нем подробнее.
Поскольку процесс замерзания антифриза происходит в достаточно большом интервале температур, измеряют обычно «температуру начала кристаллизации», то есть момент, когда в образце жидкости появляются первые кристаллы в виде помутнения или «облачка». Этот показатель можно измерить достаточно точно, до десятых долей градуса, и повторяемость результатов измерений высока.
Для измерения «температуры начала кристаллизации» существует общепринятая лабораторная методика, в России это ГОСТ 28084–89, п. 4.3, за рубежом — ASTM D1177. Обе методики предполагают охлаждение образца жидкости до ее кристаллизации или, проще говоря, до «заморозки», однако момент начала кристаллизации в них определяется по-разному.
По ГОСТу этот момент фиксируется визуально, «на глазок». Цитирую: «…При приближении температуры испытуемой жидкости к ожидаемой температуре начала кристаллизации (за 5–10°С) прибор из охлаждающей смеси периодически (через каждые 3–5 мин) вынимают и наблюдают в проходящем свете состояние испытуемой жидкости…».
По ASTM определяется горизонтальный участок на графике зависимости температуры охлаждаемой жидкости от времени, то есть момент, когда все отводимое тепло «расходуется» на образование кристаллов, а температура остается постоянной.
В лабораториях с нормальным оснащением и квалифицированным персоналом обе методики дают одинаковый результат с точностью до 1°С. Кстати, в России выпускается отличный лабораторный электронный прибор АТКт-01, который позволяет измерять «температуру начала кристаллизации», в автоматическом режиме и по ГОСТ 28084–89, и по ASTM D1177.
Существует также множество «лабораторно-бытовых» приборов для измерения «температуры начала кристаллизации» в «полевых» условиях. При использовании таких приборов антифриз не замораживается до появления кристаллов, а измеряются другие характеристики — плотность или показатель преломления, которые связаны с концентрацией этиленгликоля в растворе и соответственно с температурой замерзания. Считаю необходимым прокомментировать такие приборы во избежание ошибок, неточностей и неправильных выводов, связанных с их применением.
Итак, первый тип таких «лабораторно-бытовых» приборов — это погружной ареометр («поплавок»). Он опускается в жидкость, и по глубине его погружения можно судить о плотности, а следовательно и о температуре замерзания данной жидкости. Иногда измерительную шкалу таких ареометров (их также называют «ареометр-гидрометр») градуируют не как обычно в граммах на кубический сантиметр, а сразу в градусах Цельсия, или в процентах содержания этиленгликоля в растворе. Типичным представителем этого класса приборов является «Ареометр-гидрометр АЭГ /тосол, антифриз/», который выпускается нашей промышленностью. Следует иметь в виду, что каждый такой ареометр-гидрометр градуирован под определенную жидкость, например на «Тосол АМ» или на водно-этиленгликолевый раствор, и при измерении другого антифриза он будет давать ошибку до пяти градусов.
При пользовании ареометром-гидрометром следует учитывать три обстоятельства. Во-первых, этот прибор реально измеряет плотность жидкости, а не температуру замерзания. Поэтому замер, сделанный ареометром-гидрометром, может служить только индикатором, оценкой температуры замерзания, но не квалификационным тестом. К примеру, вы можете насыпать в антифриз соли, в результате чего его плотность увеличится, и ареометр-гидрометр, покажет отличную «низкую температуру замерзания», которая, правда, не будет совпадать с истинной температурой замерзания.
Во-вторых, все антифризы (и тосолы) содержат в своем составе, кроме воды и этиленгликоля, пакеты присадок, которые отличаются друг от друга по количеству и по плотности. Поэтому различные антифризы при разбавлении водой имеют различные зависимости плотности от температуры замерзания, хотя и похожие друг на друга. Типичный пример: карбоксилатный антифриз CoolStream Standard и классический Тосол. При одной и той же температуре замерзания, минус 40°С, Тосол будет иметь более высокую плотность (1.078 г/см3), чем карбоксилатный антифриз (1.070 г/см3). Это связано с составом присадок — у Тосола присадки неорганические, «тяжелые», а у карбоксилатного антифриза органические, «легкие». Соответственно, ареометр-гидрометр покажет карбоксилатному антифризу более высокую температуру замерзания, чем Тосолу, хотя реально эти температуры одинаковы.
В-третьих, при измерениях ареометром-гидрометром следует строго соблюдать заданную температуру измеряемой жидкости. Известно, что все тела при нагревании расширяются, в том числе антифриз. Поэтому один и тот же антифриз будет иметь разную плотность на улице и в теплом помещении. Соответственно показания ареометра-гидрометра будут разными: на улице антифриз окажется «хорошим», а в помещении этот же антифриз уже станет «плохим». Для подавляющего большинства таких приборов предполагается проведение измерения при температуре жидкости строго плюс 20°С.
Наилучший, на мой взгляд, способ оценки температуры замерзания антифриза в «полевых» условиях связан с применением обычного ареометра в сочетании с термометром. Вы наполняете прозрачную емкость, например обрезанную пластиковую бутылку, антифризом, опускаете в жидкость термометр, доводите жидкость до температуры плюс 20°С, обливая емкость снаружи горячей или холодной водой и постоянно помешивая, и измеряете плотность жидкости ареометром. Желательно применять лабораторный ареометр с точностью деления 0,001 г/куб см. Затем определяете температуру начала кристаллизации антифриза по таблице или графику зависимости этой температуры от плотности, составленному для данной марки антифриза. Точность такого замера может составить ± 2°С, но не выше. Все добросовестные производители антифризов публикуют такие таблицы и графики зависимости плотности, температуры начала кристаллизации, температуры застывания от степени разведения концентрата антифриза водой.
Второй тип «лабораторно-бытовых» приборов — это рефрактометр. Фактически этот прибор измеряет оптическую характеристику антифриза — показатель преломления, который тоже связан со степенью разведения концентрата антифриза водой и его температурой начала кристаллизации. Поскольку рефрактометр более точный (прецизионный) прибор, чем ареометр, точность определения температуры начала кристаллизации антифриза с его помощью может составить уже ± 1°С. Типичными представителями рефрактометров являются лабораторный «Рефрактометр ИРФ 454Б2 М» или карманный «Refraktometr VBC4T».
При пользовании рефрактометром следует соблюдать правила и предосторожности, описанные выше. Измерения проводить при температуре жидкости строго плюс 20°С. Пользоваться таблицей перевода показателя преломления в температуру начала кристаллизации для данной марки антифриза. Если у карманного рефрактометра измерительная шкала уже задана в градусах Цельсия, иметь в виду, что эта шкала адаптирована к какому-то конкретному антифризу, скорее всего к смеси этиленгликоля и воды. Такой прибор может служить только для индикации (оценки) температуры начала кристаллизации.
8. О сроке замены антифриза.Этот срок определяет производитель автомобиля, а не производитель антифриза. При этом он руководствуется своими собственными соображениями, не исключаю, что иногда даже и коммерческими. Например, антифризу «Havoline XLC» (он же «CoolStream Premium») компании GM и VW дают «пожизненный срок» (fill for life), Ford уже дает 10 лет или 240 000 км пробега, грузовики MAN — 4 года или 500 000 км пробега, Mercedes-Benz — 5 лет, грузовики Deutz — 2 года, грузовики MTU — 3 года или 9000 моточасов, АВТОВАЗ — 75 000 км пробега и так далее.
Срок замены определяется, исходя из типа антифриза, конструктивных особенностей автомобиля и, главное, результатов ходовых испытаний. Так, компания Ford (спецификация WSS-M97B44-D) требует, чтобы после испытаний на пробегах 160 тыс. километров антифриз оставался в кондиционном состоянии и сохранил в своем составе не менее 85% ингибиторов. При этом радиатор, помпа и головка блока цилиндров должны остаться в идеальном состоянии.
Производители антифриза тоже часто указывают срок эксплуатации на этикетках канистр и в документации.
Добросовестный производитель определяет эту величину, усредняя рекомендации автомобильных компаний, проводивших испытания данного антифриза. Недобросовестный производитель, который и ходовых испытаний не проходил, берет эту цифру «с потолка», по принципу «чтобы не хуже, чем у других».
Первичным, безусловно, является срок замены, определенный производителем автомобиля. Только в случае, если производитель автомобиля не дает никаких указаний о сроке замены антифриза, можно воспользоваться рекомендацией производителя антифриза.
Приведем выборочную таблицу сроков замены антифриза, рекомендованных зарубежными производителями автомобилей (OEM — Original Equipment Manufacturer). Предполагается, что потребители применяет только антифризы, имеющие одобрение/допуск для данной марки автомобиля. Тип антифриза определяется номером спецификации.
Заключение. Выбор антифриза — очень важный момент, так как от него зависит долговечность и надежность работы вашего автомобиля.
Постарайтесь при этом соблюдать следующие правила:
использовать антифриз, имеющий допуск от производителя данного автомобиля, лучше — такой же, как был залит на автозаводе;
если нет возможности выполнить предыдущий пункт, выбирайте антифриз такого же типа, как рекомендованный для вашего автомобиля, обязательно имеющий допуск от других автомобильных компаний;
не ленитесь проверять информацию на этикетке канистры о наличии допусков. Посмотрите сервисную книжку, автомобильную документацию, Веб-сайты производителя автомобиля и производителя антифриза. Не верьте на слово продавцам магазинов автомобильных запчастей, которые расхваливают свой товар. Заявления о «соответствии требованиям» сразу многих автомобилей, чаще всего — лишь рекламный трюк. телеррр
Не старайтесь экономить на охлаждающей жидкости — слишком велик..
Поиск по сайту
Статистика
Вход
Регистрация
Блоги
Wiki 
