Состав, свойства и разновидности антифриза

С появлением двигателей внутреннего сгорания для их охлаждения использовалась вода. Для любых систем охлаждения это прекрасная жидкость, с высокой текучестью, низкой и стабильной вязкостью, достаточно высокой температурой кипения. Охлаждение водой применяется при работе многих технических устройств, от доменных печей до ядерных реакторов.

Два отрицательных свойства воды препятствуют использованию её для отбора тепла при работе двигателей внутреннего сгорания:

• При замерзании вода увеличивается в объёме до 9%. Образовавшийся лёд способен разорвать любой сосуд, в который была налита вода;
• Вода вызывает коррозию, разрушение металлов и материалов, контактирующих с ней.

Что такое антифриз и для чего он нужен

Слово «антифриз» происходит от anti — против и freeze — замерзать. Технический термин, обозначающий жидкости, не замерзающие при низких температурах.

Антифризы применяются в системах отопления, двигателях внутреннего сгорания, в авиации для борьбы с обледенением, для охлаждения мощных лазеров и супер-компьютеров.

Кстати: «Незамерзайка-омывайка», которую вы заливаете в бачок омывателя — это тоже антифриз.

Современные ОЖ имеют температуру замерзания — 35…- 60⁰С, и небольшой коэффициент расширения, 1,5…3,5%.

Состав охлаждающей жидкости

Незамерзающие жидкости пытались создать ещё в начале XIX в., растворяя в воде метиловый или этиловый спирт. Раствор закипал при 82°С, его испарения были пожароопасны, в открытых системах охлаждения он не нашёл применения.

Смесью 60-70% глицерина с водой пользовались практически до конца Второй мировой войны. Замерзала при -32⁰С, но при температурах ниже 0⁰С загустевала, вызывая поломку водяных насосов, обрыв ремней и другие проблемы.

Составы на основе хлористого кальция, замерзавшие при -20⁰С, требовали постоянного контроля плотности ареометром, иначе, при выкипании воды, соли выпадали в осадок и забивали радиаторы.

Все подобные ОЖ во второй половине XX в. вытеснены антифризами на основе этиленгликоля.

Справка: 60% производимого в мире этиленгликоля расходуется на выпуск автомобильных антифризов и тормозных жидкостей.

Этиленгликоль — прозрачная, слегка маслянистая жидкость, не имеющая запаха. Очень токсичен. Попадание в организм дозы в 100 мл может привести к летальному исходу. Сладок на вкус, поэтому, для предупреждения пищевых отравлений, многие производители добавляют в антифризы горькие вещества.

В составе антифризов этиленгликоль, от 35 до 50 % воды и присадки.

Пакет присадок содержит:

• ингибиторы коррозии;
• вещества, устраняющие кавитацию потока жидкости и подавляющие пену;
• красители, чтобы легче определять уровень жидкости в расширительном бачке или таре.

Чем отличается Тосол

Тосол — автомобильная ОЖ на базе этиленгликоля. Разработан в СССР, в одном из московских НИИ. Своё имя получил по названию Отдела технологии органического синтеза (ТОС) с добавлением окончания «-ол», по аналогии с «автол», «солидол», «литол».

До конца 90-х гг. выпускался под названиями «Тосол-А» и «Тосол-АМ», с маркировкой ОЖ-40 и ОЖ-65, в настоящее время — «Тосол-40» и «Тосол-65». Цифры указывают температуру замерзания.

Свойства и характеристики ОЖ

Температура замерзания ОЖ зависит от соотношения этиленгликоля и воды. Чистый этиленгликоль «замерзает» уже при -12,3°С. Максимально низкой температуры замерзания, -75°С, можно добиться, смешав 75% этиленгликоля и 25% воды. Самые распространённые ОЖ на 35…50% состоят из воды. Смесь, содержащая 35% воды, начинает кристаллизоваться при — 65⁰С, а 50% — при — 40⁰С.

Свойства ОЖ зависят от качества и чистоты сырья. Лучшие антифризы изготовлены из химически чистого (99,9) этиленгликоля, с присадками без посторонних примесей. Зачастую, недобросовестные изготовители применяют дешёвый суррогат диэтиленгликоль, продукт очистки основного сырья.

Дешёвый антифриз невозможно изготовить из дорогих компонентов. Приобретя «по случаю» очень недорогую канистру яркой жидкости, будьте уверены — продукт в ней химически нестабилен, через некоторое время утратит или поменяет цвет, из него начнут выпадать осадки. Придётся заплатить дважды — за промывку системы и за замену ОЖ.

Единый стандарт для антифризов отсутствует. В каждой стране действуют свои нормативные документы, например:

• В США — ASTM D 3306;
• В Великобритании — BS 6580;
• Во Франции — AFNOR NF R15-601, и т.д.

В России действует ГОСТ 28084-89 «Жидкости охлаждающие низкозамерзающие». Согласно этому документу, не меняющемуся более 30 лет, ОЖ характеризуются следующими основными свойствами:

1. Температура замерзания (начало кристаллизации). В ГОСТе указаны ОЖ-40 и ОЖ-65 с соответствующей температурой замерзания. Этот показатель у антифризов иностранного производства может быть другим.
2. Температура кипения. При обычном атмосферном давлении 110-135°С. В закрытой системе охлаждения давление повышается в 1,5-3 раза, соответственно изменяется и точка кипения жидкостей.
3. Вспениваемость. При циркуляции ОЖ в исправной системе, пена не образуется. Эта характеристика была важна при тогдашней технологии заливки на конвейере ВАЗа.
4. Антикоррозийные свойства. ГОСТ 1989 года написан для ОЖ, присадки которых содержали фосфаты, бораты, амины и нитриты. Такие ОЖ применялись, в основном, в 60-90-х годах прошлого века. Современные требования допускают применение традиционных ОЖ только в старых моделях, и то, если в качестве ингибиторов используются силикатные соединения.
5. Воздействие на резиновые элементы. ОЖ должна предохранять резину от растрескивания и расслоения. Неумолимый технический прогресс давно привёл к замене резиновых шлангов изделиями из синтетических каучуков и полимерных материалов.

Приходится признать, что соответствие ГОСТу не является свидетельством качества или возможности использования ОЖ.

Главным критерием можно считать разрешение производителя автомобиля на применение данной ОЖ для конкретной модели, указанное в паспорте или в документе по эксплуатации и ремонту.

Виды и классификация

Общей международной классификации антифризов нет. За основной ориентир принят документ, разработанный концерном VOLKSWAGEN AG. Согласно ему ОЖ разделены на классы G11, G12, G13:

• G11. Традиционные ОЖ на основе этиленгликоля и силикатных ингибиторов коррозии. Создают на поверхностях защитный слой, снижающий теплопроводность, абразивный при осыпании. Замена ОЖ класса G11 производится раз в два года.
• G12. Антифризы с присадками на основе карбоновых кислот. Срок службы до 5 лет. Международное обозначение Carboxilate coolants или OAT (Organic Acid Technology).
• G12+. Гибридные антифризы, содержащие карбоксилаты и силикатные соединения. Несколько дешевле, срок службы 3-5 лет. Обозначаются HOAT(Hybrid Organic Acid Technology) либо Hybrid.
• G12++. Последнее поколение этиленгликолевых антифризов, с добавлением глицерина и присадками из органических ингибиторов в сочетании с соединениями кремния. Обеспечивают высокую защиту алюминиевых сплавов. Используются VW с 2008 г. Международное обозначение Low hybrid или SOAT (Silicon enhanced Organic Acid Technology).
• G13. Современный антифриз на основе пропиленгликоля. Не ядовит и экологически безвреден. Содержит пакет органических ингибиторов коррозии.

 

Цвет антифриза

Любой производитель ОЖ, если он не поставщик компании «Фольксвагена», волен окрашивать свою продукцию в любой цвет.

Если руководствоваться ГОСТом, «Тосол» может быть только двух цветов, синего и красного.

По нормативам «Фольксвагена», антифризы каждого класса должны окрашиваться в цвета:

• G11 – синий или зеленый;
• G12 – красный, оранжевый, сиреневый;
• G13 – фиолетовый или розовый.

При покупке ОЖ не следует выбирать её по цвету, он может не соответствовать классу. Нужно следовать рекомендациям производителя авто, или записям в сервисной книжке.

Как разбавлять концентрат

На рынке распространены концентраты ОЖ, содержащие:

• Этиленгликоля 90%;
• Воды 3-5%;
• 5-7% присадок.

Разбавлять концентрат только дистиллированной водой.

Совет. Дистиллированную воду «на разлив» лучше приобрести в аптеке.

Пропорции разбавления указаны на упаковке концентрата. Измерив ареометром плотность полученного раствора при 20°С, его концентрацию проверим по таблице:

Плотность, г/см3	Концентрация, %
1,050	30
1,058	35
1,067	40
1,074	45
1,082	50
1,090	55
1,098	60

Величина 1,065 г/см3 указывает на температуру замерзания около -30°С. Значение 1,075-1,080 г/см3 – около -40…-45°С.