Присадки для антифриза

Антифризами именуют жидкие составы, которым не свойственно замерзание при низкой температуре. Они необходимы для работы оборудования при низкой t, их применяют, чтобы охлаждать ДВС, а также в качестве авиажидкостей, противостоящих обледенению. По своей сути антифризы (охлаждающие жидкости) являются материалами, температура замерзания которых ниже, чем у воды, а по структуре смесями таких компонентов, как этиленгликоль, пропиленгликоль, глицерин, одноатомные спирты и прочие вещества, скомпонованные с водой. Они предотвращают преждевременный износ деталей, который может спровоцировать расширение воды, переходящей в твердое состояние при замерзании. И не только t замерзания у них ниже, но и коэффициент расширения. К примеру, вода, замерзая, увеличивается в размере на 9 %, а раствор, состоящий из этиленгликоля и воды в пропорции 1 к 3 – на 3,5 %, 2 к 3 – на 1,5 %. Это дает возможность обезопасить почти любые конструкции.

В общем, охлаждающая жидкость должна соответствовать следующим требованиям:

- иметь низкую t замерзания и высокую t кипения;

- отличаться высокими показателями теплоемкости и теплопроводности;

- становиться не чрезмерно вязкой при малых температурах;

- выполнять защиту от коррозионного и кавитационного влияния;

- слабо пениться;

- быть совместимой с пластиком и эластомерами;

- проявлять хим. устойчивость (обладать стабильными свойствами);

- быть безопасной для окружающей среды (низко токсичной и биологически разлагаемой).

Реактивы для антифриза

На сегодняшний день, используя различные реактивы (функциональные присадки), создают четыре типа антифризов: карбоксилатные, гибридные, лобриды и традиционные. Далее рассмотрим детальнее каждый из них.

В состав карбоксилатных охлаждающих жидкостей (сразу отметим, что на сегодняшний день такие считаются самыми совершенными с учетом всех плюсов и минусов) входят ингибирующие коррозию вещества. Они менее вязкие, нежели традиционные. Основа – орган. кислоты (карбоновые кислоты). Защитный слой, который они формируют, не распространяется по всей площади, а накапливается в тех местах, где возникает коррозия. Его толщина незначительная – до 0,1 микрона. Среди примечательных характеристик антифризов данной группы: меньшее накипообразование и длительный эксплуатационный период – пять лет и больше (для сравнения, у гибридных это 3-5 лет, а у традиционных 2 года). Кроме того, они лучше сохраняют металлы и от коррозионного, и от кавитационного воздействия, благодаря чему двигатель получает оптимальное охлаждение. Однако важно учитывать, что карбоксилаты могут разрушающе влиять на подкладку, а это, в свою очередь, негативным образом сказывается на функционировании техники. Их не стоит задействовать в дизелях.

Гибридные антифризы включают дополнительно к карбоксилатным ингибиторам и ингибиторы неорганического происхождения. Это силикаты, нитриты и фосфаты. Причем, первые более характерны европейской практике, вторые – американской, третьи – азиатской.

Лобрид-антифризы – это сравнительно новый вид ОЖ (впервые был произведен лишь в 2008 г.). Их, в основном, составляют органические материалы, но также в структуре присутствует некое количество ингибирующих компонентов минеральной природы.

Традиционные жидкости для охлаждения (продукты эконом-класса) имеют в своем составе неорганические коррозиоингибиторы. Это не только силикаты, нитриты и фосфаты, как у гибридных, но и амины, бораты, нитраты в различных комбинациях. Обратите внимание, что данные антифризы подверглись моральному старению, их используют все реже. К тому же, они не рекомендованы для первой заправки авто. Такое положение объясняется малым сроком эксплуатации (как уже было сказано, составляет он до двух лет) и неустойчивостью к повышенным температурам (105 °C и больше). Вхождение в состав силикатов провоцирует покрытие всей внутренней поверхности силикатным слоем, а это, в свою очередь, еще и пагубно влияет на тепловой обмен, минимизирует процесс охлаждения.

К традиционным ОЖ принадлежат хорошо известный каждому автомобилисту тосол и его разнообразные вариации. Структурно тосол выглядит как низкозамерзающий жидкий продукт, состоящий из этиленгликоля, воды и присадок (антикоррозионных и антипенных). Это всесезонная ОЖ для легковых автомобилей и некоторых марок грузовой техники.

Из чего делают охлаждающие жидкости

В состав любого антифриза входит вода, а точнее дистиллированная вода (очищенный материал, который почти не содержит примесей и лишних включений). Кроме того, она может применяться еще и плюс к охлаждающей жидкости. Благодаря ей в охладительной системе не появляется накипь, что заслуженно считается главным достоинством дистиллированной воды.

Когда двигатель функционирует, вода испаряется, в отличие от этиленгликоля, который остается в системе в том же объеме. Недостаток воды важно своевременно восполнять. И для этого опять же нужно использовать именно очищенную воду. Перед тем, как доливать воду, необходимо проверять состав ОЖ с помощью гидрометра. На основе полученных показателей и определяется нужное количество дополнительной воды.

Этиленгликоль – важнейший компонент антифризов. В ряде случаев его может заменить пропиленгликоль, не обладающий токсичностью. Однако это вещество гораздо дороже, что и объясняет более редкое его применение. Сегодня рынок также богат антифризами различных производителей, в основе которых – глицерин (бесцветное сильно гигроскопичное жидкое вещество вязкой консистенции). Они имеют право быть, но стоит учитывать ряд недостатков, которые им свойственны: обильное вспенивание, большая вязкость и малая текучесть, уменьшенная теплоемкость и термонестабильность, токсичность продуктов разложения и коррозионная агрессивность.

Что же касается этиленгликоля (2-хатомного спирта в виде прозрачного не имеющего окраса и запаха жидкого вещества несколько маслянистой консистенции), то он не только уменьшает t замерзания, но и увеличивает t кипения ОЖ. А это еще один положительный момент, который особо ощутим в летний период.

Существуют разные виды антифризов, в состав которых входит этиленгликоль, согласно его количественному наличию. Так, в концентрированном варианте ОЖ-К данное вещество может находится в размере приблизительно 95 % (воды, соответственно, до 5 %). Есть и такие водно-этиленгликолевые смеси, как ОЖ-40 (53 % этиленгликоля + 47 % дистиллированной воды) и ОЖ-65 (65 % этиленгликоля + 35 % воды) с соответствующей t замерзания. Ими заполняют закрытые охладительные системы, в которых нет расширительных баков, в размере, меньшем от общего объема на 5-7 %. С приходом весны антифриз может быть слит в чистую тару, а при необходимости использован повторно.

Раньше, когда блок двигателя производился только из чугуна, а радиатор из латуни, этиленгликоль был отличным способом охлаждения. Его можно было использовать, не переживая, что возникнут какие-то неурядицы. Но сегодня, когда все чаще при изготовлении этих деталей задействуют сплавы алюминия, сам по себе этиленгликоль потерял статус идеального антифриза, поскольку он провоцирует коррозию металла и разъедает алюминиевые элементы. Никто не говорит, что нужно от него отказываться, ведь его важность в отведении тепла и обеспечении смазки не поддается сомнению. Однако с коррозионным влиянием что-то нужно делать. И с этим помогают справиться различные антикоррозионные присадки (органические кислоты, образующие на металле слой-защиту).

Кроме ингибиторов коррозии, сегодня находят применение в изготовлении антифризов и антикавитационные присадки, антипенные добавки и вещества для флуоресценции.

Так что современная охлаждающая жидкость – это в большинстве случаев не моносостав, а многокомпонентный сложный продукт, состоящий на 93-97 % из воды и этиленгликоля (остальное – присадки). И именно от качества присадок зависит вид ОЖ, ее свойства, срок годности и цена. Но обо всем в порядке очереди.

Антикоррозионные добавки. Коррозия приводит к неизбежному разрушению металлических поверхностей под действием хим. или электрохим. факторов. Изначально она развивается медленно, но как только из-за структурных изменений или появления микротрещин возникнет очаг, к нему будут добавляться все новые пораженные участки. Как результат, будет создан иной температурный режим функционирования мотора, вплоть до отказов в работе. Чтобы этого избежать, нужно в антифризы вводить специальные присадки, препятствующие коррозионному воздействию, например:

- силикат натрия. Подходит для защиты алюминиевых сплавов и обладает вполне высокой эффективностью. Но для современных двигателей с высокими рабочими температурами и значительной плотностью тепловых потоков – не вариант. Даже если стабилизировать его с помощью специальных веществ, появление геля и закупорку радиатора предотвратить не удастся;

- бензоат натрия (порошкообразная масса белого цвета, не имеющая запаха). Хорошо защищает детали из алюминия;

- ортофосфорная кислота (бесцветная кристаллическая масса без запаха). Отлично борется с ржавчиной и удаляет накипь;

- фосфат натрия двузамещенный – вещество в виде не имеющих цвета кристаллических структур.

Также часто с этой целью используют нитриты, в частности нитрит натрия, и др. соли кислот.

Антикавитационные присадки. Кавитация представляет собой взрывоформирование и разрушение пузырей газа в жидких составах. Механизм пагубного воздействия на материалы выглядит так: давление на каком-то участке жидкости сравнивается с давлением ее насыщенного пара, из-за чего происходит испарение и появление парового пузырька диаметром до 6 мм; пузырек перемещается вместе с жидкостью в зоны с высоким давлением, пар поддается конденсации, газы в тот же момент растворяются, в образованные опустевшие места быстро попадают частицы жидкости, в результате чего происходит ударное восстановление равномерности потока. Если пузырьки исчезают близко от металла, он портится. Более всего кавитации подвержены трубопроводы, гильзы цилиндров и т.д. Они начинают вибрировать, постукивать, крепления слабнут, резьбы мнутся, уплотнения разгерметизовываются и двигатель постепенно выходит из строя.

Антипенные компоненты (пеногасители) препятствуют вспениванию.

Часть вышеупомянутых добавок может не только способствовать противостоянию коррозии, но и противодействовать кавитации, выступать пеногасителями.

Красители и флуоресцентные добавки. Эта группа компонентов никак не влияет на эксплуатацию ОЖ. Часто окрашивание происходит с целью разграничения продукции для разных потребителей. Также цвет может меняться в ходе применения антифриза и оповещать о становлении его непригодным (выступать эксплуатационным маркером). Целостной цветовой классификации не существует. И если цвета у разных продуктов одинаковые, это не свидетельствует, что они совместимы между собой и наоборот. Охлаждающие жидкости могут быть красными, желтыми, сиреневыми и др. цветов. Иногда цвет указывает на техничность и токсичность.

Что касается флуоресцентных добавок, то их вводят с целью оперативного и точного определения места протечки при освещении мотора УФ лампами.

Также хотим акцентировать ваше внимание на таком рабочем моменте, как промывка системы. Если это плановая замена антифриза, можно единожды воспользоваться дистиллированной водой. Если же это переход с воды на ОЖ, замена бурого или устаревшего антифриза, важно изъять накипь и продукты коррозии при помощи специальных средств. Для этого подойдут:

- муравьиная кислота (не имеющее цвета жидкое вещество с резким запахом), точнее ее водный раствор + ингибитор коррозии. Далее понадобится окончательная промывка очищенной водой;

- гидроксид натрия (каустическая сода) – твердый чрезвычайно гигроскопичный материал белого цвета. Подходит для промывки медных радиаторов с-мы охлаждения двигателя и радиаторов печки салона. Не подходит для алюминиевых радиаторов и для двигателя, головка блока цилиндров которого – алюминиевая;

- трилон Б (динатриевая соль). На вид это белая кристаллическая порошкообразная масса. Хорошо справляется с осевшими солями металлов, ржавчиной, накипью и избавляет водителя от проблем с перегревом двигателя.

Сегодня присадки для антифриза – это не прихоть, а требование современных реалий. Иногда без них обойтись можно, но нужно ли? Ведь качественный продукт, который оценит большой круг потребителей, намного ценнее, нежели тот, который купят ограниченное количество раз, а после от него откажутся. Компонируйте антифризы правильными присадками – и результат порадует вас во всех смыслах!