Охлаждающие жидкости
Первые антифризы появились в 1920-е годы ХХ века. Изготавливались они на основе глицерина. Затем к глицерину начали добавлять этанол. Но так как этанол является сильный психотропным ядом пришлось найти замену в виде этиленгликоля. Смесь этиленгликоля с водой отличает высокая коррозийная активность к цветным металлам и склонность к вспениванию. Поэтому в раствор начали вводить в небольших количествах специальные присадки, призванные подавлять отрицательные свойства антифриза. Название охлаждающей жидкости Antifreeze в буквальном переводе с английского означает "против замерзания". Помимо исключительной защиты радиатора и системы охлаждения двигателя от коррозии, современные антифризы имеют целый комплекс присадок, в который входят антивспенивающие, антикавитационные, смазывающие присадки. В зависимости от пакета присадок антифризы для легковых автомобилей можно разделить на несколько групп:
- неорганические антифризы, содержащие в своем составе силикаты (или с пониженным содержанием силикатов), бораты, нитриты. В зависимости от применяемых красителей могут быть зеленого, сине-зеленого или желтого цвета. В них могут присутствовать и фосфаты, амины. Используются главным образом в автомобилях для защиты от коррозии меднолатунных радиаторов и применяющим припой с высоким содержанием свинца;
- органические антифризы, содержащие в своем составе карбоксилатные кислоты в качестве основного ингибитора коррозии. Они тоже бывают разными по составу, но не содержат силикатов, фосфатов, боратов, нитратов, аминов и нитритов. Могут быть окрашены в оранжевый, красный или розовый цвет. Особенно эффективно от коррозии защищают алюминий и другие металлы;
- гибридные антифризы, в которых используется один из типов карбоксилатных кислот и небольшое количество силикатов. Несмотря на то, что данный тип антифриза не содержит фосфатов, на самом деле они присутствуют, только в совсем незначительном количестве. Цвета имеют: желтый, зеленый и оранжевый, в зависимости от производителя или от модели автомобиля.
Хотелось бы подчеркнуть, что цвет антифриза вообще не имеет никакого отношения к эксплуатационным свойствам и зависит от красителя, который в него добавляют. Сейчас современные антифризы решают проблему защиты от коррозии всех металлов системы охлаждения с помощью нового поколения ингибиторов коррозии. Отличие в работе ингибиторов нового поколения по сравнению с традиционными ингибиторами состоит в том, что они не содержат силикатов, нитритов, нитратов, фосфатов, боратов и аминов, которые могут отрицательно влиять на материалы, используемые при изготовлении двигателей и образуют значительно более тонкую защитную пленку на поверхностях материалов системы охлаждения. Расходование ингибиторов происходит только в случае возникновения очагов коррозии. С некоторой степенью приближения их можно считать нерасходуемыми ингибиторами. При этом более тонкие защитные пленки современных ингибиторов делают более эффективным теплообмен между двигателем и системой охлаждения. Поэтому антифризы нового поколения выдерживают сроки эксплуатации до 5 лет.
Для антикоррозийной защиты антифриз должен использоваться не менее, чем в 33 %-ой концентрации. Такой антифриз обеспечивает незамерзающие свойства до минус 20ºС. Для северной Европы рекомендуется 50%-ую концентрацию (50% антифриза на 50% -деионизированной воды). Для более низких температур содержание концентрированного антифриза в воде может достигать 70%, что позволяет его использовать до минус 70ºС. В случаях замерзания антифриз превращается в кашеобразную массу, нисколько не увеличиваясь в объеме, как случае со льдом, и, следовательно, не "размораживает" двигатель и радиатор. Но дальнейшее увеличение концентрации воды в антифризе чревато серьезными последствиями, поскольку начинается обратный процесс - температура замерзания растет.
Охлаждающую жидкость с набором присадок , выпускаемую в России (и в СССР) автолюбители называют ТОСОЛ. На самом деле "ТОСОЛ" - всего лишь аббревиатура из первых букв в названии отдела в Государственном научно-исследовательском институте органической химии и технологии (Т.О.С. - Технологии Органического Синтеза), который в 1971 году разработал охлаждающую жидкость для автомобилей ВАЗ взамен итальянской. ОЛ - окончание, характерное для спиртов (этанол, бутинол, метанол). Так как торговая марка “ТОСОЛ” не была зарегистрирована, то она превратилась в имя нарицательное, и сейчас автолюбители называют тосолами любые охлаждающие жидкости на Российском рынке.
Охлаждающие жидкости не имеют спецификаций как у масел типа API или ACEA. Основополгающим фактором в определении качества антифриза и в его подборе являются спецификации автопроизводителей. Импортные антифризы в основном соответствуют нормам ASTM. Они регламентируют свойства концентратов и антифризов, исходя из их основы (этиленгликоля или пропиленгликоля) и условий эксплуатации:
-
ASTM D 3306 и ASTM D 4656 - для легковых автомобилей и малых грузовиков;
-
ASTM D 4985 и ASTM D 5345 - для двигателей, работающих в тяжелых условиях (длительно эксплуатируемых в режимах, близких к максимальной мощности, на внедорожной технике, больших грузовиках, в стационарных силовых установках и т.п.). Причем в эти охлаждающие жидкости необходимо предварительно добавить специальную присадку.
Кроме общих стандартов, многие изготовители автомобилей применяют свои спецификации, с дополнительными требованиями. Например, нормы General Motors (USA) - Antifreeze Concentrate GM 1899-M, GM 6038-M или система нормативов G концерна Volkswagen.
В Европе производством охлаждающих жидкостей самого последнего поколения на основе высокотехнологичного карбоксилатного пакета присадок и обладающих выдающимися характеристиками, занимается компания ARTECO (Бельгия), мирового лидера в области разработки и изготовления антифризов, которая является совместным предприятием транснациональных корпораций Chevron и Total.