Оглавление
- Применение в автомобильной промышленности
- Миф третий. Доливать нужно концентрат/антифриз, а не воду
- В каких антифризах применяют этиленгликоль
- Теплоноситель для системы отопления
- Миф первый. Выбирать нужно по цвету
- Применение гликоля в разных областях техники
- В чем разница G12 и G11, G12 и G13
- Автомобильный радиатор
- Состав антифриза.
- Разновидности антифриза
- В чем преимущества и недостатки использования антифриза?
- Виды охлаждающих жидкостей в зависимости от состава
- Исторический экскурс
- Антифриз – что это такое?
- Плюсы и минусы алюминиевых радиаторов
Применение в автомобильной промышленности
В автомобилях эти два спирта используются в производстве охлаждающей жидкости – это тосолы и антифризы.
Если разбить состав антифриза, то получается:
- Этиленгликоль (пропиленгликоль)
- Дистиллированная вода
- Присадки (всего около 10 – 15%)
- Краситель (около 2 – 3%)
Зачем их применять для антифризов и тосолов? Дав все просто, в соединении с водой, они прекрасно держат высокую температуру и закипают только при 105 – 110 градусах при нормальном атмосферном давлении, если давление повысить, то закипание также повысится показатели примерно от 120 до 150 градусов.
Тоже самое и с замерзанием, прекрасно работают до – 60 – 40 градусов в зависимости как его развести (под какие нужны).
Присадки в составе нужны лишь только для того — чтобы не давать агрессивной жидкости этиленгликоль (пропиленгликоль) + дистиллированная вода, разъедать стенки, патрубки, шланги и прочее, они банально нейтрализуют это воздействие.
Миф третий. Доливать нужно концентрат/антифриз, а не воду
Во время экспресс-теста на парковке обнаружился занимательный факт: характеристики охлаждающей жидкости во многих автомобилях были чрезмерны для наших климатических условий. Антифриз был рассчитан на –50 и даже ниже.
— Это может быть связано с тем, что автомобилисты при снижении уровня охлаждающей жидкости в расширительном бачке доливают антифриз или даже концентрат, — предполагают эксперты. — В действительности же если в системе охлаждения не было утечек, достаточно пополнить уровень с помощью дистиллированной или деминерализованной воды. Ведь испаряется не антифриз, а вода.
В каких антифризах применяют этиленгликоль
Сейчас есть общепринятые стандарты, это антифризы G11 (G11+), G12 (G12+, G12++), ну и в наших ТОСОЛАХ (по сути, они относятся к семейству G11). Если разобрать по цветам, это – синий, зеленый, красный.
Теперь более подробно:
Безопасность. Этиленгликоль – это ядовитая жидкость, которая может отравить человека не только при приеме внутрь, но и через поры кожи и при вдохе! Поэтому ее использование сейчас стараются снизить. Стоит отметить, что при нахождении человека в помещении, где разлили эту жидкость в течение пары часов, может вызвать сильнейшее отравление. А если попадет внутрь, то это приведет к смерти в 60 – 70% случаев.
Температурный порог. А вы знаете, что чистый этиленгликоль замерзает уже при – 12 градусов. Однако если его разбивать водой, можно достигнуть показателей в – 40, — 50 градусов. Как правильно разводить такие концентраты смотрим здесь.
Коррозионная стойкость. Нужно отметить, что разъедает почти все виды материалов, металлы (чугун, алюминий, латунь, медь и прочее), резину. Поэтому концентрация присадок всегда должна быть достаточной.
Горюч. Зачастую возможны возгорания антифризов на его основе, особенно когда испаряется вода. Так если воды осталось всего 15%, то он просто может загореться. Если воды 40%, то возможны хлопки. Так что водный уровень всегда должен быть в норме.
Сейчас практически запрещен, во многих странах Европы, у нас в России, а также в ближайших странах – РАЗРЕШЕН. Поэтому с антифризами на его основе, нужно обходиться очень аккуратно, хранить дома не рекомендуется! Хранить в отрытом виде – не рекомендуется! Возможны отравления и даже возгорания. Время этиленгликоля проходит, он устарел и не отвечает всем требуемым сейчас характеристикам.
Теплоноситель для системы отопления
Современный теплоноситель имеет сложный набор составных химических элементов. Известные незамерзающие жидкости используемые в отопительных системах, основываются на трех фундаментальных составляющих. Соответственно каждая жидкость наделена разными свойствами и характеристиками. Основное различие технических характеристик представленных марок, определяют наполнители, на основе которых замешан теплоноситель:
— этиленгликоль; — пропиленгликоль; — глицерин.
Выпускается теплоноситель в виде концентрата или часто предлагается немного дороже, готовый к применению, без дополнительного обогащения водой. Производители предлагают качественный антифриз. Благодаря умеренной концентрации и грамотным пропорциям много-атомного спирта, хороший теплоноситель не “разъедает” резиновые прокладки насосного оборудования. Отмечается полное отсутствие негативного воздействия на полипропиленовые или металлопластиковые трубы.
Российский рынок предлагает незамерзающие жидкостис огромным разнообразием марок от различных, как отечественных, так и зарубежных производителей. В простонародье “незамерзайка” встречается под наименованиями: «Теплый Дом», «Диксис», «Thermagent Eco», «Thermos Eco», «ТеплоДом» «Antifrogen N» и множество других. Как правило, антифризы имеют разный цвет, повторяя практически всю гамму радужной палитры: зеленый, синий, желтый, красный и даже розовый.
Миф первый. Выбирать нужно по цвету
Самое распространенное мнение, будто при выборе антифриза следует ориентироваться на цвет готовой жидкости или концентрата. Большинство продавцов на рынке или в специализированном торговом центре первым делом спрашивают: «Красный? Тогда могу предложить следующих производителей. » В этом корреспонденты Onliner убедились сами во время закупок контрольных образцов.
Откуда пошло такое заблуждение? У начальника отдела технического развития компании «Шате-М Плюс» (выступает партнером расследования) Евгения Рязанова есть такое объяснение: «Компания Volkswagen, у которой многие производители и позаимствовали уже привычные обозначения, действительно разделяла свои продукты с помощью цвета. Жидкость, маркируемая как G11, была синей, G12 — красной, G13 — лиловой. Для антифризов других производителей это не актуально».
Применение гликоля в разных областях техники
Малая себестоимость данного многоатомного спирта, его особые химические и физические свойства (плотность и другие) привели к тому, что он используется весьма широко в различных технических сферах.
Любой автомобилист знает, что представляет собой обычная охлаждающая жидкость для его «железного коня» под названием антифриз – этиленгликоля 60 % + воды 40 %. Такая смесь характеризуется температурой замерзания -45 градусов, очень трудно найти более подходящую жидкость для автомобильных систем охлаждения, несмотря даже и на высокий класс опасности 1,2-этандиола.
В автомобильной отрасли этиленгликоль находит применение и в качестве отличного теплоносителя. Кроме того, он используется в следующих сферах:
- органический синтез: химические свойства гликоля позволяют с его помощью защищать изофорон и другие карбонильные группы, использовать спирт в виде эффективного растворителя, работающего при повышенных температурах, а также в качестве основной составляющей специальной авиационной жидкости, уменьшающей явление обводнения горючих смесей для летательных аппаратов;
- растворение красящих соединений;
- изготовление нитрогликоля – мощного взрывчатого вещества на основе описываемого нами соединения;
- газодобывающая промышленность: гликоль не позволяет формироваться гидрату метана на трубах, кроме того, он поглощает излишнюю влагу на трубопроводах.
В чем разница G12 и G11, G12 и G13
Основные виды антифризов, такие как G11, G12 и G13 отличаются по виду используемых присадок: органические и неорганические.
Общие сведения об антифризах, в чем между ними отличие и как подбирать нужную ОЖ
Охлаждающая жидкость класса G11 неорганического происхождения с малым набором присадок, наличием фосфатов и нитратов. Такой антифриз создан по силикатной технологии. Силикатные присадки покрывают внутреннюю поверхность системы сплошным защитным слоем в не зависимости от наличия участков коррозии. Хотя такой слой и защищает уже существующие очаги коррозии от разрушений. Такой антифриз имеет низкую стабильность, ухудшенную теплоотдачу и небольшой строк эксплуатации, после выработки, которого, выпадает в осадок, образовывающий абразив и повреждающий тем самым .
Через то, что антифриз G11 создает слой подобный накипи в чайнике, он не подходит для охлаждения современных авто, имеющих радиаторы с тонкими каналами. К тому же, температура кипения такой охлаждайки составляет 105 °С, а строк службы не более 2-х лет или 50-80 тыс. км. пробега.
Зачастую антифриз G11 окрашивается в зеленый или синий цвета. Такую ОЖ применяют для автомобилей, выпущенных до 1996 года и машины с большим объёмом охлаждающей системы.
G11 плохо подходит к алюминиевым радиаторам и блокам, так как его присадки не могут должным образом защищать этот металл при высоких температурах.
В Европе авторитетная спецификация классов антифризов принадлежит концерну Volkswagen поэтому соответствующая маркировка VW TL 774-C предусматривает использование в антифризе неорганических присадок и имеет обозначение G 11. Спецификация VW TL 774-D предусматривает наличие карбо-кислотных добавок на органической основе и маркируется как G 12. Стандартами VW TL 774-F и VW TL 774-G маркируются классы G12 + и G12 ++, а самый сложный и дорогостоящий антифриз G13 регламентируется стандартом VW TL 774-J. Хотя другие производители такие как Форд или Тойота имеют свои стандарты качества. Кстати разницы между тосолом и антифризом нету. Тосол – одна из марок русского минерального антифриза, которая не рассчитан на работу в моторах с алюминиевым блоком.
Органические и неорганические антифризы смешивать категорически нельзя, поскольку возникнет процесс свертывания и в результате появится осадок в виде хлопьев!
А жидкости классов G12, G12 + и G13 разновидности органических антифризов «Long Life». Применяются в системах охлаждения современных авто выпускаемых начиная с 1996 г. G12 и G12 + на основе этиленгликоля но только G12 plus предполагает использование гибридной технологии производства в которой объединили силикатную технологию с карбоксилатную. В 2008 году появился еще и класс G12++, у такой жидкости, органическая основа сочетается с небольшим количеством минеральных присадок (называется лобридной Lobrid или SOAT coolants). У гибридных антифризах органические присадки смешиваются вместе с неорганическими (могут применяться силикаты, нитриты и фосфаты). Такое объединение технологий дало возможность устранять главный недостаток антифриза G12 – не только устранять коррозию, когда она уже появилась, но и выполнять профилактическое действие.
G12+, в отличии от G12 или G13 может быть смешана с жидкостью класса G11 или G12, но все равно такой «микс» не рекомендован.
Охлаждающая жидкость класса G13 начала производится с 2012-го и рассчитана для автомобильных двигателей работающих в экстремальных режимах. С технологической точки зрения отличий от G12 не имеет, единственная разница в том, что сделана на пропилен гликоле, который менее ядовитый, быстрее разлагается, а значит, наносит меньший вред окружающей среде при его утилизации и его цена значительно выше G12-го антифриза. Изобретался исходя из требований к повышению экологических норм. Антифриз G13, как правило, фиолетового или розового цвета, хотя на самом деле может окрашиваться любым цветом, так как это всего лишь краситель, от которого её характеристики не зависят, разные производители могут выпускать ОЖ с разными цветами и оттенками.
Разница в действии карбоксилатного и силикатного антифризов
Автомобильный радиатор
Автомобильный радиатор. (Фото: SALVA SSM / Викисклада)
Автомобильный радиатор делает то же самое — он используется для охлаждения двигателей внутреннего сгорания не только в мотоциклах, автомобилях и других автомобилях, но также в железнодорожных локомотивах, поршневых двигателях и т. Д.
Очень важно обеспечить, чтобы двигатель автомобиля не становился ни слишком холодным, ни слишком горячим; если произойдет одно из этих событий, это может серьезно затруднить эффективность двигателя. Вот почему очень важно поддерживать оптимальную температуру внутри и вокруг двигателя, чтобы он продолжал обменивать тепловую энергию с окружающей средой и поддерживать «здоровую» температуру
Двигатели внутреннего сгорания обычно охлаждаются путем пропускания жидкости вокруг блока цилиндров. Эта жидкость называется «охлаждающей жидкостью двигателя». Это то, что мы собираемся обсудить дальше.
Состав антифриза.
Концентрат антифриза / охлаждающей жидкости состоит примерно из следующих компонентов:
- от 93% до 95% этиленгликоля или пропиленгликоля
- от 2% до 5% пакета присадок
- от 1% до 3% процентов воды
Гликоль присутствует для снижения температуры замерзания и повышения температуры кипения охлаждающей жидкости. Небольшое количество воды либо содержится в используемых добавках, или добавляется для лучшего смешивания продуктов. Она позволяет присадкам лучше растворяться в гликоле и предотвращает выпадению осадка во время хранения.
Присадки, используемые при производстве охлаждающих жидкостей, имеют основное влияние на конечное качество антифриза, его свойства и срок эксплуатации
Очень важно качество самих компонентов пакета присадок, правильность и полнота их подбора, выполнение технологических процессов смешения. В дешевых охлаждающих жидкостях эти условия часто не выполняются. Градация присадок по выполняемым функциям
Градация присадок по выполняемым функциям.
Буферные присадки:
Присадки или химические вещества — фосфаты, бораты, или соли органических кислот.
Эффект — поддержание надлежащего рН, нейтрализация кислых материалов, которые попадают в охлаждающую жидкость.
Ингибиторы коррозии:
Присадки или химические вещества — нитраты, силикаты, меркаптобензотиазол (добавка для защиты желтого металла), толилтриазол (добавка для защиты желтого металла), и соли органических кислот.
Эффект — предотвращение коррозии различных металлов системы охлаждения.
Антикавитационные присадки:
Присадки или химические вещества — нитриты и молибдаты.
Преимущества и эффект — особенно эффективны при кавитации чугуна, защита от коррозии.
Пеногасители:
Присадки или химические вещества — Полигликоли и силиконы.
Эффект — предотвращение образования устойчивой пены, которая может привести к проблемам с отдачей тепла / коррозией.
Контроль отложений и окалины:
Присадки или химические вещества — фосфонаты и водорастворимые полимеры, такие как полиакрилаты.
Эффект — Предотвращает накопление окалины или отложений на поверхности теплоотдачи.
Антиобрастание:
Присадки или химические вещества — поверхностно-активные вещества / моющие средства с низким пенообразованием.
Эффект — предотвращение накопления нефтепродуктов и грязи, которые блокируют отдачу тепла и способствуют коррозии.
Разновидности антифриза
Все антифризы различаются между собой по двум параметрам — по составу и по добавленным присадкам. В результате такого распределения можно выделить следующие составы:
глицериновае. Продукты полностью безвредны и нетоксичны. Прекрасно растворяются и имеют длительный срок эксплуатации. Вредных отложений продукт не образовывает;
этиленгликолевые
Такая основа требует особой осторожности со стороны пользователей, поскольку может быть токсичным. Стоимость вещества невысокая
Состав может быть использован в отопительных контурах;
пропиленгликолевые. Такие вещества очень дорогие, но и полностью безвредные. Подходят для длительного периода работы и полностью предотвращают образование осадков.
Для алюминиевых моторов стоит выбирать наиболее безопасные и безвредные составы. Это связано с тем, что токсичные антифризы могут начать разъедать тонкий металл.
В чем преимущества и недостатки использования антифриза?
Выбирая подходящий продукт, стоит оперировать тем, что включено в состав вещества. Дело в том, что антифриз – это жидкость, которая не замерзает при очень низких температурах. Многие растворы сделаны на основе этиленгликоля, а для защиты отопительных контуров от негативного воздействия, в состав добавлены специальные примеси – присадки. Именно эти вещества обеспечивают стабильную работу авто длительное время. Обычная вода не отличается такими свойствами, поэтому обеспечить полноценную защиту мотору не в состоянии.
Несмотря на то, что антифриз может долгое время сохранять свои тех.параметры и выступать в качестве теплоносителя и теплоотводчика, есть у такого продукта и отрицательные характеристики. Здесь стоит отметить, такие параметры:
невысокая теплоемкость;
при использовании потребуется специальное оборудование – насос. Антифриз более густой, нежели вода, поэтому состав требуется разгонять автоматически;
высокая текучесть
Особе внимание нужно уделять в этой связи вам и соединениями с радиатором;
отдельные хладогены могут быть ядовитыми и вредными для здоровья человека
Здесь важно отметить, что токсичные антифризы категорически не стоит использовать совместно с горячим водоснабжением.
Виды охлаждающих жидкостей в зависимости от состава
Разобраться в изобилии и различиях охлаждающих жидкостей на прилавке и их характеристиках достаточно сложно без понимания, чем отличается одна канистра от другой. Во-первых, большинство фирменных охлаждающих жидкостей состоит из двух базовых компонентов: спирта (обычно этиленгликоля) и воды. К ним бывают добавлены специальные полезные для автомобиля присадки, набор которых и отличает одну жидкость от другой. По составу присадок этиленгликолевые антифризы делятся на четыре типа: традиционные, карбоксилатные, лобридные и гибридные (английские обозначения: traditional, OAT, lobrid, hybrid соответственно). Также в продаже представлены составы на основе пропиленгликоля. Разберем каждый из них отдельно.
Традиционные этиленгликолевые антифризы
В качестве ингибиторов коррозии в этих составах выступают неорганические вещества (фосфаты, нитриты, амины, силикаты и т. п). На этикетке встречаются обозначения traditional coolants, IAT (inorganic acid technology), conventional coolants. Их считают морально устаревшими из-за существования более удачных разработок.
Традиционные антифризы создают на всей внутренней поверхности системы охлаждения автомобиля тонкий слой, который защищает ее от негативных факторов. К сожалению, он отрицательно влияет на процесс теплоотдачи и относительно быстро разрушается (срок службы около двух лет). Осыпавшиеся частицы защитного слоя могут выступать в качестве абразива и приносить вред вместо пользы.
Однако составы данного типа вполне можно применять, несмотря на перечисленные недостатки. Достаточно не забывать менять жидкость каждые два года. Учитывайте также, что именно в этой нише существует наибольшее количество поддельной и низкокачественной продукции.
Карбоксилатные этиленгликолевые антифризы
Карбоксилатные охлаждающие жидкости отличаются присутствием органических карбоновых кислот в составе. Обозначаются в литературе и на этикетках как OAT (organic acid technology), сarboxylate coolants. В отличие от традиционных, присадки здесь не создают защитный слой на всей поверхности системы. Они концентрируются лишь там, где появляются очаги коррозии.
Все минусы описанной выше технологии были учтены разработчиками:
- срок службы до 5 лет. Но стоит отметить, что заявленный период времени актуален только в том случае, если система была правильно промыта, просушена и в нее была залита готовая жидкость. Если же залит самостоятельно разведенный концентрат и была нарушена технология, рассчитывать стоит на существенно меньший срок службы;
- высокие показатели теплоотдачи;
- нет риска появления абразива из продуктов распада присадки, так как осыпаться и разрушаться нечему – толщина защитного слоя менее микрона.
Данный класс назвать идеальным тоже нельзя, поскольку и он имеет недостатки. Карбоксилатные присадки начинают работать только когда процессы коррозии уже начались, то есть борются с проблемой, но не защищают от ее возникновения.
Гибридные этиленгликолевые антифризы
Стремясь устранить столь досадный недостаток карбоксилатных антифризов, производители постарались объединить их преимущества со свойствами традиционных составов. Так появилась гибридная технология. Можно встретить также другие обозначения: HOAT (hybrid organic acid technology) и hybrid coolants. Помимо органических присадок, в гибридные антифризы добавляются также неорганические. Японские производители чаще всего отдают предпочтение фосфатам, а европейские – силикатам. Эту разновидность применяют такие марки, как Volvo, Mercedes-Benz и BMW. Срок службы – от 3 до 5 лет.
Лобридные этиленгликолевые антифризы
Лобридные жидкости – последнее поколение этиленгликолевых антифризов, которое по своей сути является тоже гибридным. Они содержат в своем составе органические присадки с соединениями кремния, что обеспечивает дополнительную защиту алюминиевых деталей от коррозии. Температура кипения до 135 градусов Цельсия позволяет использовать их в самых теплонагруженных моторах современных авто. Заявленный срок службы достигает 200 тысяч километров и 10 лет, то есть такой антифриз заправляется в систему охлаждения на весь срок службы ДВС. Однако если Вы собираетесь проехать на своей машине больше 200 тысяч км, рекомендуется все же менять охлаждающую жидкость раз в 5 лет. Лобридные составы обозначаются как SOAT (Silicon enhanced Organic Acid Technology) или Lobrid.
Пропиленгликолевые антифризы
Исторический экскурс
Для начала, кратко расскажу об истории двигателестроения. Первые моторы были спроектированы и воплощены в реальность порядка двухсот лет назад. Раньше антифризов не было, а воду использовать в качестве охладителя еще не сообразили. В итоге, мотор охлаждался естественным путем – при помощи воздуха.
Буквально через несколько лет появился мотор с водяным охлаждением, которые в последствие стали активно внедрять. Первые антифризы были разработаны лишь в 19 веке, и выпускались в виде слоевые, спиртовых или глицериновых (с добавлением сахара и меда) составов. Лишь к началу 20 века в продажу поступили вещества, защищающие ДВС от негативного воздействия коррозии.
Антифриз – что это такое?
Антифриз – это международное название охлаждающих жидкостей для автомобилей. В переводе с английского слово Antifreeze обозначает «не замерзающий».
В составе всех антифризов гликолевая основа: этиленгликоль или пропиленгликоль, плюс пакет улучшающих присадок.
Этиленгликоль – это двухатомный спирт. Чистый этиленгликоль представляет собой маслянистую жидкость, сладковатую на вкус, с температурой кипения около +200 °C и замерзания -12,3 °C. Этиленгликоль – сильный яд. Летальная доза для человека составляет всего 200-300 грамм (кстати, нейтрализуется он этиловым спиртом).
Состав концентрата антифриза примерно следующий:
- 90% – этиленгликоль;
- 5-7% – присадки;
- 3-5% – вода.
Обратите внимание, что примерно на 90% все концентраты антифриза состоят из этиленгликоля и 3-5% дистиллированной воды. То есть примерно процентов на 95, все антифризы одинаковые
Всё дело в присадках: от этих 5-7% зависит, будет ли ваш двигатель работать безотказно, или вы будете любимым клиентом СТО.
Давайте разберемся, в чем разница, но сделать это будет непросто. Такой неразберихи, как применяемой в классификации антифризов, нет больше ни у каких жидкостей, применяемых в автомобиле. На сегодняшний день нет единого стандарта, которому соответствовали бы все антифризы.
Каждая страна производит охлаждающие жидкости, согласно своим национальным стандартам, зачастую, очень устаревшим. Ниже приведены наиболее распространенные их версии:
- ГОСТ 28084-89 (Россия)
- BS 6580: 1992 (Великобритания)
- SAE J 1034 (США)
- ASTM D 3306 (США)
- ONORM V5123 (Австрия)
- AFNOR NF R15-601 (Франция)
- CUNA NC956 16 (Италия)
- JIS K2234 (Япония)
- G-11 (Швеция)
Плюсы и минусы алюминиевых радиаторов
Популярность батарей из алюминия объясняется следующими достоинствами изделий:
- Небольшой вес. Масса одной секции не превышает 2 кг.
- Дешевизна. Алюминий относится к распространенным металлам, которые легко обрабатываются.
- Простота монтажа и обслуживания. В качестве покрытия используется термостойкая краска, которую легко мыть.
- Отличные декоративные характеристики.
- Высокий уровень теплоотдачи. Этому способствуют дополнительные ребра с тонкими стенками. По этому показателю алюминиевые радиаторы превосходят обычные чугунные батареи почти в 3 раза.
- Компактные размеры.
- Быстрое реагирование на переключение температуры из-за небольшой тепловой «инерции» алюминия.
Слабые места алюминиевых радиаторов:
- Очень чувствительны к составу теплоносителя (жесткость, минерализация). Плохое качество воды нередко становится причиной выхода приборов из строя. Поэтому решение вопроса, какой антифриз лучше для радиатора, должно происходить со всей серьезностью.
- Склонность к коррозии. Проектирование, установка и ремонт нужно проводить очень щепетильно.
- Ограничения по рабочему давлению.
- Высокая вероятность образования воздушных пробок из-за химической активности металла с растворенными в воде солями
Выбор теплоносителя для алюминиевых радиаторов нужно проводить очень скрупулезно.