ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Двигатель внутреннего сгорания необходимо охлаждать для обеспечения нормального теплового режима работы его узлов и деталей. Наиболее распространены системы охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости. В процессе работы она может нагреваться до 100°C и иногда выше, а на стоянке остывать до температуры окружающего воздуха. От свойств жидкости во многом зависит эффективность системы охлаждения, надежность и долговечность двигателя. Она должна иметь высокую теплоемкость, теплопроводность, температуру кипения, подвижность, а также низкую температуру кристаллизации и коэффициент объемного расширения. Охлаждающая жидкость не должна вызывать коррозию металлов, разрушать резину уплотнений и вспениваться в процессе работы.
Вода
обладает наибольшей охлаждающей способностью, имеет максимальную теплоемкость, пожаробезопасна, нетоксична и дешевая. Но вода имеет сравнительно низкую температуру кипения и относительно быстро испаряется, а если при этом она жесткая (содержит минеральные примеси и растворенные соли), то активно образуется накипь. При температуре ниже 0°C вода замерзает и превращается в лед (кристаллизуется) со значительным, до 10%-ным увеличением объема. Это приводит к «размораживанию» двигателя – разрушению его основных деталей и узлов. Поэтому ее нельзя использовать в холодное время года без слива из автомобиля при длительной стоянке вне теплого гаража.
Низкозамерзающие охлаждающие жидкости – антифризы
(от англ. «antifreeze» – незамерзающий) заменили воду в системах охлаждения двигателей современных автомобилей. Наиболее широкое распространение получили низкозамерзающие жидкости на гликолевой основе, представляющие собой смесь этиленгликоля с водой. Иногда встречаются жидкости на основе пропиленгликоля – их нельзя смешивать с этиленгликолевыми.
СОСТАВ И СВОЙСТВА АНТИФРИЗА
Этиленгликоль (моноэтиленгликоль)
– маслянистая желтоватая жидкость без запаха, умеренно вязкая, с плотностью 1,112-1,113 г/см3 (при 20°С), температурой кипения 197°С и кристаллизации -11,5°С. При нагревании этиленгликоль и его водные растворы сильно расширяются. Для предотвращения выброса жидкости из системы охлаждения ее снабжают расширительным бачком и заполняют на 92–94% от общего объема.
Водный раствор этиленгликоля химически агрессивен и вызывает коррозию стальных, чугунных, алюминиевых, медных и латунных деталей системы охлаждения, а также припоев, используемых для пайки ее узлов. Кроме того, этиленгликоль очень токсичен.
Пропиленгликоль
– по свойствам аналогичен этиленгликолю и менее токсичен, но примерно в 10 раз дороже. При низких температурах он более вязкий, чем этиленгликоль, и в связи с этим прокачиваемость у него хуже.
Смесь этиленгликоля с водой
характерна тем, что температура ее кристаллизации зависит от соотношения этих двух составляющих. У смеси она значительно ниже, чем по отдельности у воды и этиленгликоля. При различных пропорциях можно получить растворы с температурой кристаллизации от 0 до -75°С. Температура кристаллизации и кипения, а также плотность смеси этиленгликоля и воды в зависимости от содержания в ней этиленгликоля представлены на рисунке. Самое низкое значение температуры замерзания соответствует составу, в котором этиленгликоля 66,7% и воды 33,3%. В других случаях одну и ту же температуру замерзания можно получить при двух значениях соотношений этиленгликоля и воды. Экономически выгодно использовать вариант с большим количеством воды.
Определение соотношения этиленгликоля и воды
в антифризе осуществляют по плотности, измеренной с помощью ареометра или гидрометра. На специальных приборах для удобства вместо шкалы плотности применяется двойная шкала, одновременно показывающая содержание этиленгликоля в процентах и температуру кристаллизации. При проверке нужно учитывать температурные поправки к показаниям прибора, указанные в инструкции к нему.
Комплекс присадок
включает в себя противокоррозионные, антивспенивающие, стабилизирующие и красящие вещества. Антифризы не должны содержать в своем составе нитрит-нитраты, которые, взаимодействуя с аминами, образуют токсичные соединения, причем некоторые из них канцерогенны (провоцируют онкологические заболевания).
Требования к антифризам в России
установлены по ГОСТу 28084-89 «Жидкости охлаждающие низкозамерзающие. Общие технические условия». Стандарт нормирует основные показатели охлаждающих жидкостей на основе этиленгликоля: внешний вид, плотность, температуру начала кристаллизации, коррозионное воздействие на металлы, вспениваемость, набухание резины и т. д. Обязательной сертификации охлаждающие жидкости не подлежат.
Определенные марки антифризов, готовых к использованию, и концентратов, требующих разбавления дистиллированной водой перед применением, производят по техническим условиям, где оговаривается состав и наличие присадок, смешиваемость жидкостей и их цвет. Изготовители присваивают им различные названия, например «Тосол», «Лена», «Лада» «Антифриз G-48» и (или) указывают температуру кристаллизации: ОЖ-40, ОЖ-65, А-40.
«ТОСОЛ»
– одно из названий антифриза, образованное из двух частей:
«ТОС»
- «Технология органического синтеза» (наименование отдела ГосНИИОХТ, создавшего антифриз);
«ОЛ»
– окончание, характерное для спиртов (этанол, бутинол, метанол).
Этот антифриз был разработан в 1971 г. в Государственном научно-исследовательском институте органической химии и технологии (ГосНИИОХТ) для автомобилей ВАЗ взамен итальянского «ПАРАФЛЮ». Торговая марка «ТОСОЛ» не была зарегистрирована, поэтому ее применяют многие отечественные изготовители охлаждающих жидкостей. Но эксплуатационные свойства «тосолов» могут быть разными, поскольку определяются используемыми присадками, а они отличаются у различных производителей.
Совместимость охлаждающих жидкостей
определяется техническими условиями. Изготовленные по разным техническим условиям жидкости часто несовместимы, так как содержащиеся в них присадки могут вступить в реакцию друг с другом и утратить свои полезные свойства. Поэтому при необходимости восстановить уровень охлаждающей жидкости лучше доливать дистиллированную воду.
Требования к антифризам зарубежного производства
, как правило, определяются стандартами ASTM (Американская ассоциация по испытанию материалов) и SAE (Общество автомобильных инженеров США). Эти стандарты регламентируют свойства концентратов и антифризов исходя из их основы (этиленгликоля или пропиленгликоля) и условий эксплуатации. Например, этиленгликолевые жидкости предназначены:
по ASTM D 3306 и ASTM D 4656 – для легковых автомобилей и малых грузовиков;
по 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. Эти жидкости отличаются тем, что перед использованием в них необходимо добавлять специальную присадку.
Импортные антифризы по ASTM D 3306 можно использовать для отечественных легковых автомобилей.
Спецификации производителей
автомобилей могут содержать дополнительные требования. Например, нормы General Motors USA – Antifreeze Concentrate GM 1899-M, GM 6038-M или нормы G концерна Volkswagen запрещают использовать в антифризе ингибиторы коррозии, содержащие нитриты, нитраты, амины, фосфаты и оговаривают предельно допустимые концентрации силикатов, буры, хлоридов. Это позволяет уменьшить отложение накипи, увеличить срок службы уплотнений, улучшить защиту от коррозии.
ЗАМЕНА АНТИФРИЗА
Плановая замена
необходима потому, что даже при нормальной эксплуатации в антифризе постепенно уменьшается содержание присадок и коррозия деталей двигателя усиливается. Жидкость больше пенится, следовательно, хуже передает тепло и мотор может перегреваться. Как правило, плановую замену рекомендуется осуществлять через два года, а при интенсивной эксплуатации – каждые 60 тыс. км. пробега автомобиля.
Досрочная замена
может потребоваться при попадании в систему охлаждения выхлопных газов, например, через неисправную прокладку головки блока, или воздуха в местах утечки, что приводит к ускоренному старению жидкости. Признаками необходимости этого может являться:
- на внутренней поверхности расширительного бачка образуется желеобразная масса;
- при легком морозе (до -15°С) антифриз становится кашицеобразным и в бачке обнаруживается осадок;
- электровентилятор радиатора системы охлаждения срабатывает все чаще.
В аварийной ситуации
, например при замене в дальней дороге лопнувшего шланга, в систему охлаждения приходится заливать воду из случайного источника. Жесткая с примесями вода активизирует коррозию и вызывает образование посторонней взвеси, что тормозит циркуляцию жидкости и может затруднить работу водяного насоса. Кроме того, в местах сильного нагрева образуется накипь, ухудшающая работу системы охлаждения. Если антифриз стал бурым, значит, происходит активная коррозия деталей системы охлаждения. Разбавленную некачественной водой охлаждающую жидкость следует при первой возможности заменить с обязательной промывкой системы охлаждения.
Порядок замены охлаждающей жидкости (осуществляется на холодном двигателе)
:
- снимают крышку расширительного бачка и (или) радиатора;
- открывают кран радиатора отопителя, чтобы в нем или в подводящих шлангах не осталось жидкости;
- отворачивают пробки в радиаторе и блоке цилиндров двигателя, сливают старую охлаждающую жидкость в подставленную емкость, затем пробки сливных отверстий устанавливают обратно;
- медленно тонкой струйкой заливают новую охлаждающую жидкость через расширительный бачок и закрывают его крышку;
- пускают двигатель, прогревают его, затем останавливают и после остывания по необходимости доливают жидкость до нужного уровня.
ПРОМЫВКА СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ
При плановой замене антифриза
достаточно один раз промыть систему дистиллированной или в крайнем случае хорошо прокипяченной, талой или дождевой водой.
При переходе с воды на антифриз
, замене бурой или с признаками досрочного старения охлаждающей жидкости необходимо удалить накипь и продукты коррозии. Это можно сделать только с использованием специальных моющих средств в соответствии с инструкцией к ним. Промывки представляют собой водные растворы слабых кислот – муравьиной, щавелевой, соляной с добавлением ингибиторов коррозии. Затем следует удалить остатки моющего состава, промыв систему, как минимум, один раз дистиллированной водой.
Порядок промывки системы охлаждения
:
- сливают охлаждающую жидкость и заливают вместо нее промывочную, так же, как это делается при замене жидкости;
- дают поработать двигателю от 20 до 60 мин - чем грязнее была слитая охлаждающая жидкость, тем больше требуется времени для промывки системы;
- останавливают двигатель, сливают моющую жидкость, промывают систему дистиллированной водой и заливают свежий антифриз.
Уровень антифриза в расширительном бачке может стать меньше нормы из-за испарения из него воды или из-за негерметичности системы. В первом случае нужно доливать дистиллированную, а если ее нет – прокипяченную в течение 30 мин воду. При утечках следует доливать охлаждающую жидкость, желательно той же марки.
Приобретать для долива или замены следует охлаждающую жидкость, одобренную изготовителем автомобиля, и лучше в магазинах, а не с временного лотка на улице.
Концентраты
применять в системе охлаждения двигателя нельзя – они состоят из этиленгликоля с присадками и небольшим количеством воды, поэтому имеют температуру кристаллизации -11,5°C или чуть ниже. Они предназначены только для приготовления антифриза путем разбавления концентрата дистиллированной водой. Сколько ее добавить, чтобы получить нужную температуру замерзания охлаждающей жидкости, должно быть указано в инструкции.
Канистра
с антифризом должна внушать доверие к изготовителю. Хороший товар редко упаковывают небрежно. Емкость, как правило, закрывают пробкой с одноразовой «трещоткой», иногда дополнительно защищенной «пломбой» – ярлыком или лентой. Они должны быть целыми, не переклеенными, а зубчатое кольцо на пробке – плотно контактировать с горловиной. Герметичность канистры можно проверить, перевернув или слегка сжав ее с боков. Если есть течь или канистра не упругая (шипит выходящий воздух), лучше такое не покупать. Полупрозрачные канистры хороши тем, что можно рассмотреть их содержимое. Мутную охлаждающую жидкость, тем более с осадком, покупать не надо. Если встряхнуть канистру, образовавшаяся пена должна осесть примерно через три секунды, у концентрата – через пять.
Этикетка
качественного товара, как правило, хорошо сделана и приклеена. Штрих-код, рисунки, буквы и цифры на ней четкие, не раздвоенные и не расплывчатые. Информация – полная, не рекламная, а преимущественно техническая: название фирмы-изготовителя, ее адрес и телефон, аннотация к применению антифриза, его температура кипения и замерзания, срок хранения, номер партии с датой изготовления и т. д.
Внимание! Этиленгликоль ядовит и может проникать в организм даже через кожу. Он сладковат на вкус, и его надо держать в месте, недоступном для детей. Разлитый этиленгликоль представляет определенную опасность для животных. При приеме внутрь смертельная доза для человека может составлять всего 35 см 3 .
Начнем с того, что функцию охлаждающей жидкости в двигателях внутреннего сгорания выполняют специальные составы, известные среди автомобилистов под названием . От использования дистиллированной воды в системах охлаждения давно отказались, так как вода замерзает при отрицательных температурах, вызывает усиленную коррозию каналов в и , становится причиной образования накипи и т.д.
Сегодня различные ТОСОЛы или антифризы могут быть доступны в двух вариантах:
- в виде концентрата, который нужно дополнительно разбавлять дистиллированной водой в заданных пропорциях;
- готовый к использованию продукт, который можно сразу заливать в систему охлаждения без дополнительных манипуляций;
В любом случае, охлаждающая жидкость двигателя не только защищает мотор от и не замерзает зимой (в отличие от воды), но и препятствует началу в жидкостной системе охлаждения ДВС активных процессов коррозии, поддерживает чистоту каналов, продлевает срок службы отдельных элементов ( , и т.д.)
При этом важно учитывать, что антифризы бывают разными по составу, а также теряют и изменяют свои свойства в процессе эксплуатации. Это значит, что их нельзя свободно смешивать. Также жидкость имеет строго ограниченный срок службы, то есть необходимо производить периодическую замену тосола или антифриза, а также регулярно контролировать состояние ОЖ.
Читайте в этой статье
Жидкость для охлаждения двигателя автомобиля: общая информация
Хорошо известно, что двигатель внутреннего сгорания является тепловой машиной, которая преобразует энергию сгорающего топлива в механическую работу. Естественно, такую установку нужно охлаждать, чтобы поддерживать необходимый тепловой режим.
Другими словами, для нормальной работы всех узлов и деталей под нагрузками нагрев мотора должен оставаться в строго заданных пределах. Рабочая температура двигателя не должна как опускаться ниже заданного порога, так и превышать расчетный показатель.
Для решения задачи на автомобилях используется , которая представляет собой совокупность воздушного и жидкостного охлаждения ДВС. Жидкостная система предполагает принудительную циркуляцию рабочей жидкости.
На работающем двигателе нагрев ОЖ может доходить до 100 градусов по Цельсию и даже выше, при этом после остановки мотора жидкость во время длительного простоя охлаждается до наружной температуры.
Как видно, рабочая жидкость находится в достаточно тяжелых условиях. При этом к ней выдвигаются особые требования. Дело в том, что свойства жидкости должны, в первую очередь, обеспечивать максимальную эффективность работы системы охлаждения двигателя. От этого напрямую зависит . ОЖ должна обладать высокой теплопроводностью и теплоемкостью, иметь высокий температурный порог кипения, достаточную текучесть.
При этом после остывания такая жидкость не должна сильно расширяться в объеме и кристаллизироваться (превращаться в лед). Параллельно с этим жидкость также не должна пениться во время работы, а также не оказываться агрессивной, то есть взывать коррозию различных металлических элементов, оказывать воздействие на резиновые патрубки, уплотнения и т.д.
К сожалению, хотя дистиллированная или очищенная вода дешевая в производстве и имеет ряд необходимых свойств (отличается высокой способностью к эффективному охлаждению, обладает высокой теплоемкость, негорючая и т.д.), все же использовать ее в двигателе проблемно.
Прежде всего, она имеет низкую температуру закипания, быстро испаряется, а различные примеси в ее составе (соли и т.д.) вызывают активное образование накипи. Также тогда, когда наружная температура опускается до ноля градусов и далее образуется лед.
При этом происходит значительное увеличением объема замерзшей воды, что становится причиной разрывов каналов и патрубков, то есть происходит повреждение, в металлических деталях появляются трещины и т.п. По этой причине воду нельзя использовать круглогодично в регионах, где в зимний период отмечено понижение среднесуточных температур до ноля и ниже.
Вполне очевидно, что весьма затруднительно заниматься постоянным сливом воды из системы охлаждения перед стоянкой машины на улице или в неотапливаемом помещении. Для решения проблемы были разработаны специальные охлаждающие жидкости, которые получили свойство не замерзать при низких температурах.
Фактически само название «антифриз» происходит от английского «antifreeze», то есть незамерзающая. Указанные составы быстро вытеснили воду из жидкостных систем охлаждения, тем самым в значительной мере упростились и особенности эксплуатации ТС.
Что касается ТОСОЛа, данная разработка является аналогом западного антифриза, только была разработана на территории бывшего СССР. Указанный тип ОЖ изначально создавался для автомобилей ВАЗ, при этом торговая марка не регистрировалась.
Сегодня многие изготовители охлаждающих жидкостей на территории СНГ используют широко известное название ТОСОЛ для своих продуктов, однако эксплуатационные свойства жидкостей могут отличаться по причине наличия разных присадок и дополнительных компонентов.
Особенности антифриза и практическая эксплуатация
Отметим, что в двигателях современных авто чаще всего используются жидкости-антифризы, в основе которых лежит гликолевая основа. Если просто, такая незамерзающая жидкость представляет собой смесь воды и этиленгликоля. Также встречаются ОЖ, в которых используется пропиленгликоль, при этом смешивать этиленгликолевые ОЖ с пропиленгликолевыми не рекомендуется.
На практике этиленгликоль или моноэтиленгликоль представляет собой маслянистую жидкость желтоватого оттенка. Жидкость не имеет запаха, отличается незначительной вязкостью, имеет среднюю плотность и температуру кипения около 200 градусов по Цельсию. При этом температура кристаллизации (замерзания) составляет чуть менее -12 градусов.
Если этиленгликоль или раствор этиленгликоля с водой нагреть, происходит значительное расширение. Чтобы систему не «разрывало» от избыточного давления, в устройство был добавлен , который имеет отметки «мин» и «макс». По ним определяется необходимый уровень ОЖ.
Также важно учитывать, что этиленгликоль и его растворы весьма агрессивны, способны вызвать сильную коррозию деталей из стали, алюминия, чугуна, меди или латуни. Параллельно с этим отмечается повышенная токсичность этиленгликоля и его крайне негативное воздействие на живые организмы. Другими словами, это сильный и опасный яд!
Что касается пропиленгликолей, они имеют схожие свойства с этиленгликолями, но при этом не столь токсичны. Однако пропиленгликоль намного дороже в производстве, в результате чего его конечная стоимость ощутимо выше. Также при низких температурах пропиленгликоль становится более вязким, текучесть у него хуже.
По указанным выше причинам в составе ОЖ в обязательном порядке используется целый пакет активных дополнительных присадок, которые обеспечивают антикоррозионные, защитные и моющие свойства, препятствуют вспениванию, стабилизируют жидкость, подкрашивают раствор, придают характерный узнаваемый запах и т.д. Также присадки несколько снижают токсичность.
Вернемся к использованию антифризов. Необходимость смешивать этиленгликоль или пропиленгликоль с дистиллированной водой продиктована тем, что температура замерзания такого раствора напрямую зависит от пропорций этих двух составляющих.
Простыми словами, вода замерзает при ноле, этиленгликоль при -12, однако их смешивание в разных пропорциях позволяет создать растворы, у которых порог замерзания составляет от 0 до -70 градусов и даже выше. Также соотношение гликоля и воды влияет на температуру кипения раствора.
Если не вдаваться в подробности, на практике самой низкой температуры замерзания можно добиться, если в составе будет чуть менее 67 % этиленгликоля, который разбавили 33% воды. При этом одинаковую или очень близкую температуру замерзания можно получить при разных соотношениях воды и концентрата.
Что касается практической эксплуатации, как правило, автомобилисты при замене ОЖ во многих регионах зачастую используют простую схему, разбавляя концентрат антифриза водой в пропорциях 60/40. Обратите внимание, это общее руководство, перед приготовлением раствора ознакомьтесь с отдельными рекомендациями того или иного производителя антифриза на упаковке.
Чтобы проверить соотношение этиленгликоля и воды в растворе дополнительно измеряется плотность. Для этого чаще всего используется ареометр. На основании полученных данных можно сделать вывод о том, каково содержание этиленгликоля и определить температуру кристаллизации.
Смешивание антифризов и ТОСОЛов
Необходимо отметить, что совместимость различных охлаждающих жидкостей зависит от технических условий их изготовления. Простыми словами, жидкости могут быть полностью несовместимы или допускается только частичная совместимость.
Дело в том, что каждый производитель использует разные присадки, которые могут вступать в реакцию, тем самым смесь теряет необходимые свойства, происходит выпадение осадка и целый ряд других нежелательных последствий.
С учетом того, что в процессе эксплуатации периодически возникает необходимость поднять уровень ОЖ в расширительном бачке (вода в составе со временем выкипает), правильнее доливать дистиллированную воду или использовать только ту марку и тип антифриза, который использовался ранее.
Если же возникала аварийная неисправность, тогда оптимально или полностью слить имеющиеся остатки, промыть систему и залить свежую ОЖ в полном объеме, или же доливать антифриз, подходящий по цвету и свойствам.
Что касается норм и стандартов, как правило, отечественные ТОСОЛы должны соответствовать требованиям ГОСТа, при этом отдельно не сертифицируются. Импортные антифризы проходят стандартизацию по SAE и ASTM.
Зарубежные стандарты определяют различные свойства жидкостей на основе этилен или пропиленгликоля, определяя назначение с поправкой на условия эксплуатации. Жидкости делятся на составы для легковых авто, малых грузовиков, большегрузного транспорта, спецтехники и т.д. Отметим, что антифризы по ASTM типа D 3306 допускаются к использованию на легковых ТС отечественного производства.
Также следует учитывать и отдельные спецификации самих автопроизводителей, которые часто выдвигают ряд собственных требований. В списке различных предписаний крупных концернов следует выделить, что запрещается или крайне не рекомендуется использование антифризов, в которых отмечено наличие всевозможных ингибиторов коррозии, включающих в себя нитриты, фосфаты и т.п.
При этом также определяются и максимальное содержание силикатов, хлоридов и других компонентов в ОЖ. Следование таким предписаниям позволяет продлить срок службы уплотнений, избежать активного образования накипи, повысить уровень защиты от коррозии.
Когда и почему нужна замена антифриза
Как уже было сказано, антифризы способны оказывать негативное воздействие на детали системы охлаждения и сам двигатель. Для уменьшения степени этого воздействия используются различные присадки. Однако в процессе эксплуатации указанные добавки «срабатываются», то есть содержание присадок и их эффективность работы сокращается.
Если просто, со временем активизируются процессы коррозии, ОЖ начинает сильнее пениться, теплоотвод ухудшается, нарушается температурный режим во время работы ДВС. По этой причине антифризы рекомендуется менять через 2 года, или каждые 50-60 тыс. км. пробега (в зависимости от того, что наступит раньше).
Что касается современных разработок типа антифризов G12 и G12+, срок службы этих жидкостей продлен до 3-4 лет, однако минусом можно считать их более высокую стоимость.
Также охлаждающая жидкость для двигателя ну3ждается в замене в тех случаях, когда в систему охлаждения происходило попадание отработавших газов из цилиндров или в антифризе/тосоле видны следы моторного масла. Как правило, причиной подобных неисправностей является пробитая прокладка головки блока цилиндров, трещины в БЦ или ГБЦ. В любом случае, охлаждающая жидкость в таких условиях будет быстро терять свои полезные свойства.
На необходимость замены ОЖ указывают следующие признаки:
- появление в расширительном бачке;
- изменение цвета охлаждающей жидкости, появление горелого запаха;
- при незначительном понижении наружной температуры в бачке виден осадок, антифриз становится желеобразным и т.п.
- , постоянно работает вентилятор системы охлаждения, мотор находится на грани перегрева;
- антифриз приобрел коричневато-бурый цвет, стал мутным. Это говорит о том, что жидкость отработала свой ресурс, присадки не выполняют свою функцию, а внутри системы охлаждения протекает активная коррозия элементов и деталей.
Еще отметим, что в случае возникновения аварийных ситуаций в антифриз часто приходится доливать или ОЖ другого производителя, дистиллированную воду сомнительного качества или же обычную проточную. В подобных случаях необходимо добраться до места ремонта, произвести все работы, после чего в обязательном порядке промыть систему охлаждения и только после этого полностью заменить антифриз.
- Что касается самого процесса, менять охлаждающую жидкость нужно только на холодном двигателе. После того, как мотор остыл, нужно открутить крышку расширительного бачка или крышку радиатора.
- Далее понадобится открыть кран радиатора внутрисалонного отопителя (радиатора печки). Это нужно для того, чтобы удалить возможные остатки жидкости в радиаторе и патрубках к нему.
- Затем следует открутить сливные пробки в радиаторе системы охлаждения автомобиля, а также пробку в блоке цилиндров.
- После этого ОЖ сливается в заранее приготовленную емкость, после чего пробки можно закрутить.
Учтите, при работе с ОЖ важно понимать, что этиленгликоль является сильным ядом, а также способен попадать в организм даже через кожные покровы. Небольшой дозы этиленгликоля при приеме внутрь достаточно для сильнейшего отравления и наступления смерти!
Также этиленгликоль имеет сладковатый привкус, его необходимо держать в недоступном для детей месте. Запрещено разливать этиленгликоль или пропиленгликоль, так как жидкость опасна для животных. Запрещается выливать антифриз в водоемы, сливать на землю или в канализацию!
- Завершающим этапом будет заливка в расширительный бачок свежей жидкости. Заливать ОЖ нужно медленно и аккуратно, чтобы избежать образования воздушных пробок в системе.
- По окончании процедуры крышку бачка и/или радиатора закручивают, затем двигатель можно запускать. После запуска агрегат прогревается на ХХ до рабочей температуры (на многих авто до срабатывания вентилятора).
- Теперь двигатель нужно остановить и дать ему остыть, после чего крышку бачка снова открывают и доливают ОЖ по уровню (в случае его снижения).
Если же говорить о промывке системы охлаждения и радиатора, во время плановых регулярных замен антифриза одной и той же марки/типа, тогда будет достаточно промыть всю систему обычной дистиллированной водой. В крайнем случае, можно заранее прокипятить проточную воду, после чего использовать ее для промывки.
В случаях, когда осуществляется переход с ТОСОЛа на антифриз, с воды на ТОСОЛ, с антифриза одного цвета на другой тип ОЖ или же просто меняется грязный антифриз и т.п., тогда систему нужно очищать более тщательно. Это значит, что потребуется отдельно удалять возможные или явные отложения, накипь, ржавчину, продукты распада присадок в старом антифризе и т.д.
Как правило, для очистки используются специальные готовые составы-очистители системы охлаждения двигателя. Такие составы комплексные, имеют ингибиторы коррозии, хорошо удаляют накипь и отложения. Также автолюбители для промывки используют различные водно-кислотные растворы самостоятельного приготовления, однако на современных ДВС использование таких решений не рекомендуется.
Общие порядок действий для промывки системы охлаждения следующий:
- после слива ОЖ из системы производится заливка промывочной жидкости. Затем двигатель запускают, после чего агрегат работает определенное количество времени (обычно 20-40 мин.).
- Далее промывку сливают, оценивая степень загрязненности сливаемой жидкости. Процедуру повторяют до тех пор, пока вытекающая промывка не станет чистой.
- По окончании в систему заливается дистиллированная вода, двигатель снова прогревается до рабочих температур, потом воду сливают. Это необходимо для удаления остатков промывки. Затем можно заливать свежий антифриз без риска потери его свойств в результате контакта с остатками промывки.
- Еще отметим, что хотя вымыть остатки очистителя в системе охлаждения можно и за один раз, опытные водители рекомендуют как минимум дважды промывать систему дистиллированной водой.
В процессе эксплуатации уровень антифриза в расширительном бачке понижается даже тогда, когда система герметична. Дело в том, что имеет место испарение воды. В бачок нужно доливать дистиллированную воду (в крайнем случае, обычную и хорошо прокипяченную не мене 30-40 минут).
Если же произошла утечка антифриза, тогда компенсировать потери одной водой уже нельзя. Другими словами, нужно доливать охлаждающую жидкость, причем учитывая то, что многие ОЖ между собой не смешиваются.
Оптимально для долива иметь в запасе концентрат и дистиллированную воду, смешивая жидкости в указанной производителем пропорции. Что касается уже готовых антифризов, старайтесь избегать приобретения подобных составов на авторынках или у частных лиц, которые реализуют подобную продукцию вдоль трасс.
Отмечены частые случаи, когда вместо ОЖ продавалась подкрашенная проточная вода, антифриз-отработка и т.п. По этой причине правильным решением будет покупка охлаждающей жидкости в специализированных автомагазинах.
Еще отметим, что чистый неразбавленный водой концентрат использовать в системе охлаждения двигателя запрещено. Как уже говорилось, этиленгликоль с пакетом присадок замерзает при отрицательных температурах около -12 градусов.
Получается, концентрат попросту замерзнет в системе, так как без разбавления водой его нельзя считать готовым к использованию продуктом. Что касается пропорций, необходимо изучать этикетку на упаковке с концентратом. Обычно производители сами отдельно указывают, что лить в радиатор или бачок на разных авто, сколько концентрата и воды нужно, а также как их смешивать для того, чтобы получить желаемую температуру замерзания охлаждающей жидкости.
Параллельно отметим, что на территории СНГ участились случаи подделки антифризов известных брендов. По этой причине внимательно осматривайте канистру. Тара должна быть качественно изготовлена, все наклейки и этикетки должны иметь четкий шрифт и располагаться на канистре ровно.
На канистре должен быть указан номер партии, производитель, а также рекомендации о том, как правильно разбавлять антифриз (в случае с концентратом) или использовать уже готовый продукт. Также указывается температура кипения, температура замерзания, дата изготовления, срок годности и другая важная информация.
Отдельного внимания заслуживает и пробка. Обычно изготовители используют крышки с одноразовой пломбой. Дополнительно для лучшей защиты от фальсификата может присутствовать наклейка-голограмма и т.п.
Необходимо удостовериться в целостности пломбы, зубчатое кольцо должно плотно прилегать к горловине, не прокручиваться. Сама крышка не должна быть приклеена к горловине. Также канистра должна быть герметичной, не допускается наличие утечек жидкости или выхода воздуха из-под крышки при переворачивании или нажатии.
Напоследок отметим, что многие производители используют тару из прозрачного или полупрозрачного пластика, позволяя оценить цвет и состояние жидкости в канистре. При встряхивании канистры с ОЖ должна образоваться пена, которая оседает через пару секунд в канистре с готовой к применению жидкостью, а также через 4-5 сек. в случае с неразбавленным концентратом.
Если при осмотре замечено, что жидкость помутнела, пенообразование высокое, просматривается осадок на дне или общий цвет антифриза вызывает подозрения, тогда от такой покупки лучше воздержаться.
Не менее важен, чем марка топлива для двигателя. Знания состава и видов помогут водителям подобрать качественную и, самое главное, подходящую охлаждающую жидкость для автомобиля. Какие бывают виды, чем отличается состав антифриза и тосола – все это читатели узнают после изучения данного материала.
Состав антифриза для автомобиля и его виды
Органические и неорганические антифризы
Сегодня охлаждающую жидкость можно разделить на два вида – силикатный и карбоксилатный антифриз . Что касается силикатного, то именно к нему относится «Тосол». В состав такой охлаждающей жидкости входят неорганические кислоты, бораты, силикаты, фосфаты, нитраты и нитриты. Силикаты являются основной присадкой в неорганической охлаждающей жидкости. Для современных автомобилей такой антифриз не подходит, так как имеет множество недостатков. Изготавливается на основе этиленгликоля.
Присадки оседают на внутренней поверхности трубопроводов, их основная задача – обеспечивать защиту от коррозии и нормальную проводимость. С первой задачей тосол справляется на «отлично», а со второй – ровно наоборот. Из-за низкой теплопроводимости теплообмен проходит очень вяло, что в результате приводит к частым перегревам мотора. Именно поэтому использовать тосол на иномарках не рекомендуется, так как износ двигателя происходит слишком быстро. Есть ещё один серьезный недостаток – менять силикатный антифриз нужно каждые 30 тысяч километров, в противном случае кроме перегрева появится и коррозия внутри системы охлаждения .
Что касается карбоксилатных антифризов, то в них используются только органические кислоты. Именно поэтому такой вид имеет значительно меньше недостатков, чем силикатный вариант. Органические присадки покрывают только те участки, где образуется коррозия, поэтому теплообмен практически не теряется. Это главное преимущество перед силикатным тосолом. Изготавливается карбоксилатный антифриз на основе этиленгликоля или пропиленгликоля.
Именно карбоксилатная жидкость стала называться антифризом после того, как её стали поставлять в СНГ. Но многие и сегодня называют её тосолом. Задача автомобилиста – выбрать подходящий вид для своей машины. Если это старое отечественное авто , то от тосола хуже не будет, да и стоит он заметно дешевле, чем органический антифриз. В других случая нужно приобретать карбоксилатную охлаждающую жидкость. Что касается замены антифриза, то она требуется только через 200 тысяч километров пробега. Добиться такого длительного срока получилось тоже за счет добавления органических присадок.
Классификация антифриза
На сегодняшний день существует три класса антифризов:
- Класс G11 . Имеет зеленый или голубой цвет. К этому классу относятся самые дешевые жидкости, которые есть на автомобильных рынках. Состав антифриза G11 следующий: этиленгликоль, силикатные присадки. Именно к этому низшему классу относится отечественный тосол. Силикатные присадки придают антифризу смазывающие, антикоррозийные и антипенные свойства. Как говорилось выше, срок службы у такого антифриза достаточно низкий – около 30 тысяч километров.
- Класс G12 . Чаще всего это красный или розовый антифриз. Более высокий уровень качества. Служит такая жидкость значительно дольше, имеет больше полезных свойств, но и цена на G12 больше, чем на G11. В состав антифриза G12 входят уже органические присадки и этиленгликоль.
- Класс G13 (ранее G12+). Имеет оранжевый или желтый цвет. В этот класс входят экологически чистые охлаждающие жидкости. Они быстро разлагаются, не вредят окружающей среды. Такой результат стал доступен после добавления в антифриз G12 пропиленгликоля, при этом карбоксилазы остаются в качестве присадок. Любой антифриз на основе этиленгликоля будет токсичнее, чем аналог на основе пропиленгликоля. Единственный минус у G13 – это высокая стоимость. Больше всего экологически чистый G13 распространен в европейских странах.
Популярные марки антифриза
Мы разобрались с классификацией, теперь можно пройтись по известным маркам, которые предпочитают водители по всей территории СНГ. К ним относятся:
- Felix.
- Аляска.
- Nord.
- Синтек.
Это наиболее оптимальные варианты по соотношению цена/качество. Итак, начнем с «Felix» – этот антифриз предназначен для всех грузовых и легковых авто . Способен нормально функционировать в тяжелых климатических условиях. В состав антифриза Felix входят специальные запатентованные присадки, которые продлевают ресурс трубопроводов системы охлаждения, защищают мотор от замерзания и перегрева. Состав антифриза Феликс содержит антипенные, антикоррозийные и смазывающие присадки, относится жидкость к оптимальному классу G12.
Состав и свойства антифриза феликс
Если же говорить о качественных жидкостях, которые относятся к Тосолу (G11 на основе неорганических присадок), то это Аляска. Акцент в этой продукции сделан на борьбу с холодом. К примеру, определённый состав антифриза Аляска может выдержать температуру до -65°С. Существуют варианты и для теплых регионов, где зимой стрелка термометра не опускается ниже 25°С. Разумеется, что виды антифриза с пометкой G11 имеют свои недостатки.
Состав и свойства антифриза аляска
Ещё один хороший вариант – это антифризы NORD. Фирма поставляет на автомобильный рынок все виды охлаждающей жидкости – от G11 до G13, поэтому нет смысла описывать состав антифриза NORD.
И последний вариант, который мы рассмотрим – это автомобильный антифриз Sintec. В основном компания занимается выпуском жидкости класса G12. Антифриз отлично подходит для всех современных двигателей. Многие профессиональные ремонтники рекомендуют пользоваться антифризом этой фирмы тем водителям, которые водят авто с алюминиевым двигателем. Состав антифриза Синтек включает в себя запатентованные присадки компании, они отлично защищают систему от образования отложений в водяном насосе, различных каналах, моторном отсеке и радиаторе. Также Синтек надежно защищает систему охлаждения от коррозии.
Состав и свойства антифриза синтек
АНТИФРИЗЫ на основе этилен- и пропиленгликолей и ВОДА. Температуры замерзания. Вязкости. Плотности. Теплоемкости.
Антифризы это - жидкости, применяемые для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, радиоэлектронной аппаратуры, промышленных теплообменников и других установок, работающих при температурах ниже 0°С. Основные требования к антифризам: низкая температура замерзания, высокие теплоемкость и теплопроводность, небольшая вязкость при низких температурах, малая вспениваемость, высокие температуры кипения и воспламенения. Кроме того, антифризы не должны вызывать разрушения конструкционных материалов, из которых изготовлены детали систем охлаждения.
Наиболее распространены антифризы на основе водных растворов этиленгликоля и пропиленгликоля (см.ниже). Однако такие растворы вызывают значительную коррозию металлов, поэтому в них добавляют ингибиторы коррозии - Na 2 HPO 4 , Na 2 MoO 4 , Na 2 B 4 O 7 , KNO 3 , декстрин, бензоат К, меркаптобензотиазол и другие. В ряде случаев, в качестве антифризов используют водные растворы солей; наиболее широко распространен раствор СаСl2. Недостатки таких антифризов – исключительно высокая коррозионная активность и кристаллизация солей при испарении воды.
СВОЙСТВА АНТИФРИЗОВ НА ОСНОВЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ (справочная таблица для интереса, такие антифризы практически вышли из употребления)
ЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ (1,2-этандиол) НОСН2СН2ОН, бесцветная вязкая гигроскопичная жидкость без запаха, сладковатого вкуса; температура плавления -12,7 °С, температура кипения 197,6 °С. При растворении этиленгликоля в воде выделяется теплота и происходит уменьшение объема. Водные растворы замерзают при низких температурах. Этиленгликоль токсичен при попадании внутрь, действует на центральную нервную систему и почки; смертельная доза 1,4 г/кг. ПДК в воздухе рабочей зоны 5 мг/м 3 .
ПРОПИЛЕНГЛИКОЛИ (пропандиолы) С3Н6 (ОН)2 Известны 2 изомера: 1,2-П. СН3СНОНСН2ОН (1,2-пропандиол) и 1,3-П. СН2ОНСН2СН2ОН. Пропиленгликоли бесцветные вязкие гигроскопичные жидкости сладковатого вкуса, без запаха. Для 1,2-П. температура плавления -60 °С, температура кипения 189 °С. Для 1,3-П. температура плавления -32°С, температура кипения 213,5°С. 1,2-П. растворим в воде, диэтиловом эфире, одноатомных спиртах, карбоновых кислотах, альдегидах, аминах, ацетоне, этиленгликоле, ограниченно растворим в бензоле. При смешении его с водой или аминами резко снижается температура замерзания растворов. Токсичность 1,2-П. (ЛД50 34,6 мг/кг, крысы) ниже, чем у этиленгликоля.
Уровни безопасности для усредненных сроков хранения (биохимической активности) продуктов при добавлении в них 0,2% массового количества хладоносителя
приведены ниже.
Показатель оценивается по пятибалльной шкале. Пятерка не означает, что продуктом нельзя отравиться в принципе.
Температура замерзания водных растворов этиленгликоля и пропиленгликоля
Физические свойства водного раствора этиленгликоля.
Присадки антифризов могут несколько изменить параметры, подстрахуйтесь.
Объемная доля в смеси % |
Минимальная рабочая температура t, °C |
Температура раствора t, °C |
Плотность кг/м 3 |
Теплоемкость КДж/кг*K |
Теплопроводность Вт/м*K |
Динамическая вязкость сПуаз=мПа*с=10 -3 *Н*с/м 2 |
Кинематическая вязкость сСт=мм 2 /с=10 -6 м 2 /с |
20 | -10 | -10 | 1038 | 3,85 | 0,498 | 5,19 | 5,0 |
0 | 1036 | 3,87 | 0,500 | 3,11 | 3,0 | ||
20 | 1030 | 3,90 | 0,512 | 1,65 | 1,6 | ||
40 | 1022 | 3,93 | 0,521 | 1,02 | 1,0 | ||
60 | 1014 | 3,96 | 0,531 | 0,71 | 0,7 | ||
80 | 1006 | 3,99 | 0,540 | 0,523 | 0,52 | ||
100 | 997 | 4,02 | 0,550 | 0,409 | 0,41 | ||
34 | -20 | -20 | 1069 | 3,51 | 0,462 | 11,76 | 11,0 |
0 | 1063 | 3,56 | 0,466 | 4,89 | 4,6 | ||
20 | 1055 | 3,62 | 0,470 | 2,32 | 2,2 | ||
40 | 1044 | 3,68 | 0,473 | 1,57 | 1,5 | ||
60 | 1033 | 3,73 | 0,475 | 1,01 | 0,98 | ||
80 | 1022 | 3,78 | 0,478 | 0,695 | 0,68 | ||
100 | 1010 | 3,84 | 0,480 | 0,515 | 0,51 | ||
52 | -40 | -40 | 1108 | 3,04 | 0,416 | 110,8 | 100 |
-20 | 1100 | 3,11 | 0,409 | 27,50 | 25 | ||
0 | 1092 | 3,19 | 0,405 | 10,37 | 9,5 | ||
20 | 1082 | 3,26 | 0,402 | 4,87 | 4,5 | ||
40 | 1069 | 3,34 | 0,398 | 2,57 | 2,4 | ||
60 | 1057 | 3,41 | 0,394 | 1,59 | 1,5 | ||
80 | 1045 | 3,49 | 0,390 | 1,05 | 1,0 | ||
100 | 1032 | 3,56 | 0,385 | 0,722 | 0,7 |
Физические свойства водного раствора пропиленгликоля (1,2-Пропиленгликоль C3H6(OH)2)
Присадки антифризов могут несколько изменить параметры, подстрахуйтесь.
Объемная доля в смеси % |
Минимальная рабочая температура t, °C |
Температура раствора t, °C |
Плотность кг/м 3 |
Теплоемкость КДж/кг*K |
Теплопроводность Вт/м*K |
Динамическая вязкость сПуаз=мПа*с=10 -3 *Н*с/м 2 |
Кинематическая вязкость сСт=мм 2 /с=10 -6 м 2 /с |
25 | -10 | -10 | 1032 | 3,93 | 0,466 | 10,22 | 9,9 |
0 | 1030 | 3,95 | 0,470 | 6,18 | 6,0 | ||
20 | 1024 | 3,98 | 0,478 | 2,86 | 2,8 | ||
40 | 1016 | 4,00 | 0,491 | 1,42 | 1,4 | ||
60 | 1003 | 4,03 | 0,505 | 0,903 | 0,9 | ||
80 | 986 | 4,05 | 0,519 | 0,671 | 0,68 | ||
100 | 979 | 4,08 | 0,533 | 0,509 | 0,52 | ||
38 | -20 | -20 | 1050 | 3,68 | 0,420 | 47,25 | 45 |
0 | 1045 | 3,72 | 0,425 | 12,54 | 12 | ||
20 | 1036 | 3,77 | 0,429 | 4,56 | 4,4 | ||
40 | 1025 | 3,82 | 0,433 | 2,26 | 2,2 | ||
60 | 1012 | 3,88 | 0,437 | 1,32 | 1,3 | ||
80 | 997 | 3,94 | 0,441 | 0,897 | 0,9 | ||
100 | 982 | 4,00 | 0,445 | 0,687 | 0,7 | ||
47 | -30 | -30 | 1066 | 3,45 | 0,397 | 160 | 150 |
-20 | 1062 | 3,49 | 0,396 | 74,3 | 70 | ||
-10 | 1058 | 3,52 | 0,395 | 31,74 | 30 | ||
0 | 1054 | 3,56 | 0,395 | 18,97 | 18 | ||
20 | 1044 | 3,62 | 0,394 | 6,264 | 6 | ||
40 | 1030 | 3,69 | 0,393 | 2,978 | 2,9 | ||
60 | 1015 | 3,76 | 0,392 | 1,624 | 1,6 | ||
80 | 999 | 3,82 | 0,391 | 1,10 | 1,1 | ||
100 | 984 | 3,89 | 0,390 | 0,807 | 0,82 |
Физические свойства воды.
Присадки водоподготовки (и санитарные) могут несколько изменить параметры, подстрахуйтесь.
Температура t,(°C) |
Давление насыщенных паров 10 3 *Па |
Плотность кг/м 3 |
Удельный объем (м3/кг)x10 - 5 |
Теплоемкость КДж/кг*K |
Энтропия КДж/кг*K |
Динамическая вязкость сПуаз=мПа*с=10 -3 *Н*с/м 2 |
Кинематическая вязкость сСт=мм 2 /с=10 -6 м 2 /с |
Коэффициент объемного расширения K -1 *10 -3 |
Энтальпия КДж/кг*K |
Число Прандтля |
0 | 0,6 | 1000 | 100 | 4,217 | 0 | 1,78 | 1,792 | -0,07 | 0 | 13,67 |
5 | 0,9 | 1000 | 100 | 4,204 | 0,075 | 1,52 | 21,0 | |||
10 | 1,2 | 1000 | 100 | 4,193 | 0,150 | 1,31 | 1,304 | 0,088 | 41,9 | 9,47 |
15 | 1,7 | 999 | 100 | 4,186 | 0,223 | 1,14 | 62,9 | |||
20 | 2,3 | 998 | 100 | 4,182 | 0,296 | 1,00 | 1,004 | 0,207 | 83,8 | 7,01 |
25 | 3,2 | 997 | 100 | 4,181 | 0,367 | 0,890 | 104,8 | |||
30 | 4,3 | 996 | 100 | 4,179 | 0,438 | 0,798 | 0,801 | 0,303 | 125,7 | 5,43 |
35 | 5,6 | 994 | 101 | 4,178 | 0,505 | 0,719 | 146,7 | |||
40 | 7,7 | 991 | 101 | 4,179 | 0,581 | 0,653 | 0,658 | 0,385 | 167,6 | 4,34 |
45 | 9,6 | 990 | 101 | 4,181 | 0,637 | 0,596 | 188,6 | |||
50 | 12,5 | 988 | 101 | 4,182 | 0,707 | 0,547 | 0,553 | 0,457 | 209,6 | 3,56 |
55 | 15,7 | 986 | 101 | 4,183 | 0,767 | 0,504 | 230,5 | |||
60 | 20,0 | 980 | 102 | 4,185 | 0,832 | 0,467 | 0,474 | 0,523 | 251,5 | 2,99 |
65 | 25,0 | 979 | 102 | 4,188 | 0,893 | 0,434 | 272,4 | |||
70 | 31,3 | 978 | 102 | 4,190 | 0,966 | 0,404 | 0,413 | 0,585 | 293,4 | 2,56 |
75 | 38,6 | 975 | 103 | 4,194 | 1,016 | 0,378 | 314,3 | |||
80 | 47,5 | 971 | 103 | 4,197 | 1,076 | 0,355 | 0,365 | 0,643 | 335,3 | 2,23 |
85 | 57,8 | 969 | 103 | 4,203 | 1,134 | 0,334 | 356,2 | |||
90 | 70,0 | 962 | 104 | 4,205 | 1,192 | 0,314 | 0,326 | 0,698 | 377,2 | 1,96 |
95 | 84,5 | 962 | 104 | 4,213 | 1,250 | 0,297 | 398,1 | |||
100 | 101,33 | 962 | 104 | 4,216 | 1,307 | 0,281 | 0,295 | 0,752 | 419,1 | 1,75 |
105 | 121 | 955 | 105 | 4,226 | 1,382 | 0,267 | 440,2 | |||
110 | 143 | 951 | 105 | 4,233 | 1,418 | 0,253 | 461,3 | |||
115 | 169 | 947 | 106 | 4,240 | 1,473 | 0,241 | 482,5 | |||
120 | 199 | 943 | 106 | 4,240 | 1,527 | 0,230 | 0,249 | 0,860 | 503,7 | 1,45 |
125 | 228 | 939 | 106 | 4,254 | 1,565 | 0,221 | 524,3 | |||
130 | 270 | 935 | 107 | 4,270 | 1,635 | 0,212 | 546,3 | |||
135 | 313 | 931 | 107 | 4,280 | 1,687 | 0,204 | 567,7 | |||
140 | 361 | 926 | 108 | 4,290 | 1,739 | 0,196 | 0,215 | 0,975 | 588,7 | 1,25 |
145 | 416 | 922 | 108 | 4,300 | 1,790 | 0,190 | 610,0 | |||
150 | 477 | 918 | 109 | 4,310 | 1,842 | 0,185 | 631,8 | |||
155 | 543 | 912 | 110 | 4,335 | 1,892 | 0,180 | 653,8 | |||
160 | 618 | 907 | 110 | 4,350 | 1,942 | 0,174 | 0,189 | 1,098 | 674,5 | 1,09 |
165 | 701 | 902 | 111 | 4,364 | 1,992 | 0,169 | 697,3 | |||
170 | 792 | 897 | 111 | 4,380 | 2,041 | 0,163 | 718,1 | |||
175 | 890 | 893 | 112 | 4,389 | 2,090 | 0,158 | 739,8 | |||
180 | 1000 | 887 | 113 | 4,420 | 2,138 | 0,153 | 0,170 | 1,233 | 763,1 | 0,98 |
185 | 1120 | 882 | 113 | 4,444 | 2,187 | 0,149 | 785,3 | |||
190 | 1260 | 876 | 114 | 4,460 | 2,236 | 0,145 | 807,5 | |||
195 | 1400 | 870 | 115 | 4,404 | 2,282 | 0,141 | 829,9 | |||
200 | 1550 | 863 | 116 | 4,497 | 2,329 | 0,138 | 0,158 | 1,392 | 851,7 | 0,92 |
220 | 0,149 | 1,597 | 0,88 | |||||||
225 | 2550 | 834 | 120 | 4,648 | 2,569 | 0,121 | 966,8 | |||
240 | 0,142 | 1,862 | 0,87 | |||||||
250 | 3990 | 800 | 125 | 4,867 | 2,797 | 0,110 | 1087 | |||
260 | 0,137 | 2,21 | 0,87 | |||||||
275 | 5950 | 756 | 132 | 5,202 | 3,022 | 0,0972 | 1211 | |||
300 | 8600 | 714 | 140 | 5,769 | 3,256 | 0,0897 | 1345 | |||
325 | 12130 | 654 | 153 | 6,861 | 3,501 | 0,0790 | 1494 | |||
350 | 16540 | 575 | 174 | 10,10 | 3,781 | 0,0648 | 1672 | |||
360 | 18680 | 526 | 190 | 14,60 | 3,921 | 0,0582 | 1764 |
Этиленгликоль (1,2-этандиол, 1,2-диоксиэтан, гликоль) является базовым веществом для изготовления различных антифризов, которые используются в системах охлаждения двигателей транспортных средств.
Этиленгликоль – токсичный двухатомный спирт
Химическая формула данного простейшего многоатомного спирта – С2Н6О2 (иначе ее можно записать следующим образом – НО–СН2–СН2–ОН). Этиленгликоль имеет слегка сладковатый вкус, не имеет запаха, в очищенном состоянии выглядит, как немного маслянистая бесцветная прозрачная жидкость.
Так как он причислен к токсичным соединениям (по общепринятой классификации – третий класс опасности), следует избегать попадания данного вещества (в растворах и в чистом виде) в организм человека. Основные химические и физические свойства 1,2-диоксиэтана:
- молярная масса – 62,068 г/моль;
- коэффициент оптического преломления – 1,4318;
- температура воспламенения – 124 градуса (верхний предел) и 112 градусов (нижний предел);
- температура самовоспламенения – 380 °С;
- температура замерзания (стопроцентный гликоль) – 22 °С;
- температура кипения – 197,3 °С;
- плотность – 11,113 г/кубический сантиметр.
Пары описываемого двухатомного спирта вспыхивают в тот момент, когда его температура достигает 120 градусов. Еще раз напомним, что 1,2-этандиол имеет 3-й класс опасности. А это означает, что его предельно допустимые концентрации в атмосфере могут быть не более 5 миллиграмм/кубический метр. Если же этиленгликоль попадает в организм человека, в нем могут развиться необратимые негативные явления, которые способны привести к смерти. При однократном употреблении вовнутрь 100 и более миллилитров гликоля наступает летальный исход.
Пары данного соединения менее токсичны. Так как этиленгликоль характеризуется сравнительно малым показателем летучести, реальная опасность для человека возникает тогда, когда он систематически вдыхает пары 1,2-этандиола. О том, что есть вероятность отравления парами (либо туманами) рассматриваемого соединения, сигнализирует кашель и раздражение слизистой оболочки. Если человек отравляется гликолем, ему следует принять препарат, содержащий 4-метилпиразол (мощный антидот, подавляющий фермент алкогольдегидрогеназы), или этанол (одноатомный этиловый спирт).
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.
Нашел этиленгликоль применение и в качестве эффективного криопротектора. Его используют для производства кремов для обуви, в качестве важного элемента жидкостей для охлаждения компьютерной техники, при изготовлении 1,4-диоксина и разных видов конденсаторов.
Некоторые нюансы производства гликоля
В конце 1850-х годов химик из Франции Вюрц получил этиленгликоль из его диацетата, а чуть позже путем гидратации этиленоксида. Но в то время практического применения новое вещество нигде не нашло. Лишь в 1910-х годах его начали использовать при изготовлении взрывчатых соединений. Плотность гликоля, его иные физические свойства и дешевизна производства обусловили то, что им заменили глицерин, который применялся до этого.
Особые свойства 1,2-этандиола по достоинству оценили американцы. Именно они наладили в середине 1920-х его промышленное изготовление на специально построенном и оборудованном заводе в Западной Вирджинии. В последующие годы гликоль использовали почти все известные на то время компании, занимавшиеся производством динамита. В настоящее время интересующее нас соединение, которое имеет третий класс опасности, изготавливается по технологии гидратации окиси этилена. Существует два варианта его производства:
- с участием ортофосфорной либо серной кислоты (до 0,5 процентов) при температуре от 50 до 100 °С и давлении в одну атмосферу;
- при температуре около 200 °С и давлении в десять атмосфер.
В результате реакции гидратации образуется до 90 процентов чистого 1,2-диоксиэтана, некоторое количество полимергомологов и триэтиленгликоля. Второе соединение добавляют в гидравлические и , оно применяется в промышленных системах охлаждения воздуха, из него делают препараты для дезинфекции, а также пластификаторы.
Важнейшие требования ГОСТ 19710 к готовому гликолю
С 1984 года действует ГОСТ 19710, который устанавливает требования к тому, какие свойства (температура замерзания, плотность и так далее) должен иметь этиленгликоль, используемый на предприятиях автомобилестроения и в других отраслях народного хозяйства, где на его основе выпускают разнообразные составы.
По ГОСТ 19710 гликоль (как жидкость) может быть двух типов: первого сорта и высшего сорта. Доля (массовая) воды в гликоле первого сорта должна быть до 0,5 %, высшего – до 0,1 %, железа – до 0,00005 и 0,00001 %, кислот (в пересчете на уксусную кислоту) – до 0,005 и 0,0006 %. Остаток после прокаливания готового продукта не может быть более 0,002 и 0,001 %.
Цвет 1,2-диоксиэтана по ГОСТ 19710 (по шкале Хазена):
- после кипячения в растворе кислоты (соляной) – 20 единиц для продукции высшего сорта (первый сорт не нормируется по цвету);
- в стандартном состоянии – 5 (высший сорт) и 20 единиц (первый сорт).
В Государственном стандарте 19710 выдвигаются специальные требования к процессу производства описываемого простейшего спирта:
- используется исключительно герметичная аппаратура и оборудование;
- производственное помещение обязательно оснащается вентиляцией, рекомендованной для работы с соединениями, которым присвоен третий класс опасности;
- при попадании гликоля на оборудование или землю его следует сразу же обильно смывать водной струей;
- персонал, работающий в цеху по производству 1,2-этандиола, обеспечивается противогазом модели «БКФ» либо иным приспособлением для защиты органов дыхания, соответствующим ГОСТ 12.4.034;
- возгорания гликоля тушат при помощи инертных газов, специальных пенных составов, а также тонкораспыленной воды.
Готовая продукция по ГОСТ 19710 проверяется различными методами. Например, массовая часть двухатомного спирта и диэтиленгликоля устанавливается способом изотермической газовой хроматографии по технологии так называемого «внутреннего эталона». При этом используются весы для лабораторных исследований (ГОСТ 24104), стеклянная или стальная газохроматографическая колонка и хроматограф с детектором ионизационного типа, измерительная линейка, микрошприц, лупа оптическая (ГОСТ 25706), выпарительная чашка и другой инструмент.
Цвет гликоля устанавливают по стандарту 29131 при помощи секундомера, специального цилиндра, конической колбы, соляной кислоты, холодильного агрегата. Массовая часть железа устанавливается по Госстандарту 10555 по методике сульфациловой фотометрии, остатка после прокаливания – по Госстандарту 27184 (посредством выпаривания полученного соединения в платиновой либо кварцевой емкости). А вот массовая часть воды определяется электрометрическим или визуальным титрованием с использованием реактива Фишера в бюретках емкостью 10 либо 3 кубических сантиметра.
Антифриз – охлаждающая жидкость на основе гликоля
Антифриз на основе простейшего многотомного спирта применяется в современных транспортных средствах с целью охлаждения их двигателя. Его основным компонентом является этиленгликоль (есть составы с пропиленгликолем в качестве основного компонента). Добавками служит дистиллированная вода и специальные присадки, которые придают антифризу флуоресцентные, антикавитационные, антикоррозионные, антипенные свойства.
Главная характеристика антифризов – малая температура замерзания. Кроме того, они имеют низкий показатель расширения при замерзании (по сравнению с обычной водой на 1,5–3 процента меньше). При этом такая специальная охлаждающая жидкость на основе гликоля характеризуется высокой температурой кипения, что улучшает процесс эксплуатации транспортного средства в жаркую пору года.
В целом жидкость для охлаждения автодвигателей на основе гликоля и воды обладает следующими достоинствами:
- отсутствие вредных добавок (аминов, разнообразных нитритов, неблагоприятно влияющих на природу фосфатов);
- возможность выбора необходимой концентрации антифриза для качественного предохранения от замерзания;
- стабильные параметры и свойства в течение всего срока службы;
- совместимость с теми деталями охлаждающей системы авто, которые сделаны из пластмассы или резины;
- высокие антипенные показатели.
Кроме всего прочего, современные антифризы обеспечивают антикоррозионную защиту металлических сплавов и металлов, имеющихся в двигателе внутреннего сгорания за счет наличия в них особых ингибирующих добавок.