Что такое охлаждающая жидкость и для чего она нужна?

Чаще всего, когда говорят об охлаждающих жидкостях, имеют в виду жидкость для автомобиля – антифриз или тосол.

Охлаждающая жидкость для автомобильных двигателей может поставляться в виде готового к применению состава или в форме концентрата, который перед заливкой в систему разводится водой в заданной пропорции.

В процессе эксплуатации антифриз выполняет функции отвода тепла, защиты от коррозии, смазывание движущихся частей, предотвращает образование отложений и т.д.

Со временем он теряет свои защитные свойства и подлежит замене.

Общие сведения

Охлаждающие жидкости – жидкие среды, выполняющая функцию передачи тепла в системах охлаждения двигателей и других агрегатах, механизмах и устройствах.

Первые жидкости для охлаждения представляли собой обычную воду, взятую из открытых водоемов – прудов, озер, ручьев и даже придорожных луж.

Вода характеризуется большой теплоемкостью, высокой текучестью, поэтому ее использование является достаточно эффективным.

Однако вода обладает некоторыми свойствами, которые делают невозможным ее применение в современных машинах:

• Высокая температура замерзания. Уже при 0 °C вода начинает превращаться в лед, который не может циркулировать по системе. Кроме того, расширяясь в закрытом объеме, она способна легко разорвать и вывести из строя любую систему
• Низкая температура кипения. Этот параметр также не дает возможности использовать воду в современных системах, где температура носителя достигает +105-110 °C
• Вода способствует образованию на стенках системы очагов коррозии
• Неподготовленная вода из открытых водоемов является источником образования твердых отложений – накипи. При этом эффективность системы охлаждения или обогрева резко падает

Современные теплоносители служат не только для охлаждения, обогрева и переноса тепла, но и выполняют ряд других важных функций.

Они смазывают систему, предохраняют ее от образования и развития отложений накипи и образования коррозии, предотвращают "замораживание" системы при отрицательных температурах и т.д.

Для чего нужна охлаждающая жидкость?

Главная задача охлаждающей жидкости для автомобилей является отвод или передача тепла от одних элементов системы к другим. С ее помощью осуществляется контроль и управление рабочей температурой деталей и элементов машин.

Температура топлива при сгорании достигает свыше +1500 °C. Если не использовать систему охлаждения, происходит перегрев двигателя, катастрофический износ узлов и быстрый выход его из строя (например, уже при +130 °C возможно заклинивание ДВС). Современные двигатели рассчитаны на рабочую температуру +90...+110 °C. Избыточное тепло отводится в атмосферу охлаждающей жидкостью с помощью системы охлаждения.

Еще одна важная функция антифриза – отопление и обогрев салона в холодное время года.

Категории и классификация

Надо сразу отметить, что единой классификации по составу охлаждающей жидкости, по ее свойствам или другим критериям на настоящей момент не имеется.

Пожалуй, единственный признак, по которому можно произвести классификацию любого теплоносителя без проблем – это форма выпуска. Это может быть готовый к употреблению состав или концентрат охлаждающей жидкости.

Крупные производители автотранспортных средств или их объединения разрабатывают охлаждающие жидкости в соответствии с принятыми на локальном уровне стандартами. Локализация стандартов может распространяться как на отдельного производителя, так и на страны, или даже целые географические регионы.

Так, например, американские производители придерживаются одних нормативов, японские инженеры – следуют своим национальным требованиям.

В Японии цвет антифриза указывает на температуру его замерзания.

Эти требования не соответствуют нормам стран Европы. Окрашивание антифриза производится для обозначения уровня его эксплуатационных характеристик или состава продукта.

Внутри Европы также не существует единой обязательной для всех классификационной системы.

Отсюда, при огромном предложении современного рынка, выбирая подходящую жидкость для своего автомобиля, пользователи сталкиваются с большой путаницей.

Тем не менее классификация, которую предложил немецкий автоконцерн Фольксваген, стала очень популярной не только для этого производителя, но и для большинства остальных европейских изготовителей автомобилей и антифризов.

Все виды охлаждающей жидкости согласно этой классификации, делятся на пять классов.

G11

Это составы на основе этиленгликоля и силикатных присадок, создающих на стенках системы пленку, защищающую от возникновения коррозии и кавитации. Срок службы таких составов – 3 года эксплуатации автомобиля. Знаменитый ТОСОЛ можно отнести именно к этому классу антифризов.

G12

Эти антифризы также изготовлены на базе этиленгликоля, но в качестве присадок использованы органические добавки (карбоновые кислоты). Такой состав не агрессивен к меди, алюминию и другим металлам, которые являются основными конструкционными материалами систем охлаждения современных ДВС. Ингибиторы коррозии имеют высокую термостойкость, поэтому для антифризов этого класса установлен срок эксплуатации 5 лет.

G12+

В антифризах этого класса реализована гибридная технология минеральных и органических присадок. Минеральные – создают защитную пленку, а органические борются с коррозией в местах зарождения ее очагов. Ресурс этих жидкостей регламентируется пробегом автомобиля в 250 000 км.

G12++

Из составов на основе этиленгликоля этот является самым продвинутым и высококачественным, обеспечивая максимальные защитные свойства и необходимые режимы работы узлов систем охлаждения.

G13

Этот самый современный класс антифризов. Вместо этиленгликоля в качестве базы для этого состава использован пропиленгликоль, безопасный как для человека, так и для окружающей среды.

Состав

С развитием автомобиле- и двигателестроения вода перестала удовлетворять требованиям, предъявляемым к теплоносителям для охлаждения двигателей.

Чтобы расширить границу рабочих температур, в ее состав стали добавлять различные химические составы.

Так, например, в разное время в формулу теплоносителей вводили этанол, глицерин и другие вещества. Однако такие компоненты обладали негативными свойствами и не приводили к нужным результатам. Глицерин, например, повышает вязкость состава, что затрудняет циркулирование жидкости по тонким каналам системы. Этанол представляет собой яд, отрицательно действует на состояние водителя и представляет высокую пожарную опасность при эксплуатации.

Современные готовые к применению составы состоят из воды и этиленгликоля или пропиленгликоля. Для придания новых и повышения имеющихся защитных свойств в состав охлаждающей жидкости в небольших количествах вводятся добавки минерального или органического происхождения - присадки.

В чем разница между ТОСОЛом и антифризом?

В зарубежных странах жидкости для охлаждения двигателей автомобилей получили общее название – антифризы. Дословно это означает – незамерзающий и обозначает главное достоинство этих составов – возможность работы при отрицательных температурах.

Существовавшие в СССР составы уступали по качеству западным аналогам. При запуске производства автомобилей "Жигули" по итальянской технологии, советские ученые получили задание разработать отечественный состав, который по качеству был бы не хуже дорогих импортных жидкостей.

В отделе органического синтеза (ТОС) государственного научно-исследовательского института органической химии и технологии такой состав был разработан. Он представлял собой смесь воды и этиленгликоля, в которую был добавлены определенные присадки. Этот состав получил название ТОСОЛ – по аббревиатуре отдела-разработчика с добавлением окончания "-ОЛ", обозначающего принадлежность жидкости к спиртам (этиленгликоль).

По сути рецептура разработанного состава соответствовала рецептурам зарубежных антифризов того времени. Поэтому отличий советского антифриза от заграничных антифризов не было никаких.

ТОСОЛ – это разновидность антифриза.

В 1990-х годах XX века производство ТОСОЛа по ГОСТУ было прекращено.

Сейчас под названием ТОСОЛ выпускается большое количество различных продуктов, однако жесткого централизованного контроля за их составом не происходит. Каждый производитель выпускает жидкости по своим внутренним нормам и регламентам.

Принято считать, что ТОСОЛы относятся к антифризам G11 по классификации автоконцерна Фольксваген.

Можно ли смешивать разные по составу охлаждающие жидкости?

Возможность смешивания разных по составу охлаждающих жидкостей определяется техническими условиями и стандартами автопроизводителей.

Если жидкости изготовлены по разным техническим стандартам, то компоненты таких составов могут взаимодействовать друг с другом. При этом защитные и другие полезные свойства антифризов утрачиваются.

Хотелось бы отметить, что охлаждающие жидкости одинакового цвета совершенно не обязательно будут иметь одинаковый состав. Цвет выполняет лишь функцию маркера, который позволяет различать продукты одного и того же производителя и никак не влияет на их свойства.

Если состав относится к категории G13 по классификации Фольксваген, то его можно смешивать с составами серии G12. Составы класса G12++ можно смешивать с другими составами.

В остальных случаях при необходимости восполнить уровень жидкости в системе оптимальным вариантом будет доливка обычной дистиллированной воды.

Когда нужна замена?

При нормальной эксплуатации и своевременном обслуживании автомобиля охлаждающие жидкости подлежат замене согласно регламенту, установленному производителем транспортного средства. Этот срок зависит от типа применяемого антифриза.

Так, для жидкостей, соответствующих классу G11 срок службы составляет около 2-3 лет или 60 тыс. км пробега (в зависимости от того что наступит ранее).

Составы классов G12 и характеризуются более длительным сроком эксплуатации и выдерживают до 150 тыс. км, антифризы G12++ и G13 – до 250 тыс. км. пробега (или 5 лет эксплуатации).

Охлаждающая жидкость двигателя автомобиля в ходе эксплуатации расходуется на испарение, утечку при нарушении герметичности. При выполнении некоторых ремонтных и других работ, связанных с обслуживанием автомобиля, систему охлаждения бывает необходимо частично демонтировать, при этом часть антифриза сливается.

Все эти моменты приводят к снижению уровня охлаждающего агента в системе и необходимости его долива или полной замены.

Самым точным признаком необходимости замены антифриза в систему охлаждения является его цвет. Так, обесцвечивание жидкости свидетельствует о том, что ее ресурс подошел к концу.

Если же в расширительном бачке находится мутная грязная субстанция со следами ржавчины – ее надо срочно менять независимо от пробега или срока предыдущей замены! Такое изменение антифриза свидетельствует о неполадках в системе охлаждения.

Еще один из способов контроля за состоянием антифриза – измерение плотности охлаждающей жидкости с помощью ареометра. При изменении плотности ее состав корректируют путем доливки в систему воды или раствора концентрата.

При правильном выборе и своевременной замене охлаждающей жидкости двигатель автомобиля прослужит долгие годы, не принося владельцу никаких хлопот и финансовых затрат.