Охлаждающие жидкости
В процессе сгорания топлива выделяется большое количество теплоты, часть которой не преобразуется в механическую энергию. Данный избыток ухудшает наполнение цилиндров горючей смесью, повышает механические потери, увеличивает вероятность возникновения калильного зажигания и детонации от деталей двигателя. В связи с этим в конструкции двигателя предусмотрена система охлаждения, а циркулирующая по ней охлаждающая жидкость переносит поглощенное в рубашке цилиндров двигателя тепло в теплообменник (радиатор), где происходит рассеивание тепловой энергии либо она идет на прогрев салона кузова при низких температурах.
Одной из областей, на которые обращает внимание, является выбор компанией антифриза. Кроме того, поиск и распределение трех разных формул - с двумя разными, определенными для одних и тех же движков в ряде случаев - оценивают как логистические, так и стоимостные проблемы.
Виды жидкостей для охлаждения
Таким образом, Форд начал глобальное преобразование в единую охлаждающую жидкость, но это не просто вопрос простого решения о покупке. Различные технические формулы охлаждающей жидкости существуют по техническим причинам, а завершение замены - многолетний проект, который в некоторых случаи ожидают полного поэтапного отказа от двигателей.
Эффективность и надежность работы системы охлаждения двигателя в значительной степени зависят от качества применяемой охлаждающей жидкости. Таким образом, охлаждающие жидкости должны удовлетворять следующим требованиям:
Обладать высокой теплоемкостью, теплопроводностью и определенной вязкостью;
Иметь высокую температуру кипения и низкую температуру замерзания;
Хотя цвета антифриза не имеют технического смысла, они помогают в идентификации. Другие формулы Форда - темно-зеленые и желтые. Фосфаты особенно эффективны для быстрой повторной защиты камеры водяного насоса, которая была подвергнута риску с помощью взрыва пузырьков охлаждающей жидкости из кавитации.
Кроме того, для медно-латунной защиты также имеется толитриазол. Большинство азиатских автомобильных хладагентов сегодня содержат аналогичную формулу, хотя и с другими красителями. Азиатские производители предпочитают фосфаты для силикатов, которые проявляют нежелательные эффекты в некоторых лабораторных тестах, которые они используют.
Не образовывать отложений на омываемых стенках и не загрязнять систему охлаждения;
Не вызывать коррозии металлических деталей и не разрушать резиновые детали;
Иметь хорошую химическую и физическую стабильность при эксплуатации и хранении;
Не вызывать поломок деталей системы охлаждения при застывании, возможно меньше изменять объем при нагревании и не вспениваться при попадании нефтепродуктов;
Силикаты работают быстрее, чем практически «красят» стенки системы охлаждения для защиты, а также защищают камеры водяного насоса, пораженные кавитацией. Силикаты широко применяются в Европе, где фосфаты производят отложения накипи в тесте жесткой воды, который используют европейские производители.
Таким образом, они не могут обеспечить быструю повторную защиту поверхностей кавитационно-рябой в водяных насосах. Если система охлаждения подвержена кавитации, и транспортное средство используется в качестве обслуживания нагрузки, которое способствует этому, рябинг увеличивает и может разъедать, влияя на срок службы водяного насоса.
Не обладать токсичностью и не повышать пожарную опасность;
Быть дешевой и недефицитной.
В наибольшей степени этим требованиям отвечают вода и водные растворы некоторых веществ. Вода имеет ряд положительных свойств: доступность, высокую теплоемкость (4,19 кДж/(кг·ºС)), пожаробезопасность, нетоксичность, хорошую прокачиваемость при положительных температурах (кинематическая вязкость ν 20ºС = 1 мм 2 /с). Отрицательные свойства воды: замерзает при отрицательных температурах (увеличиваясь в объеме примерно на 10 %, что ведет к созданию давления 200–250 МПа, вследствие чего могут образоваться трещины на стенках рубашки охлаждения двигателя, выйти из строя радиатор, система отопления и др.), и закипает при температуре выше 100 ºС; при достаточно жесткой воде образуется накипь; обладает коррозионной активностью. Органические примеси, в том числе нефтепродукты, попадая с водой в систему охлаждения, образуют шламы, которые загрязняют каналы и ухудшают отвод тепла. Эти недостатки ограничивают применение воды в качестве охлаждающей жидкости.
Обычно дизели требуют специальной защиты от вибрации, вызванной вибрацией, из-за силикона гильзы цилиндров, обычно доза нитрита в антифризе. Проблема острой с чугунными двигательными архитектурами, но существует и алюминий. С таким количеством различных хладагентов, важно, чтобы это было важно - знать, что можно безопасно положить туда, где и когда.
На живописном языке говорится: Не используйте оранжевую охлаждающую жидкость; желтый хладагент в порядке. Звучит довольно просто, не так ли? Что-то явно не так. Он предупреждает «не использовать оранжевый», но установленная на заводе охлаждающая жидкость оранжевая. Это смущает, мягко говоря. Основные ответы на то, какой хладагент использовать где и когда, довольно просты, но когда вы проходите мимо этого, вы попадаете в довольно сложную территорию. И вы должны знать, с какой охлаждающей жидкостью вы справляетесь, чтобы убедиться, что вы Не навреди.
В связи с этим воду применяют в весенне-осенний период эксплуатации на грузовых автомобилях, а в тех климатических зонах, где не бывает низких температур или автомобили эксплуатируются только в летний период, вода может использоваться в системах охлаждения и легковых автомобилей. В этом случае важно знать ее свойства, чтобы избежать нежелательных последствий от эксплуатации двигателей на воде.
Краска должна помочь вам обнаружить утечку, но об этом. Но с этими, казалось бы, противоречивыми предупредительными надписями, вам действительно нужно базовое понимание того, что происходит с составами и красками хладагента. Ингибиторы имеют огромную разницу, и они объясняют все аргументы.
Разве мы не говорили обо всех этих хладагентах в прошлом году? Вы держите пари, и мы, вероятно, будем говорить о них на долгие годы. Тем не менее, вам нужно выбрать что-то для установки и пополнить, и мы узнали, что системы не обязательно прощают некоторые смеси разных хладагентов. Существуют обстоятельства, при которых неблагоприятная смесь может вызвать увеличение коррозии.
В первую очередь это относится к накипи – твердым и прочным отложениям на горячих стенках систем охлаждения, образующимся в результате оседания на стенках бикарбонатов, сульфатов и хлоридов кальция и магния, содержащихся в воде (теплопроводность накипи приблизительно в 100 раз меньше теплопроводности стали). Как следствие – нарушение теплового режима работы двигателя, увеличение расхода топлива и масла (при толщине накипи 1,5–2 мм расход топлива возрастает на 8–10 %).
Принимая эти проблемы на шаг вперед, в этом году мы увидели больше случаев, которые способствуют путанице с хладагентом. В наши дни слишком легко совершить ошибку. Вы должны оценить немного химии о различных формулах. Вы в общих чертах должны знать, что отличается от разных хладагентов - как обычных, так и расширенных - и что это означает, когда вы должны их выбрать. Да, это немного касается цветов красителя.
Проверка и обслуживание системы охлаждения
Если вы сделаете это предположение, вы ошибаетесь. Это то, на что можно было бы интерпретировать предупреждающие ярлыки Форда, чтобы этикетка не помогла прояснить ситуацию. Эти органические кислоты очень стабильны и долгое время остаются, хотя они занимают тысячи миль, чтобы стать полностью эффективными в защите проходов охлаждающей жидкости.
Концентрация этих солей и их качественная характеристика описываются показателем ""общая жесткость"" воды (таблица 3.1).
Таблица 3.1 – Классификация воды и режим технического обслуживания системы охлаждения двигателей
| Класс воды | Происхождение воды | Группа жесткости | Общая жесткость, мг-экв/л | Влияние на накипеобразование |
| Атмос-ферная | Дождевая, снеговая | Очень мягкая | До 1,5 | Накипи не образует |
| Поверх-ностная | Речная, озер-ная, северные водоемы Центральные и южные районы | Очень мягкая Мягкая Мягкая Средней жесткости | До 1,5 1,5–3 1,5–3 3–6 | Накипи почти не образует Образует накипь. Необходимо не реже 2 раз в год удалять накипь |
| Грунто-вая | Родниковая, колодезная, артезианская | Жесткая и очень жесткая | 6–12 и более | Быстро откладывается значительная накипь. Не рекомендуется приме-нять воду без предвари-тельного умягчения |
Общая жесткость воды является суммой карбонатной (временной) и некарбонатной (главным образом, сульфатной) жесткости. Единица жесткости – 1 мг-экв/л солей, что соответствует 20,04 мг иона кальция или 12,16 мг иона магния в 1 литре воды. Жесткость воды ориентировочно может быть определена без специального оборудования по пенообразованию при намыливании рук мылом: в мягкой воде пена устойчивая, а в жесткой воде пена быстро гаснет и на руках остается сальный осадок.
Как уже отмечалось, тысячи миль, необходимых для защиты металла, являются важным компромиссом для этого более длительного срока службы. Когда имеется низкий уровень охлаждающей жидкости в проходах хладагента, открытые чугунные ржавчины. По-видимому, эта ржавчина смывается позже текучей охлаждающей жидкостью и осаждается в теплообменниках. В результате она создает проблемы с порошком ржавчины, которые были настолько широко распространены Почему уровень охлаждающей жидкости в этих двигателях падает?
Срок службы ОЖ
Первоначальный дизайн крышки радиатора был обвинен в некоторых проблемах, но, вероятно, существует ряд причин, в том числе игнорирование владельца и нормальное просачивание. Тем не менее, проблема с порошком ржавчины не является проблемой, которая наблюдалась с ранее использовавшейся обычной американской охлаждающей жидкостью.
Для предупреждения образования накипи в систему охлаждения вводят антинакипины или перед заливкой умягчают воду (таблица 3.2). Если накипь все-таки образовалась, ее следует удалять следующими составами:
Раствор 0,6 кг технической молочной кислоты в 10 л/воды;
Раствор смеси фосфорной кислоты (1 кг) и хромового ангидрида (0,5 кг в 10 л воды).
Почему тосол, почему антифриз?
Или есть какая-то другая проблема? Эксперты все еще работают над этим. Силикаты связаны с песком, и есть вопросы относительно их влияния на уплотнения водяного насоса. Некоторые старые тесты, казалось, предполагали, что они вредны, но не было никаких убедительных доказательств, подтверждающих эту позицию на поздних моделях с авторитетными брендами хладагента. Фактически, сегодняшние карбидные уплотнения примерно так же прочны, как вы можете получить, а силикаты, которые остаются в растворе, нигде не создают проблем.
Время обработки 0,5–1 ч.
Перед обработкой необходимо удалить термостат, залить состав в систему охлаждения. По истечении рекомендуемого срока запустить двигатель и дать поработать 15–20 мин, после чего удалить состав и систему два-три раза промыть водой. Последнюю промывку лучше сделать горячим раствором хромпика (0,5–1 %) для создания антикоррозионной защитной пленки на поверхности системы охлаждения.
В реальных оценках нет никаких доказательств какой-либо проблемы, поскольку ингибиторы силиката были успешно используется в течение многих десятилетий во всех автомобилях. В тех случаях, когда возникает проблема ухудшения уплотнения, он был отнесен к основному песку, поскольку он не смог правильно очистить блоки двигателя.
Силикаты защищают очень быстро, поэтому, если есть некоторая механическая прочность в силикатной защите, она очень быстро формируется. Это означает, что, когда хладагент проходит через насос, образуются пузырьки, которые затем разрушаются взрывчатой силой, рябины внутренних частей насоса. Этот рябинг - это эрозия, обнаруженные знаки, незащищенный металл. Если ингибиторы работают быстро, повреждение прекращается после незначительной коррозии. Если они работают медленно, рябчатые области разъедаются в течение более длительного периода.
Таблица 3.2 – Способы предупреждения образования накипи
| Операция | Реактивы и их действие | Порядок применения |
| Введение антина-кипинов | Хромпик К 2 Сr 2 О 7 или нитрат аммония NН 4 NО 3 переводит соли накипи в растворимое состояние | Готовят концентрат: 100 г реактива на 1 л воды. На 1 л среднежесткой воды берут 30–50 мл концентрата, для жесткой 100–130 мл. При помутнении воды в системе охлаждения воду меняют |
| Умягче-ние воды | Гексамет (NаРО 3) 6 удер-живает соли накипи во взвешенном состоянии | Добавляют в среднежесткую воду 0,2, а в жесткую – 0,3 г/л. Периодически удаляют отстой через краники |
| Перегонка | Все растворимые соли ос-таются в перегонном кубе | Получают воду без солей жесткости (дистиллированную) |
| Кипячение | Соли карбонатной и час-тично сульфатной жест-кости выпадают в осадок | Воду кипятят 20–30 мин, отстаивают и фильтруют от осадка |
| Обработка химичес-кими реа-гентами | Кальцинированная сода Nа 2 СО 3 – 53 мг/л на одну единицу жесткости | Теплую воду перемешивают с реактивом 20–30 мин, отстаивают и фильтруют от осадка |
При определенных условиях эксплуатации автомобилей: высокой температуре окружающего воздуха, буксировке прицепа, движении по бездорожью на пониженных передачах и т. д. – охлаждающая жидкость может нагреться до температуры кипения. Эффективность охлаждения в этом случае резко падает, двигатель перегревается, возможен выход его из строя. Для устранения этого необходимо применять охлаждающую жидкость с повышенной температурой кипения и герметизировать систему охлаждения.
Американские традиционные зеленые хладагенты используют дозы как силикатов, так и фосфатов. Фосфаты также быстро защищают алюминий, но вызывают беспокойство в жесткой воде. Европейские хладагенты также не содержат фосфатов, но содержат силикаты и другие ингибиторы. Они были использованы в течение длительного времени, и хотя они являются обычными формулами, сегодня есть расширенные версии, как описано в разделе «Другие охлаждающие жидкости с расширенным сроком службы».
Японские обычные хладагенты не содержат силикатов, но они содержат фосфаты для быстрой защиты, а также другие ингибиторы. Мы не можем сказать вам, как этот спор будет играть, но вам нужно сделать выбор, когда придет время для изменения. Это сбивает с толку, особенно когда вы видите «не использовать оранжевую» этикетку на кувшин хладагента, и в кувшине есть оранжевая охлаждающая жидкость. Как и обычные охлаждающие жидкости в Европе, это низкосиликатная, безфосфатная формула, предназначенная для прохождения европейских испытаний жесткой воды.
Системы охлаждения современных двигателей герметичны, и жидкость в них находится под небольшим давлением, обычно около 0,05 МПа, которое поддерживается клапаном в пробке радиатора. В новых моделях автомобилей давление в системе охлаждения еще выше (0,12 МПа) и поддерживается клапаном в расширительном бачке. При давлении 0,05 МПа вода кипит при 112 ºС, а при 0,12 МПа – при 124 ºС.
Мы говорили, что поддержание уровня охлаждающей жидкости было более важным, чем какой тип охлаждающей жидкости использовать. Но есть новые свидетельства того, что мы были слишком кавалером в этом отношении. Конечно, для небольших пополнений или в чрезвычайной ситуации не имеет значения, что у вас есть. Однако возможны проблемы с экстремальными смесями. Остающийся ингибитор может атаковать алюминий, если силикаты истощаются.
Оригинальные охлаждающие жидкости оборудования проверяются на запасные части завода. Одной из проблем, которые могут возникнуть, является использование вторичного радиатора замены или нагревательного сердечника из медной меди со свинцовым припоем. В предыдущих статьях мы отметили, что на сегодняшний день в упаковках ингибиторов хладагента содержится небольшое количество медно-латунной защиты, но может обеспечить небольшую защиту, если радиатор изготовлен с помощью свинцового припоя.
Все эти недостатки обусловливают необходимость введения в воду соответствующих добавок для обеспечения устойчивой работы охлаждающей системы.
В настоящее время в системах охлаждения широко применяют низкозамерзающие охлаждающие жидкости – антифризы , являющиеся смесью этиленгликоля (двухатомного технического спирта, кипящего при 197 ºС и кристаллизующегося при температуре –11,5 ºС) с дистиллированной водой. Данная смесь в зависимости от взаимной концентрации компонентов имеет температуру замерзания от 0 до –75 ºС.
Если вам нужно заменить радиатор или сердечник нагревателя, используйте алюминий. Или, если это более старый автомобиль и владелец хочет самый дешевый радиатор, вы можете приобрести паяный медно-латунный блок. Обычная американская охлаждающая жидкость должна обеспечивать лучшую защиту от коррозии припоя, что может привести к ограничению радиаторной трубки и утечки. Но никакая охлаждающая жидкость не обеспечивает идеальную защиту.
Два наименования охлаждающей жидкости
Если вы замените алюминиевые детали на двигателе, например водяной насос или даже новую головку цилиндров, помните, что прокладки охлаждающей жидкости не защищены. В этих случаях вы должны выполнить полный обмен охлаждающей жидкости. Полный выбор сервисов системы охлаждения.
В отличие от воды при замерзании антифризы не расширяются и не образуют твердой сплошной массы. Образуется рыхлая масса кристаллов воды в среде этиленгликоля. Обычно такая масса не приводит к размораживанию блока и не препятствует запуску двигателя. Антифриз после пуска двигателя довольно быстро переходит в жидкое состояние. Однако прогрев отопителя салона затрудняется, поэтому необходимо поддерживать такую концентрацию антифриза, чтобы он не замерзал до температуры порядка –40 ºС.
Скорее всего, вы будете стандартизированы на двух хладагентах, чтобы охватить большинство ситуаций. Лучшим подходом было бы иметь все три хладагента. приходит к тому, что использовать, и когда здесь рекомендуются или предлагаются стратегии. Разумеется, у транспортного средства, вероятно, будет отсутствовать гарантия к моменту его получения и принять решение. Здесь также нет проблем. Однако, если ваша вторая охлаждающая жидкость является обычным американцем, это нормально. Рекомендуемый интервал обслуживания короче, но если уровень охлаждающей жидкости поддерживается, а автолюбитель не является водителем с большим пробегом, он может работать дольше двух лет.
Антифризам также присущи некоторые недостатки. Так, их теплопроводность и теплоемкость ниже, чем у воды, что несколько снижает эффективность систем охлаждения. При нагреве антифризы увеличивают объем, из-за чего в системе охлаждения устанавливается расширительный бачок, а чтобы предотвратить выброс смеси, ее не доливают в систему охлаждения на 6–8 % от общего объема. Этиленгликоль коррозионно агрессивен по отношению к металлам, поэтому в антифризы при изготовлении добавляют антикоррозионные присадки: декстрин – углевод типа крахмала (1 г на литр), предохраняющий от разрушения свинцово-оловянистый припой, алюминий и медь, и динатрий фосфат (2,5–3,5 г на литр), защищающий черные металлы, медь и латунь. Иногда в простые антифризы вводят молибденовый натрий (7,5–8 г на литр), предотвращающий коррозию цинковых и хромовых покрытий на деталях системы охлаждения. При этом в обозначении антифриза присутствует буква М. Для гашения пены добавляют также специальные противопенные присадки. Общее содержание присадок составляет 3–5 %.
Температура кипения антифриза достаточно высока и колеблется в пределах 120–132 ºС (таблица 3.3). Поэтому в герметичной системе охлаждения современного автомобиля при нормальных условиях эксплуатации (без перегрева двигателя) потери антифриза происходят преимущественно из-за утечек (микрощели в радиаторе, ослабленное крепление хомутов на шлангах и др. неисправности). Восполнять уровень антифриза в системе охлаждения водой, т. е. менять концентрацию этиленгликоля в смеси нежелательно, так как это, кроме снижения температуры замерзания, может привести к разрушению деталей и узлов двигателя и системы охлаждения.
Таблица 3.3 – Характеристика водно-этиленгликолевой охлаждающей жидкости
В таблице 3.4 приведены основные характеристики антифризов, выпускаемых в нашей стране. Старые антифризы по ГОСТ 159–52 не полностью отвечали требованиям, предъявляемым современными автомобилями (по антикоррозионным свойствам, агрессивности к резине и др.), и это потребовало создания нового поколения антифризов, которые известны под названием ""Тосол"" и ""Лена"". Все жидкости регламентируются ГОСТ 28084–89 и техническими условиями.
Наиболее широко на автомобилях применяется антифриз Тосол А-40 (с 1985 г. – Тосол А-40М). Так как легковые автомобили редко эксплуатируются при температуре ниже –40 ºС, Тосол А-65 используется мало.
Концентраты в качестве рабочих жидкостей не применяются и предназначены для получения товарных жидкостей марок 65 и 40 путем разбавления их водой.
Установлено, что срок службы Тосол А-40 – два года, а срок службы Тосол А-40М может быть увеличен до трех лет. Как правило, до трех лет эксплуатации автомобилей, или 60 тыс. км пробега, в системе охлаждения нет очагов коррозии. При более длительных сроках эксплуатации на некоторых деталях системы охлаждения начинают появляться очаги коррозии, в первую очередь на крыльчатке водяного насоса, т. е. на чугуне.
Корродируют также детали из алюминия, припой в радиаторе, латунные трубки радиатора и корпус термостата, а вызвано это тем, что антифриз в процессе эксплуатации изменяет свои характеристики: снижается запас щелочности, увеличивается склонность к пенообразованию, возрастает агрессивность к резине и увеличивается способность вызывать коррозию металлов. Интенсивность изменения характеристик антифриза зависит от средней рабочей температуры в двигателе. В южных районах, где эти температуры обычно более высокие, антифриз стареет интенсивнее. В северных же районах страны антифриз может служить и более 3 лет.
Трехлетний срок службы Тосол А-40М гарантируется только при поддержании в течение этого времени требуемой плотности антифриза – не менее 1075 кг/м 3 . Если плотность ниже, добавляют концентраты Тосол АМ в соответствии с таблицей 3.5. Добавление более 1 л свежего концентрата увеличивает срок службы антифриза примерно на год.
Охлаждающая жидкость Лена-40 по своим свойствам близка к Тосолу А-40М, но меньше корродирует чугунные и алюминиевые детали.
Поскольку антифризы различаются по рецептуре, смешивать разные марки между собой не следует.
Необходимо также следить за тем, чтобы в этиленгликолевые жидкости не попадали бензин и другие нефтепродукты, так как это вызывает вспенивание и выброс жидкости через пробку радиатора.
Этиленгликоль – сильный пищевой яд, поэтому после контакта с ним необходимо тщательно вымыть руки с мылом (попавшая внутрь жидкость вызывает тяжелые поражения почек и нервной системы).
Таблица 3.4 – Основные показатели антифризов
| Показатель | Тосолы (ТУ 6-02-751–86) | Лена (ТУ 113-07-02–88) | ||||
| АМ | А-40М | А-65М | ОЖ-К | ОЖ-40 | ОЖ-65 | |
| Внешний вид | Голубая жидкость | Красная жидкость | Желто-зеленая жидкость | |||
| 1120–1140 | 1075–1085 | 1085– | 1120–1150 | 1075–1085 | 1085– | |
| –35 * | –40 | –65 | –35 * | –40 | –65 | |
| Вспениваемость: объем пены, см 3 , не более | ||||||
| Устойчивость пены, с, не более | ||||||
| Резерв щелочности, см 3 , не выше | ||||||
| Коррозионные потери металлов при испытаниях на пластине, мг/см 2 , не более: меди припоя алюминия чугуна | ||||||
| – – – | 1,9 4,3 56,5 | 2,5 6,2 96,3 | – – – | 1,9 4,3 | 2,5 6,2 | |
| 6–7 | 3–3,5 | 3,5–4 | 3–3,5 | 3,5–4 | ||
| * Температура кристаллизации указана для концентрата, разбавленного дистиллированной водой в соотношении 1:1. |
Продолжение таблицы 3.4
| Показатель | ОЖ-25 ПГ (ТУ 6-01-17-30–85) | Антифризы (ГОСТ 159–52) | ||
| Концентрат | ||||
| Внешний вид | Желто-зеленая жидкость | Светло-желтая слегка мутная жидкость | Оранжевая слегка мутная жидкость | |
| Плотность при 20 ºС, кг/м 3 , не более | 1040–1055 | 1110–1116 | 1067–1072 | 1085–1090 |
| Температура замер-зания, ºС, не выше | –25 | –11,5 | –40 | –65 |
| Температура кипения, ºС, не ниже | – | |||
| Вязкость кинема-тическая, мм 2 /с, при температуре: 50 ºС 20 ºС –30 ºС | 1,6 4,2 | – – – | 1,9 4,4 | 2,2 5,2 |
| Состав, %: этиленгликоль вода присадки (сверх 100 %) | 6–8 | 3,5–4,5 | 4–4,5 |
Таблица 3.5 – Способы восстановления оптимальной плотности антифриза
| Плотность при 20 ºС, г/см 3 | Массовая доля тосола, % | Плотность при 20 ºС, г/см 3 | Массовая доля тосола, % | Количество добавляемого концентрата, л | |
| 1,054 | 3,3 | 1,067 | 2,15 | ||
| 1,055 | 3,12 | 1,068 | |||
| 1,057 | 1,071 | 1,7 | |||
| 1,059 | 2,9 | 1,074 | 1,4 | ||
| 1,06 | 2,79 | 1,076 | |||
| 1,061 | 2,66 | 1,078 | 0,64 | ||
| 1,062 | 2,54 | 1,081 | 0,25 | ||
| 1,064 | 2,41 | 1,082 | |||
| 1,065 | 2,28 | ||||
| Примечание – Перед добавлением концентрата в систему охлаждения из нее следует слить такое же количество старого антифриза. |
Зарубежные производители («Addinol Froostox», «Antifreeze», «Afrostin») выпускают низкозамерзающие жидкости, близкие по составу к «Тосолу» и «Лене», но более долговечные (до трех лет). Это достигается за счет того, что для приготовления антифризов используют водные растворы спиртов, гликолей, глицерина и некоторых неорганических солей с введением комплекса присадок:
Замедлители коррозии – силикаты, нитраты, нитриты, соединения молибдена, производные бензотиазола;
Буферы – бораты;
Антипенные присадки – силиконы.
Состав охлаждающих жидкостей можно определить по плотности с помощью ареометра либо гидрометра, у которого имеется сдвоенная шкала, показывающая содержание этиленгликоля в процентах и температуру кристаллизации.
Влияние концентрации этиленгликоля в жидкости на ее плотность и температуру замерзания показано в таблице 3.6.
Таблица 3.6 – Характеристики низкозамерзающих охлаждающих жидкостей
| Плотность смеси, г/см 3 | Температура замерзания, ºС | Концентрация этиленгликоля, % | Плотность смеси, г/см 3 | Температура замерзания, ºС | |
| 26,4 | 1,034 | –10 | 65,3 | 1,0855 | –65 |
| 27,2 | 1,0376 | –12 | 65,6 | 1,086 | –66 |
| 29,6 | 1,041 | –14 | 1,0863 | –67 | |
| 1,0443 | –16 | 66,3 | 1,0866 | –68 | |
| 34,2 | 1,048 | –18 | 68,5 | 1,0888 | –66 |
| 36,4 | 1,0506 | –20 | 69,6 | 1,09 | –64 |
| 38,4 | 1,0553 | –22 | 70,8 | 1,091 | –62 |
| 40,4 | 1,056 | –24 | 72,1 | 1,0923 | –60 |
| 42,2 | 1,0586 | –26 | 73,3 | 1,0937 | –58 |
| 1,0606 | –28 | 74,5 | 1,0947 | –56 | |
| 45,6 | 1,0627 | –30 | 75,8 | 1,096 | –54 |
| 1,0643 | –32 | 1,0973 | –52 | ||
| 48,2 | 1,0663 | –34 | 78,4 | 1,0983 | –50 |
| 49,6 | 1,068 | –36 | 79,6 | 1,0997 | –48 |
| 1,0696 | –38 | 81,2 | 1,1007 | –46 | |
| 52,6 | 1,0713 | –40 | 82,5 | 1,1023 | –44 |
| 53,6 | 1,0726 | –42 | 83,9 | 1,1033 | –42 |
| 54,6 | 1,074 | –44 | 85,4 | 1,1043 | –40 |
| 55,6 | 1,0753 | –46 | 86,9 | 1,1054 | –38 |
| 56,8 | 1,0766 | –48 | 88,4 | 1,1066 | –36 |
| 1,078 | –50 | 1,1077 | –35 | ||
| 59,1 | 1,079 | –52 | 91,5 | 1,1087 | –34 |
| 60,2 | 1,0803 | –54 | 1,1096 | –33 | |
| 61,2 | 1,0813 | –56 | 94,4 | 1,1103 | –32 |
| 62,2 | 1,0823 | –58 | 1,1105 | –28 | |
| 63,1 | 1,0833 | –60 | 95,5 | 1,1107 | –27 |
| 1,0843 | –62 | 96,5 | 1,111 | –24 | |
| 64,8 | 1,085 | –64 | 1,1116 | –22 |
Все значения данной таблицы приведены к 20 ºС, поэтому если наблюдается отклонение от данной температуры, то измеренную плотность приводят к +20 ºС, используя формулу
ρ 20 = ρ t + γ(t – 20),
где ρ 20 – плотность антифриза, приведенная к +20 ºС, г/см 3 ;
ρ t – плотность антифриза при температуре измерения, г/см 3 ;
γ – температурная поправка плотности этиленгликоля, г/см 3 ·ºС;
γ = 0,000525 г/см 3 ·ºС;
t – температура антифриза в момент измерения, ºС.
Плотность жидкости в процессе эксплуатации автомобиля колеблется как в большую, так и меньшую сторону, поэтому жидкость необходимо корректировать путем добавления этиленгликоля (Х э) либо дистиллированной воды (Х в), используя формулы:
Х э = (В пр – В н) V / В н;
Х в = (Э пр – Э н) V / Э н,
где В пр – содержание воды в проверяемом антифризе, %;
V – объем смеси, подвергаемой проверке, л .
Тормозные жидкости
Тормозные жидкости служат для передачи энергии к исполнительным механизмам в гидроприводе тормозной системы автомобилей.
Рабочее давление в гидроприводе тормозов достигает 10 МПа и более. Развиваемое давление передается на поршни колесных цилиндров, которые прижимают тормозные накладки к тормозным дискам или барабанам. Во время торможения кинетическая энергия при трении превращается в тепловую. При этом освобождается большое количество теплоты, которое зависит от массы и скорости автомобиля. При экстренных торможениях автомобиля температура тормозных колодок может достигать 600 ºС, а тормозная жидкость – нагреваться до 150 ºС и выше. Высокие температуры в тормозах и гигроскопичность жидкости приводят к ее обводнению и преждевременному старению. В этих условиях жидкость может отрицательно влиять на резиновые манжетные уплотнения тормозных цилиндров, вызывать коррозию металлических деталей. Но наибольшую опасность для работы тормозов представляет температура: когда тормозная жидкость достигнет точки кипения, в ней могут образоваться паровые пробки. При этом тормозной привод становится податливым (педаль проваливается) и эффективность работы тормозов резко снижается, что имеет особое значение для дисковых тормозных механизмов и скоростных автомобилей.
Основной недостаток используемых в настоящее время тормозных жидкостей – гигроскопичность. Установлено, что за год жидкость в тормозной системе впитывает 2–3 % воды, в результате чего температура кипения снижается на 30–50 °С. Поэтому автомобильные фирмы рекомендуют обязательно менять тормозную жидкость раз в два года.
Надежная работа тормозной системы – необходимое условие безопасной эксплуатации автомобиля, а тормозная жидкость как ее функциональный элемент должна отвечать ряду технических требований. Важнейшие из них рассмотрены ниже.
Основные свойства
Температура кипения. Это важнейший показатель, характеризующий предельно допустимую рабочую температуру гидропривода тормозов. Температура кипения в процессе эксплуатации снижается из-за высокой гигроскопичности, поэтому наряду с температурой кипения ""сухой"" тормозной жидкости определяют температуру кипения ""увлажненной"" жидкости, содержащей 3,5 % воды.
Температура кипения ""увлажненной"" жидкости косвенно характеризует температуру, при которой жидкость будет ""закипать"" через 1,5–2 года ее работы в гидроприводе тормозов автомобиля. Для надежной работы тормозов необходимо, чтобы она была выше рабочей температуры жидкости в тормозной системе.
Из опыта эксплуатации следует, что температура жидкости в гидроприводе тормозов грузовых автомобилей обычно не превышает 100 ºС. В условиях интенсивного торможения температура может достигать 120 ºС и более.
В легковых автомобилях с дисковыми тормозами температура жидкости при движении:
По магистральным автострадам – до 60–70 ºС;
В городских условиях – до 80–100 ºС;
При высоких скоростях движения, температурах воздуха и при интенсивных торможениях – до 150 ºС;
В некоторых случаях (спецмашины, спортивные автомобили и т. д.) температура жидкости может превышать указанные значения.
Следует отметить, что начало образования паровой фазы тормозных жидкостей при нагреве, а следовательно, и паровых пробок в гидроприводе тормозов происходит при температуре на 20–25 ºС ниже температуры кипения жидкости. Это обстоятельство принимается во внимание при установлении показателей качества тормозных жидкостей.
Согласно требованиям международных стандартов температура кипения ""сухой"" и ""увлажненной"" тормозной жидкости должна иметь значения соответственно не менее 205 и 140 ºС для автомобилей при обычных условиях их эксплуатации и не менее 230 и 155 ºС – для автомобилей, эксплуатирующихся на режимах с повышенными скоростями или с частыми и интенсивными торможениями. Следует иметь в виду, что на автомобиле, остановившемся после интенсивных торможений, температура жидкости может некоторое время повышаться за счет теплоты тормозных колодок из-за прекращения их охлаждения встречным потоком воздуха.
Вязкостно-температурные свойства и стабильность. Процесс торможения обычно длится несколько секунд, а в экстренных условиях – доли секунды. Поэтому необходимо, чтобы сила, прилагаемая водителем к педали тормоза, с помощью рабочей жидкости быстро передавалась на колесные тормоза. Это условие обеспечивается текучестью жидкости и определяется максимально допустимой вязкостью при температуре –40 ºС: не более 1500 мм 2 /с для жидкостей общего назначения и не более 1800 мм 2 /с – для высокотемпературных жидкостей. Жидкости для севера должны иметь вязкость не более 1500 мм 2 /с при –55 ºС.
Наиболее чувствительны к изменению вязкости жидкости тормозные механизмы, оснащенные антиблокировочной системой тормозов (АБС), и тормоза автомобилей с автоматической трансмиссией.
Таким образом, тормозные жидкости в интервале рабочих температур от –50 до 150 ºС должны сохранять исходные показатели, т. е. противостоять окислению и расслаиванию при хранении и применении, образованию осадков и отложений на деталях гидропривода тормозов.
Антикоррозионные свойства. В гидроприводе тормозов детали из различных металлов соединяются между собой, что создает условия для протекания электрохимической коррозии. Для предотвращения коррозии жидкости должны содержать ингибиторы, защищающие сталь, чугун, белую жесть, алюминий, латунь, медь от коррозии.
Эффективность ингибиторов коррозии оценивается по изменению массы и состоянию поверхности пластин из указанных металлов после их выдерживания в тормозной жидкости, содержащей 3,5 % воды, в течение 120 ч при 100 ºС.
Совместимость с резиновыми материалами. Для обеспечения герметичности гидросистемы на поршни и цилиндры ставят резиновые уплотнительные манжеты. Необходимое уплотнение обеспечивается, когда под воздействием тормозной жидкости манжеты несколько набухают и их уплотнительные кромки плотно прилегают к стенкам цилиндра. При этом недопустимо как слишком сильное набухание манжет, так как может произойти их разрушение при перемещении поршней, так и усадка манжет, чтобы не допустить утечки жидкости из системы. Испытание на набухание резины осуществляется при выдерживании манжет или образцов резины в жидкости при 70 и 120 ºС. Затем определяется изменение объема, твердости и диаметра манжет.
Смазывающие свойства. Влияние жидкости на износ рабочих поверхностей тормозных поршней, цилиндров, манжетных уплотнений определяется ее смазывающими свойствами, которые проверяются при стендовых испытаниях, имитирующих работу гидропривода тормозов в тяжелых условиях эксплуатации.