Охлаждающие жидкости

Антифриз (охлаждающая жидкость) - один из важнейших элементов, который обеспечивает бесперебойную работу двигателя. Согласно статистике - до 22% поломок мотора прямо, или до 40% опосредованно, связаны с проблемами охлаждения. Последствия же таких поломок влекут за собой очень дорогостоящий ремонт силового агрегата.

Перед началом изложения обширной теории, в первых же строках ответим на самый популярный вопрос:

Что использовать на долив?

Это наиболее частый вопросов, которые задают по теме антифризов. Подытожить его можно примерно так: «Что долить в систему охлаждения, когда уровень антифриза в расширительном бачке опустился ниже отметки Min?». Очевидно, что лучше всего долить такого же антифриза, что уже был залит в автомобиле. Но что делать, если в продаже нет этого антифриза или владелец вообще не знает названия антифриза, залитого в автомобиль? Напомним, что выбирать на долив антифриз по признаку цвета совершенно неправильно. Антифризы одинакового цвета могут быть абсолютно разными и не допускающими смешивания. Напротив, один и тот же по составу антифриз может быть окрашен в разные цвета и продаваться под разными названиями (ребрендами) — см. «Миф о цвете антифриза».

Если речь идет о доливе небольшого объема, 100–200 мл, то можно долить дистиллированной или просто фильтрованной воды. Это будет лучше, чем смешивать разные антифризы. Однако данное утверждение нуждается в аргументации, приведем ее.

Аргумент 1. Доливка воды не ухудшит качества антифриза, в то время как смесь разных, даже очень хороших, антифризов будет для автомобиля хуже, чем «чистый» (несмешанный) антифриз. Разумеется, речь идет о качественных антифризах, получивших допуски на применение от автомобильных компаний, а не о подделках и суррогатах, которые вредны сами по себе. В рецептуре антифриза главную роль играет соотношение (баланс) присадок, дающее оптимальный (синергетический) антикоррозионный эффект. Нарушение баланса присадок в результате смешивания ухудшит или вообще сведет на нет антикоррозионные свойства антифриза.

Аргумент 2. Доливка воды не повысит, а лишь восстановит температуру замерзания антифриза. Дело в том, что уменьшение уровня антифриза в герметичной системе охлаждения происходит преимущественно за счет испарения воды. Клапан на крышке расширительного бачка срабатывает при возникновении избыточного давления и выпускает пары воды. Другие компоненты антифриза — этиленгликоль и присадки испаряются значительно медленнее. Таким образом, при доливе воды мы фактически замещаем воду, испарившуюся из антифриза.

Если данные аргументы показались неубедительными или доливать предстоит более 200 мл, то используйте антифриз такого же типа, что уже был залит в автомобиле, желательно имеющий допуск от производителя вашего автомобиля. В карбоксилатный антифриз следует доливать карбоксилатный, в гибридный — гибридный, в Lobrid — Lobrid, в традиционный — традиционный. Смешивать антифризы разных типов запрещается — такого принципа придерживаются ведущие автомобильные компании. Цвет антифриза, напоминаем, не имеет никакого значения, так как это всего лишь краситель. Перечень антифризов, сгруппированных по типам, приведен в разделе «Что использовать на замену?».

В случае утечки антифриза, когда доливать надо много, более 30% всего объема, лучше заменить антифриз целиком.

А тво теперь - теория.

Большинство автовладельцев «имели счастье» хоть раз да наблюдать, как стрелочка-указатель температуры на приборной панели покидает привычное место в середине шкалы и стремится занять свое место в крайне опасной красной зоне. Перегрев двигателя, закипание охлаждающей жидкости... и машина прочно занимает место на обочине. Или того хуже - встает в левом ряду, создавая дополнительное препятствие в и без того затрудненном движении мегаполиса. Случаен ли такой исход, или мы сами спланировали его неправильным или несвоевременным обслуживанием автомобиля? Мысленно «отмотаем пленку» на полгода назад и попробуем разобраться. Основные детали современного двигателя - кривошипно-шатунный механизм, поршни, цилиндры - изготовлены из разнородных материалов и при нагреве расширяются по-разному. Поэтому все тепловые зазоры двигателя рассчитаны на работу в узком интервале температур. Система охлаждения поддерживает эту рабочую температуру при различных режимах работы двигателя и нагрузках.

Всем известно, что температура кипения воды или антифриза при атмосферном давлении - около 100°С. При повышении давления температура кипения охлаждающей жидкости будет повышаться. В системе охлаждения двигателя создается давление порядка 0,9-1,2 атм. При таком давлении антифриз будет закипать, соответственно, уже при температуре 115-125°С.

Основное назначение антифриза - это отвод тепла от деталей двигателя. Кроме того он должен защищать систему охлаждения от коррозии, не допускать кавитации (схлопывания пузырьков пара, образующихся при работе водяного насоса), не замерзать при низких температурах и не кипеть при высоких.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Охлаждающая жидкость выполняет основную функцию в работе автомобиля — охлаждение двигателя, и дополнительную функцию — обогрев салона. Она отводит примерно одну треть тепла, выделяемого в двигателе при сгорании топлива. Эффективность, надежность и долговечность работы системы охлаждения во многом зависят от качества охлаждающей жидкости.

Работы двигателя без охлаждающей жидкости даже в течение нескольких минут достаточно, чтобы заклинило поршень и появились трещины в головке цилиндров из - за перегрева. В настоящее время чаще всего смазывающие охлаждающие жидкости состоят из смеси этиленгликоля (в редких случаях из пропилен-гликоля), воды и пакета присадок - ингибиторов коррозии. Именно технологией производства присадок и различаются охлаждающие жидкости разных производителей.

Существует масса комбинаций и цветов антифриза, что может легко ввести автомобилиста в заблуждение. Однако систематизация вполне возможна. В зависимости от пакета присадок антифризы для легковых автомобилей можно разделить на несколько групп и подгрупп.

1. НЕОРГАНИЧЕСКИЕ
(гибридные первого поколения) часто называемые силикатными, так как содержат силикаты: могут быть зеленого, сине-зеленого или желтого цвета. Зеленые и сине-зеленые - одни из первых, появившихся на свет и прошедших весь процесс эволюции.
Силикатные антифризы можно условно разделить на 2 подгруппы:
а) североамериканского типа и б) европейского типа.
В североамериканских антифризах присутствуют фосфаты, в то время как в европейских их применение запрещено. Европейские также не содержат аминов, а некоторые еще и нитритов. В североамериканских также существует небольшая подгруппа так называемых Low Silicate Formula, т.е. антифризов с пониженным содержанием силикатов. Стоит отметить, что у большинства современных антифризов, произведенных в Европе, содержание силикатов снизилось, и они могут рассматриваться как аналог американских Low Silicate Formula. На этикетке антифризов силикатного типа можно увидеть маркировку G11 или G48.

2. ОРГАНИЧЕСКИЕ
использует карбоксилатны (органические кислоты) в качестве основного ингибитора коррозии. Они тоже бывают разными, и по составу и по цвету:
а) G12, G12+ и G30 (VW), G33 (PSA) и G34 (GM) окрашиваются в оранжевый, красный или розовый цвет. По составу они практически идентичны, а также идентичны антифризам Texaco Havoline Extended Life, DexCool и Shell ELC. Главной особенностью является то, что все они содержат в основном два типа карбоксилатных кислот (может быть и больше), но не содержат силикатов, фосфатов, боратов, нитратов, аминов и нитритов.
б) Honda Genuine Coolant Type 2 (синий) и Toyota Long Life Coolant (красный) содержат один тип карбоксилатных кислот и фосфаты. Другой тип карбоксилатных кислот не используется по причине негативного воздействия на некоторые прокладки двигателя.
Необходимо упомянуть, что до 2000-2001 года Honda и Toyota предлагали другой тип антифриза, в котором отсутствовали силикаты, но при этом было избыточное количество фосфатов.

3. ЛОБРИДНЫЕ (G40): в них используется один тип карбоксилатных кислот (тот же, что и в Honda Type 2 или Toyota LFC) и небольшое количество силикатов. Несмотря на то, что данный тип антифриза не содержит фосфатов, на самом деле они присутствуют, только в совсем незначительном количестве. Цвета разные: желтый (оригинальный цвет антифриза Valvoline Zerex G05 Long Life Coolant), а также зеленый и оранжевый.
Здесь много нюансов: все зависит от того, каким автопроизводителем используется, модели автомобиля и даже от заливки: конвейер или сервис. Все три группы содержат также некоторые другие ингибиторы коррозии и присадки.

В качестве сильных и слабых сторон можно отметить следующее.
Силикаты: действуют очень быстро и в случае эрозии или коррозии быстро герметизируют поврежденные места. Их основным недостатком является низкая стабильность и быстрый расход. При выпадении в осадок представляют собой абразив, который может сокращать срок службы уплотнений водяного насоса.

Фосфаты: также как и силикаты эффективно защищают алюминиевые части и, в частности, водяной насос от коррозии, вызываемой кавитацией.

Большинство японских автомобилей имеют меньший объем системы охлаждения, чем европейские или американские автомобили, и для эффективного охлаждения скорость циркуляции антифриза в системе выше. Большинство японских производителей рекомендуют использовать антифризы безсиликатного, но фосфатного типа только лишь по этой причине. В Европе фосфаты не используются, главным образом, по причине часто повышенной жесткости воды, из-за которой фосфаты выпадают в осадок (проблема решается использованием деминерализованной воды). Несмотря на то, что для борьбы с коррозией европейцы используют другие эффективные композиции ингибиторов коррозии, все-таки было бы более целесообразно использовать то, что рекомендуют японские производители для своих двигателей. Карбоксилаты: действуют намного медленнее, но более продолжительное время. Эффективно защищают алюминий и другие металлы, но некоторые типы карбоксилатных антифризов не являются лучшим выбором для систем, в которых используется медно-латунный радиатор.

В качестве основных отрицательных моментов можно было бы отметить следующее:
1) В двигателях, использующих чугун, иногда возникает коррозия из-за низкого уровня антифриза. При этом частички ржавчины могут забивать соты радиатора.
2) Один из ингибиторов коррозии (2-EHA - тот, который не используется в антифризах Honda и Toyota) может вызывать размягчение прокладок и являться причиной течи. Зарегистрировано уже достаточно много подобных случаев у разных производителей.
3) Низкая эффективность некоторых антифризов в защите припоя с высоким содержанием свинца.

«Металлургия» систем охлаждения современных двигателей приблизительно одинаковая у всех производителей, и, если не принимать во внимание «отклонения» типа медно-латунных радиаторов, при этом использующих припой с высоким содержанием свинца, а также размягчение прокладок, то, теоретически, один тип антифриза может быть использован вместо другого. Исследования некоторых OEM на своих двигателях показали, что использование с нуля классического синего (силикатного типа) антифриза вместо рекомендуемого красного (карбоксилатного типа), не имело никаких отрицательных последствий. Более того, исследователи не зафиксировали каких-то преимуществ красного перед синим, за исключением срока службы.

ДОЛИВКА. Общее правило: при потере жидкости по причине испарения рекомендуется доливать воду, а при течи - обязательно антифриз требуемой концентрации (обычно 50:50). В первом случае, особенно если речь идет о силикатном антифризе, рекомендация о доливке воды объясняется тем, что при большом уходе существует вероятность превысить концентрацию, в том числе и силикатов. Поэтому можно рекомендовать концентрацию 20-25 % антифриза 75-80 % воды.

В торговую сеть охлаждающие жидкости поступают обычно в виде концентратов. Неразбавленный концентрат не рекомендуется использовать в системе охлаждения! Крайне опасное заблуждение, что чем меньше воды в концентрате, тем лучше. Этиленгликоль (концентрат антифриза) замерзает при температуре всего -12,7°С. В то же время он обладает совершенно уникальным свойством понижать температуру замерзания водных растворов вплоть до -67°С. Поэтому чистый этиленгликоль замерзнет раньше, чем разбавленный на треть. Антифриз необходимо разбавить в соответствии с таблицей смешивания, которая находится на этикетке. Вода для разбавления должна быть чистой и нежесткой, а лучше - дистиллированной. В крайнем случае, допускается использование водопроводной воды, желательно отфильтрованной

В зависимости от соотношения антифриз/вода можно получать различные температуры замерзания охлаждающей жидкости. Оптимальное соотношение антифриз/вода - 1:1. Температура застывания такой смеси около -40°С. Изменение соотношения за счет увеличения в смеси количества воды приводит к повышению температуры кристаллизации антифриза и несколько ускоряет процессы коррозии деталей. Антифриз, помимо более высокой температуры кипения (около + 110°С) и низкой температуры кристаллизации (от -30°С до -70°С), имеет еще и смазывающие свойства, необходимые для нормальной работы насоса системы охлаждения.

НЕМНОГО ИСТОРИИ

Старейшей охлаждающей жидкостью, ющейся и сегодня, является вода. Вода, благодаря своим теплофизическим свойствам, имеет наивысшие значения коэффициента теплопередачи конвекцией . Недостатками воды с точки зрения использования ее в качестве охлаждающей жидкости является высокая температура кристаллизации (0°С), а также увеличение объема при замерзании, приводящее к повреждению двигателя. Точку замерзания воды в свое время снижали, добавляя одноатомные спирты (метиловый, этиловый, изопропиловый). Однако все они имеют очень низкую температуру кипения (65-82°С) и сильно испаряются, поэтому в настоящее время не используются. Кроме того, у воды низкая температура кипения (от 100°С при нормальном атмосферном давлении и до 110°С при повышенном), и она испаряется из открытых систем при температуре меньше 100°С. Помимо прочего в природной воде растворены соли и минералы. Соли (преимущественно кальция и магния) в совокупности с хлоридами и сульфатами (в меньшей степени) обусловливают жесткость воды. Карбонатная жесткость воды приводит к образованию осадка в форме нетвердых отложений (взвеси) или накипи на металлических поверхностях системы охлаждения.

Количество тепла, рассеиваемого системой охлаждения двигателя, очень значительно. Третья часть тепловой энергии от сгорания топлива должна быть рассеяна посредством охлаждающей жидкости, в то время как пригодная для использования энергия на коленчатом вале двигателя составляет только одну четверть этой тепловой энергии в бензиновом двигателе или одну треть - в дизельном.  Солевые теплоизоляционные накипи снижают теплоотвод от тех частей системы охлаждения, которые особенно нуждаются в этом, что может вызвать серьезные проблемы, например, заклинивание поршня или образование трещин в блоке цилиндров. Кроме того, свободные сульфаты и хлориды приводят к увеличению коррозии металлов системы охлаждения. Но наиболее важные недостатки воды как хладагента заключаются в том, что она превращается в лед при 0°С, кипит при 100°С (при нормальном атмосферном давлении) и испаряется из открытых систем при температуре меньше 100°С.

Накипь – это выпадающие в осадок при нагревании твердые соли, в основном карбонаты и сульфаты кальция. Накипь имеет плохую теплопроводность (примерно в 100 раз ниже, чем у чугуна), поэтому вызывает местный перегрев стенок, ухудшает отвод теплоты от стенок двигателя, кроме того, уменьшает проходное сечение каналов и нарушает тепловой баланс двигателя (при толщине слоя накипи даже 1 мм увеличивается расход топлива на 3,5 %, а мощность двигателя снижается на 5%).

Ужев 20-е годы ХХ века появились первые антифризы. Они были изготовлены на основе глицерина — трехатомного спирта. Смесь воды и глицерина 35:65 имеет температуру замерзания -40°С, температуру кипения 290°С. Проблемой стали высокая вязкость и недостаточная текучесть. Для их решения в состав смеси стали добавлять этанол. Иногда использовали водные растворы метилового, этилового и изопропилового спиртов; 50%-ный раствор метанола замерзает при — 43°С, имеет малую вязкость, однако легко испаряется. Замену этанолу вместе с глицерином нашли в 30-егоды прошлого века — основой антифризов стал этиленгликоль. Этиленгликоль (или моноэтиленгликоль МЭГ) - двухатомный спирт, бесцветная, вязкая, сладковатая на вкус жидкость с плотностью 1,112-1,113 г/смЗ при 20°С и температурой начала кипения около 195°С, а замерзания -12...13°С. Ядовит и может проникать в организм через кожу. Наиболее опасен ,  если его выпить (смертельнаядоза 35 см3). Раствор агрессивен к материалам деталей системы охлаждения (сталь, чугун, алюминий, медь, латунь, припой), поэтому в охлаждающей жидкости добавляют комплекс противокоррозионных (ингибиторов), антивспенивающих и стабилизирующих присадок. Необходимо также учитывать , что качество используемой воды существенно влияет на эффективность присадок, входящих в состав охлаждающей жидкости.

Советские и постсоветские производители охлаждающих жидкостей дают им собственные имена («Тосол», «Лена» и т.п.) и указывают температуру замерзания (ОЖ-40 до -40°С, ОЖ-65 до -65°С). В последнее время отечественные производители стали выпускать охлаждающие жидкости, готовые к применению (уже разбавленные водой), с использованием маркировки «Антифриз». Широкоизвестный продукт «Тосол» – это тоже антифриз, только отечественного производства. «ТОСОЛ» — это аббревиатура названия отдела “Технология органического синтеза” (ТОС) Государственного научно-исследовательского института органической химии и технологии, где он был разработан в 1971 г. Окончание “ОЛ” обозначает в химии принадлежность к группе спиртов. Основа "ТОСОЛа" -гликолевый эфир (моноэтиленгликоль или МЭГ) - прозрачная сладковатая жидкость.

Наибольшее распространение получили низкозамерзающие водные растворы этиленгликоля (чистый этиленгликоль – это маслянистая жидкость, сладковатая на вкус, с температурой кипения +196°С и замерзания - 12,3°С). Количество этиленгликоля в охлаждающей жидкости обычно составляет 52–64%, при этом температура замерзания полученных растворов составляет от -32°С до -70°С. Смесь этиленгликоля с водой характерна тем, что температура её кристаллизации зависит от процентного соотношения этих двух составляющих.

Согласно ГОСТ 28084 рекомендуется для разбавления концентрата ОЖ использовать дистиллированную воду, конденсат или пресную воду общей жесткостью до 6,0 моль/мЗ.
ASTM D 3306 рекомендует для приготовления растворов муниципальную (обработанною) или природную воду с небольшим содержанием минеральных веществ.

Смесь этиленгликоля с водой отличает высокая коррозийная активность к цветным металлам и склонность к пенообразованию. В связи с этим приблизительно с 1939 года при производстве антифризов начинают широко использовать специальные антикоррозионные пакеты для подавления отрицательного воздействия этиленгликоля на цветные металлы. Одной из основных тенденций современного автомобилестроения является использование алюминия в качестве конструкционного материала.

Технология производства охлаждающих низкозамерзающих жидкостей включает в себя стадии смешения основы (спирта), воды, пакета присадок и последующую фасовку. На первой стадии проводится приготовление концентрата из гликоля с применением присадок. После изготовления концентрат проходит многоступенчатую очистку. Далее проводится разбавление концентрата химически очищенной водой в строго определенной пропорции. Затем уже готовый антифриз через фильтры поступает на линию розлива, где упаковывается в полиэтиленовые канистры и ПЭТ-бутылки, а так же заливается в бочки. Для производства качественной охлаждающей жидкости с определенных набором параметров необходим тщательный контроль за дозировкой и качеством смешения компонентов. Особенностью производства охлаждающих жидкостей является тот факт, что этот процесс требует не столько дорогого и сложного оборудования, сколько определенного качества компонентов. Именно от исходного сырья зависит качество продукта.

К автомобильным антифризам предъявляются следующие требования:
1.Высокая теплоемкость и теплопроводность.
2.Низкая температура замерзания (безопасная эксплуатация автомобиля практически при любых отрицательных температурах охлаждающего воздуха).
3.Высокая температура кипения (нормальная работа двигателя в летнее время).
4.Высокая температура воспламенения (обеспечивает безопасность при использовании).
5.Малая вязкость, особенно при низких температурах (высокая затрудняет циркуляцию и снижает теплопередачу).
6.Малая вспениваемость (при большой снижается теплопередача, возможет перегрев двигателя и образование паровых пробок).
7.Низкая коррозионная активность (этот показатель является одним из решающих при оценке качества антифриза).
8.Инертность к резиновым шлангам иуплотнителям.

Общепринятых классификаций (спецификаций) как, например, в области моторных масел  (API, ACEA) не существует. Требования, производителей двигателей достаточно сильно отличаются, и официальные представления моторостроителей нельзя перекрыть одним (для всех типов двигателей) качеством. Недостатка в стандартах (втом числе и национальных, и не только в СССР) на них не было, например:
BS 6580-1992 — Великобритания;
FVV HEFT R 443 — Германия;
AFNOR NF R15-601 — Франция;
CUNA NC956 16 — Италия;
JIS K2234 — Япония.

Кроме «национальных» стандартов, многие изготовители автомобилей применяют свои спецификации, с дополнительными требованиями. Запреты на использование определенных видов ингибиторов сформулированы  в  спецификациях  автопроизводителей  на охлаждающие жидкости вместе с перечнем испытаний, которые должна пройти охлаждающая жидкость для получения допуска к применению (approval).

Так, спецификация Ford WSS-V97B44-D запрещает использование силикатов, фосфатов и боратов, а спецификация Hyundai MS 591-08 запрещает также амины и нитриты, оставляя дорогу только антифризам нового поколения.
В спецификации Toyota TSK2601G антифризы с разными видами ингибиторов разделены на классы, причем к высшему классу (8Аи 8В) с максимальным разрешенным пробегом относятся карбоксилатные антифризы нового поколения.
Международный стандарт на охлаждающие жидкости для грузовиков ASTM D 4985-03 ставит ограничение на количество силикатов 125 ppm, оставляя возможность только для бессиликатных или низкосиликатных (гибридных) технологий. На этот стандарт ссылаются производители двигателей Caterpillar, Cummins. Карбоксилатные антифризы на основе органических кислот могут повреждать некоторые прокладочные материалы. В связи с этим некоторые производители, например, Komatsu и Volvo рекомендуют к использованию в тяжелонагруженных дизельных двигателях антифризы без содержания нитритов.

Так как на европейском авторынке наиболее массовыми были модели концерна Volkswagen, то именно его спецификации и стали с 70-х годов прошлого века на европейском рынке стандартом де-факто. VAG TL 774-C или  G11 на основе этиленгликоля — содержал неорганический пакет присадок и был по своим эксплуатационным свойствам практически полным аналогом советского ТОСОЛа. Окрашивается в сине-зеленый цвет. VW TL 774-D или G12 на основе этиленгликоля — имеет карбоксилатный пакет присадок, окрашивается в красный цвет, категорически не рекомендуется производителем для смешивания с G11. VW TL 774-F или G12 Plus на основе этиленгликоля — имеет усовершенствованный карбоксилатный пакет присадок, окрашивается в фиолетовый цвет и допускает (правда, с частичной потерей антикоррозийных свойств) смешивание и с G11, и с G12. Рекомендован для автомобилей Volkswagen (а также Audi, Skoda, Seat), изготовленных с 2001 года. G13 — те самые, «высокоэкологичные» антифризы на основе глицерина с пакетом органических присадок. Должны быть окрашены в желтый или оранжевый цвета. Рекомендуется широкое применение в двигателях автомобилей Volkswagen производства 2010 года «Разнообразие технических решений» в Европе обеспечивала пакетами присадок и сырьем (по разным оценкам до 90% объема европейского рынка) одна единственная компания — BASF. Ее продукция под брендом Glysantin® имеет одобрения (и поставляется) практически всем европейским автопроизводителям. Именно BASF в сотрудничестве с Volkswagen и разработала продукт G40, определивший спецификацию VW  TL 774-G (G-12 Plus Plus).

Для того, чтобы противостоять BASF в Европе, в 1998 компании Chevron и Total создали совместное предприятие по производству охлаждающих жидкостей для автотранспорта и промышленности — ARTECO (Бельгия), который сотрудничает и с автопроизводителями О.Е.М., и с поставщиками на aftermarket. Благодаря своим именитым создателям ARTECO располагает рецептурами охлаждающих жидкостей самого последнего поколения, обладающих выдающимися характеристиками.

Наиболее авторитетны стандарты Американской ассоциации по испытанию материалов (ASTM), которые регламентируют свойства концентратов и антифризов исходя из их основы (этиленгликоля или пропиленгликоля) и условий эксплуатации. Технические требования к зарубежным концентратам антифризов для легковых автомобилей и легких грузовиков отражены в ASTM D 3306 «Технические условия для охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля для автомобиля с легкими условиями эксплуатации» (ASTM D 4656 – разбавленные, готовые к применению), а для грузовых автомобилей и тяжелой техники - в ASTM D 4985 «Технические условия для охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля с низким содержанием силиката для двигателей с тяжелыми условиями эксплуатации» (ASTM D 5345 – разбавленные, готовые к применению), требующие начального введения дополнительной добавки к охлаждающей жидкости Supplemental Coolant Additive (SCA).

В настоящее время подавляющее число автомобильных антифризов созданы на основе моноэтиленгликолиевых или полигликолиевых составов. Как мы уже знаем, главная проблема водно-гликолевой смеси — высокая коррозийная активность к цветным металлам, для решения которой в их состав вводят пакеты присадок.
Соответственно по составу пакета присадок все они делятся на жидкости, произведенные по одной из технологий:

• традиционной – пакеты присадок на основе солей неорганических кислот: силикатов, нитритов, нитратов, аминов, боратов, фосфатов;
• карбоксилатной (ОАТ) – на основе солей органических кислот, не содержащие нитритов - кроме того в них могут отсутствовать амины и/или фосфаты;
• гибридной - одной из разновидностей карбоксилатной (пакеты присадок на основе солей карбоновых кислот с незначительными добавками силикатов и/или фосфатов).

Именно технологией производства присадок и различаются охлаждающие жидкости разных производителей.

Информация об отсутствии силикатов (free of silicate или silicate free) имеет важное значение при использовании охлаждающей жидкости в двигателях тяжелой техники. При высокой температуре силикаты способны превращаться в гелеобразные отложения, забивающие узкие каналы системы охлаждения. Часто производители двигателей запрещают вводить в антифриз ингибиторы коррозии, содержащие нитриты, нитраты, амины, фосфаты, и оговаривают предельно допустимую концентрацию силикатов, буры и хлоридов. Нитрит-нитраты, взаимодействуя с аминами, образуют токсичные соединения, причем некоторые из них канцерогенные. Ограничение содержания фосфатов, силикатов, боратов уменьшает отложение накипи в системе охлаждения, увеличивает срок службы уплотнений, улучшает защиту от кавитационной коррозии. При использовании карбоксилатных технологий увеличивается срок службы ОЖ, повышается эффективность теплопередачи, улучшается защита алюминия при высоких температурах в современных двигателях, а также экологическая безопасность.

Неорганические антифризы. Исторически первые пакеты присадок для антифризов состояли из неорганических веществ — силикатов, фосфатов, боратов, нитритов, аминов, нитратов и их комбинаций. Данные пакеты в процессе эксплуатации образуют на поверхности системы охлаждения защитныйслой (толщиной порядка 1000 ангстрем), который препятствует воздействию водно-гликолевой смеси. В случае нарушения данного защитного слоя и попытке коррозионного воздействия пакет присадок практически мгновенно срабатывает, восстанавливая целостность защиты. Именно классу неорганических антифризов относился советский ТОСОЛ.
К их основным недостаткам можно отнести:

• небольшой срок службы неорганических ингибиторов (не более 2-х лет)
• неспособность выдерживать высокие (более 105°С) температуры
• некоторое снижение теплообмена и снижение эффективности охлаждения двигателя за счет образования «толстого» защитного слоя.

Охлаждающие жидкости, произведенные по традиционной технологии, образуют на поверхности металла защитный слой, достигающий порой 0.5 мм. Действует на систему охлаждения масштабно, силикатные присадки покрывают все стенки очень тонким защитным слоем, независимо есть ли коррозия или нет. Защищая металл от коррозии, этот слой одновременно значительно снижает теплоотвод (до 50%) за счет своей низкой теплопроводности. В данном случае он работает как изолятор, ухудшающий теплопередачу. Это может приводить к перегреву двигателя, потере мощности и увеличению расхода топлива.

После исчерпания возможностей усовершенствования силикатных ОЖ, была разработана карбоксилатная технология производства. На данный момент карбоксилатные антифризы нового поколения являются самыми прогрессивными из всех видов выпускаемых ОЖ. С введением новых экологических требований (Евро-3, Евро-4), карбоксилатные охлаждающие жидкости получили широкое распространение.

Органические или карбоксилатные антифризы.
Карбоксилатные антифризы составляют «элиту» охлаждающих жидкостей, они считаются лучшими, как по своим свойствам, так и по огромному сроку эксплуатации. В иностранной литературе обозначаются как "OAT coolants" (Organic Acid Technology) и обычно называются органическими. Они не содержат силикатов, нитритов, нитратов, фосфатов, боратов и аминов, столь «не дружественных» окружающей среде.

Органические антифризы имеют вполне реальные преимущества:

• ингибиторы на основе карбоксилатных кислот не образуют защитного слоя по всей поверхности системы, адсорбируются лишь в местах (очагах) возникновения коррозии с образованием защитных слоев толщиной не более 0,1 микрона. Ингибиторы расходуются только в случае возникновения очагов коррозии, это обеспечивает больший срок службы до 5 лет против 2-х лет у неорганических.
• тонкая пленка органических ингибиторов обеспечивает более эффективный теплообмен системы охлаждения с окружающей средой
• органические ингибиторы лучше защищают от кавитации.

Карбоксилатные охлаждающие жидкости обладают повышенной эффективностью охлаждения двигателя. Они образуют защитный слой только  (!) локально в местах образовании коррозии толщиной 0,0006 мм (60 ангстрем). При этом на остальной внутренней поверхности практически не образуется защитный слой, ухудшающий теплоотвод. Карбоксилатные антифризы не агрессивны по отношению к пластиковым, эластомерным, резино-силиконовым идр. материалам, использующимся в системе охлаждения двигателей автомобилей. Антифризы, производимые по карбоксилатной технологии, в общем-то стабильны практически весь период эксплуатации. Говорят, за счет «адресной» защиты расход присадок часто происходит гораздо медленнее. Поэтому ресурс эксплуатации составляет 250.000 км или 5 лет эксплуатации в целом для легковых автомобилей, 650.000 км для грузовиков.

Гибридные антифризы. В 90-х годах также появились антифризы, которые не содержали в своих антикоррозийных пакетах присадок нитритов и/или аминов с фосфатами. Силикаты (в европейской версии) и фосфаты (в японской и корейской) они сохранили, но дополнились ингибиторами коррозии на основе органических кислот. Поскольку данные антифризы сочетали в своем составе как органические, так и неорганические элементы, их и назвали гибридными, они имели срок службы до 3-хлет. Японские автопроизводители, в производстве антифризов используют совместно с органическими ингибиторы на основе фосфатов («P-OAT технология»). Лидер европейского автопрома - концерн Volkswagen, автор де-факто стандартов антифризов европейского рынка объявил о переходе к использованию в своих автомобилях «нового антифриза, рассчитанного на весь срок службы двигателя». Технология, обеспечивающая столь завидный срок службы, загадочно называется "Lobrid" или "SOAT" или "Freecor QRC" или «биполярная». Но при внимательном рассмотрении оказывается, что в «их основе карбоксилатные пакеты с небольшим количеством минеральных ингибиторов».

Вцелом, разработки, предполагающие совместное использование карбоновых кислот и традиционных триазолов встречаются наиболее часто, особенно в США, но использование графт-сополимеризации повышает их эффективность. Другим направлением в области усовершенствования характеристик охлаждающих жидкостей является изменение их основы. Антифризы на основе пропиленгликоля уже производят в значительных количествах, а в области бытовых антифризов в некоторых странах они постепенно вытесняют традиционные моноэтиленгликолевые.
Помимо пропиленгликоля, некоторые компании предлагают использовать другие нетоксичные многоатомные спирты, в частности 1,3-пропиленгликоль (Shell). При тех же основных физико-химических свойствах, он характеризуется меньшей вязкостью и большей термической устойчивостью.

Интересен тот факт, что помимо традиционных охлаждающих жидкостей представляющих собой водные растворы гликолей, были разработаны безводные антифризы на основе пропиленгликоля. Основное его преимущество заключается в том, что помимо низких температур замерзания, он выдерживает температуру до 192ºС, что делает возможным его использование в высокофорсированных двигателях, в том числе в гоночных автомобилях Формулы 1. Он относится к долгоживущим антифризам, но в отличие от остальных антифризах с присадками на основе органических кислот, не требует дополнительных присадок при использовании в дизельных двигателях грузовых автомобилей.

Какие проблемы могут быть у автомобиля из-за некачественной охлаждающей жидкости?

Постановка этого вопроса и ответы на него важны для автовладельцев, поскольку у нас в России, к сожалению, бытует поверхностное, а иногда превратное представление об охлаждающих жидкостях.
Охлаждающая жидкость является одной из главных функциональных жидкостей автомобиля, наряду с моторным маслом, тормозной жидкостью, топливом. Однако у нас исторически сложилось небрежное отношение к охлаждающей жидкости, вызванное недооценкой или непониманием ее значения. Пагубные последствия от применения некачественной охлаждающей жидкости, как правило, проявляются не сразу, а через год-два после начала ее использования. Да и не всякий специалист сможет понять, что причиной проблемы, возникшей в автомобиле, является охлаждающая жидкость.

Приступая к изложению, поясним, что будет далее подразумеваться под термином «некачественная» охлаждающая жидкость. Во-первых, это всевозмо