Антифриз для дизельных двигателей


Антифриз в вопросах и ответах (Часть 1)

Ответы на сложные вопросы о современных антифризах для дорожно-строительной и специальной техники

Каковы тенденции в современном производстве охлаждающих жидкостей для дизельных двигателей большой мощности дорожно-строительных и других специальных машин? Мы опросили ряд специалистов данной отрасли и предлагаем читателям ознакомиться с их мнениями и рекомендациями.

Сначала давайте условимся о терминах. В нашей стране антифризом издавна называли простейшую незамерзающую охлаждающую жидкость (ОЖ), состоящую из этиленгликоля и воды без всяких присадок. ОЖ более совершенного состава со сбалансированным пакетом присадок принято было называть «тосол». Но в последние десятилетия под влиянием западной продукции все чаще наименование «антифриз», как и на Западе, используют для обозначения обычной охлаждающей жидкости, а термин «тосол» используется все реже. Мы также будем использовать термин «антифриз» для обозначения современных охлаждающих жидкостей.

Для справки мы будем приводить англоязычные аббревиатуры, обозначающие различные по химическому составу ОЖ, так как эти аббревиатуры встречаются в иностранной технической литературе, их можно видеть на этикетках ОЖ иностранных производителей, и нередко отечественные авторы, пишущие об антифризах, также используют эти обозначения.

Какие виды антифризов по химическому составу используются для систем охлаждения дизелей большой мощности дорожно-строительных машин?

Неорганические. ОЖ традиционного химического состава с присадками на основе солей неорганических кислот (англ. аббревиатура IAT). Для краткости будем условно называть их «ОЖ с неорганическими присадками». Выдающееся место среди неорганических присадок занимают присадки на основе нитритов, которые хорошо себя зарекомендовали в качестве ингибиторов питтинговой коррозии гильз цилиндров.

Присадки на основе силикатов – это наилучший ингибитор коррозии алюминия. До 90% отечественных «обычных» ОЖ производится с использованием силикатов и нитритов. Бораты защищают от кавитации и поддерживают уровень щелочного числа (нейтрализуют кислоты). Молибденаты защищают от кавитации, молибденовокислый натрий защищает от коррозии цинковые и хромовые покрытия. Фосфаты защищают от кавитации, от коррозии алюминий и черные металлы, частично – медные детали, поддерживают уровень щелочного числа.

Однако силикаты, фосфаты и бораты очень ядовиты и опасны для окружающей среды и людей. Присадки, содержащие силикаты, имеют такое неприятное свойство, как образование гелей. Силикаты имеют ограниченную растворимость в охлаждающей жидкости, и из-за этого при превышении уровня их содержания существует риск засорения радиатора. Для предотвращения выпадения осадка силиката в высококачественных антифризах содержатся силикатные стабилизаторы.

Фосфаты добавляют в состав многих антифризов производства компаний США и Японии. Европейские производители автомобилей не рекомендуют использовать ОЖ, содержащие фосфаты, в Европе пользуются антифризами, содержащими другие ингибиторы. Причина в том, что вода в Европе более жесткая, чем в США и Японии, и фосфаты, взаимодействуя с жесткой водой, могут образовывать шлам, т. е. илистые отложения, которые способствуют образованию накипи из солей кальция или магния, скапливающиеся в застойных полостях рубашки охлаждения на теплопередающих поверхностях двигателя и в нижнем бачке радиатора. Эти гели и осадки блокируют термостат, засоряют радиатор и протоки рубашки охлаждения, что приводит к нарушению охлаждения двигателя.

Главным недостатком присадок на основе неорганических соединений является неспособность защищать алюминий (и другие металлы) при температуре свыше 105 °С и при мощных тепловых потоках.

Органические. Активно набирающие популярность в настоящее время ОЖ с присадками на основе солей органических кислот (карбоксилатов, то есть содержащих углерод – англ. OAT). Для краткости будем условно называть их «ОЖ с органическими присадками». Карбоксилаты устойчивы к окислению и тепловому воздействию, они также считаются ингибиторами кавитации и коррозии.

Гибридные. Гибридными называют антифризы с присадками на основе органических кислот с добавлением одной или нескольких неорганических присадок (например, нитритов, силикатов и/ или фосфатов) для защиты от кавитации (англ. HOAT). Если в состав присадок входят нитриты, такие гибридные ОЖ принято называть NOAT. Соответственно ОЖ с присадками на основе солей органических кислот и с неорганическими, не содержащими нитритов, обозначаются аббревиатурой NF OAT. Также иногда гибридными называют антифризы, созданные на основе некарбоксилатных органических кислот, таких как соли бензойной кислоты и др.

Каждая из перечисленных технологий имеет свои преимущества и недостатки. Все эти антифризы с присадками различного химического состава отлично работают, но каждый в определенных условиях, для которых они разработаны. Какой состав подойдет лучше всего, зависит от комплектации машины, условий ее работы и уровня организации ее техобслуживания. Поэтому ведущие производители предлагают целые линейки различных сортов ОЖ.

Антифризы, предназначенные для бензиновых легковых автомобилей, нельзя использовать для дизельных двигателей, особенно высоконагруженных. Правда, существуют «универсальные» антифризы, которые, как утверждают их производители, можно применять и для легковых автомобилей, и для тяжелой техники. Универсальный состав содержит достаточно силиката, чтобы обеспечить надлежащую защиту алюминия, но не настолько много, чтобы его нельзя было использовать в тяжелых транспортных средствах.

Потребителю интересно не столько, к какому типу относится антифриз, сколько ответ на вопрос: обеспечит ли данная ОЖ защиту системы охлаждения двигателя машины в данных конкретных условиях эксплуатации? Для получения ответа на этот вопрос необходимо выяснить, что рекомендует производитель двигателя/ машины.

Почему в современных антифризах для тяжелой техники возникла тенденция отказа от использования нитритов?

Нитриты. Лет двадцать назад в системах охлаждения дизелей тяжелой дорожно-строительной техники больше всего использовались антифризы с присадками на основе солей неорганических кислот (IAT). Практически во всех таких антифризах применялись нитриты (иногда с молибдатами).

Преимущества нитритов. По результатам исследований одного из производителей техники за счет введения нитритов в состав ОЖ с увеличенным сроком службы было достигнуто 36%-ное уменьшение воздействия кавитации на гильзы цилиндров. Благодаря этому удалось создать ОЖ с рекомендованным интервалом замены 12 000 моточасов или 6 лет.

Каков же механизм защиты нитритами (и молибдатами) деталей двигателя? В результате химической реакции с участием нитритов ржавчина на поверхности гильз цилиндров, мягкая и рыхлая субстанция, превращается в намного более твердое вещество. Образуется защитный слой. Большим преимуществом нитритов является то, что они восстанавливают защитную окисную пленку на поверхности чугунных гильз немедленно после того, как в результате взрыва очередного воздушного пузырька при кавитации пленка оказывается прорванной. Это предотвращает образование коррозии или питтингового износа.

Недостатки нитритов. Почему же все-таки в мире возникла и развивается тенденция отказа от использования нитритов и перехода на менее отработанную технологию антифризов на основе солей органических кислот (ОАТ)?

Поскольку реакция преобразования ржавчины необратима, нитриты (и силикаты) в составе антифриза довольно быстро расходуются и уровень их содержания должен постоянно пополняться. В противном случае обычный антифриз может практически полностью потерять защитные антикавитационные свойства через 30–40 тыс. км пробега машины.

К тому же конструкторы современных двигателей, стремясь уменьшить их массу, заменяют чугунные, медные и латунные детали на алюминиевые (например, алюминиевые радиаторы вместо медных, патрубки, жидкостные насосы, модули для монтажа фильтра, интеркулеры, радиаторы и жидкостные отопители). При определенных условиях, например, когда велика теплонапряженность, а концентрация нитритов будет выше определенного уровня и не будут предприняты некоторые меры для защиты алюминия, нитриты могут вступать в реакцию с алюминием, в результате начинается коррозионный процесс, и образуется газообразный аммиак, который увеличивает кислотность (pH) антифриза, защитная пленка на поверхности алюминия растворяется, и металл начинает контактировать с ОЖ, при этом уровень содержания нитритов в ОЖ уменьшается.

Однако многие специалисты не согласны с таким категорическим утверждением. Исследования некоторых производителей дорожно-строительной и специальной техники показали: если алюминиевая деталь «пассивирована» надлежащим образом (то есть обработана или на нее нанесено покрытие, которое уменьшает способность металла поверхности вступать в химические реакции), то алюминий не будет вступать в реакцию с нитритами и корродировать.

И еще: защитный слой, образуемый нитритами, имеет низкую теплопроводность. Толщина слоя порой может достигать 0,5 мм, что значительно (до 50%) ухудшает теплоотвод и увеличивает риск перегрева двигателя.

И все же ряд специалистов и в настоящее время считают, что нитриты (или нитриты с молибдатами) – это единственные химические вещества, чья способность защищать детали дизельных двигателей от вредного воздействия кавитации совершенно точно доказана и подтверждена на практике. К тому же нитриты хорошо работают с медными и латунными деталями, а с металлами паяных соединений лучше всего работают молибдаты.

Почему же данное мнение разделяют не все специалисты? Дело в том, что на практике примерно у трети дизельных двигателей кавитации никогда не бывает, в системах охлаждения таких двигателей может успешно работать любая ОЖ. У другой трети дизелей кавитация случается, но проблема может быть решена путем использования нитритов. Кроме того, в этих двигателях уменьшают вредное воздействие кавитации органические присадки (ОАТ), обеспечивая дизелям приемлемый срок службы. Оставшаяся треть – это наиболее мощные, теплонапряженные и/ или конструктивно несовершенные дизели, и эти проблемы уже не устранишь. Нитриты/ молибдаты могут лишь уменьшить вредное влияние кавитации и обеспечить им более-менее удовлетворительные сроки службы.

Карбоксилаты. На «органические» антифризы с карбо­ксилатами в качестве ингибиторов кавитации и коррозии для современных высокофорсированных дизелей переходят в последние годы, чтобы уйти от проблем быстрого истощения присадок-нитритов, отрицательного влияния нитритов на алюминиевые детали и ухудшения теплопроводности в результате образования нитритами защитного слоя на поверхности гильз цилиндров.

ОЖ с органическими присадками (ОАТ) показывают удовлетворительные результаты при защите гильз цилиндров «мокрого» типа от кавитации и в настоящее время широко используются в системах охлаждения дизельных двигателей большой мощности в странах Европы и Азии, где нитриты запрещены.

Преимущества карбоксилатов. Карбоксилаты защищают металлические детали, в том числе алюминиевые, образуя на поверхности металлов окисную пленку толщиной в одну молекулу – 0,0006 мм, причем только в зонах, подверженных вредному воздействию кавитации и коррозии. На остальных теплопередающих поверхностях защитный слой, ухудшающий теплоотвод, не формируется. Благодаря «адресной» защите, а также тому, что эта реакция обратимая, присадки-карбоксилаты расходуются намного медленнее, чем нитриты, и следовательно, не нуждаются в постоянных проверках и пополнении. Карбоксилатные антифризы не образуют в процессе эксплуатации гелей и осадка, которые ухудшают теплообмен. К тому же отсутствие в составе нитритов помогает избежать образования аммония и увеличения кислотности (pH). Карбоксилатные антифризы неагрессивны по отношению к пластиковым, эластомерным, резино-силиконовым и другим материалам, используемым в системе охлаждения.

Подчеркнем, что, по мнению некоторых специалистов, карбоксилаты могут обеспечивать необходимую защиту от кавитации лишь при условиях, когда антифриз будет иметь предписанный уровень содержания присадок-карбоксилатов и воды и не будет разбавлен антифризами других марок выше допустимого предела.

Недостатки карбоксилатов. Присадки на основе солей органических кислот (ОАТ) создают защитный слой на поверхности металла медленно. Пока слой не нарушен, питтингового износа не будет. Но если защитный слой будет поврежден кавитационными взрывами воздушных пузырьков, на поверхности металла начнется процесс питтингового износа, а органические присадки ОАТ не смогут восстановить поврежденную защитную пленку достаточно быстро, чтобы предотвратить развитие коррозионного процесса. Органические присадки могут очень агрессивно воздействовать на металл паяных соединений.

Если в двигателе есть латунные или медные элементы (это относится ко всем старым машинам), то требуется антифриз неорганического типа, а применение органического противопоказано.

NOAT. Среди специалистов отрасли есть сторонники и противники нитритов, и они в настоящее время обсуждают вопрос: должны ли быть в составе ОЖ с органическими присадками нитриты (NOAT), чтобы она могла надежно защищать детали двигателя от воздействия кавитации? В продаже встречаются NOAT очень низкого качества, поэтому некоторые специалисты считают, что все же предпочтительны ОАТ, не содержащие нитритов. Это самые безопасные антифризы с точки зрения коррозии алюминиевых радиаторов. Кроме того, многие NOAT не относятся к типу «с увеличенным сроком службы», потому что нитриты быстро истощаются.

Ряд специалистов отрасли считают, что будущее за ОЖ, не содержащими нитритов. С другой стороны, многие владельцы дорожно-строительной техники до сих пор используют ОЖ, содержащие нитриты.

Итак, споры по поводу нитритов в составе ОЖ продолжаются, обе стороны приводят аргументы в пользу своего мнения, и нельзя сказать однозначно, какой тип ОЖ лучше – все зависит от конкретных условий эксплуатации антифриза. Поэтому производители ОЖ по-прежнему предлагают продукты как с нитритами, так и без них.

Чем отличаются антифризы «с увеличенным сроком службы» от обычных?

Чтобы решить проблему быстрого истощения присадок в ОЖ для современных высокофорсированных дизелей, были разработаны антифризы «с увеличенным сроком службы» (англ. ELC). Ингибиторами кавитации и коррозии в них в большинстве случаев служат карбоксилаты (ОАТ), устойчивые к окислению и тепловому воздействию. В некоторых ОЖ с увеличенным сроком службы органические присадки дополняются нитритами.

Как отмечалось выше, карбоксилаты расходуются намного медленнее нитритов. В идеальном случае, когда никто не загрязняет ОЖ, а в системе охлаждения не бывает течей, высококачественная ОЖ с увеличенным сроком службы практически не нуждается в каком-либо техническом обслуживании. Но в реальной жизни не бывает идеальных случаев. Поэтому производители ОЖ «с увеличенным сроком службы» заявляют, что эти продукты могут использоваться без замены до 1 млн км пробега, 5 лет или 12 000 моточасов и более, если система охлаждения обслуживается должным образом. Результаты стендовых испытаний дизельных двигателей на тепловой режим, опубликованные в технической литературе, показывают, что ОЖ «с увеличенным сроком службы» могут обеспечивать значительно более низкие температуры работы двигателей за счет лучшей теплопередачи по сравнению с обычными антифризами.

Специалисты отмечают тенденцию: популярность ОЖ с увеличенным сроком службы возрастает, а применение обычных антифризов уменьшается. На Западе производители тяжелой дорожно-строительной и специальной техники примерно в 80% случаев заправляют в машины на конвейере ОЖ с увеличенным сроком службы. При эксплуатации в машины прежних лет выпуска еще довольно часто заправляют обычные антифризы, но использование ОЖ с увеличенным сроком службы растет и в этом секторе.

Заметим, что ОЖ «с увеличенным сроком службы» опасна тем, что избавляет владельца машины от многих забот по техобслуживанию. От этого у людей порой создается неправильное ощущение беззаботности, и они забывают, что систему охлаждения нужно обслуживать.

Как выбрать лучший антифриз для грузовой техники - Антифриз

При работе все двигатели внутреннего сгорания излучают тепло. Топливная смесь детонирует при температуре, достигающей 2000°C. При этом порядка 33% выделяющейся энергии идет на создание крутящего момента коленчатого вала, 30% выбрасывается с нагретыми выхлопными газами и 7% теряется через излучение (рис. 1). Чтобы избежать перегрева двигателя, оставшиеся 30% тепла отводятся системой охлаждения.

Увеличение мощности двигателя связано с повышением температуры его работы. Низкое качество охлаждающей жидкости приводит к перегреву или переохлаждению, кавитационной эрозии (рис. 2), образованию трещин в головках цилиндров, дефектам в поршне, засорению радиатора и т.д. Лучший антифриз позволяет поддерживать рабочую температуру двигателя и обеспечивать его защиту от коррозии.

Рис. 1

Рис. 2

Чтобы понять, какой антифриз лучше, можно сравнить составы и особенности эксплуатации охлаждающих жидкостей.

Использование в ранних системах охлаждения воды было обусловлено ее хорошими теплофизическими свойствами и доступностью. Но высокая температура замерзания и низкая температура кипения ограничивали ее использование в качестве антифриза. Также природная коррозионная активность воды, особенно при высокой температуре, приводит к ускоренному износу деталей двигателя.

Современные антифризы для дизельных двигателей большой мощности содержат сложный комплекс химических веществ, выполняющих защитные функции.

ХИМИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ФУНКЦИИ
Бораты, фосфаты Поддерживают уровень pH хладагента, обеспечивают коррозийную защиту.
Силикаты, полигликоли Предотвращают образование в антифризах устойчивой пены, которая может вызвать кавитацию насоса и перегрев двигателя.
Нитраты, силикаты, МВТ, толилтриазол и некоторые органические кислоты Обеспечивает защиту металлических деталей от коррозии
Нитриты, молибдаты, органические кислоты Обеспечивают защиту чугунных гильз от кавитационной коррозии.
Полиакрилаты и другие различные водорастворимые полимеры Предотвращают отложения минеральных и коррозийных продуктов на поверхностях системы охлаждения.
Детергенты, дисперсанты Предотвращают или ограничивают осаждение масла и загрязнений на металлических поверхностях.

Жидкость в системе охлаждения выполняет функции растворителя и основной теплообменной среды. Для данных целей используются вода или растворы этиленгликоля и пропиленгликоля. Производители двигателей рекомендуют использование антифризов с содержанием гликолей от 40 до 60%. Данные вещества лучше защищают антифриз от замерзания и закипания, а также снижают кавитацию насоса.

  1. Этиленгликоль обладает хорошими теплофизическими свойствами, но является токсичным веществом. При 50%-ной концентрации в растворе изменяет температуру закипания ОЖ до 108°С и замерзания – до -37 °C.
  2. Пропиленгликоль имеет более низкие теплофизические свойства, но не является токсичным. 50%-ный раствор данного вещества обеспечивает защиту ОЖ от закипания и замерзания, аналогичную этиленгликолю.
  3. Вода обладает хорошими теплофизическими свойствами, но менее устойчива к перепадам температур (закипает при 100°C, замерзает при 0°C). В системе охлаждения рекомендуется использовать деионизированную или дистиллированную воду.

Присадки

  1. Антифриз + стандартный набор ингибиторов коррозии.Состав ОЖ данного вида включает необходимые присадки, в том числе для увеличенных пробегов (ELC). В охлаждающей жидкости содержится минимальное количество силикатов и отсутствуют фосфаты. Данные антифризы доступны в готовом к использованию (разбавленном) или концентрированном виде.
  2. Антифриз + ингибиторы Технологии Органических Кислот (ТОК). Замена органических (карбоксилатных) антифризов в течение всего срока эксплуатации двигателя осуществляется в 2-3 раза реже, чем хладагентов со стандартным набором присадок. Данный вид охлаждающих жидкостей доступен в концентрированном и в разбавленном виде. Смешивание карбоксилатных антифризов с традиционными приводит к уменьшению срока службы ТОК.
  3. Антикавитационные присадки (SCA) + модифицирующий агент ТОК. Концентрация присадок в антифризах уменьшается при эксплуатации. При повышенных нагрузках расход добавок увеличивается, поэтому через регламентированные промежутки времени необходимо восполнять нехватку присадок в охлаждающих жидкостях. SCA и модифицирующие агенты выпускаются в виде жидких концентратов или сменных фильтров и предназначены для увеличения содержания защитных веществ в антифризе. При использовании данного вида ОЖ контролируется композиция добавок, что позволит предотвратить нарушение кислотно-щелочного баланса, уменьшить воздействие кавитационной и электролитической эрозии, сократить образование накипи и отложений и т.д.

Получить консультацию специалистов компании «GreenTime» о том, какой антифриз выбрать для грузовых автомобилей, уточнить цены и условия заказа охлаждающих жидкостей марки PEAK Antifreeze можно по телефонам, указанным на странице «Контакты».

Антифриз в вопросах и ответах (Часть 1)

Каковы тенденции в современном производстве охлаждающих жидкостей для дизельных двигателей большой мощности дорожно-строительных и других специальных машин? Мы опросили ряд специалистов данной отрасли и предлагаем читателям ознакомиться с их мнениями и рекомендациями.

Сначала давайте условимся о терминах. В нашей стране антифризом издавна называли простейшую незамерзающую охлаждающую жидкость (ОЖ), состоящую из этиленгликоля и воды без всяких присадок. ОЖ более совершенного состава со сбалансированным пакетом присадок принято было называть «тосол». Но в последние десятилетия под влиянием западной продукции все чаще наименование «антифриз», как и на Западе, используют для обозначения обычной охлаждающей жидкости, а термин «тосол» используется все реже. Мы также будем использовать термин «антифриз» для обозначения современных охлаждающих жидкостей.

Для справки мы будем приводить англоязычные аббревиатуры, обозначающие различные по химическому составу ОЖ, так как эти аббревиатуры встречаются в иностранной технической литературе, их можно видеть на этикетках ОЖ иностранных производителей, и нередко отечественные авторы, пишущие об антифризах, также используют эти обозначения.

Какие виды антифризов по химическому составу используются для систем охлаждения дизелей большой мощности дорожно-строительных машин?

Практически все концентрированные антифризы для систем охлаждения двигателей тяжелой техники примерно на 95–97% состоят из этиленгликоля (или пропиленгликоля, который менее токсичен) и 3–5% присадок. Чтобы получить из концентрата готовую к работе ОЖ, его разбавляют дистиллированной (деминерализованной) водой обычно в соотношении около 50/50.

Пакеты присадок антифризов призваны выполнять следующие задачи: предотвращать коррозию, отложение накипи, аэрацию (насыщение антифриза пузырьками воздуха), образование кислот. Кроме того, в отличие от антифризов для бензиновых двигателей легковых автомобилей в антифризы для дизельных двигателей тяжелой спецтехники включают также присадки для защиты гильз цилиндров «мокрого» типа (находящихся в рубашке охлаждения) от воздействия кавитации и ее последствий – питтинговой коррозии деталей, которая может разрушать наружные поверхности гильз и даже в конце концов «проедать» их насквозь, если этот процесс не остановить.

Антифризы для дизельных двигателей делятся на следующие основные категории, отличающиеся по химическому составу присадок.

Неорганические. ОЖ традиционного химического состава с присадками на основе солей неорганических кислот (англ. аббревиатура IAT). Для краткости будем условно называть их «ОЖ с неорганическими присадками». Выдающееся место среди неорганических присадок занимают присадки на основе нитритов, которые хорошо себя зарекомендовали в качестве ингибиторов питтинговой коррозии гильз цилиндров.

Присадки на основе силикатов – это наилучший ингибитор коррозии алюминия. До 90% отечественных «обычных» ОЖ производится с использованием силикатов и нитритов. Бораты защищают от кавитации и поддерживают уровень щелочного числа (нейтрализуют кислоты). Молибденаты защищают от кавитации, молибденовокислый натрий защищает от коррозии цинковые и хромовые покрытия. Фосфаты защищают от кавитации, от коррозии алюминий и черные металлы, частично – медные детали, поддерживают уровень щелочного числа.

Однако силикаты, фосфаты и бораты очень ядовиты и опасны для окружающей среды и людей. Присадки, содержащие силикаты, имеют такое неприятное свойство, как образование гелей. Силикаты имеют ограниченную растворимость в охлаждающей жидкости, и из-за этого при превышении уровня их содержания существует риск засорения радиатора. Для предотвращения выпадения осадка силиката в высококачественных антифризах содержатся силикатные стабилизаторы.

Фосфаты добавляют в состав многих антифризов производства компаний США и Японии. Европейские производители автомобилей не рекомендуют использовать ОЖ, содержащие фосфаты, в Европе пользуются антифризами, содержащими другие ингибиторы. Причина в том, что вода в Европе более жесткая, чем в США и Японии, и фосфаты, взаимодействуя с жесткой водой, могут образовывать шлам, т. е. илистые отложения, которые способствуют образованию накипи из солей кальция или магния, скапливающиеся в застойных полостях рубашки охлаждения на теплопередающих поверхностях двигателя и в нижнем бачке радиатора. Эти гели и осадки блокируют термостат, засоряют радиатор и протоки рубашки охлаждения, что приводит к нарушению охлаждения двигателя.

Главным недостатком присадок на основе неорганических соединений является неспособность защищать алюминий (и другие металлы) при температуре свыше 105 °С и при мощных тепловых потоках.

Органические. Активно набирающие популярность в настоящее время ОЖ с присадками на основе солей органических кислот (карбоксилатов, то есть содержащих углерод – англ. OAT). Для краткости будем условно называть их «ОЖ с органическими присадками». Карбоксилаты устойчивы к окислению и тепловому воздействию, они также считаются ингибиторами кавитации и коррозии.

Гибридные. Гибридными называют антифризы с присадками на основе органических кислот с добавлением одной или нескольких неорганических присадок (например, нитритов, силикатов и/ или фосфатов) для защиты от кавитации (англ. HOAT). Если в состав присадок входят нитриты, такие гибридные ОЖ принято называть NOAT. Соответственно ОЖ с присадками на основе солей органических кислот и с неорганическими, не содержащими нитритов, обозначаются аббревиатурой NF OAT. Также иногда гибридными называют антифризы, созданные на основе некарбоксилатных органических кислот, таких как соли бензойной кислоты и др.

Каждая из перечисленных технологий имеет свои преимущества и недостатки. Все эти антифризы с присадками различного химического состава отлично работают, но каждый в определенных условиях, для которых они разработаны. Какой состав подойдет лучше всего, зависит от комплектации машины, условий ее работы и уровня организации ее техобслуживания. Поэтому ведущие производители предлагают целые линейки различных сортов ОЖ.

Антифризы, предназначенные для бензиновых легковых автомобилей, нельзя использовать для дизельных двигателей, особенно высоконагруженных. Правда, существуют «универсальные» антифризы, которые, как утверждают их производители, можно применять и для легковых автомобилей, и для тяжелой техники. Универсальный состав содержит достаточно силиката, чтобы обеспечить надлежащую защиту алюминия, но не настолько много, чтобы его нельзя было использовать в тяжелых транспортных средствах.

Потребителю интересно не столько, к какому типу относится антифриз, сколько ответ на вопрос: обеспечит ли данная ОЖ защиту системы охлаждения двигателя машины в данных конкретных условиях эксплуатации? Для получения ответа на этот вопрос необходимо выяснить, что рекомендует производитель двигателя/ машины.

Почему в современных антифризах для тяжелой техники возникла тенденция отказа от использования нитритов?

Нитриты. Лет двадцать назад в системах охлаждения дизелей тяжелой дорожно-строительной техники больше всего использовались антифризы с присадками на основе солей неорганических кислот (IAT). Практически во всех таких антифризах применялись нитриты (иногда с молибдатами).

Преимущества нитритов. По результатам исследований одного из производителей техники за счет введения нитритов в состав ОЖ с увеличенным сроком службы было достигнуто 36%-ное уменьшение воздействия кавитации на гильзы цилиндров. Благодаря этому удалось создать ОЖ с рекомендованным интервалом замены 12 000 моточасов или 6 лет.

Каков же механизм защиты нитритами (и молибдатами) деталей двигателя? В результате химической реакции с участием нитритов ржавчина на поверхности гильз цилиндров, мягкая и рыхлая субстанция, превращается в намного более твердое вещество. Образуется защитный слой. Большим преимуществом нитритов является то, что они восстанавливают защитную окисную пленку на поверхности чугунных гильз немедленно после того, как в результате взрыва очередного воздушного пузырька при кавитации пленка оказывается прорванной. Это предотвращает образование коррозии или питтингового износа.

Недостатки нитритов. Почему же все-таки в мире возникла и развивается тенденция отказа от использования нитритов и перехода на менее отработанную технологию антифризов на основе солей органических кислот (ОАТ)?

Поскольку реакция преобразования ржавчины необратима, нитриты (и силикаты) в составе антифриза довольно быстро расходуются и уровень их содержания должен постоянно пополняться. В противном случае обычный антифриз может практически полностью потерять защитные антикавитационные свойства через 30–40 тыс. км пробега машины.

К тому же конструкторы современных двигателей, стремясь уменьшить их массу, заменяют чугунные, медные и латунные детали на алюминиевые (например, алюминиевые радиаторы вместо медных, патрубки, жидкостные насосы, модули для монтажа фильтра, интеркулеры, радиаторы и жидкостные отопители). При определенных условиях, например, когда велика теплонапряженность, а концентрация нитритов будет выше определенного уровня и не будут предприняты некоторые меры для защиты алюминия, нитриты могут вступать в реакцию с алюминием, в результате начинается коррозионный процесс, и образуется газообразный аммиак, который увеличивает кислотность (pH) антифриза, защитная пленка на поверхности алюминия растворяется, и металл начинает контактировать с ОЖ, при этом уровень содержания нитритов в ОЖ уменьшается.

Однако многие специалисты не согласны с таким категорическим утверждением. Исследования некоторых производителей дорожно-строительной и специальной техники показали: если алюминиевая деталь «пассивирована» надлежащим образом (то есть обработана или на нее нанесено покрытие, которое уменьшает способность металла поверхности вступать в химические реакции), то алюминий не будет вступать в реакцию с нитритами и корродировать.

И еще: защитный слой, образуемый нитритами, имеет низкую теплопроводность. Толщина слоя порой может достигать 0,5 мм, что значительно (до 50%) ухудшает теплоотвод и увеличивает риск перегрева двигателя.

И все же ряд специалистов и в настоящее время считают, что нитриты (или нитриты с молибдатами) – это единственные химические вещества, чья способность защищать детали дизельных двигателей от вредного воздействия кавитации совершенно точно доказана и подтверждена на практике. К тому же нитриты хорошо работают с медными и латунными деталями, а с металлами паяных соединений лучше всего работают молибдаты.

Почему же данное мнение разделяют не все специалисты? Дело в том, что на практике примерно у трети дизельных двигателей кавитации никогда не бывает, в системах охлаждения таких двигателей может успешно работать любая ОЖ. У другой трети дизелей кавитация случается, но проблема может быть решена путем использования нитритов. Кроме того, в этих двигателях уменьшают вредное воздействие кавитации органические присадки (ОАТ), обеспечивая дизелям приемлемый срок службы. Оставшаяся треть – это наиболее мощные, теплонапряженные и/ или конструктивно несовершенные дизели, и эти проблемы уже не устранишь. Нитриты/ молибдаты могут лишь уменьшить вредное влияние кавитации и обеспечить им более-менее удовлетворительные сроки службы.

Карбоксилаты. На «органические» антифризы с карбо­ксилатами в качестве ингибиторов кавитации и коррозии для современных высокофорсированных дизелей переходят в последние годы, чтобы уйти от проблем быстрого истощения присадок-нитритов, отрицательного влияния нитритов на алюминиевые детали и ухудшения теплопроводности в результате образования нитритами защитного слоя на поверхности гильз цилиндров.

ОЖ с органическими присадками (ОАТ) показывают удовлетворительные результаты при защите гильз цилиндров «мокрого» типа от кавитации и в настоящее время широко используются в системах охлаждения дизельных двигателей большой мощности в странах Европы и Азии, где нитриты запрещены.

Преимущества карбоксилатов. Карбоксилаты защищают металлические детали, в том числе алюминиевые, образуя на поверхности металлов окисную пленку толщиной в одну молекулу – 0,0006 мм, причем только в зонах, подверженных вредному воздействию кавитации и коррозии. На остальных теплопередающих поверхностях защитный слой, ухудшающий теплоотвод, не формируется. Благодаря «адресной» защите, а также тому, что эта реакция обратимая, присадки-карбоксилаты расходуются намного медленнее, чем нитриты, и следовательно, не нуждаются в постоянных проверках и пополнении. Карбоксилатные антифризы не образуют в процессе эксплуатации гелей и осадка, которые ухудшают теплообмен. К тому же отсутствие в составе нитритов помогает избежать образования аммония и увеличения кислотности (pH). Карбоксилатные антифризы неагрессивны по отношению к пластиковым, эластомерным, резино-силиконовым и другим материалам, используемым в системе охлаждения.

Подчеркнем, что, по мнению некоторых специалистов, карбоксилаты могут обеспечивать необходимую защиту от кавитации лишь при условиях, когда антифриз будет иметь предписанный уровень содержания присадок-карбоксилатов и воды и не будет разбавлен антифризами других марок выше допустимого предела.

Недостатки карбоксилатов. Присадки на основе солей органических кислот (ОАТ) создают защитный слой на поверхности металла медленно. Пока слой не нарушен, питтингового износа не будет. Но если защитный слой будет поврежден кавитационными взрывами воздушных пузырьков, на поверхности металла начнется процесс питтингового износа, а органические присадки ОАТ не смогут восстановить поврежденную защитную пленку достаточно быстро, чтобы предотвратить развитие коррозионного процесса. Органические присадки могут очень агрессивно воздействовать на металл паяных соединений.

Если в двигателе есть латунные или медные элементы (это относится ко всем старым машинам), то требуется антифриз неорганического типа, а применение органического противопоказано.

NOAT. Среди специалистов отрасли есть сторонники и противники нитритов, и они в настоящее время обсуждают вопрос: должны ли быть в составе ОЖ с органическими присадками нитриты (NOAT), чтобы она могла надежно защищать детали двигателя от воздействия кавитации? В продаже встречаются NOAT очень низкого качества, поэтому некоторые специалисты считают, что все же предпочтительны ОАТ, не содержащие нитритов. Это самые безопасные антифризы с точки зрения коррозии алюминиевых радиаторов. Кроме того, многие NOAT не относятся к типу «с увеличенным сроком службы», потому что нитриты быстро истощаются.

Ряд специалистов отрасли считают, что будущее за ОЖ, не содержащими нитритов. С другой стороны, многие владельцы дорожно-строительной техники до сих пор используют ОЖ, содержащие нитриты.

Итак, споры по поводу нитритов в составе ОЖ продолжаются, обе стороны приводят аргументы в пользу своего мнения, и нельзя сказать однозначно, какой тип ОЖ лучше – все зависит от конкретных условий эксплуатации антифриза. Поэтому производители ОЖ по-прежнему предлагают продукты как с нитритами, так и без них.

Чем отличаются антифризы «с увеличенным сроком службы» от обычных?

Чтобы решить проблему быстрого истощения присадок в ОЖ для современных высокофорсированных дизелей, были разработаны антифризы «с увеличенным сроком службы» (англ. ELC). Ингибиторами кавитации и коррозии в них в большинстве случаев служат карбоксилаты (ОАТ), устойчивые к окислению и тепловому воздействию. В некоторых ОЖ с увеличенным сроком службы органические присадки дополняются нитритами.

Как отмечалось выше, карбоксилаты расходуются намного медленнее нитритов. В идеальном случае, когда никто не загрязняет ОЖ, а в системе охлаждения не бывает течей, высококачественная ОЖ с увеличенным сроком службы практически не нуждается в каком-либо техническом обслуживании. Но в реальной жизни не бывает идеальных случаев. Поэтому производители ОЖ «с увеличенным сроком службы» заявляют, что эти продукты могут использоваться без замены до 1 млн км пробега, 5 лет или 12 000 моточасов и более, если система охлаждения обслуживается должным образом. Результаты стендовых испытаний дизельных двигателей на тепловой режим, опубликованные в технической литературе, показывают, что ОЖ «с увеличенным сроком службы» могут обеспечивать значительно более низкие температуры работы двигателей за счет лучшей теплопередачи по сравнению с обычными антифризами.

Специалисты отмечают тенденцию: популярность ОЖ с увеличенным сроком службы возрастает, а применение обычных антифризов уменьшается. На Западе производители тяжелой дорожно-строительной и специальной техники примерно в 80% случаев заправляют в машины на конвейере ОЖ с увеличенным сроком службы. При эксплуатации в машины прежних лет выпуска еще довольно часто заправляют обычные антифризы, но использование ОЖ с увеличенным сроком службы растет и в этом секторе.

Заметим, что ОЖ «с увеличенным сроком службы» опасна тем, что избавляет владельца машины от многих забот по техобслуживанию. От этого у людей порой создается неправильное ощущение беззаботности, и они забывают, что систему охлаждения нужно обслуживать.

журнал «Основные средства»

Свойства охлаждающих жидкостей разных типов для тяжелой техники

В западной технической литературе любая охлаждающая жидкость (ОЖ) именуется «антифриз», т. е. «низкозамерзающая жидкость». В России антифризом традиционно называют примитивную ОЖ, применяемую вначале как альтернатива чистой воде и состоящую из смеси этиленгликоля c водой практически без присадок. ОЖ более совершенного состава – этиленгликоль, вода и пакет присадок – в России носит название ТОСОЛ. Эта торговая марка ОЖ, специально разработанной в свое время в ГосНИИОХТе (Государственный научно-исследовательский институт органической химии и технологии), своевременно не была зарегистрирована, поэтому ТОСОЛ выпускают сейчас различные предприятия с разными пакетами присадок и название ТОСОЛ стало именем нарицательным для ОЖ на основе этиленгликоля с присадками.

В статье приведены иностранные обозначения антифризов и их компонентов, поскольку их часто используют в современной русской технической литературе.

Неисправности в тяжелых дизелях, связанные с системой охлаждения

По некоторым данным, до 22% неисправностей двигателей непосредственно, а до 40% и косвенно связано с охлаждением.

Кавитация (от лат. cavitas – пустота) – это образование в охлаждающей жидкости полостей (кавитационных пузырьков, или каверн), заполненных паром. Кавитация возникает в результате местного понижения давления в жидкости, что может происходить, например, при увеличении ее скорости или в результате мощной высокочастотной вибрации гильз цилиндров (гидродинамическая кавитация). Физически кавитация близка к процессу закипания жидкости. Перемещаясь с потоком в область с более высоким давлением, кавитационный пузырек схлопывается, излучая при этом ударную волну. Возникает разрежение между поверхностью металлической детали и охлаждающей жидкостью, выбивающее оттуда молекулы и мельчайшие кусочки металла. Это происходит миллионы раз, в результате чего стенки гильз и лопасти жидкостного насоса разрушаются и в них образуются каверны и сквозные отверстия, будто проколотые иглой. Кавитация может разрушить практически любое вещество.

Одной из причин разрушения гильз цилиндров «мокрого» типа являются блуждающие паразитные токи, проходящие через ОЖ на «массу». При коротком замыкании в электропроводке ток течет на «массу» по пути наименьшего сопротивления. Часто этим путем оказывается система охлаждения. Электроток, проходя через ОЖ, быстро разлагает нитриты, содержащиеся в некоторых присадках, а ведь именно эти присадки защищают гильзы цилиндров от кавитации.

Известен факт: в США тяжелый магистральный грузовик, находившийся вроде бы в прекрасном состоянии, вышел в рейс, и через 9,5 тыс. км пути у него полностью вышел из строя двигатель – разрушились гильзы цилиндров. Причиной стало короткое замыкание в стартере.

Достаточно распространены и другие причины – отложения накипи и шлама, действие хлоридов, содержащихся в воде: в особо серьезных случаях эти соединения обезуглероживают чугун до такой степени, что гильзы цилиндров становятся хрупкими, будто они из песка.

Накипь образуется на горячих стенках гильз за счет выпадения в осадок солей кальция и магния, содержащихся в ОЖ, которые вместе с частичками примесей и продуктов коррозии «прикипают» к поверхностям нагретого металла. Слой накипи имеет очень малую теплопроводность, т. е. ухудшает теплоотвод, и детали цилиндропоршневой группы перегреваются. Традиционные ОЖ, содержащие силикаты, имеют такое неприятное свойство, как образование гелей. Жидкости, содержащие фосфаты, могут образовывать нерастворимые осадки – шлам, т. е. илистые отложения минерального (или органического) происхождения, скапливающиеся в застойных полостях рубашки охлаждения двигателя и в нижнем бачке радиатора. Эти гели и осадки блокируют термостат, засоряют радиатор и протоки рубашки охлаждения, что приводит к нарушению охлаждения двигателя.

Кавитация, образование накипи и многие другие явления в системе охлаждения связаны со свойствами охлаждающей жидкости. Поговорим о них подробнее.

Типы антифризов

ОЖ разных типов. В настоящее время применяют охлаждающие жидкости, изготовленные на основе этиленгликоля или родственного ему спирта – пропиленгликоля. Обычно содержание гликоля в воде составляет от 30 до 60%. Именно при таком составе ОЖ обладает самой низкой температурой охлаждения и высокой температурой кипения (лучше, чем у чистого этиленгликоля и тем более воды). По физическим свойствам этиленгликоль и пропиленгликоль (и их смеси с водой) весьма похожи. По некоторым данным, при использовании ОЖ на основе пропиленгликоля увеличивается срок службы уплотнений жидкостных насосов двигателей. Никаких значительных различий в ресурсе шлангов и уплотнений гильз цилиндров, а также в темпах расхода присадок обнаружено не было. Известны результаты испытаний, по которым пропиленгликоль показал некоторые преимущества при защите от кавитационной коррозии. Разница между этиленгликолем и пропиленгликолем в том, что этиленгликоль очень ядовит для человека, может абсорбироваться даже через кожу, а пропиленгликоль менее опасен, зато дороже этиленгликоля приблизительно в 10 раз. Поэтому ОЖ на основе пропиленгликоля составляют в общем объеме продаж на рынке около 1%.

Отечественная химическая промышленность выпускает ТОСОЛы на базе этиленгликоля марок А-40, А-60 и А-65, имеющие температуру замерзания –40, –60 и –65 °С соответственно. Заметим, что температура замерзания, указанная на упаковках ОЖ, это температура, при которой в ней образуются первые кристаллы льда, т. е. до полного затвердевания еще далеко.

Антифризы разных типов различаются присадками, введенными в этиленгликоль (доля присадок, используемых для изготовления охлаждающих жидкостей двигателей, как правило, меньше 3% по массе). Назначение всех пакетов присадок одинаковое, но по химическому составу они могут кардинально различаться. ОЖ традиционного состава содержат пакеты присадок на основе солей неорганических кислот: силикатов, нитритов и т. д. ОЖ, произведенные по карбоксилатной технологии (англ. аббревиатура OAT, organic acid technology), содержат ингибиторы коррозии – соли органических кислот (карбоксилаты).

«Обычные» ОЖ. Для предотвращения вспенивания в состав «обычных» антифризов добавляют антипенные присадки, а поскольку этиленгликоль оказывает на металлы коррозионное действие, добавляют и антикоррозионные присадки. В антифризы для дизельных двигателей включают также присадки для защиты гильз цилиндров «мокрого» типа от воздействия кавитации.

Силикаты – это ингибитор коррозии алюминия.

Декстрин – углевод типа крахмала, он защищает от коррозии припои, алюминий и медь.

Толилтриазол – ингибитор коррозии цветных металлов: меди и ее сплавов, никеля, цинка, свинца и серебра.

Нитраты защищают от коррозии черные металлы.

Нитриты защищают от кавитации.

Нитриды также защищают от кавитации (но в меньшей степени, чем нитриты).

Бораты защищают от кавитации и поддерживают уровень щелочного числа (нейтрализуют кислоты).

Молибденаты защищают от кавитации, молибденовокислый натрий защищает от коррозии цинковые и хромовые покрытия. Такие ТОСОЛы имеют индексы «М»: А-40М, А-60М и А-65М.

Фосфаты защищают от кавитации, от коррозии алюминий и черные металлы, частично – медные детали, поддерживают уровень щелочного числа (нейтрализуют кислоты). Фосфаты добавляют в состав многих антифризов производства компаний США и Японии. Европейские производители автомобилей не рекомендуют использовать ОЖ, содержащие фосфаты, в Европе пользуются антифризами, содержащими другие ингибиторы. Причина в том, что вода в Европе более жесткая, чем в США и Японии, и фосфаты, взаимодействуя с жесткой водой, способствуют образованию накипи из солей кальция или магния на теплопередающих поверхностях. До 90% отечественных «обычных» ОЖ производится с использованием силикатов и нитритов.

Конечно, лучше использовать современный готовый антифриз, специально предназначенный для тяжело нагруженных дизелей, но даже в таких ОЖ силикаты и нитриты быстро истощаются, и через 30…40 тыс. км пробега автомобилей ОЖ практически полностью теряет защитные свойства. Использование нитридных присадок сопряжено с множеством трудностей. Во-первых, нитриды довольно быстро истощаются. Во-вторых, сами по себе нитриды нестабильны и могут выпадать в осадок, образуя в системе охлаждения осадки и гель. В-третьих, увеличение концентрации этих присадок приводит к коррозии алюминиевых сплавов и припоя. Практически неорганические нитридные присадки не могут обеспечить защиту от кавитации гильз «мокрого» типа на уровне, какого требуют условия эксплуатации современных дизельных двигателей. Заметим также, что силикаты, фосфаты и бораты ядовиты и чрезвычайно опасны для окружающей среды и человека.

По мере работы «обычной» ОЖ содержание присадок уменьшается, и в нее следует вводить дополнительные присадки. Однако делать это следует осторожно, поскольку слишком высокое содержание нитритов может вызвать коррозию металла припоев, а чрезмерное содержание других присадок вызывает повышение общей концентрации растворенных твердых веществ, что создает опасность выпадения твердых отложений и ухудшения охлаждения. Заметим, что пакеты присадок сбалансированы, и в случае нарушения композиции за счет быстрого расхода одного из компонентов ОЖ утрачивает свои свойства. Поэтому, чтобы обезопасить систему охлаждения от выпадения отложений, рекомендуется полностью заменять «обычную» ОЖ через каждые два года.

Главным недостатком ОЖ, произведенных по традиционной технологии, является неспособность присадок на основе неорганических соединений защищать алюминий (и другие металлы) при температурах свыше 105 °С и при мощных тепловых потоках.

Антифризы, предназначенные для бензиновых легковых автомобилей, нельзя использовать для дизельных двигателей, особенно высоконагруженных. Правда, существуют «универсальные» антифризы, которые, как утверждают их производители, можно применять и для легковых автомобилей, и для тяжелой техники. Универсальный состав содержит достаточно силиката, чтобы обеспечить надлежащую защиту алюминия, но не настолько высокий, чтобы его нельзя было использовать в тяжелых транспортных средствах.

Присадки SCA. Для защиты гильз цилиндров «мокрого» типа от кавитации в высоконагруженных дизелях в состав «обычной» ОЖ обязательно должны быть введены дополнительные присадки, содержащие нитрит (англ. аббревиатура SCA – supplemental coolant additive). Следует учесть, что существует два основных типа присадок SCA: одни содержат нитриты/ бораты, другие – нитриты/ молибденаты/ фосфаты. Смешивать ОЖ, содержащие присадки SCA разных типов, не рекомендуется, как и приобретать подозрительно дешевые присадки SCA, которые могут оказаться подделкой и нанести системе охлаждения лишь вред. Проверьте, указано ли на упаковке, какому стандарту соответствует присадка – например, ASTM D-5752: это будет хоть какой-то гарантией качества продукта.

ОЖ увеличенного срока службы. Чтобы решить проблему быстрого старения ОЖ, в последние годы разработаны охлаждающие жидкости увеличенного срока службы (англ. аббревиатура ELC – extended life coolant) для современных высокофорсированных дизелей, в которых ингибиторами кавитации и коррозии в большинстве случаев служат карбо­ксилаты, устойчивые к окислению и тепловому воздействию органические кислоты (англ. аббревиатура ОАТ – Organic Acid Technology). Они защищают металлические детали, в том числе алюминиевые, образуя тонкую окисную пленку, причем только на очагах коррозии. Благодаря «адресной» защите расход присадок происходит гораздо медленнее. Карбоксилатные антифризы не образуют в процессе эксплуатации гелей и осадка. Производители этих ОЖ обещают, что они могут использоваться без замены до 1 млн. км, 5 лет или 12 000 моточасов. На упаковке таких антифризов западные производители ставят маркировку «G12».

«Обычные» ОЖ образуют на поверхности металла защитный слой, достигающий порой 0,5 мм. Защищая металл от коррозии, этот слой одновременно значительно ухудшает теплоотвод (до 50%) за счет своей низкой теплопроводности. При этом увеличивается вероятность перегрева двигателя. Карбоксилатные охлаждающие жидкости образуют защитный слой только в местах образования коррозии толщиной 0,0006 мм. При этом на остальных теплопередающих поверхностях защитный слой, ухудшающий теплоотвод, не формируется.

Карбоксилатные антифризы не агрессивны по отношению к пластиковым, эластомерным, резино-силиконовым и другим материалам, используемым в системе охлаждения.

«Гибридные» антифризы. Существуют ОЖ на основе органических кислот с добавлением неорганических ингибиторов (например, нитритов, силикатов и/ или фосфатов), такие антифризы часто называют гибридными (англ. аббревиатура Hybrid OAT, HOAT). Также иногда гибридными называют антифризы, созданные на основе некарбоксилатных органических кислот, таких как бензоаты (соли бензойной кислоты), и др. Карбоксилатные ОЖ, содержащие нитриты, иногда называют «созданные по технологии нитритных органических кислот» (англ. аббревиатура Nitrit OAT, NOAT).

«Здоровый» дизельный двигатель: применяйте правильный антифриз!

«Здоровый» дизельный двигатель: применяйте правильный антифриз! 13.11.2015 11:20

Современные дизельные двигатели устанавливаются на тяжелые грузовые машины, на различные виды спецтехники, на дизель-генераторные установки и т.д. Чем большая мощность требуется от этих машин, тем сложнее становятся технологии, и тем большая нагрузка приходится на основную часть техники — ее двигатель.

Большинство нынешних дизельных моторов оснащаются водной системой охлаждения. Она обеспечивает наивышее качество охлаждения двигателя, продлевая срок его службы. Но мало кто из владельцев спецтехники с дизельным «сердцем» по-настоящему заботится о таком важном моменте, как качество применяемого антифриза. Дизельные двигатели должны работать с максимальной отдачей, при больших нагрузках, техника не должна простаивать из-за поломок и ремонтов. Во многом качество ее работы зависит именно от используемых жидкостей в системе охлаждения.

Тяжелой технике — лучшие антифризы

Специалисты компании Cummins Filtration разработали линейку антифризов ES Compleat, которая обеспечивает наилучшие режимы охлаждения именно для моторов, работающих на дизельном топливе. (Cummins – один из ведущих мировых производителей дизельных двигателей). Эти продукты соответствуют высочайшему техническому стандарту CES 14603. Он подразумевает соответствие требованиями стандарта ASTM 6210 плюс дополнительная совместимость с неметаллическими деталями двигателя (резиновыми, эластомерными) и антикоррозионные свойства. Все лабораторные испытания линейка антифризов ES Compleat прошла успешно.

Продукты серии ES Compleat обладают максимально возможным срок службы (для каждой категории жидкостей он индивидуален) и обеспечивают наибольший временной интервал межсервисного обслуживания мотора. Выпускается такой антифриз в 4 различных классах: на основе этиленгликоля (маркировка EG), на основе пропиленгликоля (PG), на базе органических кислот (OAT), глицериновая (Glycerin).

Спецификации продуктов серии ES Compleat

  • Серия EG выпускается в концентрированном варианте (требует разбавления деминерализованной водой), а также в смеси (концентрация 50/50 и 60/40). Она гарантирует межсервисный интервал в 260000 километров пробега или 4000 моточасов наработки. Жидкость с концентрацией рабочего раствора 60% работает при температурах до -57 ºС, 40% концентрация — до -37 ºС. Особенно хороши жидкости EG для работы в летних усолвиях. Они значительно повышают температуру закипания, обеспечивая двигателю охлаждение даже в сильную жару.
  • Антифризы с маркировкой PG разработаны на основе пропиленгликоля. Они могут быть концентрированными или разбавленными в таком же процентном соотношении, как и EG. Версия 60/40 обеспечивает стабильную работу мотора при температуре до -51 ºС, 50/50 – до -32 ºС.
  • Линейка антифризов OAT рассчитана на еще больший срок службы — до 500000 километров или 6000 моточасов. Она работает на базе органических кислот и обеспечивает корректное охлаждение двигателя при температурах до — 37 ºС (концентрация 50/50) и до -54 ºС (концентрация 60/40). Ее рекомендуют к применению на технике, работающей в тяжелых условиях или с максимально возможными нагрузками.

Все указанные модификации антифризов обеспечивают, помимо охлаждения, защиту от коррозии, от образования накипи. Они также совместимы с любыми другими марками охлаждающих жидкостей. Линейку антифризов ES Compleat можно использовать не только для моторов марки Cummins, но и на дизельных двигателях многих других производителей: Volvo, Caterpillar, MACK, John Deer, Komatsu, Detroit Diesel и пр.

5.1. Охлаждающая жидкость

Охлаждающая жидкость состоит из смеси антифриза, антикоррозийного средства и воды. Антикоррозийная защита в охлаждающей жидкости не допускает образования в системе охлаждения накипи, ржавчины и других агрессивных коррозийных веществ. Антикоррозийная защита утрачивает свою эффективность примерно через четыре года и после этого должна заменяться. Доля воды в охлаждающей жидкости в зависимости от выбранного антифриза достигает 60%. Но менее 40% ее не должно быть даже летом, т.к. присадки защищают от коррозии также детали из легких металлов в системе охлаждения и препятствуют отложению извести. Охлаждающая жидкость за счет повышенной точки кипения способствует безопасности эксплуатации при высоких нагрузках на двигатель, особенно в странах с тропическим климатом. Антифриз должен обеспечивать безопасность примерно до –25°С (в странах с арктическим климатом до –35°С). Все двигатели вашего Polo работают с охлаждающей жидкостью G 12 A8D согласно TL-VW 774 F, имеющей лиловый цвет. Это антифриз на основе гликоля с антикоррозийными добавками. Другие добавки в охлаждающей жидкости могут значительно ухудшить антикоррозийный эффект и повлечь за собой тяжелые повреждения двигателя. До сих пор Volkswagen использовал добавку охлаждающей жидкости G 12 красного цвета. G 12 лилового цвета можно смешивать с красной добавкой.

Добавка в охлаждающей жидкости и сама охлаждающая жидкость опасны для здоровья. Они должны надежно храниться в оригинальной упаковке, особенно из-за детей. Не используйте повторно слитую охлаждающую жидкость, а утилизируйте ее, соблюдая все инструкции по защите окружающей среды.

Проверка системы охлаждения на герметичность

Ваша мастерская проверяет систему охлаждения на герметичность специальным прибором (V.A.G. 1274 с переходником 1274/9). При этом ручным насосом создается повышенное давление примерно в 1,0 бар. Если давление падает, нужно искать негерметичные участки и устранять дефекты. Без прибора вы можете провести только визуальную проверку.

15000 КМ 12 МЕСЯЦЕВ

  1. Герметичны водяные шланги на радиаторе, на двигателе и к системе отопления?
  2. Проверьте состояние шлангов, разминая их. Жесткие, ломкие или покрытые трещинами детали вы должны сразу заменить.
  3. Плотно ли сидят концы шлангов на их патрубках?
  4. Хорошо ли затянуты натяжные болты хомутов шлангов? Хомуты могут не выдержать во время поездки или при полном рабочем давлении в системе охлаждения. Замените заржавевшие хомуты шлангов.

Проверка уровня и добавление охлаждающей жидкости

ПОСТОЯННЫЙ КОНТРОЛЬ

  1. Уровень охлаждающей жидкости лучше всего проверять при холодном двигателе, т.к. тогда система охлаждения практически не находится под давлением. Для проверки не нужно снимать крышку расширительного бачка, т.к. бачок прозрачный.
  2. При холодном двигателе уровень жидкости должен быть между отметками МАХ и MIN на расширительном бачке. Будьте осторожны: когда двигатель теплый, уровень жидкости выше. Не позволяйте ввести себя в заблуждение слишком высоким уровнем охлаждающей жидкости!

    В расширительный бачок нельзя наливать охлаждающую жидкость выше отметки МАХ.

  3. Перед добавлением жидкости вначале дайте остыть двигателю. Не открывайте запорную крышку при горячем двигателе, т.к. существует опасность обваривания! Если двигатель еще теплый, положите на крышку толстую тряпку и медленно поверните ее влево. Это позволит постепенно снизить давление.
  4. Обязательно проследите за тем, чтобы не налить жидкость выше верхней отметки на расширительном бачке. Используйте всегда новую охлаждающую жидкость. Если нет G 12 A8D, доливайте только воду и как можно скорее восстановите пропорцию в смеси.
  5. Закройте расширительный бачок. Выключите отопление. Запустите двигатель и примерно в течение 3 мин поддерживайте работу двигателя примерно на 2000 об/мин. Затем дайте двигателю поработать до тех пор, пока не включится вентилятор. При прогретом теперь двигателе уровень охлаждающей жидкости должен быть у максимальной отметки. Если нужно, долейте охлаждающую жидкость.

Замена охлаждающей жидкости

  1. Для заполнения системы охлаждения в мастерской используется прибор VAS 6096. Ниже мы вам покажем, как можно залить охлаждающую жидкость без этого прибора, к которому для дизельных двигателей еще нужен переходник V.A.G. 1274 (навинчивается на расширительный бачок с охлаждающей жидкостью).
  2. Откройте запорную крышку расширительного бачка, чтобы снять давление в системе охлаждения. Будьте осторожны: может выходить горячий пар! Прикройте запорную крышку тряпкой и осторожно откройте ее. Трехцилиндровый (AWY/AZQ) и четырехцилиндровый (AUA/AUB, BBY/BBZ) ДВС с принудительным зажиганием
  3. Демонтируйте брызговик двигателя. Четырехцилиндровый (ATD/AXR) дизельный двигатель TDI-PD
  4. Демонтируйте звукоизоляционную ванну. Для всех двигателей
  5. Чтобы слить охлаждающую жидкость, отвинтите на радиаторе снизу резьбовую пробку сливного отверстия (стрелка). Утилизируйте жидкость по инструкции!
  6. В автомобилях с дизельными двигателями дополнительно для слива охлаждающей жидкости из двигателя отсоедините шланг на масляном радиаторе.
  7. Слейте охлаждающую жидкость в подходящую емкость (коллекторная ванна V.A.G. 1306). По возможности, не используйте повторно ту же жидкость. Если были заменены радиатор, теплообменник, головка блока цилиндров или прокладка головки блока цилиндров, бывшая в употреблении охлаждающая жидкость не должна повторно использоваться ни в коем случае.

    Стрелка указывает на резьбовую пробку сливного отверстия.

  8. Завинтите резьбовую пробку отверстия для слива охлаждающей жидкости и снова подсоедините (дизельный двигатель) шланг к масляному радиатору.
  9. Смонтируйте брызговик двигателя или звукоизоляционную ванну.
  10. Налейте охлаждающую жидкость в расширительный бачок до отметки MAX. Выберите смеси со следующими пропорциями:

    Антифриз до –25°С

    ДВС с принудительным зажиганием: 2,25 л добавки G 12 + 3,25 л воды

    Дизельные двигатели:

    2,00 л добавки G 12 + 3,00 л воды

    Антифриз до –35°С ДВС с принудительным зажиганием: 2,80 л добавки G 12 + 2,80 л воды

    Дизельные двигатели:

    2,50 л добавки G 12 + 2,50 л воды

    Количество охлаждающей жидкости может немного варьироваться в зависимости от комплектации автомобиля.

  11. Закройте расширительный бачок. Выключите отопление. Запустите двигатель и примерно в течение 3 мин поддерживайте работу двигателя примерно на 2000 об/мин. Затем дайте двигателю поработать до тех пор, пока не включится вентилятор. При прогретом теперь двигателе уровень охлаждающей жидкости должен быть у максимальной отметки. Если нужно, долейте охлаждающую жидкость.

Залив антифриза

При правильном обращении с антифризом вы выиграете так же, как и при правильном обращении с автомобилем, если будете и летом заливать в системы минимум 40%-ную смесь. Но если вы часто доливали только воду, не компенсируя позднее пропорцию в смеси, то концентрации антифриза уже будет недостаточно при низких температурах. В этом случае обязательно долейте G 12. Для этого вначале нужно слить охлаждающую жидкость. Если требуется более высокая концентрация антифриза, то можно повысить долю G 12 до 60% (антифриз до –40°С). При более высокой концентрации антифриза его эффективность снова снижается.

Для защиты от замерзания до –25°С вам нужна концентрация 40% G 12, для защиты от замерзания до –35°С 50% G 12.

  1. Демонтируйте брызговик двигателя или звукоизолирующую ванну, подставьте чистую емкость под радиатор и двигатель.
  2. Слейте нужное количество жидкости, указанное в рабочей инструкции выше.
  3. Наденьте и зафиксируйте шланг охлаждающей жидкости.
  4. Налейте нужное количество антифриза в расширительный бачок. При необходимости добавьте слитую охлаждающую жидкость.

Если двигатель вашего автомобиля во время движения теряет слишком много охлаждающей жидкости, ни в коем случае не доливайте холодную воду. В этом случае горячий двигатель получает холодный шок, при котором может деформироваться головка блока цилиндров. Прокладка головки блока цилиндров утрачивает плотность, и охлаждающая жидкость может попасть в контур смазки двигателя. В худшем случае холодный шок разрывает блок двигателя. Подождите, пока не остынет двигатель, долейте воду и в ближайшей мастерской выясните причины утечки охлаждающей жидкости.


Смотрите также