Назначение и требования к охлаждающим жидкостям

СПЕЦИАЛЬНЫЕ АВТОМОБИЛЬНЫЕ ЖИДКОСТИ

В состав современных автомобилей входят такие узлы, механизмы и системы, для нормальной работы которых требуются специальные жидкости, отличающиеся по своим эксплуатационным свойствам от моторных и трансмиссионных масел. К таким узлам и системам относятся системы охлаждения, амортизаторы, тормозные системы с гидравлическим приводом, гидроусилители рулевого управления, стеклоомыватели, автоматические коробки передач, устройства для облегчения холодного пуска двигателя при низких температурах и пр. Отечественная и зарубежная промышленность предоставляет широкий ассортимент специальных жидкостей для этих нужд.

Жидкости для системы охлаждения

Назначение и требования к охлаждающим жидкостям

При сгорании топлива в двигателе часть тепла идет на нагрев стенок камеры сгорания и всего двигателя. При достижении критической температуры двигатель перегревается, при этом ухудшаются наполнение цилиндров и условия смазывания, появляется детонация, калильное зажигание, увеличивается расход топлива, снижается мощность двигателя. Для поддержания нормальной температуры двигатель охлаждают, используя для этого охлаждающие жидкости.

К охлаждающим жидкостям предъявляются следующие требования.

Охлаждающие жидкости должны иметь:

• • высокую температуру кипения (во избежание образования паровых пробок и потерь жидкости);
• • низкую температуру замерзания;
• • высокую теплоемкость и теплопроводность;
• • высокую химическую стабильность;
• • высокую физическую стабильность.

Также они не должны вступать в реакцию с резиновыми деталями, вызывать коррозию металлов, образовывать капли. Кроме того, они должны быть нетоксичными и иметь низкую стоимость.

Вода при температурах выше нуля отвечает всем вышеперечисленным требованиям. Ее основные преимущества — экологичность, доступность, низкая стоимость. Низкая вязкость обеспечивает легкость циркуляции в системе охлаждения. Вода обладает большой теплоемкостью, следовательно, хорошо отводит теплоту от нагретых деталей двигателя. Однако имеются и недостатки:

• • температура замерзания минус 4 °С;
• • оказывает коррозионное воздействие на металлы;
• • образует накипь на стенках внутренней полости рубашки охлаждения двигателя.

Первый из недостатков наиболее серьезный, так как при замерзании вода увеличивается в объеме на 10 %, что может вызвать разрушение системы охлаждения двигателя. Поэтому в настоящее время воду заменяют специальными низкозамерзающими охлаждающими жидкостями.

Низкозамерзающие охлаждающие жидкости

В современных автомобильных двигателях для охлаждения применяют низкозамерзающие охлаждающие жидкости (антифризы).

Наибольшее распространение получили этиленгликолевые антифризы, представляющие собой раствор этиленгликоля в воде. Этиленгликоль (СН₂ОН—СН₂ОН) — бесцветная жидкость, не имеющая запаха, температура закипания 197 °С, температура замерзания минус 12 °С. Водные растворы этиленгликоля замерзают при более низкой температуре. Так, раствор, содержащий 67 % этиленгликоля и 33 % воды, замерзает при температуре минус 75 °С. На рис. 3.1 и 3.2 представлены зависимости изменения, соответственно, плотности и температуры замерзания от состава антифриза.

О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

С_в, объемные %

Рис. 3.1. Зависимость изменения температуры замерзания водогликолевой

оладающей жидкости от концентрации воды

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

С_в, объемные %

Рис. 3.2. Зависимость изменения плотности водогликолевой охлаждающей

жидкости от концентрации воды

Этиленгликолевые антифризы отличаются повышенной коррозионной активностью и оказывают разрушающее воздействие на резину.

Для устранения этих недостатков в антифризы вводят присадки:

• • декстрин — предохраняет от разрушения свинцово-оловя-нистый припой, алюминий и медь;
• • динатрийфосфат — защищает черные металлы, медь и латунь;
• • молибденовый натрий — предотвращает коррозию цинковых и хромовых покрытий на деталях системы охлаждения. В этом случае к марке антифриза добавляют индекс «М».

Отечественной промышленностью выпускаются антифризы: простые антифризы — 40, 65, 40М, 65М; тосолы — Тосол А, То-сол А-40, Тосол А-65.

Тосолы отличаются от простых антифризов наличием проти-вопенных и антифрикционных присадок. Цифра в марке антифриза показывает наивысшую температуру застывания.

Тосол А — концентрированный этиленгликоль с присадками. Для получения антифризов марок 40 или 65 его растворяют в соответствующем количестве дистиллированной воды.

Антифризы подкрашивают.

Технические характеристики некоторых антифризов представлены в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Технические характеристики низкозамерзающих охлаждающих жидкостей

Определить температуру застывания антифриза можно по его плотности и показателю преломления. Зная коэффициент преломления антифриза, можно определить в нем содержание этиленгликоля:

С=(п- 1,334) • 10³,

где п — коэффициент преломления.

Этиленгликоль — токсичнее вещество, поэтому при попадании его на кожу необходимо смыть мыльным раствором.

При работе двигателя из охлаждающей жидкости в первую очередь испаряется вода, изменяется концентрация антифриза, а следовательно, и его температура замерзания.

Температурный коэффициент объемного расширения у антифризов больше, чем у воды, поэтому заливать его следует на 5—8 % меньше, чем воды, или использовать в составе системы охлаждения расширительный бачок.

Нельзя допускать попадания в антифриз нефтепродуктов, так как в этом случае распадаются присадки, происходит вспенивание.

Срок службы Тосола два года или 60 000 км пробега при интенсивной эксплуатации автомобиля.

Контрольные вопросы

• 1. Какие требования предъявляются к охлаждающим жидкостям?
• 2. Назовите особенности антифриза.
• 3. Как влияет содержание воды в смеси с этиленгликолем на температуру замерзания?