Классификация антифризов
Антифризом называют любую незамерзающую жидкость, предназначенную для охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Так же используется в качестве средства очистки стекол или противообледенительных жидкостей.
Виды (типы) антифризов
Традиционные (IAT, Inorganic Acid Technology)
Силикатные ОЖ, содержащие фосфаты и нитриты. Считаются устаревшими и не применяются в качестве первой заливки на заводах.
Карбоксилатные (OAT, Organic Acid Technology)
Улучшенные охлаждающие жидкости, содержащие в своем составе только органические (карбоксилатные) ингибиторы коррозии. Не содержат амины, нитриты, фосфаты, бораты и силикаты.
Срок службы — до 5 лет или 250 000 км.
Цвет — ярко-красный или сиренево-фиолетовый.
Гибридные (HOAT, Hybrid Organic Acid Technology)
Охлаждающие жидкости, содержащие с своем составе помимо органических (карбоксилатных) ингибиторов коррозии так же неорганические силикаты (европейская технология), нитриты (американская технология) или фосфаты (азиатская технология).
Срок службы — до 3 лет или 100 000 км пробега.
Цвет — зеленый, бирюзовый, синий или желтый.
Лобридные (SiOAT, NOAT, POAT)
Новейшие антифризы, в которых органические ингибиторы коррозии дополнены небольшим количеством минеральных. Обеспечивают улучшенную защиту от коррозии алюминиевых деталей двигателя, а так же обладают повышенной температурой кипения — до 135 градусов Цельсия, что позволяет использовать их в мощных, термонагруженных моторах.
Срок службы — до 10 лет или 200 000 км
Цвет — ярко-красный или сиреневый.
Чем отличаются антифризы
Антифризы силикатного типа полностью обволакивают внутренние стенки системы охлаждения, защищая ее при этом от коррозии. Уже имеющиеся очаги коррозии локализуют карбоксилатные присадки. К минусам таких антифризов относят сниженный отвод тепла (из-за пленки, которая защищает от коррозии) и сравнительно небольшой срок службы.
Антифризы карбоксилатного типа не образуют защитную пленку, адсорбируются только в местах возникновения коррозии с образованием защитного слоя не толще 0,1 микрона, тем самым обеспечивая прекрасный теплоотвод.
Классификация антифризов VolksWagen
Знакомые многим автолюбителям названия антифризов «G11», «G12», «G13» и их составы были придуманы концерном VolksWagen.
G11 (VW TL 774-C)
ОЖ, предназначенная для некоторых отечественных и зарубежных автомобилей, выпущенных до 1996 года. В состав включены присадки на основе минеральных веществ: солей азотной, фосфорной, силикатной и борной кислот. Так как защитный слой разрушается под воздействием вибрацией, рекомендуется производить ежегодную замену такого антифриза. Максимальный срок — 3 года.
G12 (VW TL 774-D)
Карбоксилатный состав, обладающий хорошей способностью предотвращать коррозионные процессы на поверхности деталей системы охлаждения. Не содержит нитритов, силикатов и фосфатов. Запрещено смешивать с антифризами G11.
G12+ (VW TL 774-F)
Более совершенный карбоксилатный состав на основе этиленгликоля. Одним из преимуществ является возможность смешивания с G11, однако в этом случае срок службы сокращается до 2 лет.
G12++ (VW TL 774-G)
Новейший карбоксилатный антифриз, который помимо органических присадок содержит силикатные компоненты. Иногда такой состав называют гибридным. Можно смешивать с любыми ОЖ «G»-серии.
G13 (VW TL 774-J)
Основное отличие от антифризов серии G12 — другая основа, а именно — пропиленгликоль, который является более экологичным веществом, нежели этиленгликоль. Поэтому его не рекомендуется смешивать с другими антифризами. В редких случаях можно смешивать с G12+ и G12++
Можно ли заливать антифриз G12 вместо G11
Полная замена антифриза G11 на карбоксилатный G12 возможна только в том случае, если детали двигателя не содержат цветных металлов, таких как медь или латунь. Именно поэтому при выборе антифриза мы рекомендуемся придерживаться рекомендаций производителя вашего автомобиля.
Международные стандарты для охлаждающих жидкостей
BS 6580
Антифризы BS 6580 предназначены для двигателей легковых и грузовых автомобилей, микроавтобусов и мотоциклов. Согласно стандарту, ОЖ этого стандарта должны быть на основе МЭГ (моноэтиленгликоля) и комплекса неорганических присадок.
Не рекомендуется применять в системах охлаждения двигателей, выпущенных после 2005 года.
ASTM D 3306
Спецификация содержит требования к охлаждающим жидкостям на основе этиленгликоля или пропиленгликоля, используемым в системах охлаждения двигателей автомобилей или других легких грузовых машин. К стандарту ASTM D 3306 относятся силикатно-карбоксилатные антифризы, имеющие ограниченный срок службы (до 3-х лет). Склонны к образованию незначительного количества осадков. Обладают стандартными антикоррозийными свойствами. Не рекомендуется применять в системах охлаждения двигателей, выпущенных после 2010 года
ASTM D 4985
ОЖ на основе МЭГ с низким содержанием силикатов, предназначенные для систем охлаждения двигателей большой мощности. Эффективно защищают от коррозии как минимум до –36,4°C.
JIS K 2234
Формально, этому стандарту соответствует любой концентрат антифриза на основе этиленгликоля. Не регламентируется тип присадок, поэтому антифриз данного стандарта может быть как карбоксилатным, так и гибридным или силикатным. Обязателен к исполнению для всех японских производителей авто.
Можно ли смешивать антифризы?
Можно, но только в крайних случаях (например, утечка). После устранения проблем, приведших к доливке другого антифриза, рекомендуется промыть систему охлаждения и залить новую охлаждающую жидкость.
Антифриз или тосол?
Известная всем ОЖ «Тосол» была разработана в институте ГосНИИОХТ в отделе Технологии Органического Синтеза (отсюда и название продукта). «Тосол-АМ» выпускался только на госпредприятиях СССР. После распада Советского Союза «Тосол» начали выпускать многие мелкие предприятия. Однако, под этим именем уже могли выпускаться совершенно другие жидкости.
Тосол является силикатным антифризом, поэтому, возможна его замена на карбоксилатный, гибридный или лобридный антифриз. При этом следует помнить про совместимость антифризов и различных металлов.
Тосол, антифриз или охлаждающая низкозамерзающая жидкость
Общие сведения
Антифризы – охлаждающие жидкости (ОЖ), не замерзающие при низкой температуре. Изготовители 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». Как правило, это тот же «Тосол», но несколько лучшего качества.
ТОСОЛ – название автомобильной охлаждающей жидкости, разработанной в 1971 г. для автомобилей ВАЗ взамен итальянской «ПАРАФЛЮ» специалистами ГосНИИОХТа (Государственный научно-исследовательский институт органической химии и технологии). Первые три буквы аббревиатуры ТОСОЛ указывают на отдел технологии органического синтеза, а буквы ОЛ добавлены, чтобы получилось слово, похожее на название спиртов (этанол, бутанол, метанол). Торговая марка «Тосол» не была зарегистрирована, поэтому ее широко используют отечественные изготовители ОЖ. Эксплуатационные свойства этих жидкостей могут быть разными (зависят от состава).
За рубежом термин «antifreeze» (антифриз) использовали для обозначения концентрата, который добавляли к воде в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Однако этот термин принимал во внимание только морозозащитную роль этого продукта, допуская, что его использование является сезонной потребностью и не отражает его функцию как теплообменной среды, разработанной, чтобы предохранить систему охлаждения двигателя от коррозии и повреждения при всех эксплуатационных условиях. Термин «engine coolant concentrate» (дословно – «двигательный охладитель концентрированный») охватывает все эти условия и в настоящее время более предпочтителен.
Исходя из сказанного, в статье будем использовать термины «охлаждающая жидкость» или просто «жидкость».
Назначение
По причине выделения теплоты при сгорании топлива и от действия сил трения автомобильные двигатели нуждаются в эффективной системе охлаждения. В основном тепло отводится через радиатор системы охлаждения, а теплоносителями являются жидкости, циркулирующие через него и двигатель. Автомобильные двигатели воздушного охлаждения (например, VW Beetle), начиная с некоторого времени, перестали представлять коммерческий интерес. Главным образом, это обусловлено требованиями защиты окружающей среды.
Количество теплоты, передаваемой системой охлаждения двигателя, значительно. Известно, что третья часть тепловой энергии от сгорания топлива должна быть рассеяна охлаждающей жидкостью, 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.
Охлаждающие жидкости
Старейшей охлаждающей жидкостью, порой использующейся и сегодня, является вода. 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.
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°C, кипит при 100°C (при нормальном атмосферном давлении) и испаряется из открытых систем при температуре меньше 100°C.
Для увеличения температуры кипения, системы охлаждения двигателя герметизируют. Однако существенно увеличить температуру кипения благодаря такому поддавливанию нельзя по той простой причине, что не все части системы охлаждения выдерживают большое давление, например, шланги, резиновые уплотнения и радиатор, изготовленный из меди, латуни или алюминия с применением мягкого припоя.
Точку замерзания воды в свое время снижали, добавляя одноатомные спирты (метиловый, этиловый, изопропиловый). Однако все они имеют очень низкую температуру кипения (65–82°C), поэтому в настоящее время не используются. Высококипящий глицерин (290°C) также не используется по причине плохих низкотемпературных свойств (высокая вязкость при низкой температуре и, как следствие, плохая прокачиваемость).
Наиболее полно и корректно исправить недостатки воды и при этом не лишить ее достоинств позволяет водногликолевая смесь. Она представляет собой водный раствор этиленгликоля (этиленгликоль или моноэтиленгликоль – двухатомный спирт, бесцветная, вязкая, сладковатая на вкус жидкость с плотностью 1,112–1,113 г/см 3 при 20°С и температурой начала кипения около 195°С, замерзания –12…13°С. Ядовит и может проникать в организм через кожу. Наиболее опасен, если его выпить (смертельная доза 35 см 3 ). Раствор агрессивен к материалам деталей системы охлаждения (сталь, чугун, алюминий, медь, латунь, припой), поэтому в охлаждающей жидкости присутствует комплекс присадок – противокоррозионных (ингибиторов), антивспенивающих и стабилизирующих.
Плотность, температура замерзания и кипения ОЖ взаимосвязаны с концентрацией этиленгликоля в ней. Эти зависимости у разных жидкостей могут существенно отличаться друг от друга. Необходимо также учитывать, что качество используемой воды существенно влияет на эффективность присадок, входящих в состав охлаждающей жидкости.
| Общее содержание твердых частиц | 340 ppm max |
| Общая жесткость | 170 ppm max |
| Содержание хлоридов | 40 ppm max |
| Содержание сульфатов | 100 ppm max |
| Водородный показатель (рН) | 5,5–9,0 |
Примечание. ASTM – Американская ассоциация по испытанию материалов, общегосударственная система стандартов США. Если вода такого качества недоступна, используют деионизированную (деминерализованную) или дистиллированную воду.
Нормативные документы
ГОСТ 28084–89 «Жидкости охлаждающие низкозамерзающие. Общие технические условия» нормирует основные показатели ОЖ на основе этиленгликоля (концентрата, ОЖ-40, ОЖ-65): внешний вид, плотность, температуру начала кристаллизации, коррозионное воздействие на металлы, вспениваемость, набухание резины и т.д. Но он не оговаривает состав и концентрацию присадок, а также смешиваемость жидкостей. Это, а также цвет ОЖ (синий, зеленый, желтый и т.п.) выбирает изготовитель.
ГОСТов, регламентирующих срок службы антифриза и условия ресурсных испытаний, пока нет. Ресурсные тесты дорогостоящие и длительные. Например, 1 264 ч испытаний на моторном стенде по методике ASTM D 2570 соответствуют около 75 тыс. км пробега автомобиля, а эксплуатационные испытания проводят в течение 2–3 лет.
Сертификация ОЖ добровольная, а поэтому необязательна.
Технические требования к зарубежным концентратам ОЖ 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»), 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, требующие начального введения дополнительной добавки к охлаждающей жидкости (Supplemental Coolant Additive (SCA)»).
ASTM D 3306 и ASTM D 4985 содержат перечень физико-химических свойств и эксплуатационных требований к антифризам со ссылками на соответствующие стандартные методы испытаний (тоже ASTM).
Кроме общих стандартов многие изготовители автомобилей применяют свои спецификации с дополнительными требованиями. Например, нормы General Motors USA – Antifreeze Concentrate GM 1899M, GM 6038М или система нормативов G концерна Volkswagen.
Такие документы часто 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 водяного насоса (меньше нерастворимых осадков), улучшает защиту от кавитационной коррозии).
Срок службы ОЖ
При эксплуатации охлаждающая жидкость стареет – концентрация ингибиторов в ней постепенно снижается, теплопередача уменьшается, склонность к пенообразованию увеличивается, а незащищенные металлы интенсивно корродируют. Ресурс жидкости прямо зависит от ее качества и пробега автомобиля.
Старение происходит особенно интенсивно, если в систему охлаждения попадают отработавшие газы или воздух. Поэтому нужно чаще проверять места возможных утечек жидкости, а также состояние и крепление шлангов. Срок замены антифриза предписывает автозавод или изготовитель ОЖ. Но иногда жидкость стареет раньше. При этом:
В эксплуатации плотность ОЖ проверяют ареометром. Плотность косвенно указывает температуры начала кристаллизации (застывания) и кипения.
Совместимость охлаждающих жидкостей
Уровень жидкости в системе охлаждения может стать меньше из-за испарения воды или утечек. В первом случае нужно долить дистиллированную, а если ее нет, прокипяченную (около 30 мин) воду, во втором – охлаждающую жидкость той же марки.
Отечественные ОЖ, произведенные разными изготовителями по одним техническим условиям, допустимо смешивать.
Однако если номера ТУ не одинаковы, лучше этого не делать. Компоненты комплексов присадок могут прореагировать друг с другом и потерять свои полезные свойства. Поэтому в безвыходном положении лучше долить воду, а потом заменить всю жидкость в системе.
Влияние антифриза на склонность двигателя к перегреву
Температура кипения ОЖ-40 (44% воды и 56% этиленгликоля) при атмосферном давлении не менее 108°С. В предкипящем состоянии уже образуются паровые пробки, нарушающие нормальную циркуляцию в системе охлаждения. Это может спровоцировать перегрев двигателя. При постоянной эксплуатации машины в тяжелых условиях (городские пробки, песчаные дороги, грязь, снег) желательно применять антифриз с повышенной (хотя бы на пару градусов) температурой кипения соответственно с более высокой плотностью. Охлаждающая жидкость ОЖ-65 (35% воды и 65% этиленгликоля) кипит при температуре выше 110°С (при атмосферном давлении).
Выбор антифриза
Покупать нужно охлаждающую жидкость, рекомендованную в инструкции по эксплуатации автомобиля, и лучше в специализированных, а не в универсальных магазинах.
Концентрат ОЖ применять в системе охлаждения нельзя. Он предназначен только для приготовления охлаждающей жидкости путем разбавления водой. В каком соотношении проводится разбавление, указывает его изготовитель на этикетке.
Импортные антифризы предназначены:
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.
Хороший товар редко упаковывают небрежно. Емкость, как правило, закрывают пробкой с одноразовой «трещоткой», иногда дополнительно защищенной «пломбой» – ярлыком или лентой. Они должны быть целыми, не переклеенными, а зубчатое кольцо на пробке – плотно контактировать с горловиной.
Герметичность можно проверить, перевернув упаковку или слегка сжав ее с боков. Если есть течь или канистра неупругая (шипит выходящий воздух), лучше такую не покупать.
Этикетка качественного товара, как правило, хорошо сделана и приклеена. Штрих-код, рисунки, буквы и цифры на ней четкие, не раздвоенные и не расплывчатые. Информация – полная и не рекламная, а преимущественно техническая: название фирмы-изготовителя, ее адрес и телефон, аннотация к применению антифриза, его температуры кипения и замерзания, срок хранения, номер партии с датой ее изготовления и т.д.
Полупрозрачная канистра хороша тем, что можно рассмотреть ее содержимое. Мутную жидкость, тем более с осадком, покупать не надо. Если встряхнуть канистру, образовавшаяся пена должна осесть примерно через три секунды, у концентрата – чуть больше (пять).
Хорошая охлаждающая жидкость дешевой быть никак не может. Меняют ее не часто. Экономить на жидкости не стоит.
Проверка после покупки
Все параметры жидкости полностью и корректно проверить самостоятельно нельзя, но косвенно оценить качество покупки можно.
Мембрана под пробкой – хороший признак. Прозрачность и пенообразование проверяют, отлив жидкость из непрозрачной канистры в соответствующую емкость.
Характерный запах нефтепродуктов (бензина, масла, смазок и т.п.) недопустим.
Плотность проверять можно, но она – не главный критерий качества, ее могут умышленно повысить, добавив ненужные соли, часто вредные. Но все же лучше проверить.
Устойчивость к жесткой воде. Иногда изготовитель допускает разбавление концентрата водопроводной водой. Для проверки можно налить концентрат в прозрачную емкость из термостойкого стекла, добавить столько же воды из водопровода и довести до кипения. Дать постоять около часа и сравнить внешний вид (прозрачность в проходящем свете) с таким же раствором, но не прокипяченным. Видимых отличий быть не должно.
ЧТО ОБОЗНАЧАЮТ СТАНДАРТЫ У АНТИФРИЗОВ?
Антифриз – общее название охлаждающих жидкостей, не замерзающих при низких температурах. Чаще всего антифризом называют автомобильную охлаждающую жидкость, потому что температура ее замерзания ниже температуры замерзания воды. Все антифризы для автомобилей должны соответствовать определенным требованиям. Требования, предъявляемые к антифризам довольно высокие. Они должны быть химически стабильными, иметь хорошую теплопроводность, не замерзать, при рабочих температурах двигателя не должны закипать, на поверхностях системы охлаждения не должны образовывать отложения, не должны разрушать детали и узлы всей системы.
Для антифризов существуют общие стандарты, которые нормируют основные показатели охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля: это внешний вид, плотность, температуру начала кристаллизации, коррозийное воздействие на металлы, вспениваемость и другие. Для этого существуют ГОСТы, но они не оговаривают состав и концентрацию присадок, не дают информации о смешиваемости антифризов, а также не дают указаний по цвету антифриза. Цвет выбирает производитель. Также ГОСТы, имеющиеся на сегодняшний день, не регламентируют срок службы антифризов, а также условия ресурсных испытаний. На сегодняшний день сертификация не является обязательной, она носит только рекомендательный характер.
Технические требования к зарубежным антифризам концентрированного вида отражены в ASTMD3306, это для легковых автомобилей и легких грузовиков, а для грузовых машин и тяжелой техники в ASTMD4985. Они требуют начального введения дополнительной добавки к охлаждающей жидкости SupplementalCoolant Additive(SCA). Эти документы содержат перечень физико-химических свойств и эксплуатационных требований к антифризам со ссылками на соответствующие стандартные методы испытаний (ASTM). Изготовители автомобилей, помимо общих стандартов, применяют свои спецификации с дополнительными требованиями. Например, концерн Volkswagen, имеет систему нормативов G, а нормы GeneralMotorsUSA– AntifreezeConcentrateGM1899-M, GM6038-M. Испытания проводит обычно сам производитель или компания, которой он доверяет. Перечень тестов состоит из комплекса лабораторных, стендовых и ходовых испытаний.
Часто бывает, что такие документы запрещают добавлять в антифриз ингибиторы коррозии, которые содержат нитриты, нитраты, амины, фосфаты, а содержание силикатов, буры и хлоридов может иметь только предельно допустимое значение, которое оговаривается. Такие ограничения позволяют уменьшить отложения накипи в системе охлаждения и увеличить срок службы уплотнений водяного насоса, а также повышают защиту от кавитационной коррозии.
Импортные антифризы по ASTMD 3306 можно использовать в автомобилях российского производства. Также, если производитель рекомендует лить антифриз допуска G11, то можно лить вместо него антифриз, который имеет более высокий допуск. Но, здесь есть одно исключение. Если G11 долить антифризом с допуском G12, то их присадки могут взаимодействовать между собой, могут образоваться хлопья. Ведь антифризы, имеющие более высокий допуск, имеют более высокие требования к техническим характеристикам. Обычно считается, что более высокий допуск, по умолчанию, содержит в себе требования всех предыдущих.
Если разобрать антифризы по VW, то он их позиционирует как стандарты, т.е. допуски, а вот автолюбители стран бывшего союза привыкли относиться к таким буквенным обозначениям, как к классификации.
G11CODEG11
В состав этого антифриза входят неорганические ингибиторы коррозии, а основу составляет этиленгликоль. Производство такого антифриза дешево и не трудоемко, он довольно распространен в России. Силикаты являются неотъемлемой частью допуска этого антифриза, а вот качество и количество присадок может быть разным, от этого и будет зависеть цена на этот антифриз. Окрашивается преимущественно в синий цвет, но может быть зеленого и желтого, и классифицируется как антифриз для автомобилей до 1996 года.
G12/CODEG12
Основу таких антифризов составляет пропиленгликоль, к ней добавлены органические ингибиторы коррозии. Присадки применяются карбоксилатные, они действуют только на очаги коррозии. Антифризы могут быть использованы в автомобилях 1996-2001 годов выпуска. Благодаря принципу действия карбоксилатных присадок они вырабатываются в течение 5-6 лет. Окрашиваются в основном в красный цвет и все его оттенки.
G12 Plus/ G12+
Классифицируются как антифризы для автомобилей с 2001 года выпуска. В своем составе не имеет нитритов, фосфатов, боратов, силикатов, аминов, а поэтому может быть совместим с другими классами антифризов. Срок службы у него больше, чем у всех предыдущих, вследствие того, что современные технологии позволяют это сделать на уровне присадок. Цвет может быть фиолетового, сиреневого, лилового или любого другого.
G13, практически то же, что и G12+, но используются более дорогие технологии производства. В основном этот антифриз предназначен для форсированных двигателей автомобилей и мотоциклов. Обладает очень высокими показателями теплопроводности и теплоемкости. Для гоночных автомобилей антифризы такого класса производятся с применением нанотехнологий, а процесс производства держится в секрете.
В списке признанных международных стандартов разных стран такие страны, как:
США — ASTM D 3306, ASTM D 4340: ASTM D 4985, SAE J1034;
