3.1. Жидкости для системы охлаждения

3.1.1. 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 ухудшается наполнение цилиндров и условия смазывания, появляется детонация, калильное зажигание, увеличивается расход топлива, снижается мощность двигателя. Для поддержания нормальной температуры двигателя его охлаждают, используя для этого охлаждающие жидкости.

К охлаждающим жидкостям предъявляются следующие требования:

— высокая температура кипения (во избежание образования паровых пробок и потерь жидкости);

— низкая температура замерзания;

— высокая теплоемкость и теплопроводность;

— высокая химическая и физическая стабильность;

— коррозионная пассивность;

— не вступать в реакцию с резиновыми деталями;

— оптимальная вязкость;

— отсутствие образования накипи;

— низкая стоимость и недефицитность;

— нетоксичность и пожаробезопасность.

При температурах выше нуля всем перечисленным требованиям отвечает вода, основными преимуществами которой являются безвредность, доступность, стоимость. Вязкость воды обеспечивает легкость ее циркуляции в системе охлаждения. Вода обладает большой теплоемкостью.

3.1.2. Низкозамерзающие жидкости

В современных автомобильных двигателях в качестве охладителя применяют низкозамерзающие охлаждающие жидкости, или антифризы.

Наибольшее распространение получили этиленгликолевые антифризы, представляющие собой раствор этиленгликоля в воде. Этиленгликоль — это двухатомный спирт СН₂ОН—СН₂ОН — бесцветная и без запаха жидкость, кипящая при температуре 197 °С и застывающая при -12 °С. Водные растворы этиленгликоля застывают при более низкой температуре. Так, раствор, содержащий 67 % этиленгликоля и 33 % воды, застывает при температуре —75 °С. Зависимости плотности и температуры застывания антифриза от его состава представлены на рис. 3.1 и 3.2.

Рис. 3.1. Зависимость температуры застывания водогликолевой жидкости от содержания в ней воды

Рис. 3.2. Зависимость плотности водогликолевой жидкости от содержания в ней воды

Этиленгликолевые антифризы имеют повышенную коррозионную активность к металлам и разрушают резину. Для устранения этих недостатков в антифризы вводят присадки: декстрин, предохраняющий от разрушения свинцово-оловянистый припой, алюминий и медь; динатрийфосфат, защищающий черные металлы, медь и латунь. Иногда вводят молибденовый натрий, предотвращающий коррозию цинковых и хромовых покрытий на деталях системы охлаждения. В этом случае к марке антифриза добавляют индекс «М».

Отечественной промышленностью выпускаются следующие марки антифризов: простые антифризы — 40, 65, 40М, 65М; тосолы — Тосол А, Тосол А-40, Тосол А-65.

Тосолы отличаются от простых антифризов наличием противопенных 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 необходимо растворить в соответствующем количестве дистиллированной воды.

В антифризы вводят краситель.

Значения некоторых показателей антифризов представлены в табл. 3.1.

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

С=(n-1,334) • 10³, где n — коэффициент преломления.

Таблица 3.1. Низкозамерзающие охлаждающие жидкости

Особенности антифриза

Этиленгликоль — сильный яд, поэтому после контакта с ним необходимо тщательно вымыть руки.

При эксплуатации в первую очередь испаряется вода, это изменяет состав, а следовательно, и температуру застывания антифриза.

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.

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?

Автор: В. А. СТУКАНОВ
«АВТОМОБИЛЬНЫЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ»