Ничего лучше двигателя внутреннего сгорания человечество ещё не придумало. По крайней мере, из того, что заставляет автомобиль передвигаться в пространстве. Мы не хотим задеть религиозные чувства адептов электричества, но 300 км от розетки до розетки, это несерьёзно. Есть у ДВС один огромный, гигантский меганедостаток — слабый КПД. При чем здесь антифриз, алхимия и система охлаждения?
Выбор правильного антифриза. Почему это так важно
Правильный выбор антифриза и потенциально слабый КПД тесно взаимосвязаны. Убедиться в этом просто, не нужно даже знать цикл Карно и пользоваться хитрыми формулами. Среднестатистический двигатель по бумагам выдаёт свои среднестатистические 100 кВт мощности, необходимые для передачи момента на ведущие колеса. Самый современный мотор, хорошо настроенный и заправленный лучшим топливом, отдаёт от силы 30% полезной мощности.
Получается, что номинальная мощность у нашего двигателя около 333 кВт. Остальные 233 кВт безвозвратно превращаются в тепло и отводятся с помощью радиатора и охлаждающей жидкости в атмосферу. Если же антифриз будет не первой свежести, не подходящим для двигателя или некачественным, перегрев угробит наш несовершенный двигатель за один сезон. Не нужно объяснять, что разница в температурах (от 100 до 200 градусов) в разных точках, к примеру, головки блока приводит к её короблению Вот поэтому-то и важен правильный выбор антифриза.
Мы уже разобрались с тем, как выбрать антифриз по цвету и как не выбрать Тосол вместо нормальной охлаждающей жидкости. Сегодня мы начали с физики, а продолжим химией — узнаем состав и классификацию антифризов.
Из чего и как делают антифриз
Давным-давно, когда никакого антифриза ещё не было, для охлаждения двигателя использовали обычную воду. Дёшево, но не совсем практично. Во-первых, вода замерзает уже при нулевой температуре, при замерзании расширяется и разносит в щепки блоки цилиндров, радиаторы и трубопроводы. Во-вторых, вода закипает при температуре 95-110 градусов в зависимости от концентрации солей и минералов. А это как раз почти рабочая температура современного двигателя. В-третьих, вода моментально вызывает коррозию цветных и чёрных металлов, ухудшая теплопроводность водяной рубашки до 60%. Да и ржавчина закупоривает каналы системы и выводит из строя помпы и термостаты. Нужна была замена и её нашли.
Этиленгликоль — база для недорогих антифризов
Первым в списке претендентов на замену воде был этиленгликоль. Это двухатомный спирт, который замерзает на 13-градусном морозе, а кипит при температуре чуть меньше 200 градусов. Само по себе и это хорошо, но у этиленгликоля есть ещё одно отличное свойство — при смешивании с водой в пропорции 1:1 температура замерзания падает почти до 40°С. На графике это видно более наглядно.
Впрочем, не все так гладко с этой смесью. Этот спирт невероятно токсичен и вызывает клиническую смерть при внутренней дозе около 150-200 г. И ещё такой состав слишком вязкий, что не очень хорошо для создания оптимального давления в системе охлаждения. Все эти минусы были перекрыты преимуществами этиленгликолевых антифризов:
-
недоступный до сих пор порог замерзания, около -40°С;
-
даже при замерзании состав не расширяется, а превращается в пастообразную субстанцию и не вредит двигателю;
-
температура кипения при атмосферном давлении около 107°С, а при повышенном давлении в системе (как обычно и бывает), он кипит при 120-130°С.
Таких характеристик для рядового автомобиля хватает с головой. Не забываем, что мы говорим пока только о базовом компоненте антифриза, а есть ещё присадки.
Пропиленгликоль, оптимальная основа
Очень хорошее базовое вещество, абсолютно нетоксичное, но дорогое и более вязкое. Если внимательно посмотреть на составы томатных паст, желе, майонезов и прочих пастоподобных пищевых продуктов, в большинстве из них значится пищевая добавка Е1520. Это и есть наш пропиленгликоль. Вязкость — это основная причина не использовать его в чистом виде. Дело в том, что для создания оптимального давления в системе помпе приходится выжимать из себя все соки, что сказывается на её ресурсе не самым лучшим образом.
Глицерин — держимся подальше
Самые дешёвые и некачественные антифризы производят на основе глицерина. Несмотря на его безвредность для организма и окружающей среды, водитель, который любит свою машину, в жизни не зальёт в радиатор глицериновый антифриз. Это и есть те самые «тысяча тосолов», о которых мы говорили в предыдущей части. В производстве такие охлаждайки-убийцы очень дешёвые. Поэтому рынок и наводнён низкосортным ширпотребом. Плотность глицериновой ОЖ составляет примерно 1,15 г/см². Для сравнения, этиленгликолевый антифриз имеет плотность в пределах 1,05-1,07 г/см².
Но и это ещё не все беды, которые может принести глицериновый Тосол.
Все сказанное относится к глицеринам высокого качества, но едва ли кто-то из продавцов «синей смерти» покупает дорогой глицерин. Как правило, используется самый дешёвый неочищенный, который оставляет после себя в двигателе кучу осадка, накипи и шлаков. Накипь уменьшает площадь сечения каналов системы охлаждения, снижает теплоотдачу, а все это прямая дорога к перегреву и короблению той самой головки блока, прогару прокладки головки со всеми вытекающими последствиями. Такая вот экономия.
Можем сделать первые выводы:
-
Глицерин — очень дешёвый заменитель этиленгликоля, но более вязкий, поэтому и разводят его ядовитым и дешёвым метанолом. Самое противное то, что никто и никогда не испытывал такие смеси на совместимость с современными алюминиевыми сплавами, резинотехническими деталями и пластиком. Никто не испытывал его реакцию на комплекты присадок.
-
Метанол — опасный для жизни одноатомный спирт, закипающий при температуре 64,7°С. Образует канцерогенный яд в сочетании с водой, связывает воду (делает её гуще), разъедает алюминий и пластик, при сильном нагреве загорается. Запрещён к использованию во всем мире законодательно.
-
Не покупаем антифризы подозрительных брендов и «молодых, динамично развивающихся» производителей без опознавательных знаков и без допусков производителя конкретного автомобиля.
О главном. Присадки в антифризе
То, что мы рассматривали выше, это просто базовые жидкости, которые в чистом виде никогда не используются. Базовый состав антифриза не меняется уже полвека, а присадки, и только присадки делают из небезопасной для двигателя жидкости качественный антифриз. Никто и думать не стал бы заливать смесь воды и спирта в радиатор, потому что это серьёзный источник коррозии и кавитации (внутреннего кипения). Чистая базовая жидкость уничтожит двигатель за 5-6 месяцев. Вот чем грозит использование глицеринового антифриза (тосола), смесей глицерина с метанолом и чистых базовых составов:
Этого могло бы не случиться, если бы водители подумали о том, как выбрать хороший, действительно качественный антифриз, а не самый дешёвый и побольше. Откроем ещё один секрет. Все европейские производители, по крайней мере, 90% из них (Castrol, Mobil, Agip, Addinoil, AWM) используют в своих составах пакеты присадок от компании Basf не одно десятилетие подряд. Это суперконцентрат, который продают под маркой Glysantin, а в зависимости от состава присадок все антифризы делят на несколько классов:
-
Традиционная технология. Её могут называть Classic, Conventional, Inorganic Acid (Additives) Technology (IAT), Glysantin G05, но суть от этого не меняется. В состав таких антифризов входит вся неорганика — нитриты, фосфаты, амины, силикаты, бура и их разновидности. Это морально устаревшие смеси и не используются на современных двигателях. Во-первых, их нужно менять каждых 1,5-2 года. Во-вторых, они закипают при температуре около 100-105 градусов. В третьих, силикатный слой, образующийся на стенках системы охлаждения, снижает теплоотдачу двигателя чем дальше, тем больше.
-
Антифризы гибридные. Мало чем отличается от классической технологии, в основном за счёт применения карбоновых кислот. Обозначаются Hybrid-Organic Acid Technology (НОАТ) или Glysantin G48 по классификации Basf, G11 по классификации Фольксвагена (мы о ней уже рассказывали в предыдущих частях), силикаты никуда не делись и продолжают оседать на стенках водяной рубашки слоем до 700 микрон, но срок эксплуатации повысился до трёх лет или 150-160 тысяч пробега.
-
Карбоксилатные антифризы имеют маркировку Organic Acid Technology, ОАТ или Glysantin G30,33,34, а также G12 и G12+ по версии VAG. Самые недорогие из лучших антифризов на рынке сегодня. В составе есть ингибиторы коррозии на основе карбоновых кислот. Основная особенность их в том, что такие составы не оставляют ни малейших следов на здоровых стенках двигателя, и наоборот, на месте очагов коррозии образуется защитная обволакивающая плёнка толщиной не более 1 микрона. Срок службы антифризов ОАТ может превышать 4-5 лет.
-
Лобридные антифризы маркируются так: G12++, Glysantin G40, Lobrid coolants, SOAT coolant, low-hybrid. Не вникая в химические формулы, лобридные антифризы похожи на гибридные, но в их составе куда меньше неорганики. Сюда добавили небольшое количество ингибиторов минерального происхождения, но оставили органические кислоты и силикаты.
В итоге мы получили нечто среднее — силикаты оседают на стенках с минимальной толщиной защитной плёнки, а карбонокислоты оберегают исключительно очаги коррозии. При заливке в новый двигатель срок службы неограничен.
В целом, мы можем выбрать антифриз, руководствуясь рекомендациями завода-изготовителя и для этого есть специальные таблицы. Вот одна из них:
Впрочем, мы будем помнить и о том, что в каждой стране и регионе есть свои стандарты и технологии производства антифризов могут несущественно отличаться. К примеру, в антифризах класса ОАТ японцы допускают использование фосфатов (Р-ОАТ), а в Штатах купить антифриз с примесью молибденов и нитритов для борьбы с кавитацией. Там их маркируют N-OAT. У нас и во всей Европе допущены к использованию только органические добавки. Это мы к тому, что если на полке магазина встретится канистра с надписью Р-ОАТ, пугаться не нужно, это просто японская интерпретация нашего карбоксилатного антифриза.
О смешивании антифризов разных типов и целесообразности использования промывки можно будет прочитать в четвёртой части гида по выбору антифриза, а пока удачного всем выбора и солнечных дорог!
