Состав антифриза. Разберем красный, зеленый и синий варианты

Для улучшения теплофизических свойств водного раствора этиленгликоля (теплоносителя, антифриза, незамерзающей жидкости) применяемый пакет присадок насчитывает около десятка веществ, предназначенных для снижения коррозионных и окислительных свойств раствора, его пенообразования, предотвращения образования накипи и удаления уже существующей накипи, а также для стабилизации теплофизических характеристик теплоносителя(Характеристики качества растворов этиленгликоля должны соответствовать требованиям ГОСТ 28084-89 "Незамерзающие жидкости охлаждающие" и ТУ, разработанных на его основе). Большинство концентрированных теплоносителей представляют собой раствор, состоящий из 60%-65% этиленгликоля, 30%-35% воды и 3%-4% активных присадок.

Такие процентные соотношения этиленгликоля, воды и ингибиторов позволяют получить наилучшие теплофизические характеристики водного раствора, как эффективного теплоносителя с максимальной минусовой температурой начала кристаллизации -70°С.

Водные растворы этиленгликоля с меньшей температурой замерзания производятся с применением меньшей концентрации этиленгликоля и массовая доля присадок (ингибиторов) остается при этом практически неизменной. Зависимость температуры замерзания от концентрации этиленгликоля приведены ниже, в таблице №1.

Для различных климатических режимов работы и условий эксплуатации систем отопления производится серия качественных с необходимой температурой кристаллизации и стабильными теплофизическими характеристиками:


Водный раствор этиленгликоля - теплоноситель и незамерзающая жидкость для систем отопления и охлаждения (пакет антикоррозионных, противопенных, противонакипных и стабилизирующих присадок)
Фасовка, вес в кг Концентрация, % Температура начала кристаллизации (замерзания), t°C Продажа / Цена в руб./кг с НДС, при заказе от 1 тонны
Продажа / Цена в руб./кг с НДС, при заказе больше 2 тонн
Канистра 20 кг,
бидон 50 кг
65% минус -65°C 80.00 руб./кг

Бочка 225 кг 30% минус -15°C 49.00 руб./кг в зависимости от объёма партии
Бочка 225 кг 36% минус -20°C 55.00 руб./кг в зависимости от объёма партии
Бочка 225 кг 40% минус -25°C 57.00 руб./кг в зависимости от объёма партии
Бочка 225 кг 45% минус -30°C 60.00 руб./кг в зависимости от объёма партии
Бочка 230 кг 50% минус -35°C 68.00 руб./кг в зависимости от объёма партии
Бочка 230 кг 54% минус -40°C 73.00 руб./кг в зависимости от объёма партии
Бочка 230 кг 65% минус -65°C 77,00 руб./кг в зависимости от объёма партии

Свойства, характеристики и особенности применения

В автономных системах отопления и промышленного кондиционирования в качестве теплоносителя широко применяется водный раствор этиленгликоля с присадками различного назначения. Плотность чистого этиленгликоля равна 1,112 г/cм3 при 20 °С, температура замерзания равна -13 °С. Водные растворы с концентрацией этиленгликоля от 30% до 70 % имеют более низкую температуру замерзания. Максимальная минусовая температура замерзания в –70 °С достигается при концентрации этиленгликоля 70%. При замерзании раствор этиленгликоля переходит в аморфное состояние, образуя вязкую массу с увеличением объема в немного больших пределах, чем увеличение объёма воды при её замерзании.

Также производятся и концентрированные растворы с 95% содержанием этиленгликоля, их разбавляют водой перед заливкой в систему. Процентное содержание этиленгликоля рекомендуется выбирать из расчета минимальной температуры, при которой теплоноситель будет эксплуатироваться. Готовые концентрированные теплоносители с необходимым значением температуры замерзания разбавляют водой перед заполнением системы. Для разбавления желательно использовать дистиллированную воду, при ее отсутствии – водопроводную с жесткостью до 6 ед. Но необходимо иметь в виду, что применение не очищенной воды нежелательно из-за возможной несовместимости с пакетом присадок.

Разбавление концентрированного этиленгликоля более чем на 50 % приводит к заметному ухудшению потребительских свойств теплоносителя.

Получение качественного водного раствора этиленгликоля с нужной температурой кристаллизации и стабильными теплофизическими характеристиками возможно только в производственных условиях. Инструкции по эксплуатации оборудования большинства систем отопления и промышленного кондиционирования предъявляют высокие требования к теплофизическим свойствам растворов, в связи с чем рекомендуется применять только готовые водные растворы, рассчитанные на соответствующую температуру кристаллизации (замерзания). Поэтому компания ХИМТЕРМО производит целую серию высоко качественных водных растворов этиленгликоля .

Потребителю необходимо учесть, что из-за ряда существенных отличий теплофизических свойств воды и теплоносителей на этиленгликоле при использовании последних возникает ряд технических особенностей, требующих особого внимания.

Вязкость раствора этиленгликоля в 1,5–2,5 раза больше, чем у воды, соответственно и гидродинамическое сопротивление движению жидкости (водного раствора) в трубах будет выше, что потребует более мощного циркуляционного насоса (приблизительно на 8 % по производительности и 50 % по напору).

Водный раствор этиленгликоля имеют больший чем у воды коэффициент теплового расширения, поэтому необходимо использовать расширительный бак большого объема.

Теплоноситель на основе дистиллированного водного раствора этиленгликоля токсичен и ядовит для организма человека (относится к третьему классу опасности умеренно опасных веществ) и рекомендован к применению исключительно в закрытых отопительных системах (с закрытым расширительным баком).

Теплоемкость раствора этиленгликоля меньше примерно на 15%, чем у воды, что ухудшает условия теплообмена и требует установки более мощных радиаторов.

Водный раствор этиленгликоля нежелательно доводить до кипения, так как это приведет к необратимому изменению химического состава и свойств водного раствора.


Табл. №1. Зависимость температуры замерзания водного раствора этиленгликоля от его концентрации

Температура замерзания, °С Концентрация этиленгликоля, % Температура замерзания, °С
5% -2°С 54% -40°С
11% -4°С 60% -50°С
15% -6°С 65% -65°С
21% -9°С 70% -70°С
25% -11°С 75% -55°С
30% -15°С 80% -48°С
36% -20°С 85% -40°С
40% -25°С 90% -30°С
45% -30°С 95% -20°С
50% -35°С 98% -14°С

Начнем с того, что функцию охлаждающей жидкости в двигателях внутреннего сгорания выполняют специальные составы, известные среди автомобилистов под названием . От использования дистиллированной воды в системах охлаждения давно отказались, так как вода замерзает при отрицательных температурах, вызывает усиленную коррозию каналов в и , становится причиной образования накипи и т.д.

Сегодня различные ТОСОЛы или антифризы могут быть доступны в двух вариантах:

  • в виде концентрата, который нужно дополнительно разбавлять дистиллированной водой в заданных пропорциях;
  • готовый к использованию продукт, который можно сразу заливать в систему охлаждения без дополнительных манипуляций;

В любом случае, охлаждающая жидкость двигателя не только защищает мотор от и не замерзает зимой (в отличие от воды), но и препятствует началу в жидкостной системе охлаждения ДВС активных процессов коррозии, поддерживает чистоту каналов, продлевает срок службы отдельных элементов ( , и т.д.)

При этом важно учитывать, что антифризы бывают разными по составу, а также теряют и изменяют свои свойства в процессе эксплуатации. Это значит, что их нельзя свободно смешивать. Также жидкость имеет строго ограниченный срок службы, то есть необходимо производить периодическую замену тосола или антифриза, а также регулярно контролировать состояние ОЖ.

Читайте в этой статье

Жидкость для охлаждения двигателя автомобиля: общая информация

Хорошо известно, что двигатель внутреннего сгорания является тепловой машиной, которая преобразует энергию сгорающего топлива в механическую работу. Естественно, такую установку нужно охлаждать, чтобы поддерживать необходимый тепловой режим.

Другими словами, для нормальной работы всех узлов и деталей под нагрузками нагрев мотора должен оставаться в строго заданных пределах. Рабочая температура двигателя не должна как опускаться ниже заданного порога, так и превышать расчетный показатель.

Для решения задачи на автомобилях используется , которая представляет собой совокупность воздушного и жидкостного охлаждения ДВС. Жидкостная система предполагает принудительную циркуляцию рабочей жидкости.

На работающем двигателе нагрев ОЖ может доходить до 100 градусов по Цельсию и даже выше, при этом после остановки мотора жидкость во время длительного простоя охлаждается до наружной температуры.

Как видно, рабочая жидкость находится в достаточно тяжелых условиях. При этом к ней выдвигаются особые требования. Дело в том, что свойства жидкости должны, в первую очередь, обеспечивать максимальную эффективность работы системы охлаждения двигателя. От этого напрямую зависит . ОЖ должна обладать высокой теплопроводностью и теплоемкостью, иметь высокий температурный порог кипения, достаточную текучесть.

При этом после остывания такая жидкость не должна сильно расширяться в объеме и кристаллизироваться (превращаться в лед). Параллельно с этим жидкость также не должна пениться во время работы, а также не оказываться агрессивной, то есть взывать коррозию различных металлических элементов, оказывать воздействие на резиновые патрубки, уплотнения и т.д.

К сожалению, хотя дистиллированная или очищенная вода дешевая в производстве и имеет ряд необходимых свойств (отличается высокой способностью к эффективному охлаждению, обладает высокой теплоемкость, негорючая и т.д.), все же использовать ее в двигателе проблемно.

Прежде всего, она имеет низкую температуру закипания, быстро испаряется, а различные примеси в ее составе (соли и т.д.) вызывают активное образование накипи. Также тогда, когда наружная температура опускается до ноля градусов и далее образуется лед.

При этом происходит значительное увеличением объема замерзшей воды, что становится причиной разрывов каналов и патрубков, то есть происходит повреждение, в металлических деталях появляются трещины и т.п. По этой причине воду нельзя использовать круглогодично в регионах, где в зимний период отмечено понижение среднесуточных температур до ноля и ниже.

Вполне очевидно, что весьма затруднительно заниматься постоянным сливом воды из системы охлаждения перед стоянкой машины на улице или в неотапливаемом помещении. Для решения проблемы были разработаны специальные охлаждающие жидкости, которые получили свойство не замерзать при низких температурах.

Фактически само название «антифриз» происходит от английского «antifreeze», то есть незамерзающая. Указанные составы быстро вытеснили воду из жидкостных систем охлаждения, тем самым в значительной мере упростились и особенности эксплуатации ТС.

Что касается ТОСОЛа, данная разработка является аналогом западного антифриза, только была разработана на территории бывшего СССР. Указанный тип ОЖ изначально создавался для автомобилей ВАЗ, при этом торговая марка не регистрировалась.

Сегодня многие изготовители охлаждающих жидкостей на территории СНГ используют широко известное название ТОСОЛ для своих продуктов, однако эксплуатационные свойства жидкостей могут отличаться по причине наличия разных присадок и дополнительных компонентов.

Особенности антифриза и практическая эксплуатация

Отметим, что в двигателях современных авто чаще всего используются жидкости-антифризы, в основе которых лежит гликолевая основа. Если просто, такая незамерзающая жидкость представляет собой смесь воды и этиленгликоля. Также встречаются ОЖ, в которых используется пропиленгликоль, при этом смешивать этиленгликолевые ОЖ с пропиленгликолевыми не рекомендуется.

На практике этиленгликоль или моноэтиленгликоль представляет собой маслянистую жидкость желтоватого оттенка. Жидкость не имеет запаха, отличается незначительной вязкостью, имеет среднюю плотность и температуру кипения около 200 градусов по Цельсию. При этом температура кристаллизации (замерзания) составляет чуть менее -12 градусов.

Если этиленгликоль или раствор этиленгликоля с водой нагреть, происходит значительное расширение. Чтобы систему не «разрывало» от избыточного давления, в устройство был добавлен , который имеет отметки «мин» и «макс». По ним определяется необходимый уровень ОЖ.

Также важно учитывать, что этиленгликоль и его растворы весьма агрессивны, способны вызвать сильную коррозию деталей из стали, алюминия, чугуна, меди или латуни. Параллельно с этим отмечается повышенная токсичность этиленгликоля и его крайне негативное воздействие на живые организмы. Другими словами, это сильный и опасный яд!

Что касается пропиленгликолей, они имеют схожие свойства с этиленгликолями, но при этом не столь токсичны. Однако пропиленгликоль намного дороже в производстве, в результате чего его конечная стоимость ощутимо выше. Также при низких температурах пропиленгликоль становится более вязким, текучесть у него хуже.

По указанным выше причинам в составе ОЖ в обязательном порядке используется целый пакет активных дополнительных присадок, которые обеспечивают антикоррозионные, защитные и моющие свойства, препятствуют вспениванию, стабилизируют жидкость, подкрашивают раствор, придают характерный узнаваемый запах и т.д. Также присадки несколько снижают токсичность.

Вернемся к использованию антифризов. Необходимость смешивать этиленгликоль или пропиленгликоль с дистиллированной водой продиктована тем, что температура замерзания такого раствора напрямую зависит от пропорций этих двух составляющих.

Простыми словами, вода замерзает при ноле, этиленгликоль при -12, однако их смешивание в разных пропорциях позволяет создать растворы, у которых порог замерзания составляет от 0 до -70 градусов и даже выше. Также соотношение гликоля и воды влияет на температуру кипения раствора.

Если не вдаваться в подробности, на практике самой низкой температуры замерзания можно добиться, если в составе будет чуть менее 67 % этиленгликоля, который разбавили 33% воды. При этом одинаковую или очень близкую температуру замерзания можно получить при разных соотношениях воды и концентрата.

Что касается практической эксплуатации, как правило, автомобилисты при замене ОЖ во многих регионах зачастую используют простую схему, разбавляя концентрат антифриза водой в пропорциях 60/40. Обратите внимание, это общее руководство, перед приготовлением раствора ознакомьтесь с отдельными рекомендациями того или иного производителя антифриза на упаковке.

Чтобы проверить соотношение этиленгликоля и воды в растворе дополнительно измеряется плотность. Для этого чаще всего используется ареометр. На основании полученных данных можно сделать вывод о том, каково содержание этиленгликоля и определить температуру кристаллизации.

Смешивание антифризов и ТОСОЛов

Необходимо отметить, что совместимость различных охлаждающих жидкостей зависит от технических условий их изготовления. Простыми словами, жидкости могут быть полностью несовместимы или допускается только частичная совместимость.

Дело в том, что каждый производитель использует разные присадки, которые могут вступать в реакцию, тем самым смесь теряет необходимые свойства, происходит выпадение осадка и целый ряд других нежелательных последствий.

С учетом того, что в процессе эксплуатации периодически возникает необходимость поднять уровень ОЖ в расширительном бачке (вода в составе со временем выкипает), правильнее доливать дистиллированную воду или использовать только ту марку и тип антифриза, который использовался ранее.

Если же возникала аварийная неисправность, тогда оптимально или полностью слить имеющиеся остатки, промыть систему и залить свежую ОЖ в полном объеме, или же доливать антифриз, подходящий по цвету и свойствам.

Что касается норм и стандартов, как правило, отечественные ТОСОЛы должны соответствовать требованиям ГОСТа, при этом отдельно не сертифицируются. Импортные антифризы проходят стандартизацию по SAE и ASTM.

Зарубежные стандарты определяют различные свойства жидкостей на основе этилен или пропиленгликоля, определяя назначение с поправкой на условия эксплуатации. Жидкости делятся на составы для легковых авто, малых грузовиков, большегрузного транспорта, спецтехники и т.д. Отметим, что антифризы по ASTM типа D 3306 допускаются к использованию на легковых ТС отечественного производства.

Также следует учитывать и отдельные спецификации самих автопроизводителей, которые часто выдвигают ряд собственных требований. В списке различных предписаний крупных концернов следует выделить, что запрещается или крайне не рекомендуется использование антифризов, в которых отмечено наличие всевозможных ингибиторов коррозии, включающих в себя нитриты, фосфаты и т.п.

При этом также определяются и максимальное содержание силикатов, хлоридов и других компонентов в ОЖ. Следование таким предписаниям позволяет продлить срок службы уплотнений, избежать активного образования накипи, повысить уровень защиты от коррозии.

Когда и почему нужна замена антифриза

Как уже было сказано, антифризы способны оказывать негативное воздействие на детали системы охлаждения и сам двигатель. Для уменьшения степени этого воздействия используются различные присадки. Однако в процессе эксплуатации указанные добавки «срабатываются», то есть содержание присадок и их эффективность работы сокращается.

Если просто, со временем активизируются процессы коррозии, ОЖ начинает сильнее пениться, теплоотвод ухудшается, нарушается температурный режим во время работы ДВС. По этой причине антифризы рекомендуется менять через 2 года, или каждые 50-60 тыс. км. пробега (в зависимости от того, что наступит раньше).

Что касается современных разработок типа антифризов G12 и G12+, срок службы этих жидкостей продлен до 3-4 лет, однако минусом можно считать их более высокую стоимость.

Также охлаждающая жидкость для двигателя ну3ждается в замене в тех случаях, когда в систему охлаждения происходило попадание отработавших газов из цилиндров или в антифризе/тосоле видны следы моторного масла. Как правило, причиной подобных неисправностей является пробитая прокладка головки блока цилиндров, трещины в БЦ или ГБЦ. В любом случае, охлаждающая жидкость в таких условиях будет быстро терять свои полезные свойства.

На необходимость замены ОЖ указывают следующие признаки:

  • появление в расширительном бачке;
  • изменение цвета охлаждающей жидкости, появление горелого запаха;
  • при незначительном понижении наружной температуры в бачке виден осадок, антифриз становится желеобразным и т.п.
  • , постоянно работает вентилятор системы охлаждения, мотор находится на грани перегрева;
  • антифриз приобрел коричневато-бурый цвет, стал мутным. Это говорит о том, что жидкость отработала свой ресурс, присадки не выполняют свою функцию, а внутри системы охлаждения протекает активная коррозия элементов и деталей.

Еще отметим, что в случае возникновения аварийных ситуаций в антифриз часто приходится доливать или ОЖ другого производителя, дистиллированную воду сомнительного качества или же обычную проточную. В подобных случаях необходимо добраться до места ремонта, произвести все работы, после чего в обязательном порядке промыть систему охлаждения и только после этого полностью заменить антифриз.

  1. Что касается самого процесса, менять охлаждающую жидкость нужно только на холодном двигателе. После того, как мотор остыл, нужно открутить крышку расширительного бачка или крышку радиатора.
  2. Далее понадобится открыть кран радиатора внутрисалонного отопителя (радиатора печки). Это нужно для того, чтобы удалить возможные остатки жидкости в радиаторе и патрубках к нему.
  3. Затем следует открутить сливные пробки в радиаторе системы охлаждения автомобиля, а также пробку в блоке цилиндров.
  4. После этого ОЖ сливается в заранее приготовленную емкость, после чего пробки можно закрутить.

Учтите, при работе с ОЖ важно понимать, что этиленгликоль является сильным ядом, а также способен попадать в организм даже через кожные покровы. Небольшой дозы этиленгликоля при приеме внутрь достаточно для сильнейшего отравления и наступления смерти!

Также этиленгликоль имеет сладковатый привкус, его необходимо держать в недоступном для детей месте. Запрещено разливать этиленгликоль или пропиленгликоль, так как жидкость опасна для животных. Запрещается выливать антифриз в водоемы, сливать на землю или в канализацию!

  1. Завершающим этапом будет заливка в расширительный бачок свежей жидкости. Заливать ОЖ нужно медленно и аккуратно, чтобы избежать образования воздушных пробок в системе.
  2. По окончании процедуры крышку бачка и/или радиатора закручивают, затем двигатель можно запускать. После запуска агрегат прогревается на ХХ до рабочей температуры (на многих авто до срабатывания вентилятора).
  3. Теперь двигатель нужно остановить и дать ему остыть, после чего крышку бачка снова открывают и доливают ОЖ по уровню (в случае его снижения).

Если же говорить о промывке системы охлаждения и радиатора, во время плановых регулярных замен антифриза одной и той же марки/типа, тогда будет достаточно промыть всю систему обычной дистиллированной водой. В крайнем случае, можно заранее прокипятить проточную воду, после чего использовать ее для промывки.

В случаях, когда осуществляется переход с ТОСОЛа на антифриз, с воды на ТОСОЛ, с антифриза одного цвета на другой тип ОЖ или же просто меняется грязный антифриз и т.п., тогда систему нужно очищать более тщательно. Это значит, что потребуется отдельно удалять возможные или явные отложения, накипь, ржавчину, продукты распада присадок в старом антифризе и т.д.

Как правило, для очистки используются специальные готовые составы-очистители системы охлаждения двигателя. Такие составы комплексные, имеют ингибиторы коррозии, хорошо удаляют накипь и отложения. Также автолюбители для промывки используют различные водно-кислотные растворы самостоятельного приготовления, однако на современных ДВС использование таких решений не рекомендуется.

Общие порядок действий для промывки системы охлаждения следующий:

  • после слива ОЖ из системы производится заливка промывочной жидкости. Затем двигатель запускают, после чего агрегат работает определенное количество времени (обычно 20-40 мин.).
  • Далее промывку сливают, оценивая степень загрязненности сливаемой жидкости. Процедуру повторяют до тех пор, пока вытекающая промывка не станет чистой.
  • По окончании в систему заливается дистиллированная вода, двигатель снова прогревается до рабочих температур, потом воду сливают. Это необходимо для удаления остатков промывки. Затем можно заливать свежий антифриз без риска потери его свойств в результате контакта с остатками промывки.
  • Еще отметим, что хотя вымыть остатки очистителя в системе охлаждения можно и за один раз, опытные водители рекомендуют как минимум дважды промывать систему дистиллированной водой.

В процессе эксплуатации уровень антифриза в расширительном бачке понижается даже тогда, когда система герметична. Дело в том, что имеет место испарение воды. В бачок нужно доливать дистиллированную воду (в крайнем случае, обычную и хорошо прокипяченную не мене 30-40 минут).

Если же произошла утечка антифриза, тогда компенсировать потери одной водой уже нельзя. Другими словами, нужно доливать охлаждающую жидкость, причем учитывая то, что многие ОЖ между собой не смешиваются.

Оптимально для долива иметь в запасе концентрат и дистиллированную воду, смешивая жидкости в указанной производителем пропорции. Что касается уже готовых антифризов, старайтесь избегать приобретения подобных составов на авторынках или у частных лиц, которые реализуют подобную продукцию вдоль трасс.

Отмечены частые случаи, когда вместо ОЖ продавалась подкрашенная проточная вода, антифриз-отработка и т.п. По этой причине правильным решением будет покупка охлаждающей жидкости в специализированных автомагазинах.

Еще отметим, что чистый неразбавленный водой концентрат использовать в системе охлаждения двигателя запрещено. Как уже говорилось, этиленгликоль с пакетом присадок замерзает при отрицательных температурах около -12 градусов.

Получается, концентрат попросту замерзнет в системе, так как без разбавления водой его нельзя считать готовым к использованию продуктом. Что касается пропорций, необходимо изучать этикетку на упаковке с концентратом. Обычно производители сами отдельно указывают, что лить в радиатор или бачок на разных авто, сколько концентрата и воды нужно, а также как их смешивать для того, чтобы получить желаемую температуру замерзания охлаждающей жидкости.

Параллельно отметим, что на территории СНГ участились случаи подделки антифризов известных брендов. По этой причине внимательно осматривайте канистру. Тара должна быть качественно изготовлена, все наклейки и этикетки должны иметь четкий шрифт и располагаться на канистре ровно.

На канистре должен быть указан номер партии, производитель, а также рекомендации о том, как правильно разбавлять антифриз (в случае с концентратом) или использовать уже готовый продукт. Также указывается температура кипения, температура замерзания, дата изготовления, срок годности и другая важная информация.

Отдельного внимания заслуживает и пробка. Обычно изготовители используют крышки с одноразовой пломбой. Дополнительно для лучшей защиты от фальсификата может присутствовать наклейка-голограмма и т.п.

Необходимо удостовериться в целостности пломбы, зубчатое кольцо должно плотно прилегать к горловине, не прокручиваться. Сама крышка не должна быть приклеена к горловине. Также канистра должна быть герметичной, не допускается наличие утечек жидкости или выхода воздуха из-под крышки при переворачивании или нажатии.

Напоследок отметим, что многие производители используют тару из прозрачного или полупрозрачного пластика, позволяя оценить цвет и состояние жидкости в канистре. При встряхивании канистры с ОЖ должна образоваться пена, которая оседает через пару секунд в канистре с готовой к применению жидкостью, а также через 4-5 сек. в случае с неразбавленным концентратом.

Если при осмотре замечено, что жидкость помутнела, пенообразование высокое, просматривается осадок на дне или общий цвет антифриза вызывает подозрения, тогда от такой покупки лучше воздержаться.

АНТИФРИЗЫ на основе этилен- и пропиленгликолей и ВОДА. Температуры замерзания. Вязкости. Плотности. Теплоемкости.

Антифризы это - жидкости, применяемые для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, радиоэлектронной аппаратуры, промышленных теплообменников и других установок, работающих при температурах ниже 0°С. Основные требования к антифризам: низкая температура замерзания, высокие теплоемкость и теплопроводность, небольшая вязкость при низких температурах, малая вспениваемость, высокие температуры кипения и воспламенения. Кроме того, антифризы не должны вызывать разрушения конструкционных материалов, из которых изготовлены детали систем охлаждения.

Наиболее распространены антифризы на основе водных растворов этиленгликоля и пропиленгликоля (см.ниже). Однако такие растворы вызывают значительную коррозию металлов, поэтому в них добавляют ингибиторы коррозии - Na 2 HPO 4 , Na 2 MoO 4 , Na 2 B 4 O 7 , KNO 3 , декстрин, бензоат К, меркаптобензотиазол и другие. В ряде случаев, в качестве антифризов используют водные растворы солей; наиболее широко распространен раствор СаСl2. Недостатки таких антифризов – исключительно высокая коррозионная активность и кристаллизация солей при испарении воды.


СВОЙСТВА АНТИФРИЗОВ НА ОСНОВЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ (справочная таблица для интереса, такие антифризы практически вышли из употребления)

ЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ (1,2-этандиол) НОСН2СН2ОН, бесцветная вязкая гигроскопичная жидкость без запаха, сладковатого вкуса; температура плавления -12,7 °С, температура кипения 197,6 °С. При растворении этиленгликоля в воде выделяется теплота и происходит уменьшение объема. Водные растворы замерзают при низких температурах. Этиленгликоль токсичен при попадании внутрь, действует на центральную нервную систему и почки; смертельная доза 1,4 г/кг. ПДК в воздухе рабочей зоны 5 мг/м 3 .

ПРОПИЛЕНГЛИКОЛИ (пропандиолы) С3Н6 (ОН)2 Известны 2 изомера: 1,2-П. СН3СНОНСН2ОН (1,2-пропандиол) и 1,3-П. СН2ОНСН2СН2ОН. Пропиленгликоли бесцветные вязкие гигроскопичные жидкости сладковатого вкуса, без запаха. Для 1,2-П. температура плавления -60 °С, температура кипения 189 °С. Для 1,3-П. температура плавления -32°С, температура кипения 213,5°С. 1,2-П. растворим в воде, диэтиловом эфире, одноатомных спиртах, карбоновых кислотах, альдегидах, аминах, ацетоне, этиленгликоле, ограниченно растворим в бензоле. При смешении его с водой или аминами резко снижается температура замерзания растворов. Токсичность 1,2-П. (ЛД50 34,6 мг/кг, крысы) ниже, чем у этиленгликоля.

Уровни безопасности для усредненных сроков хранения (биохимической активности) продуктов при добавлении в них 0,2% массового количества хладоносителя приведены ниже.
Показатель оценивается по пятибалльной шкале. Пятерка не означает, что продуктом нельзя отравиться в принципе.

Температура замерзания водных растворов этиленгликоля и пропиленгликоля

Физические свойства водного раствора этиленгликоля.
Присадки антифризов могут несколько изменить параметры, подстрахуйтесь.

Объемная доля
в смеси
%
Минимальная
рабочая температура
t, °C
Температура
раствора
t, °C
Плотность

кг/м 3

Теплоемкость

КДж/кг*K

Теплопроводность

Вт/м*K

Динамическая вязкость
сПуаз=мПа*с=10 -3 *Н*с/м 2
Кинематическая вязкость
сСт=мм 2 /с=10 -6 м 2 /с
20 -10 -10 1038 3,85 0,498 5,19 5,0
0 1036 3,87 0,500 3,11 3,0
20 1030 3,90 0,512 1,65 1,6
40 1022 3,93 0,521 1,02 1,0
60 1014 3,96 0,531 0,71 0,7
80 1006 3,99 0,540 0,523 0,52
100 997 4,02 0,550 0,409 0,41
34 -20 -20 1069 3,51 0,462 11,76 11,0
0 1063 3,56 0,466 4,89 4,6
20 1055 3,62 0,470 2,32 2,2
40 1044 3,68 0,473 1,57 1,5
60 1033 3,73 0,475 1,01 0,98
80 1022 3,78 0,478 0,695 0,68
100 1010 3,84 0,480 0,515 0,51
52 -40 -40 1108 3,04 0,416 110,8 100
-20 1100 3,11 0,409 27,50 25
0 1092 3,19 0,405 10,37 9,5
20 1082 3,26 0,402 4,87 4,5
40 1069 3,34 0,398 2,57 2,4
60 1057 3,41 0,394 1,59 1,5
80 1045 3,49 0,390 1,05 1,0
100 1032 3,56 0,385 0,722 0,7

Физические свойства водного раствора пропиленгликоля (1,2-Пропиленгликоль C3H6(OH)2)
Присадки антифризов могут несколько изменить параметры, подстрахуйтесь.

Объемная доля
в смеси
%
Минимальная
рабочая температура
t, °C
Температура
раствора
t, °C
Плотность

кг/м 3

Теплоемкость

КДж/кг*K

Теплопроводность

Вт/м*K

Динамическая вязкость
сПуаз=мПа*с=10 -3 *Н*с/м 2
Кинематическая вязкость
сСт=мм 2 /с=10 -6 м 2 /с
25 -10 -10 1032 3,93 0,466 10,22 9,9
0 1030 3,95 0,470 6,18 6,0
20 1024 3,98 0,478 2,86 2,8
40 1016 4,00 0,491 1,42 1,4
60 1003 4,03 0,505 0,903 0,9
80 986 4,05 0,519 0,671 0,68
100 979 4,08 0,533 0,509 0,52
38 -20 -20 1050 3,68 0,420 47,25 45
0 1045 3,72 0,425 12,54 12
20 1036 3,77 0,429 4,56 4,4
40 1025 3,82 0,433 2,26 2,2
60 1012 3,88 0,437 1,32 1,3
80 997 3,94 0,441 0,897 0,9
100 982 4,00 0,445 0,687 0,7
47 -30 -30 1066 3,45 0,397 160 150
-20 1062 3,49 0,396 74,3 70
-10 1058 3,52 0,395 31,74 30
0 1054 3,56 0,395 18,97 18
20 1044 3,62 0,394 6,264 6
40 1030 3,69 0,393 2,978 2,9
60 1015 3,76 0,392 1,624 1,6
80 999 3,82 0,391 1,10 1,1
100 984 3,89 0,390 0,807 0,82

Физические свойства воды.
Присадки водоподготовки (и санитарные) могут несколько изменить параметры, подстрахуйтесь.

Температура
t,(°C)
Давление
насыщенных паров
10 3 *Па
Плотность

кг/м 3

Удельный объем
(м3/кг)x10 - 5
Теплоемкость

КДж/кг*K

Энтропия

КДж/кг*K

Динамическая вязкость
сПуаз=мПа*с=10 -3 *Н*с/м 2
Кинематическая вязкость
сСт=мм 2 /с=10 -6 м 2 /с
Коэффициент
объемного расширения
K -1 *10 -3
Энтальпия

КДж/кг*K

Число Прандтля
0 0,6 1000 100 4,217 0 1,78 1,792 -0,07 0 13,67
5 0,9 1000 100 4,204 0,075 1,52 21,0
10 1,2 1000 100 4,193 0,150 1,31 1,304 0,088 41,9 9,47
15 1,7 999 100 4,186 0,223 1,14 62,9
20 2,3 998 100 4,182 0,296 1,00 1,004 0,207 83,8 7,01
25 3,2 997 100 4,181 0,367 0,890 104,8
30 4,3 996 100 4,179 0,438 0,798 0,801 0,303 125,7 5,43
35 5,6 994 101 4,178 0,505 0,719 146,7
40 7,7 991 101 4,179 0,581 0,653 0,658 0,385 167,6 4,34
45 9,6 990 101 4,181 0,637 0,596 188,6
50 12,5 988 101 4,182 0,707 0,547 0,553 0,457 209,6 3,56
55 15,7 986 101 4,183 0,767 0,504 230,5
60 20,0 980 102 4,185 0,832 0,467 0,474 0,523 251,5 2,99
65 25,0 979 102 4,188 0,893 0,434 272,4
70 31,3 978 102 4,190 0,966 0,404 0,413 0,585 293,4 2,56
75 38,6 975 103 4,194 1,016 0,378 314,3
80 47,5 971 103 4,197 1,076 0,355 0,365 0,643 335,3 2,23
85 57,8 969 103 4,203 1,134 0,334 356,2
90 70,0 962 104 4,205 1,192 0,314 0,326 0,698 377,2 1,96
95 84,5 962 104 4,213 1,250 0,297 398,1
100 101,33 962 104 4,216 1,307 0,281 0,295 0,752 419,1 1,75
105 121 955 105 4,226 1,382 0,267 440,2
110 143 951 105 4,233 1,418 0,253 461,3
115 169 947 106 4,240 1,473 0,241 482,5
120 199 943 106 4,240 1,527 0,230 0,249 0,860 503,7 1,45
125 228 939 106 4,254 1,565 0,221 524,3
130 270 935 107 4,270 1,635 0,212 546,3
135 313 931 107 4,280 1,687 0,204 567,7
140 361 926 108 4,290 1,739 0,196 0,215 0,975 588,7 1,25
145 416 922 108 4,300 1,790 0,190 610,0
150 477 918 109 4,310 1,842 0,185 631,8
155 543 912 110 4,335 1,892 0,180 653,8
160 618 907 110 4,350 1,942 0,174 0,189 1,098 674,5 1,09
165 701 902 111 4,364 1,992 0,169 697,3
170 792 897 111 4,380 2,041 0,163 718,1
175 890 893 112 4,389 2,090 0,158 739,8
180 1000 887 113 4,420 2,138 0,153 0,170 1,233 763,1 0,98
185 1120 882 113 4,444 2,187 0,149 785,3
190 1260 876 114 4,460 2,236 0,145 807,5
195 1400 870 115 4,404 2,282 0,141 829,9
200 1550 863 116 4,497 2,329 0,138 0,158 1,392 851,7 0,92
220 0,149 1,597 0,88
225 2550 834 120 4,648 2,569 0,121 966,8
240 0,142 1,862 0,87
250 3990 800 125 4,867 2,797 0,110 1087
260 0,137 2,21 0,87
275 5950 756 132 5,202 3,022 0,0972 1211
300 8600 714 140 5,769 3,256 0,0897 1345
325 12130 654 153 6,861 3,501 0,0790 1494
350 16540 575 174 10,10 3,781 0,0648 1672
360 18680 526 190 14,60 3,921 0,0582 1764

Сегодня я все-таки решил написать статью про состав антифризов, которые применяются в автомобильной промышленности. Много мифов и легенд ходит про составляющие, но лично я так и не нашел нормальной вменяемой информации, которую можно прочитать простому человеку, без химического образования и понять что же это за чудо раствор такой. Как обычно постараюсь донести до вас обычными «человеческими» словами …


Для начала небольшое определение

Антифриз (Antifreeze — незамерзающий) – жидкость для автомобиля, которая применяется в системе охлаждения двигателя. Она не дает мотору закипать при высоких температурах, а также не замерзает при отрицательных показателях. Если правильно развести эту жидкость, то она может держать до – 60, — 70 градусов Цельсия.

Если копнуть в историю, то раньше на многих автомобилях применяли для охлаждения обычную воду, но это было крайне неудобно – вода закипала уже при 100 градусах Цельсия и испарялась, также она замерзала при нуле градусов, что влекло за собой серьезные поломки.

Общий состав антифризов

Как ни крути но все антифризы, будь это , состоят на 80% практически из одного и того же:

  • Этиленгликоль (моноэтиленгликоль, этандиол и прочее) – это простой двухатомный спирт, маслянистой консистенции, практически без запаха, немного вязкий, если замерить плотность, то она составляет – 1,112-1,113 г/см3 (если замерять при 20 градусах Цельсия). Температура закипания 196 °С, а вот замерзает уже при – 12, — 13 °С (поэтому обязательно нужно разводить с водой). При нагреве сильно расширяется, поэтому в систему в холодном состоянии, заливают примерно на 10% меньше.

  • Вода . ОБЯЗАТЕЛЬНО нужна, иначе чистые «гликоли», замерзнут уже при – 13 °С. Применяют обязательно дистиллированную воду – чтобы не вызывать на стенках патрубков и радиаторов накипи.

  • Присадки . В основном это антикоррозионные – делятся на четыре вида: — лобридные, карбоноксилатные, гибридные и традиционные.

Это основной состав антифриза, если с первым и вторым пунктом все понятно, то вот третий пункт (присадки) нуждается в дополнительных пояснениях.

Присадки антифриза

Как я уже указал их 4 основных вида, я постараюсь рассказать про каждую отдельно:

Традиционные – используются в качестве сдерживания коррозии очень давно, буквально с момента основания, в своих составах имеют силикаты, фосфаты, бораты, нитриты, амины и т.д., нужно отметить, что все вещества являются неорганического происхождения. Такие антифризы сейчас уходят в прошлое, потому как у них есть два больших недостатка:

– это небольшой срок службы (около 2 лет) после этого срока силикаты которые находятся в составе, оседают на стенках трубок и радиаторов – ухудшая охлаждение,

— неспособность, противостоять большим плюсовым температурам, уже при 110 °С, они закипают.

К традиционным, можно отнести наши ТОСОЛЫ, синего цвета.

Карбоноксилатные – применяются в красных антифризах, сделан на основе органических соединений, а именно карбоновых кислот. Он не образует защитных пленок на патрубках и радиаторах, а борется именно с очагами коррозии, образуя на них тонкую пленку (около 0,1 микрона), которая никак не препятствует охлаждению.

У него на данный момент самый большой срок службы, это 5 лет.

Гибридные – такие присадки содержатся в зеленых антифризах. Состоит как из органических, так и не из органических составов – то есть «гибрид». Срок службы не такой большой как у карбоновых присадок, всего – 3 года.

Лобридные – применяются в фиолетовых антифризах. Самые совершенные на данный момент, их состав это минеральные защитные вещества + органические соединения. Принцип их работы можно описать так – минеральные вещества образуют очень тонкую защитную пленку, которая не препятствует охлаждению, а органические соединения расходуются только том случае, где возникает коррозия. Как заверяют создатели – антифризы с такими присадками обладают очень длительным сроком службы, иногда равный — всему сроку эксплуатации автомобиля.

Как вы видите, по присадкам есть большие различия, каждый заточен под свое. Но постойте, скажите вы — а зачем вообще нужны присадки, ведь вроде как спирты не вызывают коррозии или во всем виновата вода?

Про коррозию

Опять многие из нас с вами «наступают на свои же грабли», думая — что если этиленгликоль спирт, то он никак не будет окислять и реагировать со стенками патрубков и радиаторов. Но это не так! Смешиваясь с водой, он представляет из себя — высоко коррозиактивный состав! Если его не «изолировать» — присадками, то он будет разъедать стенки металлических патрубков и радиаторов, начнет проявляться ржавчина, причем настолько быстро – что уже через несколько месяцев возможны течи.

Для предотвращения такого процесса и нужны присадки, это ОБЯЗАТЕЛЬНО! То есть они как бы усмиряют смесь этиленгликоля и воды.

Температурный режим антифриза и состав

Антифриз одинаково хорошо должен справляться с высокой и низкой температурой. Скажем так если залить чистый этиленгликоль то он держит положительные температуры в 196 °С, то есть практически любой двигатель будет прекрасно охлаждаться, ведь рабочий диапазон зачастую ниже 95 °С (конечно есть высокотемпературные движки, но они встречаются не так часто).

Но чистый этиленгликоль будет отвратительно держать низкую температуру, уже при — 13 градусах он просто замерзнет внутри двигателя (что спровоцирует серьезные поломки).

Пару слов о кавитации

Состав охлаждающей жидкости должен учитывать — «кавитацию» внутри системы охлаждения. Все дело в том, что при детонации топлива, на стенки головки блока переходят высокочастотные вибрации, из-за чего антифриз «бурлит». Постоянно образуются мелкие пузырьки, которые лопаются – это и есть кавитация. Такие пузырьки отрицательно влияют на состав жидкости, а именно снижают защиту присадок, поэтому зачастую может возникнуть очаг коррозии. Поэтому нужно правильно подбирать антифризы, например основанные на карбоновой кислоте и лобридные, противостоят кавитации в разы лучше, чем «традиционные» и гибридные жидкости.

Образование пены

Стоит отметить, что при разработки охлаждающих жидкостей подбирались такие составы, чтобы пены не возникало вообще – ведь пена это «почти» «завоздушивание» трубок охлаждающей системы, что может привести к плачевным результатам – банально перегреву. Поэтому практически не один из составов (с различными присадками) – не пенится. Что уже хорошо! Также стоит заметить что – «борщите» с водой при разбавлении, она то как раз прекрасно пенится.

Защита резиновых и пластиковых соединений

В системе не везде металл, есть много резиновых и пластиковых шлангов и соединений. Антифриз не должен их разъедать, если на пластик, практически не реагирует, то вот резину – он должен защищать от растрескиваний и преждевременного «рассыхания». С этим прекрасно справляется красный карбоновый вариант. Да и остальные держаться на вполне высоком уровне.

Про цвет

Это неоднозначный вопрос, про него ходит много споров и легенд, что якобы все рассуждения обманчивы. Что например, в зеленый антифриз можно налить красный и ничего не будет! А цвет это банально маркетинговый ход! Как я уже писал сверху антифризы специально подкрашивают чтобы вы знали какая присадка в нем присутствует, карбонокислатные, гибридные, обычные традиционные или еще какие-то.

Также многие не хотят вникать в такую информацию – не все автомобили имеют схожую систему охлаждения, я имею в виду металл, из которого она изготавливается, некоторые имеют латунь или медь в строении, другие алюминий. Например — карбонокислотные присадки (красный цвет) прекрасно защищают медь и латунь, а вот алюминий разъедают. Зато гибридные присадки (зеленый цвет) прекрасно защищают алюминий, но не так хорошо медь и латунь.

В данной статье расскажем что такое автомобильный антифриз, чем отличается от тосола и какой срок службы. Влияние на перегрев двигателя.

В чём отличие?

Тосол - название антифриза, разработанного для автомобилей ВАЗ. Торговая марка «Тосол» не была зарегистрирована, поэтому её применяют многие отечественные изготовители охлаждающих жидкостей. Название возникло так: первые 3 буквы взяли из названия отдела, где был изготовлен: «Технология Органического Синтеза». А окончание «ол» пришло из химической промышленности и указывает на принадлежность продукции к спиртам.

В итоге появился «ТОСОЛ», который предназначался для первых автомобилей ЖИГУЛЕЙ. Со временем название из аббревиатуры («ТОСОЛ») превратилось в нарицательное - так автолюбители стали называть любые охлаждающие жидкости. Не стоит поддаваться заблуждению, что для русских машин предназначен тосол, а для иномарок - антифриз. Тосол - один из антифризов.

Из чего делают?

Антифризы - охлаждающие жидкости системы охлаждения автомобиля, не замерзающие при низкой температуре. Состоят из двухатомного спирта - этиленгликоля (65%), воды (35%) и антикоррозионных присадок, которые химики называют ингибиторами - замедлителями коррозии. Изготовители дают им собственные имена («Тосол», «Лена») или указывают температуру замерзания (ОЖ-40).

Основа - гликольно-водная смесь, от которой зависят: способность антифриза не замерзать при низких температурах, его удельная теплоемкость, вязкость и воздействие на резину. Наиболее распространены антифризы на основе этиленгликоля. Но его водный раствор агрессивен к материалам деталей системы охлаждения (стали, чугуну, алюминию, меди, латуни, припою).

Поэтому в охлаждающую жидкость добавляют комплекс присадок: противокоррозионных (ингибиторов), антивспенивающих и стабилизирующих.

Стандартов много: в России это ГОСТ 28084-89 (который морально устарел), в США - ASTM D3306, D4340, D4656 (постоянно обновляются), в Англии - BS 6580. Они определяют характеристики антифризов: плотность, температуру начала кристаллизации, коррозионное воздействие на металлы, влияние на резину, устойчивость в жёсткой воде - и регламентируют испытания по их проверке. Но не оговаривают состав и концентрацию присадок, а также смешиваемость жидкостей. Это, а также цвет антифриза (синий или желтый) выбирает изготовитель.

ГОСТов, регламентирующих срок службы антифриза и условия ресурсных испытаний - нет. На практике, производители используют технические условия (ТУ), занося в них нужную информацию. Поэтому в магазинах часто появляются антифризы, замерзающие при -25°С и закипающие при 90°С. Официально, температура начала кипения антифриза должна быть в пределах 105-115°С.


Кроме общих стандартов, многие изготовители применяют спецификации с дополнительными требованиями. Например, система нормативов концерна Volkswagen, которая нормирует антифризы по маркировке G11, G12 и G13 . Многие химические компании и представители торговли стали использовать их компактные названия для классификации охлаждающей жидкости.

Какой срок службы?

При эксплуатации антифриз стареет - концентрация ингибиторов постепенно снижается, теплопередача уменьшается, склонность к пенообразованию увеличивается, а незащищенные металлы интенсивно коррозируют. Ресурс зависит от качества тосола и пробега автомобиля.

Срок замены предписывает автозавод или изготовитель. Обычно меняют раз в 2-3 года. На современных машинах меняют при эксплуатации более 5 лет или 250 000 км пробега. Например, Volkswagen придерживается такого графика для новых авто. АвтоВАЗ указывает смену через 75 000 км пробега или 3 года, при использовании подобного антифриза. Далее перечислим признаки, когда охлаждающая жидкость стареет раньше:

  • образуется желеобразная масса на внутренней стороне горловины расширительного бачка, при незначительных отрицательных температурах (минус 10-15°С) в нем заметно помутнение (как легкое облачко), выпадает осадок, а также чаще срабатывает электровентилятор радиатора. Когда появился хотя бы один из этих признаков, антифриз нужно сменить при первой возможности;
  • цвет становится рыже-бурым. Значит, детали системы уже коррозируют. Такую жидкость нужно заменить немедленно, независимо от того, сколько она прослужила.

Можно ли смешивать?

Отечественные жидкости, произведенные разными изготовителями по одним техническим условиям, смешивать допустимо. Если номера ТУ неодинаковы, антифризы часто несовместимы. Компоненты комплексов присадок могут прореагировать друг с другом и потерять полезные свойства. Поэтому в безвыходном положении лучше долить воды, а потом - заменить всю жидкость в системе.

Если цвет разный. Например, старая - желтого цвета, а собираетесь залить красный антифриз. Можно ли смешивать? Подробнее в данной статье .

Влияние на перегрев двигателя

Температура кипения антифриза - не менее 105°С , если он соответствует всем стандартам и ГОСТам. Бывает, производители пытаются сэкономить на продукции и вместо дорогого этиленгликоля добавляют более дешевый глицерин, который стоит «копейки». Антифриз на основе глицерина становится вязким, в результате мотор перегревается.

Чтобы он не замерзал при -25°С, изготовители добавляют метанол, который существенно снижает температуру замерзания. При этом температура кипения метанола составляет всего 65,5°С. При более высоких температурах метанол начинает активно испаряться и снижает температуру кипения тосола до 85-90°С вместо положенных 105-108°С.

Утечки некачественного антифриза приводят не только к перегреву двигателя , но и к пожару. Попади метанол, например, на раскаленный коллектор - может произойти открытое горение .

Не всегда, добавление в состав глицерина говорит о некачественном антифризе. Например, Volkswagen при производстве охлаждающих жидкостей под маркировкой G13 добавляет небольшой процент (до 20% в концентрате) глицерина в состав. Делается это не ради экономии, а благодаря экологии. Глицерин побочный продукт при производстве биодизеля, а значит его нужно куда-то девать - например, использовать в антифризе.

Советуем приобретать антифриз в фирменных точках продажи или через официальных поставщиков в интернет-магазинах. Если купили подделку, то она зимой приведёт к плохому запуску мотора в морозы, а летом - к пожару в моторном отсеке.