Охлаждающая жидкость. Часть 2

10.11.2018

Типы охлаждающей жидкости

По составу пакетов присадок автомобильные антифризы делятся на четыре типа: "традиционные", "гибридные", "карбоксилатные" и так называемые "лобридные".

Традиционные антифризы

К традиционным антифризам относят антифризы, произведенные по так называемой неорганической технологии. Пакеты присадок таких антифризов состоят из различных комбинаций солей неорганических кислот: силикатов, фосфатов, аминов, боратов, нитритов, нитратов. В технической литературе встречаются такие обозначения традиционных антифризов, как Traditional, Conventional и IAT (Inorganic Acid Technology).
Принцип работы традиционного антифриза заключается в том, что в процессе эксплуатации ингибиторы покрывают всю внутреннюю поверхность системы охлаждения и образуют пленку, препятствующую непосредственному контакту металла с водно-этиленгликолевой смесью – создается сплошной защитный слой, останавливающий коррозию. Поскольку слой образуется на всей поверхности металла независимо от наличия участков коррозии, то ухудшается теплообмен и снижается эффективность охлаждения двигателя, но для не сильно термонагруженных двигателей это было вполне допустимо.

Рис. 2. Принцип работы охлаждающей жидкости (ОЖ) традиционного типа.

В процессе эксплуатации участвующие в формировании прослойки активные компоненты быстро расходуются из-за большой зоны покрытия. Со временем это приводит к тому, что под действием постоянного потока защитная пленка начинает повреждаться, в результате чего металл оголяется и в месте контакта со смесью образуется коррозия. В такой ситуации, если не выполнить замену охлаждающей жидкости, очаги коррозии будут разрастаться, жидкость будет мутнеть и приобретать характерную бурую окраску. При срабатывании присадок также возможно образование накипи, гелей и отложений, выпадение осадков.

К традиционным антифризам относится и известный многим автолюбителям и мастерам советский Тосол, разработанный в конце 1960-х – начале 1970-х годов в закрытом московском государственном НИИ органической химии и технологии для замены изначально использовавшегося в системах охлаждения автомобилей ВАЗ итальянского антифриза Paraflu 11. Слово Тосол составлено из аббревиатуры "ТОС" – "Технология Органического Синтеза" (название отдела института, непосредственно занимавшегося разработкой) и окончания "-ол", применяемого в химической номенклатуре для обозначения спиртов.

"Тосол" – имя собственное, это название конкретного антифриза, а не термин для обозначения автомобильной охлаждающей жидкости. Данный антифриз выпускался только на государственных предприятиях со строгим соблюдением утвержденной технологии. В начале 1990-х годов производство Тосола по оригинальной рецептуре было свернуто, а под этим названием стало производиться большое количество различных антифризов с самыми разнообразными рецептурами, далеко не всегда соответствующих стандартам качества. В настоящее время продаваемые антифризы под название Тосол – как правило, силикатные антифризы не имеющие ничего общего с оригинальным Тосолом.

В системах охлаждения традиционные антифризы широко применялись в 1960-х - 1990-х годах, а затем были постепенно вытеснены новыми более совершенными антифризами. Сегодня за рубежом они практически не выпускаются.

Отказ от использования традиционных антифризов во многом связан с недостатками неорганических присадок, входящих в их состав. Так, силикаты имеют склонность к образованию гелей и абразивных частиц, снижающих отвод тепла от двигателя, засоряющих систему охлаждения и разрушающих насос (помпу). Фосфаты могут выпадать в осадок при смешивании антифриза с водой, содержащей минералы, а нитриты очень быстро окисляются и требуют регулярного пополнения. Все эти неорганические присадки достаточно быстро расходуются, из-за чего срок эксплуатации традиционных антифризов относительно мал, и в среднем составляет 2-3 года или до 60000 км пробега.

Причина отказа от использования традиционных антифризов также связана с развитием автомобильных двигателей. Повышение эффективности двигателей непременно сопровождалось ростом температурного режима, а это уже требовало применения жидкости с более высокой температурой кипения, чем у традиционной, для которой этот показатель 102-105°C. Более напряженный температурный режим не мог не сказаться и на ресурсе присадок – они срабатывались еще быстрее, так как не выдерживали высоких (свыше 100°C) температур и претерпевали химические изменения. Кроме того, традиционную охлаждающую жидкость нельзя использовать, если автомобиль оборудован алюминиевым радиатором.

Гибридные антифризы

Гибридный антифриз - охлаждающая жидкость с более стабильным пакетом присадок, разработанная в начале 1990-х годов в качестве замены традиционным жидкостям. Название этого антифриза произошло от состава "пакета присадок", который представляет сочетание солей карбоновых кислот (карбоксилатов) с солями неорганических кислот. Совокупное воздействие этого пакета присадок на очаги возникновения коррозии и кавитации выше, чем у традиционных присадок, но из-за наличия неограники они имеют те же, но выраженные в заметно меньшей мере, недостатки, что и у "чистых" силикатных, фосфатных и нитритных ингибиторов.

Гибридный антифриз.
В технической литературе можно встретить следующее обозначение гибридного антифриза: HOAT (Hybrid Organic Acid Technology), Hybrid Technology Coolants, Hybrid Coolants, NF (Nitrite Free), антифриз G11 (по спецификации VW TL 774-C).

Наиболее известными и широко применяемыми антифризами гибридного типа являются BASF Glysantin G05 и Glysantin G48, Havoline AFC, Mobil Antifreeze Extra, Shell Premium Antifreeze, MB 325.0. Антифризы данного типа широко использовались на многих автомобилях произведенных с начала 1990-х годов по 2005-2006 гг., но в настоящее время все больше и больше вытесняются более новыми и совершенными охлаждающими жидкостями. Тем не менее, некоторые производители, среди которых, например, BMW и Mitsubishi (некоторые модификации моделей) до сих пор применяют гибридные антифризы на первых заправках автомобилей на заводском конвейере. До недавнего времени на первых заправках также применяли гибридные антифризы Mercedes-Benz, Mitsubishi (все модели до 2010 модельного года включительно), Volvo. Срок их эксплуатации в каждом случае устанавливает производитель автомобиля. Например, на моделях Mitsubishi заявленный срок эксплуатации составляет 4 года или 60000 км пробега, а для моделей Hyundai 2000-2006 годов - 3 года или 45000 км пробега. Но в среднем срок службы антифриза гибридного типа составляет от 3 до 5 лет или 40-60 тыс.км пробега.

Стоит отметить, что относительно гибридных антифизов, в зависимости от региональной принадлежности автопроизводителя и технических требований, сложилась одна интересная особенность: в европейских антифризах в качестве неорганической составляющей присадки всегда используются силикаты, в японских и корейских – фосфаты, а в американских – нитриты.

Карбоксилатные антифризы

Карбоксилатный антифриз разработан в середине 1990-х годов и считается лучшим как по своим свойствам, так и по огромному сроку эксплуатации. С конца 1990-х годов антифризы данного типа используются на большинстве мировых автозаводов для первой заправки автомобилей, а также в сервисных центрах при техническом обслуживании. Стоит отметить, что российские автопроизводители АВТОВАЗ, ГАЗ и КАМАЗ стали использовать карбоксилатный антифриз для первой заправки системы охлаждения начиная с 2005-2006 гг. Большинство сборочных автопроизводств, работающих в России – Ford, Renault, Nissan, Great Wall – также используют карбоксилатные антифризы.

Карбоксилатные антифризы отличаются от других антифризов по технологии производства пакета присадок, основу которого составляют соли алифатических карбоновых кислот (карбоксилаты). В их составе полностью отсутствуют амины, бораты, нитриты, нитраты, силикаты и фосфаты. Карбоксилаты являются отличными ингибиторами коррозии: они способны точечно воздействовать на потенциальные очаги, покрывая проблемные места защитным слоем (пленкой) не более 1 микрона, а не покрывать все внутренние поверхности системы охлаждения, как антифризы традиционного и гибридного типа. По этой причине пакет присадок расходуется гораздо дольше, а за счет его локальной работы охлаждение двигателя осуществляется более эффективно. При этом карбоксилаты стабильны при высоких температурах (до 135°С и выше), что особенно актуально для современных высокооборотистых и термонагруженных двигателей. В результате, указанные характеристики позволяют карбоксилатным антифризам выдерживать длительный срок эксплуатации, сравнимый с периодом эксплуатации двигателя.

Рис. 3. Принцип работы охлаждающей жидкости (ОЖ) карбоксилатного типа.

В технической литературе и в названиях антифризов встречаются следующие термины для обозначения карбоксилатных технологий: OAT (Organic Acid Technology), Carboxylate coolants, LLC (Long Life Coolant), ELC или XLC (Extended Life Coolant), SNF (Silicate Nitrite Free), SF (Silicate Free), G12 (по спецификации VW TL 774-D) и G12+ (по спецификации VW TL 774-F, с 2006 года). Принципиальное отличие карбоксилатной технологии от других технологий состоит в том, что в ней отсутствуют неорганические присадки, характерные для традиционных и гибридных антифризов. Это отличие способствует тому, что в охлаждающих жидкостях данного типа исключен риск выпадения осадков, а также риск образования гелей и отложений.

Наиболее известными представителями карбоксилатных антифризов являются BASF Glysantin G30, Havoline XLC (Xtended Life), Arteco Freecor NRC, Ford Super Plus Premium, Mobil Antifreeze Advanced, Shell Premium Antifreeze Longlife, GM Dex-Cool, Total Glacelf Auto Supra, CoolStream Premium. Они способны эксплуатироваться в течение длительного периода времени – 5 лет и более, с пробегами 250 тысяч км в легковых и 650 тысяч км в грузовых автомобилях. Например, компания Ford дает им срок замены 10 лет или 240000 км (что наступит раньше), а GM-Opel и группа VW (Audi, Volkswagen, Skoda, Seat) – бессрочно (fill for life).

Лобридные антифризы (Lobrid)

В 2005 году был разработан и стал внедряться новый антифриз, удовлетворяющий требованиям спецификации VW TL 774-G (G12++). Такой антифриз занял промежуточное положение между гибридным и карбоксилатным типом, и чаще всего именуется как лобридный. Пакет присадок этого антифриза состоит в основном из карбоксилатов с добавлением небольшого количества (не более 10%) неорганических компонентов, что приводит к улучшению технических характеристик по сравнению с гибридным антифризом. В качестве неорганических компонентов, по аналогии с гибридами, выступают силикаты (европейские производители) или фосфаты (азиатские производители).

У антифриза данного типа пока нет общепринятого названия, а разработчики называют его по-разному – Lobrid (компания Arteco) или, например, SOAT (компания BASF). Также можно встретить его обозначения как Si-OAT, P-OAT, Lobrid coolants. Кроме группы Volkswagen на новых моделях автомобилей такие антифризы применяет группа PSA (Peugeot-Сitroen), концерн Hyundai-KIA, фирма Mitsubishi (некоторые модификации с 2011 модельного года).

Представителей антифризов типа Lodrid пока еще немного – это Glysantin G40 немецкой компании BASF, Freecor DSC (спецификация PSA B71 5110) и Freecor QRC (спецификация VW TL 774-G) бельгийской компании Arteco, Crown LLC A-110 корейской компании Kukdong.

Лобридный антифриз

В 2008 году для антифризов типа Lodrid появилась также новая спецификация VW TL 774-J (G 13), в которой базовый компонент этиленгликоль частично замещен глицерином (до 20% в объемном выражении). Глицерин обладает схожими свойствами с этиленгликолем, однако менее вредный для окружающей среды. При этом для его производства необходимо меньше энергоресурсов. То есть использование глицерина во многом связано с возрастающими экологическими требованиями. Возможно предположить, что могут последовать логичные вопросы о влиянии глицерина на температуру кристаллизации готового антифриза. В действительности, небольшое (до 20%) количество этого компонента незначительно влияет на температуру замерзания антифриза, поэтому температурные характеристики остаются такими же, как у обычных лобридных антифризов. По имеющейся информации, в настоящее время такие антифризы применяются только на автомобилях группы VW.

О цвете антифриза

Как показывает практика, среди подавляющего большинства автолюбителей, продавцов в магазине автозапчастей и мастеров по ремонту и обслуживанию автомобилей ходит неправильное представление о том, что цвет антифриза связан с его качеством (типом). Некоторые считают, что синий (голубой) антифриз самый "простенький" и служит всего 1-2 года, зеленый – середнячок со сроком службы 3 года, а вот красный – самый лучший и современный, имеющий срок службы 5 лет. Также бытует абсолютно неправильное мнение, что все антифризы одного цвета одинаковые, и что их можно смешивать между собой. Часто владельцы покупают антифриз (для долива или замены) только потому, что он такого же цвета, что и залитый в автомобиле.

В действительности, цвет любого антифриза определяется красителем, который добавляют в количестве несколько грамм на тонну жидкости, и он не имеет никакого отношения к эксплуатационным свойствам антифриза. Изначально все антифризы бесцветны, а добавление красителя может преследовать несколько целей:

1. Более четкое определение уровня жидкости в расширительном бачке.

2. Выполнение требований производителя (у Ford оранжевый, у Volkswagen фиолетовый, у Volvo желтый, у Hyundai зеленый, у Peugeot синий и т.д.).

3. Как некоторый отличительный признак марки антифриза, заливаемого в систему охлаждения при заправке на автомобильном заводе.

4. Индикация мест протечек (если используется флуоресцентный краситель).

Применительно к автомобильным антифризам на данный момент общая ситуация такова, что во всем мире не существует никаких стандартов по привязке цвета к его типу, который как раз и определяет свойства и качество жидкости. Поэтому антифризы одинакового цвета могут быть совершенно разными по составу (типу) и не допускающими смешивания между собой. Напротив, один и тот же по составу (типу) антифриз может быть окрашен в разные цвета и продаваться под разными названиями.

Несмотря на то, что не существует никакой стандартизованной зависимости между цветом и типом, если провести анализ окраски антифризов известных фирм, присутствующих на рынке, то некую тенденцию все же можно заметить: традиционные чаще всего имеют синюю (голубую) окраску; гибридные – зеленую, синюю или бирюзовую; карбоксилатные и лобридные – красную, оранжевую или желтую. Подчеркнем, что это только лишь чаще всего, но нередки исключения из правил: например, лобридный антифриз Freecor DSC для моделей Peugeot-Citroen имеет синюю окраску, а антифриз такого же типа, но Crown LLC A-110, для Hyundai-Kia имеет зеленую окраску. Поэтому при выборе охлаждающей жидкости следует строго ориентироваться на тип применяемой жидкости в конкретной модели, а если тип не указан – опираясь на рекомендации производителя автомобиля или его допуски и спецификации. Как правило, эта информация указывается в руководстве по эксплуатации автомобиля или технической документации производителя.

Стоит обратить внимание и еще на несколько моментов относительно окраски охлаждающей жидкости. Во-первых, следует иметь в виду, что антифриз-концентрат всегда имеет более насыщенный цвет, а при разбавлении его водой цвет становится более бледным. Во-вторых, в процессе эксплуатации краситель постепенно деградирует, и антифриз обесцвечивается (окраска становится все более бледной). Обесцвечивание происходит быстрее при высоких температурах и, особенно, при попадании солнечного света. Например, если один и тот же антифриз оранжевой окраски залить в легкий грузовичок, у которого расширительный бачок расположен снаружи, позади кабины, и в развозной фургон, у которого бачок находится под капотом, то жидкость в системе охлаждения грузовичка обесцветится гораздо быстрее, так как будет подвергаться воздействию солнечных лучей. Поэтому, подчеркнем, изменение цвета (обесцвечивание) не является браковочным признаком, и не означает, что антифриз пора заменить.

В третьей части (из 3 частей) будет рассмотрен вопрос допусков и спецификаций антифризов различных автопроизводителей, а также найдете ответ на самый популярный вопросы "Можно ли смешивать антифризы", "Какой антифриз доливать."