Функционирование автомобильного двигателя сопровождается выделением большого количества тепловой энергии. Несвоевременный отвод её излишков вызывает увеличение силы трения между сопряжёнными поверхностями и усиление износа деталей. Параллельно происходит коксование масла, нагарообразование и падение наполненности цилиндров воздухом, обеспечивающим сгорание топлива в очередном цикле, что в конечном итоге приводит к снижению мощностной отдачи.

При переохлаждении системы внутреннего сгорания рабочая смесь, попадая на холодные стенки цилиндра, конденсируется и стекает в картер, разжижая смазочный материал. Дальнейшее понижение температуры влечёт за собой загустение смазывающего слоя. Как следствие, смазка не доходит до фрикционных пар в должном объёме и под нужным давлением, что становится причиной перерасхода горючего и ухудшения приемистости силового агрегата.

Жидкостная система охлаждения, которой оснащается современный автотранспорт, предупреждает возникновение вышеперечисленных негативных явлений. Предотвращение перегрева конструктивных элементов происходит за счёт оперативного подвода к теплонагруженным участкам охлаждённой среды. При холодном пуске циркулирующая в рубашке охлаждения жидкость способствует ускоренному и равномерному прогреву мотора, а также уверенному старту автомобиля с места.

В зимний сезон избыточным теплом, которое вырабатывает двигатель, отапливается салон авто: теплоноситель направляется в радиатор отопителя и отдаёт тепло для обогрева пассажиров.

Принцип действия и назначение антифризов

Принцип действия системы охлаждения заключается в ограничении температурного диапазона, в рамках которого все процессы внутри ДВС протекают в оптимальном режиме, т.е. моторное масло и металл подвержены наименьшему износу. Регулировка осуществляется автоматически, путём изменения проходного сечения термостата. Его основной клапан направляет поток в радиатор только после того, как температура рабочей среды достигнет отметки 80-90 °C. Там он охлаждается встречным воздушным потоком, а в случае простоя транспортного средства – принудительно вентилятором.

С точки зрения теплотехники идеальным носителем такой системы была бы вода, которая отличается прекрасной охлаждающей способностью, максимальной теплоёмкостью и экологичностью. В то же самое время она имеет сравнительно низкий порог кипения, вызывает коррозию и отложение накипи, а также увеличивается в объёме до 8-10% при замерзании. Это грозит разрывом патрубков, образованием трещин в блоке цилиндров и другими неприятностями.

Вышеописанные обстоятельства обусловили необходимость разработки специализированного продукта с низкозамерзающими свойствами, известного в автомобильном сообществе под названием «антифриз» или «тосол». Он производится на основе смеси деминерализованной воды и многоатомных спиртов, которая обладает очень важным свойством. Оно заключается в следующем: в процессе кристаллизации вещество превращается в кашеобразную массу, нисколько не увеличивающуюся в объёмах.

При морозной погоде в жидкости образуются кристаллики льда, которых по мере похолодания становится всё больше. Само вещество при этом остаётся в полужидкой фазе. Его полное замерзание происходит при t° -70 градусов Цельсия, что позволяет обеспечить должное охлаждение узлов даже при самых экстремальных условиях эксплуатации.

По причине того, что спирто-водный раствор отличает высокая коррозийная активность к цветным металлам и склонность к пенообразованию, в состав антифриза вводятся функциональные присадки (7-10%), ингибирующие эти явления. Также в него добавляется особый окрашивающий компонент, который несёт в себе несколько немаловажных функций.

Первая – это идентификация уровня хладагента в системе. Расширительные бачки обычно производятся из пластика белого цвета, на фоне которого увидеть прозрачное вещество было бы крайне сложно. Вторая – это определение пригодности дальнейшего применения. Дело в том, что содержащиеся в антифризе присадки постепенно вырабатывают свой ресурс, из-за чего он мутнеет и приобретает тёмный оттенок. Прибавив к этому фактору гелеобразные отложения на стенках бачка, можно смело утверждать, что расходник пора менять.

Помимо морозозащитной и теплообменной роли охлаждающая техжидкость выполняет такие немаловажные задачи, как защита от кавитационной эрозии и механических повреждений, предупреждение выпадения нерастворимого осадка, противокоррозионное и пеноподавляющее действие. В этом ей помогают следующие эксплуатационные характеристики:

• химическая и термическая стабильность;
• хорошая текучесть и смазывающая способность;
• способность к поглощению окислов и растворению накипи;
• инертность к металлическим деталям, пластику и материалам уплотнителей.

Чем отличаются антифризы?

Каждый автовладелец хотя бы раз в жизни задавался вопросом, в чём же заключается разница между антифризом и тосолом? С практической точки зрения ни в чём, так как первое наименование соответствует международному понятию, а второе – повсеместно используют отечественные производители автохимии.

Английский термин “antifreeze”, который пришёл в русский язык путём заимствования, в буквальном переводе означает «против замерзания». Он обозначает концентрированный хладагент, который доливается к воде в системе охлаждения ДВС в связи с сезонной потребностью. Ему на смену пришло словосочетание “engine coolant concentrate”, т.е. «концентрированный охладитель двигателя», что более точно отражает функционал данного вещества. В настоящее время оно более предпочтительно для использования.

Знакомое каждому автомобилисту слово «тосол» – это не что иное, как композит. Он состоит из двух частей: аббревиатуры названия отдела «Технологии органического синтеза» московского института ГосНИИОХТ, где в начале 70-х годов ХХ столетия был разработан жидкостный охладитель для модельного ряда ВАЗ, и окончания -ол, которое является маркёром принадлежности к химическому классу спиртов.

Торговая марка прочно прижилась в лексиконе автовладельцев, но так и не была запатентована создателями. Вследствие этого производители автохимической продукции, рецептура которой не имеет ничего общего с советским оригиналом, повсеместно и беспрепятственно её используют в своих маркетинговых целях.

Какое-никакое отличие тосола от антифриза можно найти в количестве содержания улучшающих добавок и контролируемых производственных параметрах. В отечественных образцах содержится не более десяти присадок, а в лучших импортных изделиях можно встретить и сорок.

Какие бывают виды антифризов?

На сегодняшний день существует несколько технологий производства охлаждающих жидкостей, которые различаются по типу используемых присадок.

Традиционная. Такие продукты, к числу которых относится тосол, производятся с применением неорганических активных компонентов – силикатов. Они формируют на поверхностях системы плотную защитную плёнку, которая останавливает образование очагов коррозии, но уменьшает теплопроводность. Из-за постоянных термоперепадов и вибраций этот слой со временем разрушается и осыпается, вызывая абразивный износ.

Существуют рецептуры с натриевой солью метакремниевой кислоты, благодаря которой поддерживается антикоррозионная защита алюминиевых сплавов. К сожалению, для современных моторов с повышенными рабочими температурами и более плотным теплопотоком такой ингибитор не подойдёт. Даже при добавлении стабилизирующего агента полностью предотвратить гелеобразование, приводящее к закупорке радиатора, не получится.

Разъедание металла из-за кавитации останавливает нитрит, который при взаимодействии с аминами образует канцерогены. Кроме того, он достаточно быстро вырабатывает свой ресурс, что обуславливает необходимость замены ОЖ каждые два года. В авто нового поколения использовать такой хладагент не рекомендуется из-за непредсказуемости его реакции на резиновые уплотнители и прокладки.

Карбоксилатная. Данный класс изготавливается на основе высокоэффективных органических присадок (солей ди- и монокарбоновых кислот), что наделило антифризы более высокими эксплуатационными свойствами, чем у их традиционных собратьев. Защитное действие таких веществ предусматривает формирование более тонкого слоя на поверхностях деталей, что способствует оптимизации теплообменных процессов. Работают они точечно, концентрируясь лишь в местах возникновения коррозии, не предотвращая её появление.

Гибридная. Это технологическое решение объединило в себе преимущества традиционных и карбоксилатных изделий, чего удалось достичь путём синтеза органических и силикатных присадочных добавок.

Лобридная. Более экологичная версия «гибридов», формула которых была усовершенствована и дополнена небольшим количеством минеральных составляющих.

Общепринятая классификация антифризов

Ни в одной категории расходных материалов для автотранспорта нет больше такой путаницы, которая наблюдается в классификации антифризной продукции. На сегодняшний день нельзя назвать ни единого стандарта, которому бы соответствовала вся автохимия данной линейки. Каждая страна производит хладагенты, руководствуясь своей нормативной базой. К примеру, в Великобритании действует стандарт ВS 6580: 1992, в Соединённых Штатах можно встретить SАЕ J 1034 и АSTM D3306, в Италии – CUNА NС956 16, в Австрии – ОNORМ V5123, в Японии JIS К2234 и т.д.

С целью унификации классификационного подхода представители автохимпрома приняли за основу спецификацию TL 774 концерна Volkswagen. Она распределят антифризы на категории, которые пересекаются с технологией их производства:

1. G11 (традиционные). Покрывают всю внутреннюю поверхность системы плотным антикоррозийным слоем, что существенно снижает теплоотдачу. Оптимальная периодичность замены составляет 1 раз в 2 года. Можно смешивать в небольших объёмах с G12+ и G12++. Цвет – голубой, синий или зелёный.
2. G12 (карбоксилатные). Справляются с проблемой коррозионного поражения системы охлаждения в течение 3-5 лет, не образуя при этом накипи. Активизируют своё действие только при появлении очагов ржавчины, не обладая превентивным действием. Можно мешать с G12+ и G12++, категорически нельзя с G11 и G13. Выпускаются в красно-оранжевой цветовой гамме.
3. G12+ (гибридные). На поверхности деталей создаётся стойкая защитная плёнка и в то же время ингибиторы коррозии действуют локально в «проблемных» зонах. Отличаются продлённым сроком службы, достигающим 8-ми лет. Совместимы со всеми классами, кроме G13. Преобладающий цвет жидкости – розовый.
4. G12++ и G13 (лобридные). Современные сервисные жидкости, отличающиеся оптимизированными экологическими характеристиками и более эффективным сочетанием органических и силикатных компонентов. Их срок службы достигает порядка 10-ти лет. Цвет – преимущественно фиолетовый, малиновый и жёлтый.

К каждой из вышеперечисленных групп предъявляются особые требования к составу, техническим параметрам и цветовой гамме продукции, а также к качеству используемого при её изготовлении сырья и методике проведения лабораторных испытаний на соответствие установленным стандартам.

Какой выбрать антифриз для автомобиля?

Сегодня на рынке автотоваров можно встретить две разновидности охлаждающей техжидкости – готовый к применению раствор и концентрат, который перед заливкой требуется развести дистиллированной водой в указанной на этикетке пропорции.

Кроме того, существуют допуски автоконцернов, на которые следует обязательно ориентироваться при выборе расходного материала для обслуживания транспортного средства. Дело в том, что изложенные в сервисной книжке рекомендации даются из расчёта конструктивных особенностей и термических условий функционирования конкретного двигателя, а также материала исполнения деталей и уплотнителей его системы охлаждения. В этом вопросе лучше не экспериментировать, а отдать предпочтение продукту, указанному производителем автомобиля в качестве наиболее оптимального варианта.

Стоит отметить, что смешивать между собой антифризы разных торговых марок и классов не желательно, так как это приводит к конфликту содержащихся в них присадок, выпадению вредоносного осадка и перегреву. Поэтому одним из основополагающих факторов высокой работоспособности ДВС является использование хладагента, полностью идентичного изначально залитому в его систему охлаждения. К нему рекомендуется докупить 1-2 литра для доливки в будущем.

В случае обнаружения течи в дороге спасти ситуацию в летний сезон может добавление обычной воды, а зимой – любой ОЖ соответствующего класса. По прибытии в пункт назначения водителю следует в кратчайшие сроки устранить возникшую неисправность, слив временное решение проблемы и заменив его на подходящую спецжидкость, предварительно промыв систему.