Środek przeciw zamarzaniu (z angielskiego „zamrażanie”) to zbiorcze określenie oznaczające specjalne płyny przeznaczone do chłodzenia jednostek, które nagrzewają się podczas pracy - silniki spalinowe, zakłady przemysłowe, pompy itp. podczas pracy poniżej zera. Istnieje wiele rodzajów środków przeciw zamarzaniu, a ich właściwości są również różne. Cechą tych cieczy jest niska temperatura zamarzania i wysoka temperatura wrzenia. W silnikach samochodowych stosuje się takie płyny. Należy pamiętać, że płyn niezamarzający nie jest wieczny. Należy go co jakiś czas zmieniać, zwłaszcza poza sezonem. Niestety, wielu właścicieli samochodów zaniedbuje taką procedurę lub wypełnia to, co wpadnie im do ręki. Tymczasem jest to bardzo obszerny temat, w którym konieczne jest zrozumienie i poznanie teoretycznych aspektów doboru płynu chłodzącego. Zanim dowiesz się, jaka jest klasyfikacja środka przeciw zamarzaniu, powinieneś dokładniej przestudiować, co to jest i co się dzieje

wewnętrzne spalanie

Jak sama nazwa wskazuje, w wyniku procesów zachodzących wewnątrz silnika, nagrzewa się on. Dlatego wymaga chłodzenia. Odbywa się to za pomocą cyrkulacji chłodziwa. Porusza się specjalnymi kanałami. Czym więc jest środek przeciw zamarzaniu i jak działa?

Ciecz, przechodząc przez kanały, nagrzewa się, a następnie wchodzi do chłodnicy, w której jest chłodzona. Po tym cykl się powtarza. Płyn niezamarzający krąży stale pod ciśnieniem, które zapewnia specjalna pompa.

Przeznaczenie płynu chłodzącego

Specjalny płyn służy do odprowadzania ciepła z silnika. Oprócz chłodzenia wyrównuje również temperaturę różnych części silnika. Kanały, przez które krąży płyn chłodzący, mogą z czasem zostać zatkane osadami i rdzą. W takich miejscach silnik będzie się bardziej nagrzewał. Dlatego w przypadku awarii układu chłodzenia często dochodzi do wypaczenia głowicy cylindrów.

Dodatkową funkcją SOD jest ogrzewanie kabiny pasażerskiej i zespołu przepustnicy. W ten sposób piec wchodzi w skład agregatu chłodniczego i jest jego integralną częścią. Przed pojawieniem się słynnego płynu niezamarzającego do układu chłodzenia wlewano zwykłą wodę. Ale miała kilka wad. Najpierw ciecz zamarza w temperaturze 0 stopni i rozszerza się, łamiąc żeliwny blok cylindrów. Dlatego w ZSRR niezwykle konieczne było spuszczanie wody z układu chłodzenia każdego wieczoru w zimnych porach roku. Po drugie, ciecz wrze w temperaturze 100 stopni. W tym czasie silniki nie nagrzewały się do takiej temperatury w normalnych warunkach. Ale na wyżynach takie gotowanie nie było rzadkością. Trzecią wadą wody jest to, że sprzyja korozji. Kanały chłodzące i przewody wewnątrz silnika aktywnie zardzewiały, a ich przewodność cieplna uległa pogorszeniu.

Skład płynu niezamarzającego

Czym więc jest środek przeciw zamarzaniu? Upraszczając, składa się z dwóch elementów:

• Podstawy.
• kompleks addytywny.

Podstawą jest kompozycja wodno-glikolowa (i nie ma znaczenia, jaki to rodzaj płynu niezamarzającego). Zdolność do niezamarzania w niskich temperaturach, od tego zależy płynność.Najczęstszym składnikiem każdego płynu chłodzącego jest glikol etylenowy. Jednak jego zmieszanie z wodą również przyczynia się do rozwoju korozji elementów układu chłodzenia. Ale co w takiej sytuacji? W tym celu do składu bazy dodaje się dodatki. Jest to kompleks składników przeciwpiennych, stabilizujących i antykorozyjnych. Ponadto do płynu niezamarzającego często dodaje się aromatyzujące substancje zapachowe i barwniki.

Rodzaje produktów i ich charakterystyka

Nowoczesne są warunkowo podzielone na dwa typy - krzemian i karboksylan. Dobrze znany płyn przeciw zamarzaniu należy do pierwszego typu jako najtańszy i najbardziej wszechstronny. Krzemiany są głównym dodatkiem do nieorganicznych płynów chłodzących. Wadą tych substancji jest to, że osadzają się one na ściankach kanałów w bloku cylindrów i uniemożliwiają normalne przenoszenie ciepła. Rezultatem jest częste przegrzewanie się silnika. Jest jeszcze jedna poważna wada - nieorganiczne środki przeciw zamarzaniu należy wymieniać co najmniej 30 tysięcy kilometrów. W przeciwnym razie pojawią się wyraźne oznaki korozji kanałów chłodzących, z którymi trudno będzie sobie poradzić. Organiczne płyny przeciw zamarzaniu zawierają wyłącznie kwasy organiczne. Osobliwością tych dodatków jest to, że pokrywają one tylko obszary z wyraźną korozją. Z tego powodu przewodność cieplna kanałów chłodzących praktycznie się nie pogarsza. Kolejną zaletą organicznego płynu niezamarzającego jest długa żywotność. Produkt może być eksploatowany do 150 tysięcy kilometrów lub do pięciu lat.

Klasyfikacja środków przeciw zamarzaniu

W tej chwili płyny przeciw zamarzaniu występują tylko w trzech odmianach: G11, G12 i G13 (zgodnie z klasyfikacją General Motors USA) - zgodnie z zawartością w nich dodatków. Klasa G11 - początkowa, z podstawowym zestawem dodatków nieorganicznych i niskimi właściwościami użytkowymi. Płyny te nadają się do samochodów osobowych i ciężarowych.

Płyn niezamarzający z tej grupy ma najczęściej zielony lub niebieski odcień. Do tej klasy można przypisać środek przeciw zamarzaniu powszechny w naszym kraju. Klasa G12 jest głównym rodzajem płynu niezamarzającego. Skład zawiera dodatki organiczne (karboksylan i glikol etylenowy). Taki płyn niezamarzający jest przeznaczony głównie do ciężkich samochodów ciężarowych i nowoczesnych silników o dużej prędkości. Jest idealny do zastosowań o dużym obciążeniu, w których wymagane jest maksymalne chłodzenie.

Ma kolor czerwony lub różowy. Klasa G13 składa się z płynów niezamarzających, których podstawą jest glikol propylenowy. Taki płyn niezamarzający jest barwiony przez producenta na żółto lub pomarańczowo. Jego cechą charakterystyczną jest to, że po przedostaniu się do środowiska zewnętrznego szybko rozkłada się na składniki, w przeciwieństwie do glikolu etylenowego. Tym samym produkt z 13. grupy jest bardziej przyjazny dla środowiska.

Wybór rodzaju płynu niezamarzającego

Środek przeciw zamarzaniu, jak już wspomniano, staje się lepszy wraz ze wzrostem klasy. Dlatego nie warto na nim oszczędzać: droższe znaczy lepsze. Oprócz klas istnieje inna klasyfikacja płynu niezamarzającego. Są to gotowe do użycia płyny i koncentraty. Te pierwsze można polecić początkującym kierowcom, natomiast doświadczeni mechanicy mogą poeksperymentować z koncentratami. Muszą być rozcieńczone wodą destylowaną do pożądanej proporcji.

Wybór marki płynu niezamarzającego

Ze względu na to, że płyny chłodzące są niezbędnym elementem eksploatacyjnym każdego silnika spalinowego, istnieje bardzo wielu producentów tego produktu. Wśród najczęstszych jest kilka firm. W naszym kraju są to: Felix, Alaska, Sintek. Produkty te są najbardziej zrównoważone pod względem stosunku ceny do jakości. Płyny niezamarzające Felix należą do klasy G12, co znacznie rozszerza ich zastosowanie. Produkt Alaska jest związany z płynem niezamarzającym (klasa G11, z dodatkami nieorganicznymi).

W zależności od opcji „Alaska” może pracować w szerokim zakresie temperatur: od -65 do 50 stopni (skład arktyczny i tropikalny). Oczywiście klasa G11 nakłada pewne ograniczenia na trwałość płynu i jego właściwości. Jednak dość istotnym czynnikiem jest cena demokratyczna. Produkty Sintec produkowane są głównie w klasie G12. Takie płyny przeciw zamarzaniu są doskonałe dla wszystkich nowoczesnych produktów tego produktu - opatentowane, zastrzeżone, zapobiegają tworzeniu się osadów i korozji na wewnętrznych powierzchniach układu chłodzenia.

Mieszanie różnych marek

Kilka słów należy powiedzieć o mieszaniu różnych marek chłodziw. Istnieje wiele rodzajów środków przeciw zamarzaniu, a ich kompatybilność niestety zmierza do zera. W rezultacie może wystąpić konflikt między różnymi dodatkami.

Skutek może być bardzo różny, aż do uszkodzenia gumy i zatkania kanałów w bloku silnika. Należy pamiętać, że surowo zabrania się wlewania wody do systemów zaprojektowanych do pracy z płynem niezamarzającym. Ponieważ ma dużą pojemność cieplną, zmieni się charakterystyka termiczna układu chłodzenia. Ponadto różne rodzaje środków przeciw zamarzaniu, ze względu na swój skład i obecność dodatków, mają właściwości smarne, a przy stosowaniu wody przede wszystkim ulegnie zniszczeniu pompa wodna. Co gorsza, jeśli po wodzie ponownie wlej płyn niezamarzający. Wtedy on, wchodząc w interakcję z solami, które wyróżniały się z wody, zacznie się pienić. Następnie zostanie wyciśnięta przez małe szczeliny i nieszczelności. Dzieje się tak z każdym płynem chłodzącym (nie ma znaczenia, jakie rodzaje płynu niezamarzającego zostały zmieszane).

Płyn niezamarzający jako wskaźnik stanu technicznego samochodu

Stan płynu chłodzącego w silniku może pośrednio służyć jako wskaźnik zadbania samochodu i częściowo wskazywać na jego stan techniczny. Jeśli produkt jest ciemny i mętny, ze śladami osadu na dnie zbiorniczka wyrównawczego, to samochód ma nie tylko duży przebieg, ale także ślady złej konserwacji.

Troskliwy i uważny właściciel nie będzie zwlekał do ostatniej chwili.

Cechy działania pojazdów z płynem niezamarzającym w układzie chłodzenia

Aby zapobiec awariom, konieczna jest regularna konserwacja układu chłodzenia. Podczas pracy płyn niezamarzający, pełniący swoją główną funkcję, przenoszący ciepło z silnika do chłodnicy, z czasem ulega zniszczeniu. Bez względu na to, jakiego gatunku użyto. Właściwości płynu niezamarzającego również zmieniają się w czasie. Oprócz monitorowania stanu samego płynu nie należy tracić z oczu samego układu. Musi być całkowicie uszczelniony. Nie wolno do niego zasysać spalin ani powietrza. Pojawienie się takiego w układzie chłodzenia pociąga za sobą spadek właściwości przewodzenia ciepła. W rezultacie maszyna szybko się przegrzewa, prowadzi głowicę cylindrów. Silnik jest prawie nie do naprawienia.

Tak więc odkryliśmy rodzaje środków przeciw zamarzaniu i ich kompatybilność ze sobą.

Nie jest tajemnicą, że układ chłodzenia jest najważniejszym elementem silnika spalinowego, od którego bezpośrednio zależy wydajność jednostki napędowej. Główną funkcją układu jest odprowadzanie nadmiaru ciepła powstającego podczas spalania paliwa. Niewłaściwy reżim temperaturowy silnika spalinowego może prowadzić do skrócenia jego żywotności, a poważne przegrzanie może doprowadzić do całkowitej awarii. Układ chłodzenia pochłania około 30% całej energii generowanej przez silnik (reszta jest zużywana na wydajną pracę lub usuwana przez układ wydechowy).

Co to jest środek przeciw zamarzaniu

Ważne jest monitorowanie normalnego funkcjonowania układu chłodzenia, ponieważ do 40% usterek występujących w silniku spalinowym jest w jakiś sposób związanych z naruszeniem jego działania. Efektywne odprowadzanie ciepła z części silnika zapewnia szereg współpracujących ze sobą mechanizmów. Jednak nadal jedną z kluczowych ról przypisuje się czynnikowi chłodzącemu - cieczy krążącej w obiegu chłodzącym i mającej bezpośredni kontakt z ogrzewanymi powierzchniami.

Substancja wlewana do układu chłodzenia nazywana jest płynem niezamarzającym. W rzeczywistości termin ten ma zastosowanie do płynów stosowanych w wielu różnych urządzeniach i gałęziach przemysłu. W tym artykule zwrócimy uwagę na samochodowe płyny przeciw zamarzaniu przeznaczone do stosowania w elektrowniach samochodowych.

Wymagania dotyczące płynu niezamarzającego

Ze względu na to, że samochodowemu płynowi przeciw zamarzaniu przypisuje się bardzo ważną funkcję, a warunki jego pracy są dość trudne, nakłada się na niego surowe wymagania. Podstawowymi są:

• Wysoka pojemność cieplna i przewodność cieplna;
• Niski punkt zamarzania (płyn niezamarzający musi zachować swój płynny stan nawet w bardzo niskich temperaturach);
• Niska lepkość w szerokim zakresie temperatur (płyn musi swobodnie krążyć w płaszczu chłodzącym silnika i jednocześnie zapewniać dobre przenoszenie ciepła);
• Wysoka temperatura wrzenia (normalna praca przy normalnej temperaturze silnika);
• Niskie pienienie;
• Dobre właściwości antykorozyjne (płyn niezamarzający nie powinien przyczyniać się do niszczenia części silnika);
• Neutralność w stosunku do elastomerów (kompatybilność z wyrobami gumowymi);
• Nieszkodliwy dla środowiska.

Skład i technologia produkcji samochodowych płynów przeciw zamarzaniu

Pierwsze środki przeciw zamarzaniu pojawiły się w latach 20. ubiegłego wieku i, co zaskakujące, ich skład niewiele się zmienił w ciągu ostatnich dziesięcioleci. Zdecydowana większość samochodowych płynów przeciw zamarzaniu opiera się tylko na dwóch składnikach - glikolu etylenowym (lub glikolu propylenowym) i wodzie. Stanowią 96-97% objętości płynu chłodzącego, a resztę zajmują dodatki.

Powszechnie stosowany w inżynierii glikol etylenowy to nic innego jak alkohol dwuwodorotlenowy, który jest bezbarwną cieczą o gęstości 1,113 g/m3. zobacz Ma słodkawy smak i oleistą konsystencję. Temperatura zamarzania glikolu etylenowego wynosi -12,9 °С, temperatura wrzenia około 197 °С. Jest to substancja toksyczna, która połknięta w określonej ilości może być śmiertelna. Glikol etylenowy jest agresywny w stosunku do metali stosowanych w silniku samochodowym, dlatego musi być stosowany razem z dodatkami antykorozyjnymi.

Główne właściwości termofizyczne wody są nam dobrze znane. Krystalizuje w temperaturze 0°C i zaczyna wrzeć w temperaturze 100°C. Zamarzając woda zwiększa swoją objętość i jeszcze przed osiągnięciem temperatury wrzenia zaczyna intensywnie parować. Inną cechą zwykłej wody jest skłonność do tworzenia osadów i kamienia, co tłumaczy się obecnością w niej soli i minerałów. Wszystkie powyższe właściwości oraz wysoka korozyjność nie pozwalają na stosowanie wody w czystej postaci jako chłodziwa. Jednak jako jeden ze składników jest niezbędny, zwłaszcza, że ​​do przygotowania płynu niezamarzającego zwykle pobierana jest woda miękka lub średnio twarda o niskiej zawartości soli podatnych na opady atmosferyczne.

Ciekawostką jest to, że podczas mieszania dwóch głównych składników płynu niezamarzającego powstaje roztwór o znacznie niższej temperaturze zamarzania niż ta, którą mają oryginalne płyny osobno. Dokładna temperatura krystalizacji zależy od proporcji łączonych części. Z reguły udział glikolu etylenowego w płynie niezamarzającym wynosi 50-60%, co zapewnia rozpoczęcie procesu zamrażania, gdy termometr wskazuje -35 ... -49 ° С.

Kolejnym obowiązkowym składnikiem wszystkich środków przeciw zamarzaniu są dodatki. Pomimo tego, że ich udział jest dość niewielki (zwykle około 2,5-3%), to właśnie skład i jakość dodatków w dużej mierze determinuje uzyskiwane właściwości płynu chłodzącego, tj. efektywność jej pracy. Innymi słowy, doskonała technologia produkcji tych ważnych składników płynu niezamarzającego pozwala jednemu producentowi wytwarzać bardziej zaawansowany produkt niż innym. Same dodatki dzielą się na następujące grupy:

1. Dodatki na bazie związków nieorganicznych - krzemianów, azotynów, azotanów, fosforanów, amin, boranów i ich pochodnych.
2. Dodatki na bazie soli kwasów organicznych (karboksylanów);
3. Dodatki hybrydowe - powstają na bazie karboksylanów z dodatkiem krzemianów.

Płyny chłodnicze z różnymi rodzajami dodatków pełnią swoją funkcję w różny sposób, a przede wszystkim różnią się sposobem walki z korozją. Pojawiły się pierwsze płyny przeciw zamarzaniu z dodatkami w postaci związków nieorganicznych. Mechanizm ochrony antykorozyjnej takich kompozycji sprowadza się do tego, że pakiet dodatków tworzy ciągłą warstwę ochronną na chłodzonej powierzchni, co uniemożliwia bezpośredni kontakt z mieszaniną woda-glikol. Warstwa tworzy się na całej powierzchni, niezależnie od obecności obszarów korozji, zakłócając w ten sposób normalne odprowadzanie ciepła. Aktywne składniki biorące udział w tworzeniu warstwy są szybko zużywane ze względu na duży obszar krycia. W rezultacie skuteczność płynu niezamarzającego jest niska, a jego żywotność jest ograniczona do 2-3 lat.

Dodatki karboksylanowe mają nieco inny mechanizm działania. Oddziałują one tylko na ogniska korozji, natomiast powstająca warstwa ochronna jest znacznie cieńsza niż w przypadku pierwszego rodzaju dodatków. Taki selektywny efekt oszczędza aktywne składniki, co prowadzi do znacznego wydłużenia żywotności płynu niezamarzającego (do 5-7 lat). Kolejną zaletą lokalnego mechanizmu ochronnego jest wysoka skuteczność odprowadzania ciepła dzięki brakowi barier w „zdrowych” obszarach metalu.

Oprócz tzw. inhibitorów korozji w pakiecie dodatków znajdują się dodatki o innych użytecznych właściwościach. Na przykład środki przeciwpieniące, smary, środki zapobiegające osadzaniu się kamienia, składniki antykawitacyjne.

Środki przeciw zamarzaniu na bazie karboksylanów stały się ostatnio bardziej rozpowszechnione. Oprócz wspomnianych już zalet, są one mniej podatne na tworzenie się osadów, zapewniają lepszą szczelność i mają wyraźniejsze działanie antykawitacyjne.

Technologia produkcji płynu niezamarzającego jest dość prosta i nie wymaga drogiego sprzętu. W pierwszym etapie przygotowuje się koncentrat, który zawiera glikol etylenowy, dodatki i niewielką ilość wody (przybliżone proporcje to 92:5:3). Otrzymaną mieszaninę poddaje się wieloetapowemu oczyszczaniu. Po tym etapie koncentrat jest zasadniczo gotowy do rozlewania do pojemników i sprzedaży. Procedura rozcieńczania wodą jest już przeprowadzana przez samego kupującego. Jeśli mówimy o gotowym do użycia samochodowym płynie niezamarzającym, to przedsiębiorstwo samo zobowiązuje się do mieszania koncentratu i oczyszczonej wody. Aby uzyskać ściśle określone parametry płynu chłodzącego, należy dokładnie kontrolować dawkowanie składników wyjściowych.

Płyn przeciw zamarzaniu lub płyn przeciw zamarzaniu: historia problemu

Na rynku sprzedawanych jest wiele płynów chłodzących do silników o nazwie „Tosol”. Taka nazwa może wprowadzać w błąd niektórych właścicieli samochodów, zmuszając ich do uwierzenia, że ​​\u200b\u200bjest to jakaś specjalna substancja, która różni się składem od płynu niezamarzającego. W rzeczywistości dobrze znany „TOSOL” jest znakiem towarowym utworzonym przez połączenie skrótu nazwy działu, który opracował płyn („Organic Synthesis Technology”) i końcówki „OL”, oznaczającej przynależność do alkoholi w chemii. Długie używanie słowa „Tosol” doprowadziło do tego, że stało się ono powszechnie znaną nazwą i ma zastosowanie do całej kategorii samochodowych płynów chłodzących.

Zatem słowa przeciw zamarzaniu i przeciw zamarzaniu oznaczają to samo pojęcie, będąc synonimami. Dlatego nie ma praktycznego sensu zwracanie uwagi na to, która z tych dwóch nazw otrzymała ten lub inny produkt. Ważniejszy jest skład dodatków, zakres i żywotność. Głównym kryterium wyboru płynu chłodzącego do konkretnego modelu samochodu są zalecenia producenta tego właśnie samochodu, które zwykle opierają się na własnych standardach jakości. Porozmawiamy o nich poniżej.

Systemy klasyfikacji i normy jakości środków przeciw zamarzaniu

Podobnie jak w przypadku olejów silnikowych, dla samochodowych środków przeciw zamarzaniu opracowano międzynarodowe normy, takie jak ASTM lub SAE. Jednak obecnie specyfikacje wydane przez producenta samochodów i silników mają pierwszeństwo. Prawie wszyscy wiodący producenci nie tylko opracowują własne standardy jakości, ale także produkują środki przeciw zamarzaniu pod własną marką.

Na rynku europejskim jedną z najbardziej autorytatywnych są specyfikacje koncernu Volkswagen, zgodnie z którymi powstał powszechny podział środków przeciw zamarzaniu na klasy G11, G12 itp. Takie oznaczenia odpowiadają ściśle określonym przepisom, które określają skład jakościowy i ilościowy pakietu dodatków. Tak więc oznaczenie G 11 odnosi się do normy VW TL 774-C, która przewiduje stosowanie nieorganicznych dodatków w środkach przeciw zamarzaniu. Oznaczenie G 12 dotyczy płynów chłodzących z dodatkami karboksylanowymi, określonymi w specyfikacji VW TL 774-D. Istnieją również klasy G12+ i G12++, regulowane odpowiednio przez normy VW TL 774-F i VW TL 774-G. I wreszcie środki przeciw zamarzaniu z najbardziej złożoną i najdroższą technologią produkcji otrzymały indeks G13.

Każda z powyższych specyfikacji Volkswagen wyklucza obecność boranów, fosforanów, amin i azotynów w odpowiednich środkach przeciw zamarzaniu. Stężenie krzemianów jest ściśle regulowane, a klasa G12+ zakłada ich całkowity brak.

Przykładowe normy wiodących producentów samochodów:

• Ford: WSS-V97B44-D;
• Mercedes-Benz: DBL 7700.30;
• Opel/General Motors: B 040 0240;
• BMW: N 600 69,0;
• Volvo: 128 6083/002;
• Renault-Nissan: 10120 NDS00;
• Toyota: TSK2601G.

Czy można mieszać płyny przeciw zamarzaniu i na co wpływa kolor?

Kwestia kompatybilności płynu niezamarzającego zwykle pojawia się u właścicieli samochodów, którzy kupili używany samochód i nie są w stanie określić marki płynu wlewanego do układu chłodzenia. Co więcej, kierowcy, którzy nie są zaznajomieni z subtelnościami technicznymi w trakcie rozwiązywania tego problemu, przede wszystkim biorą pod uwagę kolor kompozycji rozpryskującej się w zbiorniku wyrównawczym. I rzeczywiście, producenci używają barwników o różnych odcieniach do barwienia płynów chłodzących. Najpopularniejsze kolory: czerwony, zielony, niebieski, żółty, fioletowy, pomarańczowy. Niektóre normy regulują nawet stosowanie niektórych odcieni. Jednak w rzeczywistości kolor jest prawdopodobnie ostatnim kryterium, które należy wziąć pod uwagę przy mieszaniu różnych marek środków przeciw zamarzaniu. Barwniki wprowadzane do płynu niezamarzającego służą wyłącznie do wyjaśnienia, że ​​​​płyn jest techniczny, a zatem może zagrażać zdrowiu ludzkiemu. Ponadto, ze względu na uzyskany odcień, poprawia się widoczność płynu niezamarzającego (początkowo bezbarwnej cieczy) w tym samym zbiorniku układu chłodzenia. Nie ma bezpośredniego związku między kolorem a właściwościami chłodziwa.

Na co należy zwrócić uwagę podczas mieszania środków przeciw zamarzaniu? Oto co najmniej kilka wskazówek:

1. Bez problemu można łączyć środki przeciw zamarzaniu, które mają tę samą bazę i spełniają ogólnie uznane standardy jakości. To prawda, że ​​\u200b\u200bskład płynu często nie jest publikowany przez producenta, więc pozostaje tylko postępować zgodnie z zaleceniami wskazanymi na etykiecie.
2. Różne rodzaje płynów przeciw zamarzaniu (z dodatkami nieorganicznymi i organicznymi) można mieszać tylko wtedy, gdy producent wyraźnie wskaże taką możliwość.

Niekompatybilność środków przeciw zamarzaniu polega na prawdopodobieństwie wystąpienia reakcji między ich dodatkami składowymi. Jest to obarczone sedymentacją lub pogorszeniem osiągów, co może mieć wpływ na działanie silnika.

Glikol etylenowy (1,2-etanodiol, 1,2-dioksyetan, glikol) jest substancją bazową do produkcji różnych płynów niezamarzających stosowanych w układach chłodzenia silników samochodowych.

Glikol etylenowy jest toksycznym alkoholem dwuwodorotlenowym

Wzór chemiczny tego najprostszego alkoholu wielowodorotlenowego to C2H6O2 (w przeciwnym razie można go zapisać w następujący sposób - HO-CH2-CH2-OH). Glikol etylenowy ma lekko słodki smak, jest bezwonny, w stanie oczyszczonym wygląda jak lekko oleista, bezbarwna przezroczysta ciecz.

Ponieważ jest klasyfikowany jako związek toksyczny (według ogólnie przyjętej klasyfikacji jest to trzecia klasa zagrożenia), należy unikać wnikania tej substancji (w roztworach iw postaci czystej) do organizmu człowieka. Główne właściwości chemiczne i fizyczne 1,2-dioksyetanu:

• masa molowa - 62,068 g / mol;
• optyczny współczynnik załamania światła - 1,4318;
• temperatura zapłonu - 124 stopnie (górna granica) i 112 stopni (dolna granica);
• temperatura samozapłonu - 380°C;
• temperatura zamarzania (stuprocentowy glikol) - 22 ° C;
• temperatura wrzenia - 197,3 ° C;
• gęstość - 11,113 g / centymetr sześcienny.

Pary opisanego alkoholu dwuwodorotlenowego wybuchają w momencie, gdy jego temperatura osiąga 120 stopni. Jeszcze raz przypominamy, że 1,2-etanodiol ma trzecią klasę zagrożenia. A to oznacza, że ​​​​jego maksymalne dopuszczalne stężenie w atmosferze może wynosić nie więcej niż 5 miligramów / metr sześcienny. Jeśli glikol etylenowy dostanie się do organizmu człowieka, mogą się w nim rozwinąć nieodwracalne negatywne zjawiska, które mogą doprowadzić do śmierci. Przy pojedynczym spożyciu 100 lub więcej mililitrów glikolu dochodzi do zgonu.

Pary tego związku są mniej toksyczne. Ponieważ glikol etylenowy charakteryzuje się stosunkowo niskim wskaźnikiem lotności, realne zagrożenie dla człowieka powstaje, gdy systematycznie wdycha on opary 1,2-etanodiolu. O możliwości zatrucia oparami (lub mgiełkami) omawianego związku świadczy kaszel i podrażnienie błony śluzowej. W przypadku zatrucia glikolem należy przyjąć lek zawierający 4-metylopirazol (silne antidotum hamujące enzym dehydrogenazę alkoholową) lub etanol (alkohol etylowy jednowodorotlenowy).

Zastosowanie glikolu w różnych dziedzinach techniki

Niski koszt tego wielowodorotlenowego alkoholu, jego specjalne właściwości chemiczne i fizyczne (gęstość i inne) doprowadziły do ​​​​tego, że jest on bardzo szeroko stosowany w różnych dziedzinach techniki.

Każdy kierowca wie, jaki jest zwykły płyn chłodzący dla jego „żelaznego konia” zwany płynem niezamarzającym - glikol etylenowy 60% + woda 40%. Taka mieszanka charakteryzuje się temperaturą zamarzania -45 stopni, bardzo trudno jest znaleźć bardziej odpowiedni płyn do samochodowych układów chłodzenia, pomimo wysokiej klasy zagrożenia 1,2-etanodiolem.

W przemyśle motoryzacyjnym glikol etylenowy jest również stosowany jako doskonały płyn chłodzący. Ponadto jest stosowany w następujących obszarach:

• synteza organiczna: właściwości chemiczne glikolu umożliwiają ochronę za jego pomocą izoforonu i innych grup karbonylowych, zastosowanie alkoholu jako skutecznego rozpuszczalnika działającego w podwyższonych temperaturach, a także jako głównego składnika specjalnego płynu lotniczego zmniejszającego zjawisko zalewania palnych mieszanek do samolotów;
• rozpuszczanie związków barwiących;
• produkcja nitroglikolu, silnego materiału wybuchowego na bazie związku, który opisujemy;
• gazownictwo: glikol zapobiega tworzeniu się hydratu metanu na rurach, dodatkowo absorbuje nadmiar wilgoci na rurociągach.

Glikol etylenowy był również stosowany jako skuteczny środek krioprotekcyjny. Znajduje zastosowanie w produkcji past do butów, jako ważny składnik płynów chłodzących do komputerów, przy produkcji 1,4-dioksyn oraz różnego rodzaju kondensatorów.

Niektóre niuanse produkcji glikolu

Pod koniec lat pięćdziesiątych XIX wieku francuski chemik Wurtz otrzymał glikol etylenowy z jego dioctanu, a nieco później przez uwodnienie tlenku etylenu. Ale w tym czasie nowa substancja nigdzie nie znalazła praktycznego zastosowania. Dopiero w latach 1910-tych zaczęto go wykorzystywać do produkcji materiałów wybuchowych. Gęstość glikolu, jego inne właściwości fizyczne oraz taniość produkcji sprawiły, że zastąpiły one stosowaną wcześniej glicerynę.

Szczególne właściwości 1,2-etanodiolu docenili Amerykanie. To oni w połowie lat 20. ubiegłego wieku założyli produkcję przemysłową w specjalnie wybudowanym i wyposażonym zakładzie w Wirginii Zachodniej. W kolejnych latach glikol był używany przez prawie wszystkie znane wówczas firmy zajmujące się produkcją dynamitu. Obecnie interesujący nas związek, który ma trzecią klasę zagrożenia, jest wytwarzany w technologii hydratacji tlenkiem etylenu. Istnieją dwie opcje jego produkcji:

• z udziałem kwasu fosforowego lub siarkowego (do 0,5 proc.) w temperaturze od 50 do 100°C i ciśnieniu jednej atmosfery;
• w temperaturze około 200 ° C i ciśnieniu dziesięciu atmosfer.

W wyniku reakcji hydratacji powstaje do 90 proc. czysty 1,2-dioksyetan, pewna ilość homologów polimerów oraz glikol trietylenowy. Drugi związek jest dodawany do hydrauliki i stosowany w przemysłowych układach chłodzenia powietrza, służy do sporządzania preparatów do dezynfekcji, a także plastyfikatorów.

Najważniejsze wymagania GOST 19710 dla gotowego glikolu

Od 1984 r. Obowiązuje GOST 19710, który określa wymagania dotyczące właściwości (temperatura zamarzania, gęstość itp.) .

Według GOST 19710 glikol (jako ciecz) może być dwojakiego rodzaju: pierwszej klasy i premium. Udział (masa) wody w glikolu pierwszego gatunku powinien wynosić do 0,5%, najwyższy - do 0,1%, żelazo - do 0,00005 i 0,00001%, kwasy (w przeliczeniu na kwas octowy) - do 0,005 i 0,0006%. Pozostałość po kalcynacji gotowego produktu nie może być większa niż 0,002 i 0,001%.

Barwa 1,2-dioksyetanu zgodnie z GOST 19710 (według skali Hazena):

• po ugotowaniu w roztworze kwasu (chlorowodorku) - 20 jednostek dla produktów najwyższej klasy (pierwsza klasa nie jest standaryzowana kolorem);
• w stanie standardowym - 5 (najwyższy stopień) i 20 jednostek (pierwszy stopień).

Norma stanowa 19710 określa specjalne wymagania dotyczące procesu produkcji opisanego najprostszego alkoholu:

• używana jest wyłącznie szczelna aparatura i sprzęt;
• pomieszczenie produkcyjne musi być wyposażone w wentylację zalecaną do pracy ze związkami, którym przypisano III klasę zagrożenia;
• Jeśli glikol dostanie się na sprzęt lub na ziemię, należy go natychmiast zmyć dużą ilością wody;
• personel pracujący w warsztacie do produkcji 1,2-etanodiolu jest wyposażony w maskę gazową model BKF lub inny sprzęt ochrony dróg oddechowych zgodny z GOST 12.4.034;
• Pożary glikolu gasi się gazami obojętnymi, specjalnymi preparatami pianotwórczymi i mgłą wodną.

Gotowe produkty zgodnie z GOST 19710 są sprawdzane różnymi metodami. Na przykład udział masowy alkoholu dwuwodorotlenowego i glikolu dietylenowego oznacza się metodą izotermicznej chromatografii gazowej z wykorzystaniem technologii tzw. „wzorca wewnętrznego”. W tym przypadku wagi do badań laboratoryjnych (GOST 24104), szklana lub stalowa kolumna do chromatografii gazowej i chromatograf z detektorem typu jonizacyjnego, linijka pomiarowa, mikrostrzykawka, lupa optyczna (GOST 25706), parownik i inne używane są narzędzia.

Barwę glikolu ustala się zgodnie z normą 29131 za pomocą stopera, specjalnego cylindra, kolby stożkowej, kwasu solnego, agregatu chłodniczego. Udział masowy żelaza określa się zgodnie z normą stanową 10555, stosując metodę fotometrii sulfacylowej, pozostałość po kalcynacji oznacza się zgodnie z normą stanową 27184 (przez odparowanie otrzymanego związku w platynowym lub kwarcowym pojemniku). Ale ułamek masowy wody jest określany przez miareczkowanie elektrometryczne lub wizualne przy użyciu odczynnika Fishera w biuretach o pojemności 10 lub 3 centymetrów sześciennych.

Płyn niezamarzający — płyn chłodzący na bazie glikolu

Płyn niezamarzający na bazie najprostszego wieloobjętościowego alkoholu jest stosowany w nowoczesnych pojazdach do chłodzenia ich silników. Jego głównym składnikiem jest glikol etylenowy (istnieją preparaty z glikolem propylenowym jako głównym składnikiem). Dodatki to woda destylowana oraz specjalne dodatki nadające płynowi właściwości fluorescencyjne, antykawitacyjne, antykorozyjne, przeciwpienne.

Główną cechą środków przeciw zamarzaniu jest niska temperatura zamarzania. Ponadto mają niski współczynnik ekspansji po zamrożeniu (w porównaniu do 1,5-3 procent mniej niż zwykła woda). Jednocześnie ten specjalny płyn chłodzący na bazie glikolu charakteryzuje się wysoką temperaturą wrzenia, co poprawia pracę pojazdu w gorących porach roku.

Ogólnie rzecz biorąc, płyn chłodzący silnik na bazie wody glikolowej ma następujące zalety:

• brak szkodliwych dodatków (aminy, różne azotyny, które niekorzystnie wpływają na charakter fosforanów);
• możliwość doboru wymaganego stężenia płynu niezamarzającego dla wysokiej jakości ochrony przed zamarzaniem;
• stabilne parametry i właściwości przez cały okres eksploatacji;
• kompatybilność z tymi częściami układu automatycznego chłodzenia, które są wykonane z tworzywa sztucznego lub gumy;
• wysoka skuteczność przeciwpieniąca.

Nowoczesne płyny przeciw zamarzaniu zapewniają między innymi ochronę antykorozyjną stopów metali i metali obecnych w silniku spalinowym dzięki obecności w nich specjalnych dodatków hamujących.

ŚRODKI PRZECIWZAMARZAJĄCE na bazie glikoli etylenowych i propylenowych oraz WODY. mroźne temperatury. Lepkość. Gęstość. Pojemności cieplne.

Płyny przeciw zamarzaniu to płyny stosowane do chłodzenia silników spalinowych, sprzętu elektronicznego, przemysłowych wymienników ciepła i innych instalacji pracujących w temperaturach poniżej 0°C. Podstawowe wymagania dla środków przeciw zamarzaniu: niska temperatura krzepnięcia, wysoka pojemność cieplna i przewodność cieplna, niska lepkość w niskich temperaturach, niskie pienienie, wysoka temperatura wrzenia i zapłonu. Ponadto płyny niezamarzające nie powinny powodować niszczenia materiałów konstrukcyjnych, z których wykonane są części układów chłodzenia.

Najpopularniejsze płyny przeciw zamarzaniu oparte są na wodnych roztworach glikolu etylenowego i glikolu propylenowego (patrz poniżej). Jednak takie roztwory powodują znaczną korozję metali, dlatego dodaje się do nich inhibitory korozji - Na 2 HPO 4, Na 2 MoO 4, Na 2 B 4 O 7, KNO 3, dekstryna, benzoesan K, merkaptobenzotiazol i inne. W niektórych przypadkach jako środki przeciw zamarzaniu stosuje się wodne roztwory soli; najszerzej rozpowszechniony roztwór CaCl2. Wadami takich środków przeciw zamarzaniu są wyjątkowo wysoka korozyjność i krystalizacja soli podczas odparowywania wody.

WŁAŚCIWOŚCI ŚRODKÓW PRZECIWZAMARZAJĄCYCH NA BAZIE WODNYCH ROZTWORÓW SOLI(tabela referencyjna dla zainteresowania, takie płyny przeciw zamarzaniu są praktycznie nieużywane)

GLIKOL ETYLENOWY(1,2-etanodiol) HOCH2CH2OH, bezbarwna lepka bezwonna higroskopijna ciecz o słodkawym smaku; temperatura topnienia -12,7°C, temperatura wrzenia 197,6°C. Gdy glikol etylenowy rozpuszcza się w wodzie, wydziela się ciepło i zmniejsza się objętość. Roztwory wodne zamarzają w niskich temperaturach. Glikol etylenowy jest toksyczny w przypadku połknięcia, wpływając na ośrodkowy układ nerwowy i nerki; dawka śmiertelna 1,4 g/kg. MPC w powietrzu obszaru roboczego wynosi 5 mg/m 3 .

GLIKOLE PROPYLENOWE(propanodiole) C3H6 (OH)2 Znane są dwa izomery: 1,2-P. CH3CHOHCH2OH (1,2-propanodiol) i 1,3-P. CH2OHCH2CH2OH. Glikole propylenowe to bezbarwne, lepkie, higroskopijne ciecze o słodkawym smaku, bezwonne. Dla 1,2-P. temperatura topnienia -60°C, temperatura wrzenia 189°C. Dla 1,3-P. temperatura topnienia -32°C, temperatura wrzenia 213,5°C. 1,2-P. rozpuszczalny w wodzie, eterze dietylowym, alkoholach jednowodorotlenowych, kwasach karboksylowych, aldehydach, aminach, acetonie, glikolu etylenowym, trudno rozpuszczalny w benzenie. Po zmieszaniu z wodą lub aminami temperatura zamarzania roztworów gwałtownie spada. Toksyczność 1,2-P. (LD50 34,6 mg/kg, szczury) jest niższe niż glikolu etylenowego.

Poniżej podano poziomy bezpieczeństwa dla średniego okresu przydatności do spożycia (aktywności biochemicznej) produktów po dodaniu do nich 0,2% masy chłodziwa.
Wskaźnik oceniany jest w pięciostopniowej skali. Pięć nie oznacza, że ​​​​produktu w zasadzie nie można zatruć.

Temperatura zamarzania wodnych roztworów glikolu etylenowego i glikolu propylenowego

Właściwości fizyczne wodnego roztworu glikolu etylenowego.
Dodatki przeciw zamarzaniu mogą nieco zmienić parametry, upewnij się.

Ułamek objętościowy w mieszance %	Minimum temperatura pracy t, °C	Temperatura rozwiązanie t, °C	Gęstość kg / m 3	Pojemność cieplna KJ/kg*K	Przewodność cieplna W/m*K	Lepkość dynamiczna spoise \u003d mPa * s \u003d 10 -3 * N * s / m 2	Lepkość kinematyczna cSt \u003d mm 2 / s \u003d 10 -6 m 2 / s
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

Właściwości fizyczne wodnego roztworu glikolu propylenowego (glikol 1,2-propylenowy C3H6(OH)2)
Dodatki przeciw zamarzaniu mogą nieco zmienić parametry, upewnij się.

Ułamek objętościowy w mieszance %	Minimum temperatura pracy t, °C	Temperatura rozwiązanie t, °C	Gęstość kg / m 3	Pojemność cieplna KJ/kg*K	Przewodność cieplna W/m*K	Lepkość dynamiczna spoise \u003d mPa * s \u003d 10 -3 * N * s / m 2	Lepkość kinematyczna cSt \u003d mm 2 / s \u003d 10 -6 m 2 / s
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

Właściwości fizyczne wody.
Dodatki do uzdatniania wody (i sanitarne) mogą nieco zmienić parametry, upewnij się.

Temperatura t,(°C)	Nacisk pary nasycone 10 3 *Pa	Gęstość kg / m 3	Określona objętość (m3/kg)x10 - 5	Pojemność cieplna KJ/kg*K	Entropia KJ/kg*K	Lepkość dynamiczna spoise \u003d mPa * s \u003d 10 -3 * N * s / m 2	Lepkość kinematyczna cSt \u003d mm 2 / s \u003d 10 -6 m 2 / s	Współczynnik ekspansja objętości K-1 *10 -3	Entalpia KJ/kg*K	liczba Prandtla
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

Zastosowanie układu chłodzenia cieczą w samochodach pozwala utrzymać reżim temperaturowy silnika w określonych granicach, aby zapewnić najbardziej optymalne warunki dla procesów zachodzących wewnątrz elektrowni.

Ale ten system komplikuje strukturalnie konstrukcję silnika, ponadto wymaga obecności innego płynu roboczego silnika - chłodzenia. W takim przypadku ciecz musi krążyć, aby usunąć ciepło z najbardziej nagrzanych elementów silnika, aby zapewnić utrzymanie temperatury w określonych granicach. A ponieważ układ chłodzenia jest zamknięty, odprowadzane ciepło ciecz musi przekazywać dalej, w przypadku samochodu, do otoczenia, aby ponownie mogła przejąć część ciepła. W rzeczywistości płyn w układzie chłodzenia jest tylko „nośnikiem” ciepła, ale jest wydajniejszy niż powietrze, które chłodzi silnik z układem chłodzonym powietrzem.

Dlaczego woda nie pasuje?

Początkowo jako płyn do chłodzenia elektrowni używano zwykłej wody. Pełniła swoje funkcje dość skutecznie, ale ze względu na szereg negatywnych cech została praktycznie porzucona.

Pierwszym i jednym z najbardziej niekorzystnych czynników wody jako cieczy chłodzącej jest znikomy próg zamarzania. Już w temperaturze 0°C woda zaczyna krystalizować. Kiedy temperatura spada, woda przechodzi w stan stały - lód, a przemianie towarzyszy zwiększenie objętości. W rezultacie zamarznięta woda w bloku cylindrów może spowodować pęknięcie płaszcza chłodzącego, uszkodzenie rurociągów i zniszczenie rurek chłodnicy.

Drugim negatywnym czynnikiem wody jest jej zdolność do osadzania się kamienia wewnątrz układu chłodzenia, co zmniejsza wymianę ciepła, spada wydajność chłodzenia. Ponadto woda może reagować z metalem, przez co w miejscu styku może pojawić się ognisko korozji.

Korozja bloku cylindrów

Ponadto jedną z istotnych negatywnych cech wody jest próg temperatury wrzenia. Oficjalna temperatura wrzenia wody to 100°C. Ale ten wskaźnik zależy od wielu czynników, z których jednym jest skład chemiczny.

Często temperatura wrzenia wody jest poniżej ustawionego poziomu, w niektórych przypadkach próg wrzenia może wynosić 92-95°C. Biorąc pod uwagę, że dla wielu samochodów temperatura silnika jest uważana za optymalną na poziomie 87-92 ° C, to w takich silnikach woda będzie pracować na granicy wrzenia, a przy najmniejszym przekroczeniu temperatury zamieni się w gaz stan, z zakończeniem jego głównej funkcji - odprowadzania ciepła.

Z powodu tych negatywnych właściwości praktycznie zrezygnowano z wody jako chłodziwa. Chociaż jest czasami stosowany w silnikach maszyn rolniczych, należy przestrzegać wielu zasad.

Rodzaje płynów do chłodzenia

Aby zastąpić wodę, zaczęli używać specjalnych płynów - środków przeciw zamarzaniu, podczas gdy woda nigdzie nie szła. Rzeczywiście, płyn niezamarzający jest mieszaniną wody z materiałami, które zmieniają jego właściwości, przede wszystkim obniżają temperaturę zamarzania. Takimi materiałami mogą być sole nieorganiczne (chlorki sodu i wapnia), alkohole, gliceryna, glikole, karbitole.

W silnikach spalinowych najczęściej stosuje się wodne roztwory glikoli. Skład i zastosowanie płynów chłodzących do elektrowni samochodowych są prawie identyczne, różnią się tylko specjalnymi dodatkami.

Płyny niezamarzające na bazie glikolu są optymalne do stosowania w pojazdach.

Ciekawostką jest to, że 40% roztwór alkoholu etylowego, czyli zwykła wódka, jest uważany za najlepszy środek przeciw zamarzaniu.

Ale opary alkoholu są łatwopalne, więc stosowanie takiego płynu niezamarzającego w samochodach jest niebezpieczne.

Jeśli chodzi o skład glikolowych środków przeciw zamarzaniu, głównymi elementami są woda i glikol, a jako dodatki działają inhibitory korozji, dodatki antykawitacyjne i przeciwpienne, a także barwniki. Najczęściej stosowany jest glikol etylenowy, ale można również znaleźć chłodziwo na bazie glikolu propylenowego.

Pozytywne właściwości płynu niezamarzającego

Przyjrzyjmy się głównym pozytywnym właściwościom glikolowego płynu niezamarzającego:

• niższa temperatura zamarzania niż woda (wskaźnik ten zależy od procentowej zawartości glikoli w roztworze wodnym);
• płyny przeciw zamarzaniu na bazie glikolu mają znacznie mniejszy stopień ekspansji podczas zamrażania (dlatego nawet w bardzo niskich temperaturach, gdy roztwór krystalizuje, możliwość uszkodzenia elementów silnika jest znacznie mniejsza niż przy użyciu wody);
• temperatura wrzenia roztworu glikolu wynosi ponad 110°C (zależy również od procentowej zawartości glikolu i wody);
• glikole w swoim składzie zawierają substancje zapewniające smarowanie elementów układu;

Baza przeciw zamarzaniu

Płyny przeciw zamarzaniu na bazie glikolu etylenowego są najbardziej rozpowszechnione ze względu na niski koszt ich produkcji. Ich główną wadą jest wysoka toksyczność. Mogą spowodować śmierć, jeśli dostaną się do ludzkiego ciała. Szczególne niebezpieczeństwo w stosowaniu glikolu etylenowego polega na smaku takiego płynu niezamarzającego - smakuje słodko, dlatego taki płyn należy przechowywać w miejscu niedostępnym dla dzieci.

Glikol etylenowy jest klarowną cieczą o żółtawym zabarwieniu i umiarkowanej lepkości. Ciecz ta ma bardzo wysoką temperaturę wrzenia - +197°C. Ale interesujące jest to, że temperatura krystalizacji, czyli zamrażania, nie jest tak niska, tylko -11,5 ° C. Ale po zmieszaniu z wodą temperatura wrzenia spada, ale krystalizacja zachodzi przy niższym progu. Tak więc roztwór o zawartości 40% zamarza już w -25°C, a roztwór 50% w -38°C. Najbardziej odporna na niskie temperatury jest mieszanka o zawartości glikolu 66,7%. Taki roztwór zaczyna krystalizować w temperaturze -75°C.

Płyny z glikolem propylenowym mają identyczne właściwości jak glikol etylenowy, ale są mniej toksyczne i znacznie droższe w produkcji, więc są mniej powszechne.

inhibitory korozji w płynach niezamarzających

Teraz o dodatkach stosowanych w składzie płynów chłodzących do samochodów. Jednym z najważniejszych dodatków są inhibitory korozji. Ten rodzaj dodatku, jak sama nazwa wskazuje, ma na celu zapobieganie pojawianiu się ognisk korozji w układzie chłodzenia.

Obecnie stosuje się kilka rodzajów takich płynnych dodatków, a każdy z nich ma swoje własne oznaczenie.

Pierwsze to dodatki, które nazywane są tradycyjnymi, ponieważ jako pierwsze zostały zastosowane jako część środków przeciw zamarzaniu. Płyny z tego typu inhibitorem nie mają dodatkowego oznaczenia.

Inhibitory tradycyjnego typu składają się z substancji nieorganicznych - krzemianów, fosforanów, azotynów, boranów oraz ich związków. Dodatki te tworzą cienką warstwę ochronną na całej wewnętrznej powierzchni układu, zapobiegając bezpośredniemu kontaktowi cieczy z metalem.

W tej chwili producenci płynów starają się zrezygnować z tego typu inhibitorów. Powodem tego jest krótki okres ich użytkowania - nie więcej niż dwa lata. Dodatkową negatywną cechą jest słaba tolerancja na wysokie temperatury, zaczynają się rozkładać w temperaturach powyżej +105°C.

Drugim rodzajem inhibitorów korozji stosowanych w chłodziwach są substancje organiczne na bazie węgla. Płyny z takimi dodatkami nazywane są karboksylanowymi środkami przeciw zamarzaniu, ich oznaczenie to G12, G12 +.

Cechą takich inhibitorów jest to, że nie tworzą one warstwy ochronnej na całej powierzchni. Takie inhibitory oddziałują chemicznie już z miejscem korozji. W wyniku interakcji na wierzchu tego ogniska tworzy się warstwa ochronna, która nie wpływa na powierzchnię pozbawioną korozji.

Cechą tego typu inhibitorów jest długa żywotność - ponad 5 lat, przy czym są one odporne na działanie wysokich temperatur.

Trzecim rodzajem dodatków inhibitorowych są dodatki hybrydowe. Obejmują one zarówno pierwiastki karboksylanowe, jak i tradycyjne nieorganiczne. Co ciekawe, po kraju pochodzenia można dowiedzieć się, jakie pierwiastki nieorganiczne zawiera hybrydowy inhibitor. Tak więc europejscy producenci używają krzemianów, amerykańskich - azotynów, japońskich - fosforanów.

Żywotność inhibitorów jest wyższa niż tradycyjnych, ale są one gorsze od dodatków karboksylowych - do 5 lat.

Ostatnio pojawił się kolejny rodzaj inhibitorów – również hybrydowe, ale oparte są na materiałach organicznych, a oprócz nich – na substancjach mineralnych. Ten rodzaj inhibitorów nie został jeszcze w pełni zdefiniowany, dlatego wszędzie pojawiają się jako lobridy. Środki przeciw zamarzaniu z takimi dodatkami są oznaczone jako G12 ++, G13.

Należy zauważyć, że ta klasyfikacja nie jest dość powszechnie akceptowana, została wprowadzona przez niemiecki koncern VAG, ale do tej pory nic innego nie zostało wymyślone i wszyscy używają tego oznaczenia.

Inne dodatki, barwniki

Aby utrzymać płyn w stanie zapewniającym maksymalne odprowadzanie ciepła, potrzebne są dodatki antykawitacyjne i przeciwpienne. W końcu kawitacja to tworzenie się pęcherzyków powietrza w cieczy, co w przypadku płynu niezamarzającego spowoduje tylko szkody. Obecność piany również nie jest pożądana.

Barwniki w składzie środków przeciw zamarzaniu pełnią kilka funkcji. Ułatwia to określenie poziomu w systemie. Zbiorniki wyrównawcze samochodów są często wykonane z białego plastiku. Poziom bezbarwnej cieczy w takim zbiorniku byłby niewidoczny, ale posiadanie pewnego odcienia jest łatwo widoczne.

Inną właściwością barwnika jest wskaźnik przydatności do dalszego użycia. Z biegiem czasu płyn niezamarzający w układzie rozwinie swoje dodatki, dzięki czemu sama ciecz zmieni kolor. Zmiana koloru zasygnalizuje, że płyn wyczerpał swoje zasoby.

Jeśli chodzi o odcienie płynu niezamarzającego, mogą być bardzo różnorodne. Nasze najczęstsze kolory to niebieski i czerwony. I często stabilność temperaturowa cieczy jest związana z kolorem. Tak więc płyn niezamarzający z niebieskim odcieniem ma najczęściej próg zamarzania -40 ° C, z czerwonym -60 ° C. Jednak nie zawsze tak jest, można również kupić płyn o czerwonym odcieniu, w którym próg temperatury wynosi -40 stopni.

Ale to nie wszystkie odcienie, które może mieć środek przeciw zamarzaniu. Istnieją płyny o żółtym, zielonym, pomarańczowym odcieniu. W tej kwestii wszystko zależy od producenta. Jeśli chodzi o stabilność temperaturową płynu niezamarzającego, nie należy kierować się tylko kolorem. W przypadku różnych producentów wskaźnik ten może się różnić, mimo że kolor płynu może być taki sam.

Kilka słów o "Tosolu"

Teraz o „Tosolu”. Tak nazywają się prawie wszystkie produkowane przez nas chłodziwa. W rzeczywistości „Tosol” to tylko jeden rodzaj płynu niezamarzającego.

Płyn ten został opracowany w Instytucie Chemii i Technologii Organicznej, Zakład Technologii Syntezy Organicznej. Skrót tego działu stanowił podstawę słowa oznaczającego ciecz. Przedrostek -Ol w nazwie według jednej wersji oznacza alkohol. Stąd nazwa - "Tosol".

„Tosol” to roztwór glikolu etylenowego z dodatkiem tradycyjnego inhibitora. Nadal jest produkowany i istnieją dwa rodzaje - „Tosol 40” i „Tosol 65”. Oznaczenie liczbowe wskazuje punkt zamarzania danej cieczy.

Dodatkowo różnią się kolorem - „Tosol 40” ma niebieski odcień, bardziej mrozoodporny płyn ma czerwony odcień.

Ogólnie rzecz biorąc, „Tosol”, opracowany w ZSRR, od dawna jest przestarzały, ale sama nazwa płynu chłodzącego zakorzeniła się w słownictwie tak mocno, że ma zastosowanie do wszystkich płynów do układu chłodzenia.

Cechy użycia płynu

Płyn chłodzący jest obecnie sprzedawany w dwóch rodzajach - gotowa rozcieńczona mieszanina oraz koncentrat glikolu etylenowego, który należy rozcieńczyć przed użyciem.

Nie ma żadnych problemów z wykorzystaniem gotowego rozwiązania. Płyn kupuje się w ilości wskazanej w dokumentacji technicznej samochodu w dziale zbiorniki do tankowania. Wskazuje również rodzaj użytego płynu. W tej kwestii lepiej nie eksperymentować, ale kupić płyn zalecany przez producenta samochodu.

Ważne jest, aby wziąć pod uwagę, że płyn niezamarzający, jak każdy płyn, ma tendencję do rozszerzania się po podgrzaniu, dlatego nie należy napełniać układu tak, aby jego poziom w zbiorniku sięgał „do gałek ocznych”. Zwykle na zbiorniku znajduje się etykieta maksymalnego napełnienia zbiornika, jeśli go nie ma, nie należy go napełniać więcej niż do połowy. Warto powiedzieć, że poziom w zbiorniku należy obserwować po całkowitym napełnieniu układu.

Jeśli zakupiono koncentrat, to przed nalaniem należy go rozcieńczyć wodą destylowaną. Nie można użyć koncentratu bez wstępnego rozcieńczenia wodą, nie zapominaj, że temperatura krystalizacji czystego glikolu etylenowego nie jest tak niska.

Przed rozmnażaniem musisz zdecydować o proporcjach. Równoważna proporcja jest uważana za optymalną - 1 do 1. Taka mieszanina będzie miała temperaturę zamarzania -40 ° C, co wystarcza na większość naszych szerokości geograficznych.

Częstotliwość wymiany płynu niezamarzającego w dużej mierze zależy od składu chemicznego i dodatków. Niektóre płyny są w stanie przepracować 250 tys. Km. Ogólnie uważa się, że zasoby cieczy wynoszą 100-200 tys. Km.

Nie należy również w pełni ufać producentom, że ich płyn jest w stanie wypracować znaczny zasób. W końcu ten zasób jest wskazany dla płynu wypełnionego całkowicie czystym silnikiem. A przy wymianie płynu zawsze pozostaje część zużytego w silniku, co po zmieszaniu z nowym obniża jego właściwości i wpływa na zasoby.

Zawsze powinieneś mieć w samochodzie butelkę płynu niezamarzającego i taką, która jest wlewana do układu. Okresowo system należy sprawdzać iw razie potrzeby uzupełniać.

Są chwile, kiedy płyn wycieka z układu. W takim przypadku należy najpierw wyeliminować wyciek, a następnie uzupełnić ilość płynu.

O nadzieniach. Niemożliwe jest mieszanie ze sobą płynów o różnym składzie, właściwościach i kolorze. Nie zaleca się nawet uzupełniania płynu niezamarzającego o identycznym składzie, ale pochodzącego od różnych producentów.

Faktem jest, że różni producenci mogą stosować różne dodatki i dodatki w kompozycji. W warunkach wysokiej temperatury i ciągłego mieszania mogą powstawać konflikty między różnymi dodatkami, co może prowadzić do różnych, nie zawsze pozytywnych konsekwencji. Mogą nie pojawić się od razu, ale dopiero po dłuższym czasie stosowania takiej mieszanki.

Dlatego uzupełnianie powinno odbywać się wyłącznie płynem jednego producenta. Jeśli nie można kupić identycznego płynu napełnionego do układu, najlepszą opcją byłaby całkowita wymiana płynu niezamarzającego na nowy.

Ale co, jeśli płyn wyciekł, ale dokładnie ten sam jest pod ręką, aby uzupełnić poziom - nie? Jak już wspomniano, nie można wypełnić innego płynu niezamarzającego. Ale możesz dodać wodę. Płyn niezamarzający jest nadal roztworem wodnym, więc woda nie zaszkodzi samemu systemowi. Zmieni to jednak właściwości samego płynu niezamarzającego, temperatura wrzenia obniży się, a próg krystalizacji wzrośnie.

Taka mieszanka może być używana w samochodzie, ale przez krótki czas. A jeśli wyciek nastąpił zimą, to natychmiast po zaparkowaniu samochodu lepiej spuścić tę mieszankę z układu, aby uniknąć zamarznięcia bloku cylindrów. Następnie przed uruchomieniem samochodu wlej nowy płyn niezamarzający do układu chłodzenia.

Autoleek