Технические жидкости для автомобилей

Размещено на http://www.allbest.ru/

ТЕХНИЧЕСКИЕ ЖИДКОСТИ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ

Жидкости для систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания необходимо охлаждать для обеспечения нормального теплового режима работы его узлов и деталей. Наиболее распространены системы охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости. В процессе работы она может нагреваться до 100°C и иногда выше, а на стоянке остывать до температуры окружающего воздуха. От свойств жидкости во многом зависит эффективность системы охлаждения, надежность и долговечность двигателя. Она должна иметь высокую теплоемкость, теплопроводность, температуру кипения, подвижность, а также низкую температуру кристаллизации и коэффициент объемного расширения. Охлаждающая жидкость не должна вызывать коррозию металлов, разрушать резину уплотнений и вспениваться в процессе работы.

Вода как охлаждающая жидкость обладает наибольшей охлаждающей способностью, имеет максимальную теплоемкость, пожаробезопасна, нетоксична и относительно дешевая. Но вода имеет сравнительно низкую температуру кипения и относительно быстро испаряется При температуре ниже 0°C вода замерзает и превращается в лед (кристаллизуется) со значительным, до 10%-ным увеличением объема. Это приводит к «размораживанию» двигателя - разрушению его основных деталей и узлов. Поэтому ее нельзя использовать в холодное время года без слива из автомобиля при длительной стоянке вне теплого гаража. Вода способствует образованию накипи в системе охлаждения двигателя, которая забивает каналы радиатора и значительно ухудшает отвод тепла. Образование накипи связано с жесткостью воды, которая определяется содержанием в ней ионов кальция Ca2+и магния Mg2+.

Общая жесткость подразделяется на карбонатную (временную) и некарбонатную (постоянную). Причем карбонатная жесткость составляет до 70-80% от общей жесткости. Обычно преобладает жесткость, обусловленная ионами кальция (до 70%); однако в отдельных случаях магниевая жесткость может достигать 50-60%.

Карбонатная (временная) жесткость. Образуется при растворении в воде бикарбонатов кальция и магния - Са(HCO3)2 и Mg(HCO3)2. При нагреве такой воды неустойчивые бикарбонаты снова переходят в нерастворимую форму - карбонаты - CaCO3v, и MgCO3v, образуется накипь (котельный камень). Данный тип жесткости почти полностью устраняется при кипячении воды и поэтому называется временной жесткостью.

Некарбонатная (постоянная) жесткость связана с содержанием в ней хлоридов или сульфатов CaCl2, CaSO4, MgCl2, MgSO4, а также силикатов CaSiO3, MgSiO3. Гипс CaSO4 обладает отрицательной растворимостью - при повышении температуры выпадает в осадок, участвуя в образовании накипи. Остальные соли выпадают в осадок в случае увеличения их концентрации в результате испарения воды.

Единицы измерения жесткости воды

Для численного выражения жёсткости воды указывают концентрацию в ней катионов кальция и магния. Рекомендованная единица СИ для измерения концентрации - моль на кубический метр (моль/м3), однако, на практике для измерения жёсткости чаще используется миллимоль на литр (ммоль/л). В России для измерения жёсткости чаще используется нормальная концентрация ионов кальция и магния, выраженная в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л). Один мг-экв/л соответствует содержанию в литре воды 20,04 миллиграмм Ca2+ или 12,16 миллиграмм Mg2+ (атомная масса делённая на валентность).

В разных странах используются различные внесистемные единицы - градусы жёсткости:

Градус	Обозначение	Определение	Величина
			мг-экв/л	ммоль/л
Немецкий	°dH (dergees of hardness), °dGH (German (Deutsche Hardness), °dKH (для карбонатной жёсткости)	1 часть оксида кальция (СаО) или 0.719 частей оксида магния (MgO) на 100 000 частей воды	0,357	0,179
Английский	°e	1 гран CaCO3 на 1 английский галлон воды	0,285	0,142
Французский	°TH	1 часть CaCO3 на 100000 частей воды	0,200	0,100
Американский	ppm	1 часть CaCO3 на 1 000 000 частей воды	0,02	0,01

По величине общей жёсткости различают воду мягкую (до 2 мг-экв/л), средней жесткости (2-10 мг-экв/л) и жёсткую (более 10 мг-экв/л). В целом, жесткость поверхностных вод меньше жесткости вод подземных. Жесткость поверхностных вод подвержена заметным сезонным колебаниям, достигая обычно наибольшего значения в конце зимы и наименьшего в период половодья, когда обильно разбавляется мягкой дождевой и талой водой. Морская и океанская вода имеют очень высокую жесткость (десятки и сотни мг-экв/дм3).

Методы умягчения воды

Термическое умягчение воды. Химическая прочность и стойкость плохо-растворимых солей жесткости (соли двух валентных катионов в основном кальция (Са2+) и магния (Mg2+)) уменьшается при повышении температуры жидкости. При росте температуры воды до 120-200 °С с большой жесткостью, например, 17 мг экв/л, соли жесткости выпадают в осадок и таким образом, снижается карбонатная жесткость воды в 620-3700 раз. Типичный пример термического умягчения воды чайник, при кипячении жесткой воды образуется накипь, и жесткость воды понижается.

Реагентное умягчение воды. При этом способе очистки воды ионы Ca+2 и Mg+2 связываются различными веществами в нерастворимые соединения. В качестве реагентов для умягчения воды в системах охлаждения двигателей могу быть использованы каустическая сода NaOH, тиофосфат натрия NaPO4•12H2O, хромпик K2CrO7 или Na2CrO7, порошок Трилон Б и т.д.

Безреагентное умягчение воды - магнитное воздействие. Магнитная обработка воды применяется с середины прошлого века. Данный метод очистки воды не умягчает воду, не снижает ее жесткость, а предотвращает выпадение накипи, карбонатных отложений. Данный метод используется, где умягчение воды не является самоцелью. Но данный метод нашел ограниченное применение в водоподготовке и применяется только при водоподготовке технической воды в редких случаях.

Рис. 1 - Ионообменные смолы-ионный обмен

При небольших превышениях жесткости воды применяют натрий - катионитовую смолу или другие разновидности ионообменных смол. При прохождении жесткой воды через катионообменную смолу происходит обмен катионов Ca+2 и Mg+2 на катионы Na+, которые входят в состав смолы, таким образом, катионы Ca+2 и Mg+2 остаются на смоле, а катионы Na+ переходят в умягчаемую воду. Со временем все катионы Na+ обмениваются на катионы жесткости, катионообменная смола теряет способность умягчать воду и ее необходимо регенерировать. Для этого смола промывается раствором поваренной соли NaCl, в результате чего происходит процесс, обратный умягчению: катионы натрия переходят в состав смолы, при этом вытесняя катионы кальция и магния в промывную воду, сливаемую в дренаж (канализацию). После этого обогащенная натрием смола становиться вновь готовой к умягчению.

Рис. 2 - Умягчение воды на установках обратного осмоса и нанофильтрации

Обратным осмосом называют метод разделения растворов. Если раствор (очищаемую воду) подать под давлением 3-8 МПа на полупроницаемую мембрану, то вода профильтруется через поры, а растворенное вещество останется. Данный эффект достигается из-за маленького размера пор мембран обратного осмоса и нанофильтрации 0,001 мкм - 0,0001 мкм, через которые не просачиваются молекулы включающие в свой состав ионы жесткости.

Эффективность обратного осмоса оценивают по селектив-ности мембраны - способности удерживать ионы и молекулы разного размера, а также по удельной производитель-ности единицы поверхности. Сегодня синтезированы полимерные мембраны с широким диапазоном размеров пор и высокой механической прочностью.

Удаление накипи из системы охлаждения

Фирмы-производители эксплуатационных материалов выпускают целую гамму средств для удаления накипи из системы охлаждения двигателей, например АВТООЧИСТИТЕЛЬ 1, AGA II GEAR 7 MINUTES RADIATOR FLUSH, SITRANOL и т.д. Наряду с ними рекомендуются и другие химические реагенты:

Основной компонент водного раствора	Концентрация раствора, %	Время обработки, ч	Промываемые двигатели
Молочная кислота	6	2-3	Все
Каустическая сода	5	6-8	Без алюминиевых деталей
Кальцинированная сода	10-15	10-12	Все
Хромовый ангидрид	0.2	8	Все
Смесь тринатрий фосфата и кальцинированной соды	5	10-15, 10-12	Без алюминиевых деталей
Смесь кальцинированной соды и хромпика	10	0.2, 1,0	Все
Соляная кислота	2-3	1-3	Без алюминиевых деталей

Промывка системы охлаждения выполняется в следующей последовательности. Предварительно подготовленный раствор залить в систему охлаждения двигателя (термостат при этом снят). Пустить двигатель и прогреть его до температуры 70 - 80°С. После промывки (через указанное в таблице время) раствор из системы охлаждения слить и двукратно промыть ее при работающем двигателе в течение 5-10 мин. чистой горячей водой.

При сильном засорении и закупорке трубок радиатор снимают и заливают в него 10-процентный раствор каустической соды подогретый до 90°С. Через 30 мин раствор сливают и один или несколько раз промывают радиатор водой. Во избежание разрушения алюминиевых деталей в рубашку охлаждения нельзя заливать раствор каустической соды.

Для удаления накипи из системы охлаждения рекомендуется также промывочный раствор, содержащий на 100 л воды: 7 л технической соляной кислоты, 0,2-0,3 кг ингибитора ПБ, 2,5 кг технического уротропина, 0,2 - 0,3 кг смачивателя ОП-7, 0,1 кг пеногасителя (амиловый или изоамиловый спирт, скипидар),

Промывают систему охлаждения от 2 до 4 раз при работе двигателя в течение 10-15 мин. Затем промывают систему охлаждения горячей водой (2 раза по 3-5 мин), нейтрализующим составом, содержащим 5 г/л кальцинированной соды и 5 г/л двухромовокислого калия, в течение 15 мин и снова водой.

Для удаления накипи из системы охлаждения двигателей также применяют 2 % раствор технического трилона Б (20 г трилона на 1 л воды). Раствор заливают в систему работают с ним 6-7 ч, после чего раствор заменяют на свежий. Через 4-5 дней работы для последней промывки в систему заливают слабый раствор трилона Б (2 г трилона на 1 л воды). Окончательно систему охлаждения двигателя промывают чистой подогретой водой.

Можно также воспользоваться молочной сывороткой. Заполнив ею систему охлаждения, автомобиль эксплуатируется в течение 2...3 дней, затем сыворотка сливается и система прмывается чистой водой.

Для удаления накипи из водяных полостей замкнутой системы охлаждения применяют щелочной раствор, для приготовления которого к 10 л воды добавляют 1 кг кальцинированной соды и 0,5 л керосина. Раствор приготовляют в количестве, необходимом для заполнения всей системы охлаждения. Заполнив раствором всю систему охлаждения, запускают двигатель и дают ему возможность поработать на малых оборотах 10-15 мин. Затем двигатель останавливают и раствор оставляют в системе охлаждения на 10-12 ч. По истечении этого времени двигатель снова запускают, заставляют его работать на малых оборотах 5-10 мин, останавливают и немедленно сливают раствор из системы, а затем промывают ее чистой водой.

Низкозамерзающие охлаждающие жидкости (антифризы: freeze -замерзать, anti- против). Низкозамерзающие охлаждающие жидкости могут быть на основе солей, спиртов, глицерина и гликолей

Солевые антифризы Если добавить в воду около 23% обычной поваренной соли (NaCl), то этот раствор не замерзнет при температуре до минус 21°С, около 30% СaCl2 в воде не замерзнет до минус 55°С, а приблизительно 20% MgCl2 - до минус 33°С. На этом принципе разрабатывались солевые антифризы типа "Асол". Однако они вызывают сильную коррозию, а при постепенном выкипании воды вся соль остается на стенках системы охлаждения.

Спиртовые антифризы. Соотношение температуры замерзания раствора в зависимости от концентрации спирта:

Концентрация спирта	Температура замерзания, oC
	Meтанол CH3OH	Этанол C2H5OH	Изопропанол C3H7OH
10	-5	- 3	-2
20	-12	-7	-7
30	-20	-12	-12
40	-34	-21	-18
50	-43	-30	-22
60		-40	-23
70		-52	-26
80		-67	-32

Рис. 3

Спиртовые антифризы обладают высокой испаряемостью, низкой температурой кипения (метанол- 64,5оС, этанол - 78 оС, изопропанол- 82,7 оС) и высокой пожароопасностью. В настоящее время эти антифризы практически не применяются.

Первые антифризы появились в 1920-е годы ХХ века. Изготавливались они на основе глицерина (температура кипения 290єС), а потому кроме низкой температуры замерзания обладали также высокой вязкостью и низкой текучестью, что ухудшает их прокачиваемость и соответственно отвод тепла. Глицерин (от греч. glykeros - сладкий)- простейший трёхатомный спирт НОСН2 - СНОН - СН2ОН. Ранее производился глицериновый антифриз ВГ 40.

Наибольшее распространение в настоящее время получили низкозамерзающие охлаждающие жидкости на основе гликолей CnH2n(OH)2 и в первую очередь на основе этиленгликоля CH2(OH)CH2(OH). Температура замерзания (кристаллизации) этиленгликоля (ЭГ) минус 11,7 оС, однако при смешивании с водой температура кристаллизации раствора сначала понижается и затем вновь возрастает:

Концентрация этиленгликоля, % по массе	Плотность г/см3, при 20єС	Температура замерзания, єС
26,4	1,0340	-10
36,4	1,0506	-20
45,6	1,0627	-30
52,6	1,0713	-40
58,0	1,0780	-50
63,1	1,0833	-60
66,0	1,0848	-65
66,7	1,0856	-75
72,1	1,0923	-60
78,4	1,0983	-50

Сравнительная характеристика физико-химических свойств воды и моноэтиленгликоля (МЭГ)

Показатель	Вода	МЭГ
Молярная масса	18,01	62,07
Плотность при 20°С, кг/м3	998,2	1113
Температура замерзания, °С	0	-12
Температуры кипения при 0,1 МПа, °С	100	197,7
Теплоемкость при 20°С, кДж/(кг*°С)	4,184	2,422
Коэффициент теплопроводности, кДж/(ч*м*°С)	2,179	0,955
Вязкость при 20°С, мм2/с	1,0	19-20
Теплота испарения, кДж/кг	2,258	0,800
Коэффициент объемного расширения (0-100 °С)	0,00046	0,00062

Водо-этиленгликолевые растворы оказывают и отрицательное влияние на работу системы охлаждения двигателя, поэтому в товарные антифризы добавляют до 40 видов присадок:

двигатель гидротормозной пусковой жидкость

Факторы, оказывающие негативное влияние	Последствия	Виды присадок
Растворенный кислород	Коррозия металлов	Ингибиторы коррозии
Растворенная двуокись углерода	Коррозия металлов	Ингибиторы коррозии
Окисление и термическое разложение этиленгликоля	Формирование кислот типа (HOCH2-CHO), (HOOC-COOH), (OHC-COOH) и т.д. и соответственно коррозия металлов. Формирование осадков	Ингибиторы коррозии Антиоксиданты Щелочные присадки для нейтрализации образующихся кислот. Дисперсанты
Вспениваемость	Ухудшение отвода тепла	Антивспенивающие присадки
Негативное воздействие на эластомеры	Набухание эластомеров	Защитные присадки
Соли жесткости воды*	Отложение накипи	Антинакипины
Снижение смазочной способности	Износ подшипников водяного насоса	Противоизносные присадки

Иногда производители разрешают смешение концентрата этиленгликоля с неумягченной водой.

В наибольшем количестве в этиленгликолевые антифризы добавляют ингибиторы коррозии, которые условно можно разделить на 3 группы: 1) на основе азота, фосфора и бора, 2) на основе метасиликатов и 3) на основе карбоксилатов.

К первой группе относятся амины RN(H)x, нитриты NaNO2, бензатризол C6H5N3, фосфаты (NaHPO4•12H2O, Na3PO4•12H2O, Na5P3O10), бораты NaBO2• H2, декстрин и другие неорганические ингибиторы на основе N, P и В.Эти ингибиторы коррозии являются самыми старыми и токсичными и в настоящее время используются для производства более низкосортных антифризов.

Рис. 4

Неорганические ингибиторы коррозии на основе метасиликатов MeSiO3, в частности NaSiO3 образуют на поверхности металла защитный слой, достигающий порой 0.5 мм. Защищая металл от коррозии, этот слой одновременно значительно ухудшает теплоотвод (до 50%) за счет своей низкой теплопроводности. В данном случае он работает как изолятор, ухудшающий теплопередачу. Кроме того присутствие метасиликатов в антифризе способствует образованию осадка из окиси кремния (кварцевый песок), закупаривающего узкие каналы системы охлаждения двигателя и вызывающего ускоренный износ подшипников водяного насоса



Рис. 5

Органические карбоксилатные ингибиторы коррозии R2Me(OCOR?)2 - охлаждающие жидкости, CoolStream, в частности, обладают повышенной эффективностью охлаждения двигателя. Они образуют защитный слой только в местах образовании коррозии толщиной 0,0006 мм (60 ангстрем). При этом на остальной внутренней поверхности не образуется защитный слой, ухудшающий теплоотвод. Эти ингибиторы коррозии являются самыми современными.

Антифризы, производимые по карбоксилатной технологии, стабильны практически весь период эксплуатации. За счет «адресной» защиты расход присадок происходит гораздо медленнее нитритных или силикатных, поэтому, например, ресурс эксплуатации у марки антифриза CoolStream Premium составляет 250.000 км или 5 лет эксплуатации; антифризы с силикатными ингибиторами -100.000 км или 3 года эксплуатации, с нитритными - 60000 км или 2 года.

Карбоксилатные антифризы не агрессивны по отношению к пластиковым, эластомерным, резино-силиконовым и другим материалам, использующимся в системе охлаждения двигателей автомобилей. Карбоксилатные антифризы не образуют засоров и отложений в системе охлаждения двигателя в процессе всего периода эксплуатации. Карбоксилатные антифризы обладают высокой стабильностью свойств и не образуют в процессе эксплуатации осадков.

Основной причиной износа водяного насоса является физический процесс - гидродинамическая кавитация. Этот процесс представляет собой образование и схлопывание пузырьков газа ОЖ у поверхности движущихся лопастей насоса. При схлопывании пузырьков происходят гидро-динамические микроудары по поверхности лопасти, вырывающие молекулы, а при длительном воздействии происходит образование каверн (раковин) и разрушение лопастей. К сожалению ни одна из существующих ОЖ не может химическим способом полностью предотвратить данное физическое явление. Однако, в отличие от традиционных ОЖ, карбоксилатные антифризы, благодаря «адресной» защите, снижают воздействие кавитации и увеличивают срок эксплуатации водяного насоса до 50%.

Нормативные документы. В России ГОСТ 28084-89 “Жидкости охлаждающие низкозамерзающие. Общие технические условия” нормирует основные показатели ОЖ на основе этиленгликоля (концентрата, ОЖ-40, ОЖ-65): внешний вид, плотность, температуру начала кристаллизации, коррозионное воздействие на металлы, вспениваемость, набухание резины и т.д. Но он не оговаривает состав и концентрацию присадок, а также смешиваемость жидкостей. Это, а также цвет ОЖ (синий, зеленый, желтый и т.п.) выбирает изготовитель.

Требования ГОСТ 28084 - 89 к качеству низкозамерзающей охлаждающей жидкости ОЖ - 40

Наименование показателя	Норма по ГОСТ 28084-89
Плотность, г/см3, при 20oС, в пределах	1,065-1,085
Температура начала кристаллизации, oС, не выше	минус 40
Температура начала перегонки, oС, не ниже	100
Массовая доля жидкости, перегоняемой до достижения температуры 150oС, %, не более	50
Коррозионное воздействие на металлы, г/м2 сутки, не более:
медь, латунь, сталь, чугун, алюминий	0,1
припой	0,2
Вспениваемость:
объем пены, см3, не более	30
устойчивость пены, с, не более	3
Набухание резины, %, не более	5
Водородный показатель (рН), в пределах	7,5-11,0
Щелочность, см3, не менее	10

Показатель активности ионов водорода рН косвенно указывает агрессивность антифриза по отношению к металлам и может быть определен с помощью индикатора или лакмусовой бумажки - розовый цвет говорит о том, что рН = 1 - 5 (много кислоты); цвет без изменений - рН = 6 - 7 (раствор нейтрален); зеленый - рН = 7 - 11 (кон-центрация щелочи достаточна для нейтрализации образующихся кислот); синий или фиолетовый - рН = 11 - 13 (высокая концентрация щелочи - вызывает коррозию алюминия).

Щелочность раствора характеризует концентрацию щелочных присадок, необходимых для нейтрализации кислот, образующихся в результате окисления этиленгликоля.

Технические требования к зарубежным концентратам ОЖ для легковых автомобилей и легких грузовиков отражены в ASTM D 3306 («Технические условия для охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля для автомобиля с легкими условиями эксплуатации»), а для грузовых автомобилей и тяжелой техники - в ASTM D 4985 («Технические условия для охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля с низким содержанием силиката для двигателей с тяжелыми условиями эксплуатации»), требующие начального введения дополнительной добавки к охлаждающей жидкости Supplemental Coolant Additive (SCA).

Кроме общих стандартов, многие изготовители автомобилей применяют свои спецификации, с дополнительными требованиями. Например, нормы General Motors USA - Antifreeze Concentrate GM 1899-M, GM 6038-M, или система нормативов G концерна Volkswagen:

- G 11 - для легковых автомобилей или легких грузовиков (присадки неорганические, допускается присутствие силикатов);

- G 12, G 12 plus - для тяжелой техники или новой автомобильной техники (присадки органические, включают карбоксилатные соединения, силикаты отсутствуют).

Рис. 6

Мировые производители автомобильной техники в большинстве уже перешли на антифризы нового поколения и запретили или существенно ограничили использование традиционных антифризов в своих автомобилях. Запреты на использование определенных видов ингибиторов сформулированы в спецификациях автопроизводителей на охлаждающие жидкости вместе с перечнем испытаний, которые должна пройти охлаждающая жидкость для получения допуска к применению (approval). Так, спецификация Ford WSS-V97B44-D запрещает использование силикатов, фосфатов и боратов, а спецификация Hyundai MS 591-08 запрещает также амины и нитриты, оставляя дорогу только антифризам нового поколения. В спецификации Toyota TSK2601G антифризы с разными видами ингибиторов разделены на классы, причем к высшему классу (8А и 8В) с максимальным разрешенным пробегом относятся карбоксилатные антифризы нового поколения. Международный стандарт на охлаждающие жидкости для грузовиков ASTM D 4985-03 ставит ограничение на количество силикатов 125 ppm, оставляя возможность только для бессиликатных или низкосиликатных (гибридных) технологий. На этот стандарт ссылаются производители двигателей Caterpillar, Cummins.

Столь жесткие требования связаны с прямой зависимостью между свойствами охлаждающей жидкости и ресурсом работы двигателя, элементов системы охлаждения, мощностью, расходом топлива. С введением новых норм к экологическим требованиям (Евро-3, Евро-4), карбоксилатные охлаждающие жидкости получили еще большее распространение.

Специальных требований к цвету антифризов различных групп не существует. Охлаждающие жидкости первой (нитритной) группы окрашиваются обычно в синий или голубой цвета, антифризы силикатной группы имеют чаще всего зеленый цвет, а в антифризы карбоксилатной группы добавляются красители красного или фиолетового цветов. Антифризы карбоксилатной группы нельзя смешивать с антифризами других групп, и при замене антифриза необходимо руководствоваться предписаниями автопроизводителей.

ТОСОЛ» - одно из названий антифриза, образованное из двух частей:

* «ТОС» - «Технология органического синтеза» (наименование отдела ГосНИИОХТ, создавшего антифриз);

* «ОЛ» - окончание, характерное для спиртов (этанол, бутинол, метанол).

Этот антифриз был разработан в 1971 г. в Государственном научно-исследовательском институте органической химии и технологии (ГосНИИОХТ) для автомобилей ВАЗ взамен итальянского «ПАРАФЛЮ». Торговая марка «ТОСОЛ» не была зарегистрирована, поэтому ее применяют многие отечественные изготовители охлаждающих жидкостей. Но эксплуатационные свойства «тосолов» могут быть разными, поскольку определяются используемыми присадками, а они отличаются у различных производителей.

Наименование показателей качества	Концентрат ОЖК « ТОРСА ТОСОЛ 103»	Жидкость ОЖ-40 «ТОРСА ТОСОЛ 103»	Жидкость ОЖ-65 «ТОРСА ТОСОЛ 103»
1. Внешний вид, цвет(1)	Прозрачная однородная жидкость от ярко-красного до бледно-розового цвета без механических примесей
2. Плотность при 200С, г/см3	1,120-1,140	1,075-1,085	1,085-1,100
3. Температура кипения при давлении 101,3 кПа (760мм.рт.ст), не ниже	165	108	110
4. Температура начала кристаллизации, 0С, не выше	Минус 35(2)	Минус 40	Минус 65
5.Массовая доля воды, %, не более	5	-	-
6. Коррозионное воздействие на металлы при 88+-20С, 336 час (мг), не более** медь М1 (ГОСТ859) латунь Л68 (ГОСТ2208) или латунь Л63 (ГОСТ931) припой ПОС-4-2(ГОСТ219301) или ПОС-35 (ТУ48-13-10-84) алюминий АК-6М2 (ГОСТ1583)  чугун GH-190 (по нормали ФИАТ-ВАЗ 52205) или СЧ-25 (ГОСТ1412) сталь СТ-3 (ГОСТ380) или сталь 08КП (ТУ143-84-79)	при разбавлении соляным раствором в объёмном соотношении 1:1 5(3) 5(3) 10(3) 10(3) 5(3)  5(3)	5 5 10 10 5  5	5 5 10 10 5 5
7. Вспениваемость: объем пены при 880С через 5 мин, см3, не более*** время исчезновения пены, сек., не более	30(2) 5(2) при разбавлении дистиллированной водой в об. соотн.1:1	30 3	30 3
8. Набухание резины, обр. резины 57-5006 (ТУ 38-105250-91) код ТПР 100-60,%, не более станд. резины 57-7011 (ТУ 38-105-262-78) код ТПР 100-60,%, не более	5(2)  5(2)	5 5	5 5
9. Показатель активности водородных ионов (рН) при t=200С	7,5-9,0(2)	7,5-9,0	7,5-9,0
10. Щелочность, см3, не менее	10	10	10
11.Устойчивость к жесткой воде	Отсутствие расслоения, осадка	-	-

Примечание:

(1) По требованию потребителя допускается замена на любой спиртоводорастворимый краситель. 

(2) Приведенные нормы относятся к концентрату ОЖК «ТОРСА ТОСОЛ 103», разбавленному дистиллированной водой в объемном соотношении 1:1.

(3) Приведенные нормы относятся к концентрату ОЖК «ТОРСА ТОСОЛ 103», разбавленному солевым раствором в объемном соотношении 1:1.

Рис. 7

Температура кристаллизации антифриза может быть определена с помощью гидрометра или косвенно по значению его плотности с помощью ареометра, а также по значению температуры его кипения.

Отдельного внимания заслуживает тот факт, что в Европе и США в последние годы все более часто используется вторичный моноэтиленгликоль. В связи с повышенными требованиями к экологической безопасности и дороговизной МЭГа, представляется весьма перспективным использование отработанных антифризов с целью выделения из них МЭГа. Процесс проходит в специальном аппарате при добавлении регенерирующих компонентов (Coolant Recycle System). В результате получается моноэтиленгликоль высокой чистоты, который можно повторно использовать для производства охлаждающих жидкостей.

Этиленгликоль ядовит (смертельная доза при приеме внутрь - 50 мл), поэтому в настоящее время получают распространение антифризы на основе пропиленгликоля CH3CH(OH)CH2(OH).

Пропиленгликоль представляет собой бесцветную густую жидкость без запаха со сладким вкусом. Плотность пропиленгликоля немного выше плотности воды и составляет 1,03 г/л при 20?С, температура застывания: -60?С. Водные растворы с концентрацией пропиленгликоля 60% замерзают при температуре около -70?С. Точное определение температуры замерзания затруднено из-за высокой вязкости и склонности растворов к переохлаждению. Пропиленгликолевые водные растворы по сравнению с этиленгликолевыми при одной и той же концентрации имеют несколько более высокую температуру замерзания. В отличии от этиленгликоля, диэтиленгликоля и некоторых других гликолей пропиленгликоль в малых и средних дозах безопасен для организма и может применяться в пищевой промышленности. Пропиленгликоль в отличие от многих других гликолей нетоксичен, не опасен даже при длительном вдыхании паров и не вызывает отравления при случайном приеме внутрь. Практически во всех странах пропиленгликоль признан безопасным для использования в составе в продуктах питания (ему присвоен код Е-1520), лекарственных, парфюмерных и косметических средствах.

ЛЮКСОЙЛ Антифриз произведенный Американской компанией «Cool Part inc.» на основе высококачественного пропиленгликоля с пакетом органических присадок Eko-Pro. Абсолютно не токсичен и не причиняет вреда здоровью человека и окружающей среде. ЛЮКСОЙЛ Антифриз обладает высокой стабильностью, что обеспечивает более длительный ресурс работы в экстремальных режимах. Наличие пакета присадок Eko-Pro исключает выпадение гелеобразного осадка. При соответствующем разведении дистиллированной водой можно довести температуру замерзания до -70 оС. Имеет высокие смазывающие, антикоррозийные и теплопроводные свойства. Пропиленгликолевые антифризы не совместимы с этиленгликолевыми.

Антифриз "Экосол" и его модификации "Экосол-65", "Экосол-40", "Экосол-30", "Экосол-20", "Экосол-10", изготовлены на основе этилкарбитола - малотоксичного вещества. По степени воздействия на человека "Экосол" относится к веществам безопасным. Но у "Экосола" есть и другие достоинства: он не оказывает коррозионного воздействия на различные металлы, пожаро- и взрывобезопасен, его теплофизические свойства лучше, чем у других антифризов. Кроме того, безводный "Экосол" замерзает при температуре -70 °С, а кипит - при 106 °С. В чистом виде и смесях с водой он маловязок, в том числе и при низких температурах. Более того, при понижении температуры он уменьшается в объеме, что исключает вероятность разрыва трубок и блока двигателя даже при его замерзании.

Рис. 8

Гидротормозные жидкости. Назначение тормозных жидкостей - передавать усилие от главного тормозного цилиндра к колесным.

Основные свойства тормозных жидкостей.

Температура кипения. Чем она выше, тем меньше вероятность образования паровой пробки в системе. При торможении автомобиля рабочие цилиндры и жидкость в них нагреваются. Если температура превысит допустимую, ТЖ закипит, и образуются пузырьки пара. Несжимаемая жидкость станет “мягкой”, педаль “провалится” и автомобиль не остановится.

Вязкость характеризует способность жидкости прокачиваться по системе. Температура окружающей среды и самой ТЖ может быть от минус 40°С зимой и до 100°С летом в моторном отсеке (в главном цилиндре и его бачке), и даже до 200°С при интенсивном замедлении машины (в рабочих цилиндрах). В этих условиях изменение вязкости жидкости должно соответствовать проходным сечениям и зазорам в деталях и узлах гидросистемы, заданным разработчиками автомобиля. Замерзшая (вся или местами) ТЖ может блокировать работу системы, густая - будет с трудом прокачиваться по ней, увеличивая время срабатывания тормозов. А слишком жидкая - повышает вероятность течи.

Воздействие на резиновые детали. Уплотнения не должны разбухать в ТЖ, уменьшать свои размеры (давать усадку), терять эластичность и прочность больше, чем это допустимо. Распухшие манжеты затрудняют обратное перемещение поршней в цилиндрах, поэтому не исключено подтормаживание автомобиля. С усевшими уплотнениями система будет негерметичной из-за утечек, а замедление - неэффективным (при нажатии педали жидкость перетекает внутри главного цилиндра, не передавая усилие тормозным колодкам).

Воздействие на металлы. Детали из стали, чугуна и алюминия не должны корродировать в ТЖ. Иначе поршни повредятся или манжеты, работающие по поврежденной поверхности, быстро износятся, а жидкость вытечет из цилиндров, либо будет перекачиваться внутри них. В любом случае гидропривод перестает работать.

Смазывающие свойства. Чтобы цилиндры, поршни и манжеты системы меньше изнашивались, тормозная жидкость должна смазывать их рабочие поверхности. Царапины на зеркале цилиндров провоцируют течи ТЖ.

Стабильность - устойчивость к воздействию высоких температур и окислению кислородом воздуха, которое в нагретой жидкости происходит быстрее. Продукты окисления ТЖ разъедают металлы.

Гигроскопичность - склонность тормозных жидкостей на гликолевой основе поглощать воду из атмосферы. В эксплуатации - в основном через компенсационное отверстие в крышке бачка. Из-за постоянных перепадов температуры в ней образуется и накапливается конденсат. Чем больше воды растворено в ТЖ, тем раньше она закипает, сильнее густеет при низких температурах, хуже смазывает детали, а металлы в ней корродируют быстрее. Наличие в тормозной жидкости всего 2-3 процентов воды снижает температуру ее кипения примерно на 70 градусов.

В зависимости от основы тормозные жидкости подразделяются на:

1) на касторовой основе;

2) на гликолевой основе;

3) на силиконовой основе.

БСК - жидкость из прошлого, представляющая собой смесь бутилового спирта и касторового масла (50 на 50). Внешняя отличительная особенность - красный цвет. У нее очень низкая температура кипения (всего 115оС), а также плохая морозостойкость (вязкость 2500 мм2/с при - 40оС, что не соответствует эксплуатационным нормам). БСК непригодна для современных автомобилей, тем более с дисковыми тормозами, но обладает хорошими смазывающими свойствами. По назначению эту жидкость применяют только в автомобилях старых типов.

Тормозные жидкости на гликолевой основе R-(OH)2 обладают хорошими смазывающими и низкотемпера-турными свойствами, высокой температурой кипения (220 - 260оС и выше), низкой сжимаемостью. Однако они гигроскопичны (см. выше). Эти жидкости в настоящее время получили наибольшее распространение.

Тормозные жидкости на силиконовой основе не являются гигроскопичными, обладают хорошими низко-температурными свойствами, однако обладают худшими по сравнению с гликолевыми смазочными свойствами и более высокой сжимаемостью.

Основными стандартами, определяющими характеристики синтетических тормозных жидкостей на гликолевой и силиконовой основе являются:

FMVSS 116 DOT (Американское Бюро Департамента Транспорта по Безопасности на Шоссе)

В настоящее время действительны три спецификации DOT: DOT 3, DOT 4, DOT 5.

SAE J 1703 (Общество Американских Автомобильных Инженеров).С тех пор, как спецификации DOT 3 и DOT 4 получили широкое применение среди изготовителей автомобилей, ссылка на спецификацию SAE J 1703 стала реже.

ISO 4925 (Международная Организация Стандартизации). Этот стандарт очень напоминает DOT 3, но, тем не менее, на него тоже можно найти ряд ссылок.

Основные характеристики гидротормозных жидкостей:

Стандарт	Значение характеристик
	Минимальная температура кипения, oC, min ERBP*	Температура кипения увлажненной жидкости (3,5 % воды), oC, min WERBP*	Кинематичес-кая вязкость при 100oC, mm2/s, min	Кинематичес-кая вязкость при 50oC, mm2/s, min	Кинематичес-кая вязкость при minus 40oC. mm2/s, max
Жидкости на касторовой основе: OIL RICHT BSK	115	-	-	9,0	2500
Жидкости на основе гликолей: ISO 4925	205	140	1,5	5	1500
SAE J 1703	205	140	1,5	5	1800
FMVSS 116 DOT 3	205	140	1,5	5	1500
FMVSS 116 DOT 4	230	155	1,5	5	1800
FMVSS 116 DOT 5.1	260	180	1,5	5	1900
Жидкости на силиконовой основе: DOT 5/SAE J 1705	260	180	1,5	5	900

(*) ERBР - Равномерное Скопление пара при Температуре Кипения

WERBP - Равномерное Скопление пара при "влажной" Температуре Кипения

Жидкости класса DОТ 5.1, не содержащие силикона, иногда обозначают, как DОТ 5.1 NSBBF, а силиконовые ДОТ 5- ДОТ 5 SBBF. Аббревиатура NSBBF означает “non silicon based brake fluids” (“тормозная жидкость, не основанная на силиконе”), а SBBF - “silicon based brake fluids” (“тормозная жидкость, основанная на силиконе”).

Гидротормозные жидкости на касторовой, гликолевой и силиконовой основах взаимно не совместимы, что необходимо иметь в ввиду при эксплуатации автомобилей.

На рынке Республики Молдова имеется большая гамма гидротормозных жидкостей различных видов и фирм, например: Shell Donax YB (DOT 4), Shell Donax B (DOT 3), Рос DOT 4, Нева DOT 3,Томь DOT 3, Роса DOT 4, Торса DOT 4 и многие другие.

Амортизаторные жидкости. Амортизаторы, установленные на автомобилях, предназначены для гашения колебаний кузова на упругих элементах подвески и они делают ход автомобиля плавным даже при движении по бездорожью. Амортизаторные жидкости (АЖ) являются рабочей средой в гидравлических амортизаторах рычажно-кулачкового и телескопического типа, а также в телескопических стойках.

Основой большинства амортизаторных жидкостей являются дистиллятные нефтяные масла (преимущественно веретенные, турбинные, трансформаторные или их смеси). Для приготовления амортизаторных жидкостей используют также синтетические масла, в основном диметилсилоксаны. Основными показателями АЖ является кинематическая вязкость при положительных и отрицательных температурах. Так, при температуре -20оС вязкость АЖ не должна превышать 800 мм2/с. При более высокой вязкости работа амортизаторов резко ухудшается и происходит блокировка подвески. АЖ должны обладать хорошими смазывающими свойствами, обеспечивая достаточную износостойкость сопряженных деталей амортизаторов, не должны быть склонны к пенообразованию, так как это снижает энергоемкость амортизатора и нарушает условия смазывания пар трения. Также важными характеристиками амортизаторных жидкостей являются стабильность против окисления, механическая стабильность, испаряемость и совместимость с резиновыми уплотнениями.

Амортизаторная жидкость АЖ-12Т(ГОСТ 23008-78)- смесь нефтяного масла глубокой селективной очистки из сернистого сырья и полиэтилсилоксановой жидкости с противоизносной и антиокислительной присадками. Применяют в качестве рабочей жидкости в амортизаторах грузовых автомобилей и спецтехники. Амортизаторная жидкость МГП-12 (славол-АЖ) разработана взамен жидкости МГП-10. Это маловязкая низкозастывающая нефтяная основа, в которую введены депрессорная, диспергирующоя, противоизносная, антиокислительная и антипенная присадки. Применяют в качестве рабочей жидкости в телескопических стойках и амортизаторах грузовых и легковых автомобилей. Амортизаторная жидкость ГРЖ-12 - смесь очищеных трансформаторного и веретенного дистиллятов с добавлением депрессорной, антиокислительной, противоизносной и антипенной присадок. Применяют в амортизаторах и телескопических стойках автомобильной техники.

Характеристики амортизаторных жидкостей

ПОКАЗАТЕЛИ	ЛУКОЙЛ АЖ	Liqui Moly Zentralhid, raulic Oil	АЖ-12Т	МГП-12	ГРЖ-12
Кинематическая вязкость, мм2/с, при температуре: 40оС, не менее		20,2	-	-	16-20
50оС, не менее	12,0		12,0	12,0	-
100оС, не менее		6,6	3,6	3,8	3,9
-20оС, не более	800		-	800	800
-40оС, не более		1100	6500	-	-
-50оС, не более			-	-	-
Температура оС: вспышки, не ниже	140	150	165	140	140
застывания, не выше	-50	-50	-52	-50	-50
Плотность при 20оС, кг/м3,не более			-	917	917
Индекс вязкости, не менее	120	324	120
Кислотное число до (после) окисления, мг КОН/г, не более			0,04(0,1)	-	-

* АЖ - амортизаторная жидкость; ГРЖ - гидравлическая рабочая жидкость; МГП - масло гидравлическое с присадками.

Пусковые жидкости (Starting Fluide), впрыскиваемые в топливную систему двигателей внутр. сгорания, предназначены для облегчения их пуска при низких температурах. Характеризуются высокой испаряемостью и образуют в цилиндрах двигателей горючую смесь. Получают смешением диэтилового эфира с низкокипящими углеводородами (петролейным эфиром и др.), изопропилнитратом и небольшим количеством (до 10% по массе) смазочного масла. Пусковые жидкости обладают высоким давлением паров, низкой температурой самовоспламенения и широкими пределами воспламеняемости.

В обоих случаях применяется этиловый эфир, который способен снизить температуру воспламенения горючей смеси до 190-2200С. Наибольший эффект можно было бы получить от применения этого вещества в чистом виде, однако в этом случае резко повысится давление в цилиндрах, что может привести к поломке двигателя. Во избежание этого в пусковых жидкостях содержание этилового эфира ограничено и обычно не превышает 60-70%.

Аналогичный состав имеют и импортные пусковые жидкости, разница чаще всего в применяемых низкокипящих углеводородах. У одних фирм это смесь на основе петролейного эфира, у других - пропан-бутановая смесь. Иногда в составе пусковых жидкостей присутствует также ацетон, целесообразность применения которого представляется весьма сомнительной, особенно в соприкосновении с алюминиевыми деталями двигателя.

Механизм действия пусковых жидкостей

В дизельном двигателе сначала самовоспламеняется этиловый эфир пусковой жидкости, а затем уже само дизельное топливо. Для того, чтобы обеспечить постепенное и последовательное воспламенение рабочей смеси, в пусковые жидкости для дизелей вводят изопропилнитрат и низкокипящие углеводороды. Изопропилнитрат воспламеняется чуть позже этилового эфира, но раньше основного топлива. Смесь низкокипящих углеводородов, целиком испаряясь в цилиндре, воспламеняется позже изопропилнитрата, но тоже раньше основного топлива. Такая последовательная тепломассообменная цепь обеспечивает оптимальный режим подготовки основного топлива к воспламенению и началу видимого сгорания, что существенно уменьшает скорость нарастания. Эти же вещества, входят в состав пусковых жидкостей для бензиновых двигателей с принудительным зажиганием, выполняют следующие задачи: низкокипящие углеводороды обеспечивают образование горючей смеси, способной воспламениться от искры при низкой температуре, поэтому их в эти жидкости вводят намного больше, чем в пусковые жидкости для дизелей; изопропилнитрат в небольших количествах способствует надежной подготовке топливовоздушной смеси к воспламенению от искры. Моторное масло с противозадирными и противоизносными присадками вводят в состав пусковых жидкостей для того, чтобы воспрепятствовать повышенному износу трущихся деталей двигателя в момент холодного пуска.



Рис. 9

Пусковая жидкость подается непосредственно в цилиндры двигателя вместе с основным топливом или с помощью специальных приспособлений во впускной трубопровод. Второй способ удобнее и экономичнее. Работа устройств для подачи пусковой жидкости во впускной трубопровод основана на пневматическом или механическом распыливании жидкости и ее дальнейшем испарении. Использование пусковой жидкости и маловязкого загущенного масла, позволяет обеспечивать пуск двигателя до темпёратуры -30°С при вращении коленчатого вала с частотой 40-55 мин-1. Управление приспосо6лением дистанционное из кабины водителя. При включении электромагнита якорь перемещается вниз, нажимает эмульсионной трубкой на шток клапана аэрозольного баллона и одновременно открывает проход для аэрозоли в трубопровод 10 через пластинчатый клапан 9. К форсунке 11 распылителя, расположенной во впускном трубопроводе двигателя, аэрозоль поступает через эмульсионную трубку 6 и внутреннюю полость якоря электромагнита 7. Промывочные жидкости служат для очистки масляных систем от органических загрязнений. При контакте с загрязненными поверхностями промывочные жидкости растворяют или размягчают лаковые и смолистые отложения. Как правило, эти жидкости состоят из смеси нефтяных дистиллятов (легких масел, керосина, газойля и т.п.) с растворителями и моющими присадками (фенолы, кетоны, гликолевые эфиры, толуол, ксилол, тетралин, хлорсодержащие соединения и т.д.).

Промывочное масло VERYLUBE предназначено для очистки масляных систем двигателей и агрегатов трансмиссии автомобилей. Специальные моюще-диспергирующие, противоизносные и противозадирные присадки позволяют абсолютно безопасно (за 30-40 мин) промывать маслосистему и эффективно очищать ее от всех видов загрязнений (до уровня технической чистоты).

Высокоэффективное промывочное масло для бензиновых и дизельных двигателей ENEOS FLUSH рекомендуется применять при замене отработанного масла и переходе с минерального масла на полусинтетические и синтетические и наоборот.

Обладает высокими моющими свойствами. Эффективно удерживает отложения и нагар во взвешенном состоянии, что предотвращает забивание каналов масляной системы.

Сибнефть ПРОМЫВОЧНОЕ ПОЛУСИНТЕТИЧЕСКОЕ. Масло характеризуется высокими моющими свойствами. Эффективно растворяет отложения, накапливающиеся в процессе эксплуатации в смазочной системе и на деталях двигателя. Предназначено для промывки смазочных систем высокофорсированных двигателей автомобилей без их разборки перед сменой рабочего моторного масла. Очистку масляной системы производят путем кратковременной (15-30 мин) работы двигателя на промывочном масле в режиме холостого хода

Моющие добавки в зависимости от активности делятся на так называемые«пяти/десятиминутки» и промывочные составы «на пробег». «Пятиминутки» заливаются в старое масло непосредственно перед заменой и за 5 - 10 минут работы двигателя на холостом ходу позволяют избавиться от большинства загрязнений. Промывочные составы «на пробег» добавляют за 150 - 250 км перед заменой масла и после эксплуатации автомобиля в нормальном режиме (без перегрузок) сливают. В обоих случаях очистка производится со старым масляным фильтром. В результате часть загрязнений может быть вымыта из фильтра и попадет в зону рабочих поверхностей деталей, ускоряя их износ.

Отношение к промывке системы смазки мотора неоднозначно. Так, в руководстве по эксплуатации автомобилей нет указаний о том, что ее нужно производить. Производители обходят этот вопрос отчасти потому, что заранее предполагается, что владелец автомобиля будет использовать исключительно качественные масла, соблюдать сроки замены и поддерживать двигатель в рабочем состоянии. Промывку системы смазки двигателя рекомендуют в случаях:

если двигатель «заправляли» маслом, не соответствующим рекомендации завода-производителя автомобиля;

если масло не заменили своевременно;

после длительной эксплуатации автомобиля в тяжелых условиях;

при попадании в масло охлаждающей жидкости;

в случае приобретения подержанного автомобиля, когда неизвестна история его эксплуатации.

Многие фирмы-изготовители масел, например, Castrol, рекомендуют тем автовладельцам, которые собираются перейти на масло другой марки или промыть загрязненную систему смазки после масла неизвестного происхождения, поступить так. Слить отработанное масло, поставить новый фильтр и залить масло той фирмы, на продукцию которой планируется перевести двигатель, при этом класс качества должен быть не меньше рекомендованного автопроизводителем. После пробега примерно в 2 тыс. км фильтр следует сменить. Еще через 2-3 тыс. км нужно снова поменять фильтр и масло (можно использовать любое масло той же фирмы). Для достижения лучшего результата и это масло придется поменять раньше, чем предписывает инструкция по эксплуатации.

Размещено на Allbest.ru