Работающий автомобильный двигатель надо охлаждать — эту истину знают все

Ведь как ни жаль, но примерно треть энергии, получаемой при сгорании нефтяного топлива, превращается в бесполезное тепло, которое надо отводить от цилиндров и рассеивать в атмосфере.

Роль рассеивателя, как известно, выполняет радиатор, а переносчиком тепла служит жидкость, циркулирующая в системе охлаждения. Какие жидкости пригодны для этой цели?

Что нужно знать об их особенностях? Полагаем что в преддверии зимы разговор на эту тему уместен и полезен

По таким физическим показателям, как теплоемкость и тепло проводность вода превосходит любые другие жидкие теплоносители, к тому же от бесплатна н всегда под рукой.

Неудивительно, что на протяжении многих десятилетий после появления автомобиля на свет в радиаторы без особых размышлений заливали именно воду.

ПОЧЕМУ НЕ ВОДА?

Хотя и недостатков у нее много.

Во-первых, даже в пресной воде неизбежно присутствуют разнообразные минеральные соли (особенно в колодезной и родниковой) , которые потом выпадают в осадок и образуют на деталях слой накипи, своего рода «шубу», из-за которой мотор начинает перегреваться.

Для удаления этих отложений разработали особые составы, для профилактики — порошки-«антинакипины», ко применение ясен этой химии хлопотно и обременительно.

Можно, конечно, пользоваться дистиллированной водой, в которой нет солей, однако это — удовольствие дорогое, а решает оно всего лишь одну проблему.

Во-вторых, вода вызывает ржавление металлических деталей.

От этого никуда не денешься, разве что опять-таки идти на дополнительные расходы и хлопоты, систематически добавляя в систему ингибирующие средства.

Делать это придется частенько.

В-третьих с технической точки зрения температура кипения воды весьма невысока.

Конечно, в нынешних герметичных системах она поднята по сравнению с ранними открытыми конструкциями,. не имевшими преимуществ перед обычным чайником, однако достигнутый резерв зачастую явно недостаточен. Если припомнить эпоху «водяной монополии», то Москвич-401 с его открытым радиатором иной раз закипал даже яри подъеме на Воробьевы горы в Москве (которые, если честно, совсем не горы), в то время как у «герметичной» Победы такого позора не случалось.

А вот на Кавказе кипела и Победа. приходилось ездить с вентилятором от грузовика...

У нынешних машин системы охлаждения и клапаны в пробках рассчитаны на увеличенное давление, поэтому подобные неприятности менее вероятны, но выбросы пара все-таки происходят.

Отсюда необходимость ,в периодических доливках воды (приносящих новые порции накипи).

Наконец, четвертое, и самое главное.

Как только столбик термометра падает ниже нулевой отметки, вода в системе охлаждения замерзает, увеличиваясь при этом в объеме на 9 %.

Образовавшийся лед беспощаден к деталям, внутри которых он находится, и порой разрывает даже чугунные стенки блока.

Суммарный ущерб, нанесенный автомобильной технике этим явлением, поистине неисчислим.

Если же посмотреть на это дело с другой точки зрения, то разве можно считать нормальной эксплуатацию, когда водитель в зимнее время обязан ежедневно сливать воду из системы, а утром приносить и заливать горячую? А кроме тот, в течение дня регулярно, с точностью часового механизма а навещать свою машину и прогревать ее мотор?

Кстати сказать, при таких играх с водой слой накипи растет, как на дрожжах.

Вдобавок нельзя не упомянуть еще об одном обстоятельстве.

У нынешних автомобилей системы охлаждения двухконтурные, то есть в не полностью прогретом двигателе жидкость циркулирует по малому кругу и не попадает в радиатор.

При выезде это продолжается довольно долго, вполне достаточно, чтобы в радиаторе замерзла даже изначально горячая вода.

Сюрприз возможен и в ходе самой поездки, если она связана с остановками и ожиданиями.

Слоном, если ездить на автомобиле не только жарким летом, а круглогодично или хотя бы прихватывая весенне-осеннее межсезонье, то надо использовать охлаждающую жидкость, которая не боится мороза.

Называется она антифризом.

КАКИЕ БЫВАЮТ АНТИФРИЗЫ

Поначалу изобретательская мысль пыталась идти самым простым путем.

Помните лужи на зимней дороге, посыпанной солью?

Чем более насыщен водный раствор солями, тем ниже температура его замерзании.

Стало быть, если приготовить какой-то крепкий рассол, да предусмотрительно ввести в него нужные дозы «антинакипипа», «антиржавина» и прочих «анти» (например, для предохранения резиновых деталей], то вот вам и антифриз.

Действительно при хорошей научной проработке такой состав получается хоть и весьма сложным, но» в общем, достаточно работоспособным.

С одним лишь «но»; поскольку основа состава — вода, то она преспокойно выкипает, при этом раствор перенасыщается и соли выпадают в осадок, забивая систему.

Правда, доливка свежей воды восстанавливает «статус-кво», но во избежание неприятностей надо не упустить критический момент либо просто проверять и подливать волу как можно чаще.

В современном автомобиле, согласитесь, такое положение неприемлемо.

Было и другое решение. В 30-е годы получили распространение нехитрые по составу антифризы г представлявшие собой просто разбавленный этиловый или метиловый спирт.

Надо полагать, в цивилизованных странах подобный вариант никого не смущал н не травмировал (еще в 70-х, даже 80-х годах в США встречались автомобили, заправленные таким «аперитивом»).

Но у нас... Химики корифеи рассказывают такой характерный эпизод.

Зимой сорок третьего, когда армия Паулюса была окружена в Сталинграде, немцы готовились нанести деблокирующий удар.

Отразить его предстояло танковой армии Малиновского, но для успешных действии боевые машины следовало заправить не водой, а антифризом.

Этилового спирта у Ставки было вдоволь, однако полководцы сочли что поставка войску скусительного зелья (по существу — просто водки) приведет к непредсказуемым последствиям.

Они знали практику военного дела.,.

После срочного обращения Сталина к Рузвельту американцы самолетами, через Северный полюс, доставили 500 тонн этииленгликоля, что дало возможность вовремя подготовить технику к сражению.

В послевоенные годы именно этиленгликоль получил повсеместное признание в качестве о основы дли антифризов, применяемых в автомобильных моторах.

Его почти монопольное положение сохраняется п мировой практике по сей день

СВОЙСТВА СОВРЕМЕННОГО АНТИФРИЗА

Теплоемкость. 

По показателям теплоемкости и теплопроводности система «этиленгликоль—вода» почти не уступает чистой поде, с успехом выполняя функции теплоносителя в системах охлаждения автомобильных двигателей.

Морозостойкость.

Смесь, состоящая из 56 % этиленгликоля и 44 % водыt сохраняет жидкое состояние до температуры — 40 °С.

Увеличение содержания этиленгликоля до 65% понижает точку замерзания до —65 °С Эти температурные пороги стали общепринятыми в мировой практике: первый — для составов самого широкого применения, второй — для антифризов, используемых в условиях особо холодного климата.

Надо заметить, что замерзание гликольных антифризов не ведет к опасным последствиям: объем охлаждающей жидкости не увеличивается, а кроме того — не образуется твердая масса: получается своеобразная каша, состоящая из кристалликов воды в среде этиленгликоля.

После пуска двигателя она довольно быстро переходит в жидкое состояние, доставляя хлопоты лишь с оттаиванием далеко отстоящей от мотора системы отопления салона.

Тем, кому по той или иной причине доводилось летом доливать воду в антифриз, полезно знать, что, например, при уменьшении содержания этиленгликоля до 33 % смесь замерзает при —20 °С, причем это событие также не чревато серьезными неприятностями.

Температура кипения.

Чистый этилен гликоль закипает при нагревании до 197 °С, а его смеси с водой, используемые в качестве товарных антифризов, на открытом воздухе кипят при температурах 108—112 °С

В герметичных системах эта точка, естественно, повышается и лежит на уровне 120—132 °С (в зависимости от регулировки клапана в пробке).

В таких условиях при нормальной эксплуатации (когда не бывает аварийных перегревов двигателя) потери воды на испарение очень малы, на практике их можно просто не принимать во внимание.

Понижение уровня охлаждающей жидкости обычно вызывается ее утечками, поэтому для пополнения следует использовать антифриз, а неводу.

Контролировать же уровень надо в холодном состоянии, поскольку нагретый этилен гликоль заметно увеличивает свой объем.

Кстати, именно эта причина при переходе на постоянное использование гликольных антифризов заставила вводить расширительный бачок в конструкцию системы охлаждения.

Коррозионное действие.

Как это ни неприятно, но этиленгликоль оказывает гораздо более сильное коррозийное воздействие на металлы и сплавы, чем обычная вода (в среднем примерно в 2—3 раза).

Вызвано это тем. что со временем и под влиянием температурных перепадов продукт окисляется, образуя некоторое количество муравьиной кислоты.

Вывод однозначен: в гликолевом антифризе непременно должна присутствовать комплексная и тщательно с балан сированная присадка. содержащая специальные ингибиторы коррозии.

Эффективностью этой присадки более всего определяется качественный, потребительский уровень товарного антифриза.

Сложность ее разработки в том, что система охлаждения включает в себя множество элементов из самых разных материалов, каждый из которых требует особой защиты.

Сюда вплотную примыкает и проблема несовместимости материалов в присутствии жидкости, над чем постоянно работают не только химики, но и конструкторы.

Так, например, нельзя допускать соприкосновения деталей из алюминиевых и медных сплавов: ионы меди «прожигают» алюминий, образуя микроотверстия.

В свое время этот вывод был получен дорогой ценой.

Первую партию самолетов для России, воюющей против Гитлера, американцы постарались укомплектовать получше: блоки алюминиевые, а вот трубочки — медные.

Большинству этих машин не удалось преодолеть ледяные просторы Арктики, и лишь долетевшие единицы позволили установить истинную причину такой беды.

Стабильность.

По сути это то самое свойство. которое предопределяет срок службы препарата.

Задача многогранная, но в целом чисто химическая, хотя в конечном счете она выливается » конкретные потребительские показатели.

Высокий уровень стабильности антифриза обеспечивается пакетом присадок — примерно так же, как в моторном масле.

Совершенствование этого пакета идет непрерывно и, надо полагать, не закончится никогда.

Надо заметить, что у специалистов в ходу более узкое толкование термина «стабильностью так называют требование , чтобы этилен гликоль не разлагался на стенках двигателя и не окислялся в своем объеме.

Низкое ценообразование. 

Многие знают или слышали, что существует так называемая кавитация — злейший враг гребных винтов на судах.

Пузырьки воздуха, образуемые при работе винта, прямо-таки грызут его металл.

В автомобильной системе охлаждения та же опасность подстерегает лопатки водяного насоса.

Чтобы избежать ее. в пакет присадок вводят специальные вещества, не допускающие появления пены.

О СЕГОДНЯШНЕМ РЫНКЕ

Основным отечественным антифризом пока остается хорошо всем известный Тосол А40М. Выпускается и Тосол А65М, а также концентрат Тосол AM. 

Несмотря на солидный стаж, эти препараты соответствуют современным нормам и требованиям (в частности, они прошли сертификационные испытания во Франции).

Антифризы марки Тосол можно применять в автомобилях как отечественного, так и иностранного производства. Но при одном условии — что это действительно Тосол, а не подделка.

Последний тезис заслуживает особого пояснения.

В недавнее время на «антифризном фронте» произошли определенные изменения, связанные с приватизацией, акционированием и дроблением государственных предприятий.

Теперь производители Тосола называются так: АООТ Синтез в г.Дзержинске Нижегородской области, ТОО Синтек и ТОО Сагоэр в Москве, МП Ютаза в Татарстане, ТОО Солитон на Алтае (г.Славгород).

Что же касается «мозгового треста», то бывшая закрытая лаборатория выделилась в самостоятельную исследовательскую организацию под названием ТООЭкситон-М, по лицензии которой все вышеупомянутые предприятия выпускают свою продукцию.

Отличительным признаком их изделий служит помещаемый на этикетке зарегистрированный товарный знак в виде вороны, сидящей на бочке (он показан в заставке к нашей статье).

Для полноты картины надо также указать, что в продажу поступает и антифриз Лена-40

— самостоятельная разработка завода Капролактам в Дзержинске, близкая по потребительским свойствам к Тосолу А40М.

Но встречаются в продаже и другие продукты, зачастую использующие в своем названии слово «тосол».

Появление их нетрудно объяснить сочетанием местной инициативы с неразборчивым стремлением к выгоде.

Так, есть небольшие предприятия, какимто образом заполучившие (разумеется, без оформления лицензии) рецептуру «фирменного» Тосола и в общем следующие ей.

Но, если продукция не прошла полномасштабных испытаний на ВАЗе или в НАМИхим, то кто может поручиться за ее качество? А есть случаи попроще.

Делают «нечто», а на этикетке пишут Тосол А50 (такой модификации не существует) или даже Тосол А80 (если цифру 80 считать, как положено, температурой замерзания, то она физически недостижима).

А встречается и надпись Тосол-Лена

— мешанина, которая вызывает откровенное недоумение.

Понятно, что во всех этих случаях о каких-либо гарантиях и просто о качестве говорить бессмысленно.

Что же касается рекомендаций для покупателей, то они просты: искать ворону на этикетке, а также адрес и название производителя.

В заключение надо сказать, что разработчики отечественных антифризов не стоят на месте и не теряют времени даром.

Сейчас уже очевидно, что очередная смена поколений в этом деле отнюдь не за горами.

Есть и первая ласточка — продукт, разработанный специалистами Экситон-М в содружестве с АвтоВАЗом. 

У него и потребительские качества очень высоки, и срок службы увеличен.

Но подробнее мы поговорим об этом в следующей публикации.