Рідина системи охолодження двигуна: що потрібно враховувати при виборі та використанні

Почнемо з того, що функцію охолоджувальної рідини (ОР) в двигунах внутрішнього згоряння виконують спеціальні склади, відомі серед автомобілістів під назвою ТОСОЛ або антифриз. Від використання дистильованої води в системах охолодження давно відмовилися, оскільки вода замерзає при мінусових температурах, викликає посилену корозію каналів у блоці циліндрів та ГБЦ, стає причиною утворення накипу тощо.

Сьогодні різні ТОСОЛ або антифризи можуть бути доступні у двох варіантах:

• у вигляді концентрату, який потрібно додатково розбавляти дистильованою водою у заданих пропорціях;
• готовий для використання продукт, який можна відразу заливати в систему охолодження без додаткових маніпуляцій.

У будь-якому випадку, охолоджувальна рідина двигуна не тільки захищає мотор від перегріву і не замерзає взимку (на відміну від води), але й перешкоджає початку в рідинній системі охолодження ДВЗ активних процесів корозії, підтримує чистоту каналів, продовжує термін служби окремих елементів (помпа, термостат , радіатор і т.д.)

При цьому важливо враховувати, що антифризи бувають різними за складом, а також втрачають та змінюють свої властивості у процесі експлуатації. Це означає, що їх можна вільно змішувати. Також рідина має строго обмежений термін служби, тобто необхідно проводити періодичну заміну тосолу чи антифризу, а також регулярно контролювати стан ОР.

Рідина для охолодження двигуна автомобіля: загальна інформація

Добре відомо, що двигун внутрішнього згоряння є тепловою машиною, яка перетворює енергію палива на механічну роботу. Звичайно, таку установку потрібно охолоджувати, щоб підтримувати необхідний тепловий режим.

Іншими словами, для нормальної роботи всіх вузлів і деталей ДВЗ під навантаженнями нагрівання мотора має залишатися в заданих межах. Робоча температура двигуна має як опускатися нижче заданого порога, і перевищувати розрахунковий показник.

Для вирішення задачі на автомобілях використовується комбінована система охолодження, яка є сукупністю повітряного та рідинного охолодження ДВЗ. Рідина припускає примусову циркуляцію робочої рідини.

На двигуні нагрівання ОР може доходити до 100 градусів за Цельсієм і навіть вище, при цьому після зупинки мотора рідина під час тривалого простою охолоджується до зовнішньої температури.

Як видно, робоча рідина перебуває у досить тяжких умовах. При цьому до неї висуваються особливі вимоги. Справа в тому, що властивості рідини повинні насамперед забезпечувати максимальну ефективність роботи системи охолодження двигуна. Від цього безпосередньо залежить надійність агрегату та його ресурс. ОР повинна мати високу теплопровідність і теплоємність, мати високий температурний поріг кипіння, достатню плинність.

При цьому після остигання така рідина не повинна сильно розширюватися в об'ємі та кристалізуватися (перетворюватися на лід). Паралельно з цим рідина також не повинна пінитися під час роботи, а також не бути агресивною, тобто не провокувати корозію різних металевих елементів, впливати на гумові патрубки, ущільнення тощо.

На жаль, хоча дистильована або очищена вода дешева у виробництві і має ряд необхідних властивостей (відрізняється високою здатністю до ефективного охолодження, має високу теплоємність, негорюча і т.д.), все ж таки використовувати її в двигуні проблемно.

Насамперед, вона має низьку температуру закипання, швидко випаровується, а різні домішки у її складі (солі тощо) викликають активне утворення накипу. Вода замерзає в системі тоді, коли зовнішня температура опускається до нуля градусів і далі утворюється лід.

При цьому відбувається значне збільшення обсягу замерзлої води, що стає причиною розривів каналів і патрубків, тобто відбувається пошкодження, в металевих деталях з'являються тріщини і т.п. З цієї причини воду не можна використовувати цілий рік у регіонах, де в зимовий період відмічено зниження середньодобових температур до нуля та нижче.

Цілком очевидно, що дуже важко займатися постійним зливом води із системи охолодження перед стоянкою машини на вулиці або в неопалюваному приміщенні. Для вирішення проблеми були розроблені спеціальні охолоджувальні рідини, які отримали властивість не замерзати при низьких температурах.

Фактично сама назва «антифриз» походить від англійського «antifreeze», тобто незамерзаюча. Зазначені засоби швидко витіснили воду з рідинних систем охолодження, тим самим значною мірою спростилися особливості експлуатації ТЗ.

Що стосується ТОСОЛу, дана технологія є аналогом західного антифризу, тільки була розроблена на території колишнього СРСР. Зазначений тип ОР спочатку створювався для автомобілів ВАЗ, при цьому торгова марка не реєструвалася.

Сьогодні багато виробників охолоджуючих рідин на території СНД використовують широко відому назву ТОСОЛ для своїх продуктів, проте експлуатаційні властивості рідин можуть відрізнятися через наявність різних присадок і додаткових компонентів.

Особливості антифризу та практична експлуатація

Зазначимо, що у двигунах сучасних авто найчастіше використовуються рідини-антифризи, в основі яких лежить гліколева основа. Якщо просто, така незамерзаюча рідина є сумішшю води і етиленгліколю. Також зустрічаються ОР, в яких використовується пропіленгліколь, при цьому змішувати етиленгліколеві ОР з пропіленгліколевими не рекомендується.

На практиці етиленгліколь або моноетиленгліколь є маслянистою рідиною жовтуватого відтінку. Рідина не має запаху, відрізняється незначною в'язкістю, має середню щільність та температуру кипіння близько 200 градусів за Цельсієм. У цьому температура кристалізації (замерзання) становить трохи менше -12 градусів.

Якщо етиленгліколь або розчин етиленгліколю з водою нагріти, відбувається значне розширення. Щоб систему не «розривало» від надлишкового тиску, пристрій був доданий розширювальний бачок системи охолодження, який має позначки «мін» і «макс». Ними визначається необхідний рівень ОР.

Також важливо враховувати, що етиленгліколь та його розчини дуже агресивні, здатні викликати сильну корозію деталей із сталі, алюмінію, чавуну, міді чи латуні. Паралельно з цим відзначається підвищена токсичність етиленгліколю та його вкрай негативний вплив на живі організми. Іншими словами, це сильна і небезпечна отрута!

Що стосується пропіленгліколей, вони мають схожі властивості з етиленгліколями, але при цьому не такі токсичні. Проте пропіленгліколь набагато дорожчий у виробництві, внаслідок чого його кінцева вартість відчутно вища. Також при низьких температурах пропіленгліколь стає більш в'язким, плинність у нього гірша.

З зазначених вище причин у складі ОР обов'язково використовується цілий пакет активних додаткових присадок, які забезпечують антикорозійні, захисні та миючі властивості, перешкоджають спінювання, стабілізують рідину, підфарбовують розчин, надають характерний відомий запах і т.д. Також присадки дещо знижують токсичність.

Повернемося до застосування антифризів. Необхідність змішувати етиленгліколь або пропіленгліколь з дистильованою водою продиктована тим, що температура замерзання такого розчину залежить від пропорцій цих двох складових.

Простими словами, вода замерзає при нулі, етиленгліколь при -12, проте їхнє змішування в різних пропорціях дозволяє створити розчини, у яких поріг замерзання становить від 0 до -70 градусів і навіть вище. Також співвідношення гліколю та води впливає на температуру кипіння розчину.

Якщо не вдаватися до подробиць, на практиці найнижчої температури замерзання можна досягти, якщо у складі буде трохи менше 67% етиленгліколю, який розбавили 33% води. При цьому однакову або дуже близьку температуру замерзання можна отримати за різних співвідношень води і концентрату.

Щодо практичної експлуатації, як правило, автомобілісти при заміні ОР у багатьох регіонах часто використовують просту схему, розбавляючи концентрат антифризу водою у пропорціях 60/40. Зверніть увагу, це загальний посібник, перед приготуванням розчину ознайомтеся з окремими рекомендаціями того чи іншого виробника антифризу на упаковці.

Щоб перевірити співвідношення етиленгліколю та води у розчині додатково вимірюється щільність. Для цього найчастіше використовується ареометр. З отриманих даних можна дійти невтішного висновку у тому, який вміст етиленгліколю і визначити температуру кристалізації.

Змішування антифризів та ТОСОЛів

Слід зазначити, що сумісність різних охолоджувальних рідин залежить від технічних умов виготовлення. Простими словами, рідини можуть бути повністю несумісними або допускається лише часткова сумісність.

Справа в тому, що кожен виробник використовує різні присадки, які можуть вступати в реакцію, тим самим суміш втрачає необхідні властивості, відбувається утворення осаду та цілий ряд інших небажаних наслідків.

З урахуванням того, що в процесі експлуатації періодично виникає необхідність підняти рівень ОР у розширювальному бачку (вода у складі з часом википає), правильніше доливати дистильовану воду або використовувати тільки марку та тип антифризу, який використовувався раніше.

Якщо ж виникала аварійна несправність, тоді оптимально або повністю злити наявні залишки, промити систему і залити свіжу ОР в повному обсязі, або доливати антифриз, що підходить за кольором і властивостями.

Щодо норм та стандартів, як правило, вітчизняні ТОСОЛи повинні відповідати вимогам ДСТУ, при цьому окремо не сертифікуються. Імпортні антифризи проходять стандартизацію за SAE та ASTM.

Зарубіжні стандарти визначають різні властивості рідин на основі етилену або пропіленгліколю, визначаючи призначення з поправкою на умови експлуатації. Рідини поділяються на склади для легкових автомобілів, малих вантажівок, великовантажного транспорту, спецтехніки тощо. Зазначимо, що антифризи ASTM типу D 3306 допускаються до використання на легкових ТЗ вітчизняного виробництва.

Також слід враховувати і окремі специфікації самих автовиробників, які часто висувають низку власних вимог. У списку різних приписів великих концернів слід виділити, що забороняється або вкрай не рекомендується використання антифризів, в яких зазначено наявність усіляких інгібіторів корозії, що включають нітрити, фосфати і т.п.

При цьому також визначається і максимальний вміст силікатів, хлоридів та інших компонентів ОР. Дотримання таких розпоряджень дозволяє продовжити термін служби ущільнень, уникнути активного утворення накипу, підвищити рівень захисту від корозії.

Коли і чому потрібна заміна антифризу

Як уже було сказано, антифризи здатні негативно впливати на деталі системи охолодження і сам двигун. Для зменшення рівня цього впливу використовуються різні присадки. Однак у процесі експлуатації зазначені добавки «спрацьовуються», тобто вміст присадок та їх ефективність скорочується.

Якщо просто з часом активізуються процеси корозії, ОР починає сильніше пінитися, тепловідведення погіршується, порушується температурний режим під час роботи ДВЗ. Тому антифризи рекомендується змінювати через 2 роки, або кожні 50-60 тис. км. пробігу (залежно від того, що настане раніше).

Що стосується сучасних розробок типу антифризів G12 і G12+, термін служби цих рідин продовжено до 3-4 років, проте мінусом можна вважати їхню вищу вартість.

Також охолоджувальна рідина для двигуна потребує заміни в тих випадках, коли в систему охолодження відбувалося попадання відпрацьованих газів з циліндрів або в антифризі/тосолі видно сліди моторного масла. Як правило, причиною подібних несправностей є пробита прокладка головки блоку циліндрів, тріщини БЦ або ГБЦ. У будь-якому випадку, охолоджувальна рідина в таких умовах швидко втрачатиме свої корисні властивості.

На необхідність заміни ОР вказують такі ознаки:

• поява масляних плям на поверхні антифризу в розширювальному бачку;
• зміна кольору охолоджувальної рідини, поява горілого запаху;
• при незначному зниженні зовнішньої температури у бачку видно осад, антифриз стає желеподібним тощо.
• температура двигуна підвищується вище за норму, постійно працює вентилятор системи охолодження, мотор знаходиться на межі перегріву;
• антифриз набув коричнево-бурого кольору, став каламутним. Це говорить про те, що рідина відпрацювала свій ресурс, присадки не виконують своєї функції, а всередині системи охолодження протікає активна корозія елементів і деталей.

Ще зазначимо, що у разі виникнення аварійних ситуацій в антифриз часто доводиться доливати або ОР іншого виробника, дистильовану воду сумнівної якості або звичайну проточну. У подібних випадках необхідно дістатися місця ремонту, зробити всі роботи, після чого обов'язково промити систему охолодження і тільки після цього повністю замінити антифриз.

• Що стосується самого процесу, міняти охолоджувальну рідину потрібно тільки на холодному двигуні. Після того, як мотор остигнув, потрібно відкрутити кришку розширювального бачка або кришку радіатора.
• Далі потрібно відкрити кран радіатора внутрішньосалонного обігрівача (радіатора печі). Це потрібно для того, щоб видалити можливі залишки рідини в радіаторі та патрубках до нього.
• Потім слід відкрутити пробки зливні в радіаторі системи охолодження автомобіля, а також пробку в блоці циліндрів.
• Після цього ОР зливається в заздалегідь приготовлену ємність, після чого пробки можна закрутити.

Зверніть увагу, при роботі з ОР важливо розуміти, що етиленгліколь є сильною отрутою, а також здатний потрапляти в організм навіть через шкірні покриви. Невеликої дози етиленгліколю при прийомі внутрішньо достатньо для найсильнішого отруєння та настання смерті!

Також етиленгліколь має солодкуватий присмак, його необхідно тримати у недоступному для дітей місці. Заборонено розливати етиленгліколь або пропіленгліколь, оскільки рідина небезпечна для тварин. Забороняється виливати антифриз у водоймища, зливати на землю або в каналізацію!

• Завершальним етапом буде заливання у розширювальний бачок свіжої рідини. Заливати ОР потрібно повільно та акуратно, щоб уникнути утворення повітряних пробок у системі.
• Після закінчення процедури кришку бачка та/або радіатора закручують, потім двигун можна запускати. Після запуску агрегат прогрівається на ХХ до робочої температури (на багатьох авто до спрацьовування вентилятора).
• Тепер двигун потрібно зупинити і дати йому охолонути, після чого кришку бачка знову відкривають і доливають ОР за рівнем (у разі зниження).

Якщо ж говорити про промивання системи охолодження та радіатора, під час планових регулярних замін антифризу однієї й тієї ж марки/типу, тоді достатньо промити всю систему звичайною дистильованою водою. В крайньому випадку можна заздалегідь прокип'ятити проточну воду, після чого використовувати її для промивання.

У випадках, коли здійснюється перехід з ТОСОЛу на антифриз, з води на ТОСОЛ, з антифризу одного кольору на інший тип ОР або просто змінюється брудний антифриз і т.п., тоді систему потрібно очищати більш ретельно. Це означає, що потрібно окремо видаляти можливі чи явні відкладення, накип, іржу, продукти розпаду присадок у старому антифризі тощо.

Як правило, для очищення використовуються спеціальні готові засоби-очисники системи охолодження двигуна. Такі засоби комплексні, мають інгібітори корозії, добре видаляють накип та відкладення. Також автолюбителі для промивання використовують різні водно-кислотні розчини самостійного приготування, проте на сучасних ДВЗ використання таких рішень не рекомендується.

Загальний порядок дій для промивання системи охолодження наступний:

• Після зливу ОР із системи проводиться заливка промивної рідини. Потім двигун запускають, після чого агрегат працює певну кількість часу (зазвичай 20-40 хв).
• Далі промивання зливають, оцінюючи ступінь забрудненості рідини, що зливається. Процедуру повторюють до тих пір, поки промивання, що витікає, не стане чисте.
• Після закінчення в систему заливається дистильована вода, двигун знову прогрівається до робочих температур, потім воду зливають. Це необхідно для видалення залишків промивання. Потім можна заливати новий антифриз без ризику втрати його властивостей в результаті контакту з залишками промивання.
• Ще зазначимо, що хоча вимити залишки очищувача в системі охолодження можна і за один раз, досвідчені водії рекомендують щонайменше двічі промивати систему дистильованою водою.

Поради та рекомендації

У процесі експлуатації рівень антифризу в розширювальному бачку знижується навіть тоді, коли система герметична. Справа в тому, що має місце випаровування води. У бачок потрібно доливати дистильовану воду (у крайньому випадку, звичайну і добре прокип'ячену не менше 30-40 хвилин).

Якщо ж стався витік антифризу, то компенсувати втрати однією водою вже не можна. Іншими словами, потрібно доливати охолоджувальну рідину, причому враховуючи те, що багато ОР між собою не змішуються.

Оптимально для доливання мати в запасі концентрат і дистильовану воду, змішуючи рідини у зазначеній виробником пропорції. Щодо вже готових антифризів, намагайтеся уникати придбання подібних засобів на авторинках або у приватних осіб, які реалізують подібну продукцію вздовж трас.

Відзначено часті випадки, коли замість ОР продавалася підфарбована проточна вода, антифриз-відпрацювання тощо. З цієї причини правильним рішенням буде купівля охолоджувальної рідини у спеціалізованих автомагазинах.

Ще зазначимо, що чистий нерозбавлений водою концентрат використовувати у системі охолодження двигуна заборонено. Як мовилося раніше, етиленгліколь із пакетом присадок замерзає при мінусових температурах близько -12 градусів.

Виходить, концентрат просто замерзне в системі, тому що без розведення водою його не можна вважати готовим до використання продуктом. Щодо пропорцій, необхідно вивчати етикетку на упаковці з концентратом. Зазвичай виробники окремо вказують, що лити в радіатор або бачок на різних авто, скільки концентрату і води потрібно, а також як їх змішувати для того, щоб отримати бажану температуру замерзання охолоджуючої рідини.

Паралельно зазначимо, що на території СНД почастішали випадки підробки антифризів відомих брендів. Тому уважно оглядайте каністру. Тара повинна бути якісно виготовлена, всі наклейки та етикетки повинні мати чіткий шрифт і розташовуватися на каністрі рівно.

На каністрі повинен бути вказаний номер партії, виробник, а також рекомендації про те, як правильно розбавляти антифриз (у разі концентрату) або використовувати вже готовий продукт. Також зазначається температура кипіння, температура замерзання, дата виготовлення, термін придатності та інша важлива інформація.

На окрему увагу заслуговує і пробка. Зазвичай виробники використовують кришки з одноразовою пломбою. Додатково для кращого захисту від фальсифікату може бути наклейка-голограма тощо.

Необхідно впевнитись у цілісності пломби, зубчасте кільце має щільно прилягати до горловини, не прокручуватися. Сама кришка не повинна бути приклеєна до горловини. Також каністра має бути герметичною, не допускається наявність витоків рідини або виходу повітря з-під кришки при перевертанні чи натисканні.

Насамкінець зазначимо, що багато виробників використовують тару з прозорого або напівпрозорого пластику, дозволяючи оцінити колір та стан рідини в каністрі. При струшуванні каністри з ОР повинна утворитися піна, яка осідає через пару секунд у каністрі з готовою до застосування рідиною, а також через 4-5 секунд у випадку з нерозбавленим концентратом.

Якщо при огляді помічено, що рідина помутніла, піноутворення високе, проглядається осад на дні або загальний колір антифризу викликає підозри, тоді від такої покупки краще утриматися.

Джерело: krutimotor.ru