Бензиновый или дизельный двигатель вашего автомобиля или грузовика создает мощность, необходимую для движения по дороге. В то же время этот двигатель производит огромное количество энергии, которая теряется в виде тепла. И это тепло должно быть отведено от внутренних механизмов двигателя и эффективно рассеяно в наружном воздухе.
Как это происходит? Если вы не управляете старым Volkswagen Beetle, Chevrolet Corvair или Porsche, ваш автомобиль будет оснащен двигателем с жидкостным охлаждением. И у вас будет двигатель с внутренними водяными каналами, водяным насосом, теплообменником, называемым радиатором, и набором гибких труб, соединяющих все это.
Как они работают? Когда двигатель вращается, водяной насос циркулирует охлаждающую жидкость через двигатель к радиатору. Трубы переносят эту жидкость. Каждый раз, когда вы ведете машину, вода поглощает тепло от двигателя и отдает это тепло потоку воздуха через радиатор. Это предотвращает перегрев двигателя.
Что такое охлаждающая жидкость двигателя?
В приведенном выше описании термин «вода» использовался для обозначения охлаждающей жидкости. Но охлаждающая жидкость — это не просто вода, а смесь воды и антифриза. Технический термин для этой смеси — охлаждающая жидкость.
Проще говоря, охлаждающая жидкость — это жидкость, используемая для охлаждения двигателя вашего автомобиля. Чтобы правильно понять современные автомобильные охлаждающие жидкости, нам нужно сначала взглянуть на свойства чистой воды, которая когда-то использовалась для этой цели.
В охлаждении двигателя вода имеет очень хорошие свойства.
- Она имеет очень высокую удельную теплоемкость. Это означает, что вода может удерживать больше тепла на единицу объема, чем почти любая другая жидкость.
- Она имеет довольно высокую температуру кипения.
- Она удивительно дешевая и доступна практически везде.
Без сомнения, эти три фактора сделали воду выбором для охлаждающей жидкости, когда автомобили впервые появились в начале 1900-х годов. Однако использование одной только воды имеет несколько проблем, которые тогда и сейчас делают ее худшей конечной охлаждающей жидкостью для двигателя.
- Температура замерзания воды составляет 32 градуса по Фаренгейту, что делает ее непригодной для использования в двигателях, эксплуатируемых в климатических условиях высоких широт по всему миру.
- Хуже того, при замерзании она расширяется. Это свойство может привести к растрескиванию двигателя, охлаждаемого только водой, зимой. Она также может замерзнуть внутри радиатора, легко разрушая этот дорогой компонент.
- Вода способствует коррозии (образованию оксидов металлов или ржавчины) с материалами, обычно используемыми в двигателях и радиаторах.
С самых первых дней разработки двигателей химики начали модифицировать воду химическими добавками, чтобы сделать ее более подходящей охлаждающей жидкостью. Эти добавки были предназначены для преодоления недостатков воды, перечисленных выше, при сохранении преимуществ воды в плане охлаждающего эффекта.
Сделать воду идеальной охлаждающей жидкостью
На раннем этапе истории охлаждения двигателей самой большой проблемой было замерзание охлаждающей жидкости. И химики быстро обнаружили, что смешивание метилового спирта (метанола) с водой снижает температуру замерзания. Метанол был первой добавкой к охлаждающей жидкости, называемой антифризом.
К сожалению, этот антифриз также снижал температуру кипения воды, создавая новую серьезную проблему. Чистая вода кипит при 212 градусах по Фаренгейту. Двигатели могут достигать рабочих температур выше 212 градусов по Фаренгейту, легко заставляя воду кипеть. Снижение температуры кипения из-за антифриза с метанолом было неприемлемо.
Следующим достижением стало химическое вещество под названием глицерин. Оно снижало температуру замерзания воды, но только до -36 градусов по Фаренгейту. Этого было недостаточно для всех зимних климатических условий. Требовался лучший продукт.
В 1926 году химики нашли устойчивое решение. Производное нефти под названием этиленгликоль. При добавлении в воду этиленгликоль не только значительно снижает температуру замерзания, но и повышает температуру кипения. Этиленгликоль стал новым выбором антифриза для двигателей внутреннего сгорания.
Удельная теплоемкость этиленгликоля составляет примерно половину от таковой у воды. Следовательно, при добавлении в воду количество тепла, которое может удерживать данный объем этой охлаждающей смеси, уменьшается. Система охлаждения должна циркулировать этот хладагент с более высокой скоростью потока, чтобы передавать то же количество тепла, которое переносит одна вода.
Кроме того, чистый этиленгликоль имеет приятный вкус и токсичен. Если эта конкретная смесь антифриза протечет из вашего автомобиля на подъездную дорожку, может остаться лужа ядовитой жидкости. Щенок соседа может соблазниться его вкусом, полизать его, что приведет к печальным последствиям. Чтобы избежать такой катастрофы, всегда убирайте утечки охлаждающей жидкости.
Пропиленгликоль, более новый второй выбор антифриза, также хорошо работает для целей автомобильного охлаждения. И в соответствующих количествах он нетоксичен. Однако при использовании в охлаждающей смеси он со временем склонен к росту бактерий и грибков. Специальные добавки минимизируют этот риск.
В 2012 году американские производители антифризов согласились добавлять горькое химическое вещество в свои продукты с антифризом, чтобы смягчить проблему токсичности. Это не было полным успехом.
По этой причине использование пропиленгликоля расширилось. Химическое вещество, глицерин, использование которого в качестве автомобильного антифриза было прекращено в 1926 году, недавно было пересмотрено как возможная нетоксичная альтернатива этиленгликолю.
Производители антифризов используют свои собственные добавки для продления срока службы антифриза, минимизации коррозии, улучшения производительности водяного насоса и уменьшения пенообразования.
Характерный запах антифриза, который вы, возможно, иногда замечали под капотом, исходит от обычного ингибитора коррозии, трилотриазола. Вторичным преимуществом этой добавки является то, что утечки антифриза часто можно легко обнаружить чувствительным носом.
Имеет ли значение, какую охлаждающую жидкость я использую?
Да, абсолютно. Руководство по эксплуатации вашего автомобиля или грузовика дает точные рекомендации по этому поводу. Игнорирование этого указания может привести к дорогостоящему ремонту в будущем.
Различные типы охлаждающей жидкости
Популярные магазины автозапчастей продают 17 различных типов антифризов для автомобилей и грузовиков. Здесь мы сгруппируем это ошеломляющее разнообразие по основным типам антифризов и цветам, которые вы можете ожидать найти на полках розничных магазинов.
Кроме того, вам нужно выбрать между чистым антифризом или предварительно смешанной 50-50 смесью антифриза и воды.
Чистый антифриз необходимо смешать с дистиллированной водой перед заливкой в систему охлаждения автомобиля. Смесь 50-50 будет работать в большинстве зимних климатических условий, предотвращая замерзание до -35 градусов по Фаренгейту. В очень холодном климате можно использовать смесь антифриза и воды 60-40 для обеспечения защиты от замерзания при более низких температурах.
Кроме того, не заполняйте пустую систему охлаждения 100% антифризом, то есть антифризом без добавления воды. В этой ситуации неразбавленный антифриз замерзнет при температуре около +10 градусов по Фаренгейту, а не при -35 градусах по Фаренгейту, достигаемых со смесью 50-50.
Давайте рассмотрим цвета и типы антифризов. Охлаждающая жидкость окрашена, что помогает идентифицировать охлаждающую жидкость в двигателе. Это помогает избежать добавления неправильной охлаждающей жидкости. Кроме того, потеря яркого цвета может указывать на то, что охлаждающая жидкость приближается к концу срока службы.
#1 – IAT (Неорганическая кислотная технология)
Типичный цвет: Ярко-зеленый
Это самая старая смесь охлаждающей жидкости, использовавшаяся всеми отечественными автопроизводителями примерно до 1994 года, а некоторыми брендами, такими как Ford, до 2002 года.
Азиатские и европейские автопроизводители прекратили использование этой смеси в 1990 году. Она содержит фосфаты и силикаты и довольно хорошо работает с чугунными блоками двигателей и радиаторами из меди или алюминия.
Охлаждающую жидкость IAT необходимо промывать и заменять каждые 2 года или 36 000 миль. Если оставить ее в двигателе дольше этих пределов, производительность системы охлаждения может снизиться из-за неизбежного образования засоряющих твердых частиц. Засорение сердечника отопителя не было редкостью с этой охлаждающей жидкостью много лет назад, если ее не заменяли регулярно.
#2 – OAT (Органическая кислотная технология)
Типичный цвет: Оранжевый, красный, синий или темно-зеленый
Этот тип охлаждающей жидкости не содержит фосфатов или силикатов и встречается в большинстве отечественных автомобилей, выпущенных после 1994 года. Увеличение срока службы охлаждающей жидкости до 5 лет или 150 000 миль является преимуществом этих охлаждающих жидкостей.
#3 – HOAT (Гибридная органическая кислотная технология)
Типичный цвет: Желтый, бирюзовый, розовый, синий или фиолетовый
Эти смеси охлаждающей жидкости находятся между типами IAT и OAT и называются продуктами гибридной органической кислотной технологии (HOAT). HOAT обычно используется в продуктах новых Chrysler, а также в европейских и азиатских транспортных средствах.
#4 – Dex-Cool
Типичный цвет: Оранжевый
Dex-Cool — это разновидность типа OAT, разработанная для автомобилей GM в 1995 году. Когда владельцы по ошибке добавляли зеленую охлаждающую жидкость в систему, содержащую систему Dex-Cool, часто возникали засоры.
В остальном Dex-Cool является приемлемой охлаждающей жидкостью, но его никогда не следует смешивать с другими типами антифриза.
Антифриз под брендом автопроизводителя
Для вашей недавней модели отечественного или иностранного производства покупка антифриза у дилера, возможно, является лучшим выбором. Это избавляет от необходимости интерпретировать спецификации антифриза или ограничения