Друга стаття циклу від спеціалістів компанії XADO. В попередній головною темою була нова лінійка олив XADO RED BOOST, у цій статті – про не менш важливі для роботи автомобіля рідини – антифризи.
Охолоджуючі рідини або антифризи, як і моторні оливи, пройшли свій великий шлях розвитку, модернізації і в наш час являють собою дуже технологічні суміші етиленгліколю, присадок і води. Вони відводять тепло від двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ), перешкоджають появі та розвитку корозійних процесів, забезпечують перенесення тепла до радіатору обігрівача салону та виконують багато інших важливих функцій.
Наразі доступні різні види антифризів, які розроблені відповідно до специфікацій багатьох виробників, таких як Cummins, Deutz, MAN, DAF. VOLVO, Renault, Benz. Але прижилися «у народі» назви та класифікації лише бренду Volkswagen зі знайомими всім літерами G. Тож, зосередимося на цьому. Головне, нам потрібно зрозуміти, що всі антифризи відрізняються тільки типом використаних присадок, які бувають органічними або неорганічними (мінеральними), а найпрогресивніші антифризи мають у складі обидва типи присадок.
Отже, є органічні та неорганічні антифризи, виготовлені за 1) технологіями органічних кислот OAT (Organic Acid Technology) та 2) неорганічних кислот IAT (Inorganic Acid Technology). Різниця полягає в механізмі їхньої роботи, що показано на малюнках.
1. OAT (Organic Acid Technology) – антифризи виготовлені за технологією органічних кислот містять лише антикорозійні присадки на основі органічних карбонових кислот, так звані карбоксилатні присадки. Вони створюють захисний шар тільки в місцях корозії, тому значно підвищують тепловіддачу антифризів. Антифризи не містять силікатів, фосфатів, нітритів, амінів, нітратів та їх поєднань.
2. IAT (Inorganic Acid Technology) – ця неорганічна (мінеральна) технологія створена на основі присадок, що використовують наступні речовини: силікати, фосфати, нітрити, аміни, нітрати та їх поєднання. Вони покривають всю внутрішню поверхню системи охолодження захисним антикорозійним шаром, приблизно як накип в чайнику, чим і забезпечують захист від корозії. Основний недолік таких антифризів - малий термін експлуатації, не більше 2 років, спричинений спрацьовуванням присадок, випаданням силікатних гелів та інших забруднюючих речовин, що ведуть до порушення тепловідведення. Друга величезна нестача антифризів - вони не захищають від кавітації. Максимально допустима робоча температура 105°C, при підвищенні температури присадки деградуюють. В даний час заборонені до застосування практично всіма європейськими виробниками автомобілів.
В кожній технології є свої переваги та недоліки, з яких можна виділити гарний захист алюмінію, але недовгий термін служби присадок у неорганиці, і завидний ресурс, але меншу здатність до боротьби з корозією у органічних.
Тому інженери замислилися зробити антифризи такого виду, щоб можна було поєднувати переваги обох технологій, а недоліки практично виключити. І з'явилися антифризи lobrid (Low-Hybrid Organic Acid Technology) - представники класу G12++/G13. До речі, термін "lobrid" придумали в компанії Arteco, яка є одним з світових лідерів у виробництві охолоджуючих рідин та новітніх рецептур. Суть «лобридної» технології полягає в комбінації пакету присадок - коли в повністю органічний антифриз додають трохи мінеральних добавок. Таким чином домагаються утворення надтонкого силікатного шару на металевій поверхні, який надійно захищає алюміній від корозії і не зменшує теплопередачу між гарячою стінкою двигуна та охолоджувальною рідиною.
Анонсуємо: компанія ХАДО готується до випуску антифризу за технологією PSiOAT згідно до листу специфікації Volkswagen TL 774-L. Вона передбачає використання не тільки силікатів, а ще й фосфатів. Але про цю технологію та продукт розповімо іншим разом.
Тож розглянемо більш детально технічну складову даного типу антифризів, в лінійці XADO - Antifreeze Red 13 та Antifreeze Red 12++.
Далі розберемо методи тестування рідин, що розроблені організацією ASTM з посиланням на діючі стандарти, які регулюють якісні показники, щодо охолоджувальних рідин для двигунів легкового та вантажного транспорту.
Для довідки: ASTM (American Society for Testing of Materials) - Американське суспільство фахівців з випробувань та матеріалів (www.astm.org), найбільш важлива у світі організація зі встановлення стандартів та технічних умов, наразі діють стандарти для легкових автомобілів ASTM D-3306, для вантажних ASTM D-6210 (нові) та ASTM D-4985 (старі).
Основні технічні критерії до концентратів антифризів наводимо в таблиці нижче.
Детальніше про такий показник як піноутворення. Навіщо він нам потрібен, якщо при експлуатації автомобіля охолоджувальна рідина не піниться завдяки герметичності системи охолодження та конструкції кришки розширювального бачка, який створює підвищений тиск?
Згідно правил ASTM, піноутворення вимірюється для того, щоб одразу виключати рідини, де цей показник вище необхідної норми, і не допускати їх до наступних тестувань. Тобто, якщо піна утворюється в кількості більше за 50 мл та не падає до 0 за хвилину - все, такі рідини одразу набувають статус «бракованих». Адже так, ніякої піни утворюватися не повинно, тим паче в робочій рідині. Але нагадаємо, що при експлуатації автомобіля, згодом, компоненти, що пригнічують піноутворення (піногасники) деградують, і антифриз втрачає антипінні властивості.
Згідно методу від Volkswagen, 50 мл 33%-відсоткового розчину концентрату антифризу з дистильованою водою струшують в спеціальній ємності - шейкері об’ємом 100 мл, протягом відведеного часу за різних температур. Кількість піни встановлюють одразу після закінчення струшування та після 1 хвилини. Кількість піни зазначається в форматі A/B, де А-кількість піни в мл одразу після закінчення струшування, В - кількість піни в мл. після 1 хвилини. Якісні антифризи забезпечують нульове значення показника B впродовж перших секунд.
З температурою кипіння все легше. Температура кипіння є верхньою межею робочого діапазону автомобільного антифризу в системі охолодження двигуна. Кипіння охолоджуючої рідини в працюючому автомобілі — дуже неприємна подія, пов'язана з можливими дефектами в двигуні. Температура кипіння робочих охолоджуючих рідин при атмосферному тиску становить для 50% розчину +110°С. Проте зазвичай у системі охолодження автомобіля створюється підвищений тиск (1,5 - 2,5 атм.), завдяки цьому температура кипіння охолоджуючої рідини підвищується до 125°С і навіть більше. До речі, збільшення температури кипіння охолоджувальної рідини знижує її кавітаційний вплив на гільзи двигуна, за рахунок чого значно збільшується ресурс роботи «навантажених» двигунів. Тож, чим вища температура кипіння, тим краще. Це стосується і легкових високотемпературних двигунів. Саме тому XADO рекомендує застосовувати антифризи RED12++ / RED13, де особливо важливий захист алюмінію від високих температур.
Наступний і фінальний блок – корозія. Існує чотири різні стандартні тести ASTM на корозію (для зручності назву скоротили):
• ASTM D1384: випробування на корозію охолоджуючих рідин в скляному посуді;
• ASTM D4340: корозія литих алюмінієвих сплавів;
• ASTM D2570: динамічний тест на корозію;
• ASTM D2809: кавітація помпи.
Ми розглянемо перші два.
ASTM D1384 glassware corrosion tests. Корозія руйнує не тільки метал, а саме для антифризів - знижує ефективність теплообміну. «Корозія у склі» - так називають метод визначення корозії, який можна знайти в описі на продукт чи не в кожного виробника охолоджуючих рідин. Тестування досить просто виконується, тому цей метод включений практично у всі міжнародні стандарти та автомобільні специфікації.
Метод створений для оцінки корозійного впливу охолоджуючої рідини на різні типи металів, що застосовуються в системі охолодження ДВЗ – латунь, мідь, алюміній, чавун, сталь, а також припій.
Традиційне випробування на «корозію в скляному посуді», за ASTM D1384, оцінює вплив агресивної води на шість металів за таких умов:
• 88 °C протягом 336 годин (два тижня);
• Потік повітря 100 мл на хвилину;
• Об'єм 750 мл на тест;
• Соляний розчин - сульфату натрію, хлориду натрію, гідрокарбонату натрію (корозійна вода).
Суть проведення тестування: пластини з металів занурюємо в охолоджувальну рідину, яка попередньо нагріта до 88 °C. Пластини з'єднані за допомогою електропровідних та ізолюючих прокладок, щоб було як в автомобілі. Тривалість тесту становить 336 годин, при цьому рідина постійно перемішується потоком повітря. Після зазначеного часу пластини витягують з рідини, спеціальним чином зачищають водою та хімією. Висновок про корозійну дію робиться на основі зміни маси пластини за весь період тестування. Наприклад, максимальна зміна ваги, згідно норм ASTM , становить 10 мг, а сама пластина розміром 50х25 мм.
Згідно до TL-774J та TL774G, втрата маси розраховується в г/кв.м та при хімічному очищенні повинна становити не більше 3 г/кв.м для міді, латуні, сталі, чавуну та припою, а для алюмінію не більше 2 г/кв.м. Антифризи XADO G12++ та G13 мають показники не більше 0,7 г/кв.м для більшості металів, та не більше 0,2 г/кв.м для алюмінію.
До речі, норми німецького виробника допускають зміни кольору пластини, якщо вона не спричинена продуктами корозії. А для того, щоб пройти тестування антифризу для AUDI, знадобляться дещо не стандартні алюмінієві пластини. Річ у тому, що кожен виробник може застосовувати в тестуванні свої пластини, з того складу металу, який він використовує при виробництві того чи іншого двигуна.
Наступне тестування, згідно ASTM D4340, має назву «Стандартний метод випробувань на корозію литих алюмінієвих сплавів в автомобільних охолоджуючих рідинах, в умовах теплопередачі».
Цей метод тестування схвалений майже всіма виробниками автомобілів та внесений як обов’язковий до ASTM D3306 – регламент, який контролює якісні критерії антифризів для застосування в легковому транспорті.
Суть методу полягає у вимірі корозійної дії охолоджуючої рідини на поверхню нагрітого металу. Тестування імітує нагрітий двигун, від якого охолоджуюча рідина відводить тепло. Для проведення тесту вибрано звісно ж алюміній — бо він є найбільш проблемним у корозійному відношенні.
Прилад складається з герметичного скляного циліндра, заповненого випробувальною рідиною. В основі циліндра поміщений зразок металу - алюмінію або його сплаву. Метал підігрівається знизу та нагріває рідину. Випробування триває 168 годин (1 тиждень). В циліндрі підтримується постійна температура 135°С і тиск 2,8 атм. Для випробування концентрат антифризу розбавляють у необхідному співвідношенні з спеціальною «корозійною» водою. Таким чином тестування роблять досить «жорстким». Тест проводять паралельно на двох установках або послідовно двічі на одній, щоб результати були максимально точні. Потім значення усереднюють.
Після закінчення випробування зразок металу зачищається і вимірюється зміна його ваги. По втраті ваги зразка можна зробити висновок про швидкість корозії алюмінію. Стандарт ASTM D3306 та BS6580 встановлює норматив на втрату ваги не більше 1,0 мг/кв.см/тиждень.
Антифризи XADO з легкістю проходять всі види тестувань на корозію з мінімальною втратою металів по вазі.
Наостанок - додамо для читачів трішки корисної інформації, а саме:
• Не використовуйте чистий концентрат антифризу. Завжди розмішуйте з водою, або беріть вже готову до експлуатації рідину. Бо концентрат антифризу – це, власне, чистий етиленгліколь, і він має температуру застигання -14 °C.
• Вибір антифризу - це такий же важливий вибір, як вибір моторної оливи або запчастин, не треба нехтувати якістю охолоджувальної рідини.
• Колір антифризу – це не завжди показник його якості та відношення до якогось класу - G12+ або G13, бо антифризу можна надати спеціальнім пігментом будь-яке забарвлення.
• Вода, як складова частина антифризу, теж повинна відповідати своїм нормам якості. Зараз практично всі виробники зазначають, що з їх антифризами можна застосовувати просто міську воду з крану. Але ж її якість прогнозувати дуже складно, і в різних джерелах (нівіть в кранах в одному місті) може бути зовсім різна по якості вода. Вода для приготування розчинів антифризів повинна мати хлоридів менше 40 ppm; сульфатів, кальцію та магнію - менше 100 ppm; а pH - в межах 5,5 до 9. Це знову ж норми ASTM. Тож, для того, щоб уникнути неприємних ситуацій, використовуйте дистильовану.
В підсумку
Антифризи – це дуже технологічні системи, і кожен автомобіль потребує охолоджувальної рідини певної якості. Теплові навантаження на сучасні двигуни дуже високі, і для того, щоб якісно охолодити двигун, не допустити утворення гелів та осадів у системі охолодження, необхідно застосовувати нові типи охолоджуючих рідин. Нові пакети присадок та базові рідини дозволяють краще захистити алюмінієві деталі агрегатів від корозії, а також підвищити температуру кипіння. Фахівці XADO рекомендують використовувати найпрогресивніші антифризи, такі як Antifreeze Red 12++ та Red 13, тим більше, що всі антифризи XADO відповідають усім новим та найжорсткішим світовим стандартам, що описані у цій статті.
Станіслав Москаленко,
технічний директор компанії ХADO
Купити антифриз XADO - тут...>
.
