§ 9.2. Антифризы

Высокая температура замерзания воды и ос свойство в значитель­ной степени увеличивать при этом объем создают большие эксплу­атационные неудобства, поэтому в автотрак горных ДВС применяют охлаждающие жидкости, замер­зающие при низкой температу­ре — антифризы, в качестве которых можно использовать некоторые углеводороды, вод­ные растворы солей, спиртов и др. Наибольшее применение по­лучили антифризы на основе водных растворов двухатомного спирта-этиленгликоля (СНгОН — СН2ОН). В табл. 9.2 приве­дены основные физические показатели этиленгликоля и для сравнения воды. Эти-ленгликоль в любых про­порциях смешивается с водой, но не смешивается с нефтепродуктами.

В одные растворы этиленгликоля изменяют температуру замер­зания в зависимости от содержания воды (рис. 9.2). Понижение температуры замерзания водоэтиленгликолевых растворов объясняет­ся обрааованием гидрата этиленгликоля, обладающего низкой тем­пературой замерзания. Минимальная температура замерзания раствора —73 °С при содержании 33 % воды. Дальнейшее увеличение количества воды ведет к росту температуры замер­зания.

Таблица 9.2

Показатель	Вода	Этилсн-гликоль
Молярная масса	18,01	62,07
Плотность при 20 °С, кг/м	998,2	1113
Температура замерзания, "С	0	— 12
Температура кипения при 0,1 МПа, °С	100	197,7
Теплоемкость при 20 °С, кДж/(кг • °С)	4,184	2,422
Ко:хЬфициентте1ию11ронодности,кДж/(ч • м °С)	2,179	0,955
Вязкость при 20 °С, мм /с	1,0	19 — 20
Теплота испарения, кДж/кг	2,258	0,800
Коэффициент объемного расширения (в диапазо­не от 0 до 100 °С	0,00046	0,00062

Этиленгликоль является коррозионно-агрессивным веществом, поэтому в антифризы вводят антикоррозионные присадки: I г/л декстрина (антикоррозионная защита алюминия, меди, свинцоно-оло-вянистого припоя); 2,5 — 3,5 г/л динатрийфосфата (антикор-

розионная защита стали, чугуна, латуни, меди). Ассортимент и основные свойства товарных антифризов приведены в табл. 9.3. В антифризы марок 40 и 65 в раде случаев для антикоррозионной защиты цинка и хрома вводят молибденовокислый натрий. Марку антифризов, содержащих эту добавку, дополняют буквой М. Например, 40М и 65М. Для предотвращения вспенивания при попа­дании нефтепродуктов в некоторые сорта антифризов вводят антипенные присадки.

Таблица 9.3

Марка	Температура за­мерзания, не вы-	Платность при 20 С, кг/дм"	Цвет	Содер­жание этилен-гликоля, %	Присадки
40	—40	1,0675 — 1,0725	—	53	Компоаиция антикор­розионных присадок
65	—65	1,085 — 1,090	—	66
«Тосол-40»	—40	1,078 — 1,085	Голубой	53,7	Композиция антикор­розионных и противо-пенных присадок
«Тосол-65»	—65	1,085 — 1,095	Красный	62,4	Тоже

С 1990 г. действует ГОСТ 28084 — 89 на жидкости охлажда­ющие, низкозамерзающие, предназначенные для охлаждения двига­телей внутреннего сгорания, а также в качестве рабочих жидкостей в других теплообменных аппаратах, работающих при низких и уме­ренных температурах. Требования к охлаждающим жидкостям, пре­дусмотренные этим ГОСТом, даны в приложении V.

Этиленгликолевые антифризы имеют следующие характерные особенности:

1. Вследствие большого коэффициента объемного расширения при нагреве до рабочей температуры объем жидкости увеличивается на 6-8%.

2. При равных температурах теплоемкость, теплопроводность и плотность антифризов примерно на 15 % ниже этих показателей для воды. Соответственно температурный режим двигателя, охлаждаемо­го антифризом, выше, чем при охлаждении водой (например, тем­пература поршня возрастет на 10— 15 °С), что, в частности, может привести к некоторому снижению мощности, экономичности и дето­национных характеристик двигателя при повышенных температурах воздуха.

3. Вследствие более высокой температуры кипения и низкого давления упругих паров этиленгликоля в сравнении с водой при

эксплуатации двигателя выкипает вода. Поэтому при уменьшении в системе охлаждения количества жидкости вследствие ее испарения

следует добавлять воду.

4. Антифризы в сравнении с водой обладают высокой подвижно­стью и проницаемостью, что обусловливает повышенные требования к герметичности системы охлаждения.

5. При замерзании антифризы образуют рыхлую массу, объем которой увеличивается незначительно (например, при содержании в антифризе 60 % воды относительное увеличение объема жидкости равно лишь 0,25 %). Это исключает механические повреждения системы охлаждения при температурах окружающей среды ниже температуры замерзания антифризов.

6. Антифризы разрушающе действуют на детали, изготовленные

из некоторых сортов резины.

Производятся также антифризы марок «Тосол-А» и 40К, пред­ставляющие собой концентрированный этиленгликоль с соответству­ющей композицией присадок. Их используют после разведения дистиллированной водой (при разведении в соотношении 1 : 1 тем­пература кристаллизации раствора равна —35 °С).

В антифризах марок 40 и 65 допускается помутнение раствора и появление осадка из-за частичного выпадения из растворадекстрина.

Эксплуатационные свойства антифризов контролируют по их плотности. Содержание этилен гликоля и температуру замерзания жидкости определяют в зависимости от ее плотности (рис. 9.2) с помощью гигрометра.

Перед заливкой антифризов в систему охлаждения необходимо удалить из нее накипь, так как она вступает в реакцию с антикор­розионной присадкой динатрийфосфатом и уменьшает содержание этого вещества в антифризе.

С течением времени присадки, вводимые в антифризы, подвер­гаются распаду, вследствие чего качество антифриза ухудшается. Поэтому срок его использования ограничивается двумя годами, а при интенсивной эксплуатации автомобиля — 60 тыс. км пробега. Срок эксплуатации антифриза (по времени и по пробегу автомобиля) может быть увеличен вдвое с помощью выпускаемого отечественной промышленностью средства ОТЭРА, добавление которого в радиатор автомобиля восстанавливает свойства антифриза.

Этиленгликоль и его растворы обладают сильным токсическим действием — при попадании в желудочно-кишечный тракт вызывают тяжелое отравление с поражением центральной нервной системы и органов кровообращения.