4.6.Охлаждающая жидкость (антифриз)

Эффективная работа  мощных двигателей, используемых на технике БЕЛАЗ, зависит не только от качественного топлива и соответствующей смазочной системы, но и от эффективной системы охлаждения.

Охлаждающая жидкость должна обеспечивать высокую теплоотводность, иметь высокую температуру кипения и низкую температуру замерзания, низкий показатель пенности и высокие антикоррозионные свойства. В связи с тем, что система охлаждения двигателя содержит детали, изготовленные из различных материалов, подбор и приготовление охлаждающей жидкости необходимо производить в строгом соответствии с инструкций по эксплуатации двигателя. Любое изменение параметра охлаждающей жидкости может привести к преждевременному выходу двигателя из строя.

Сгорание топливной смеси в двигателе происходит при температурах 2100-2300°С. При такой температуре, без принудительного охлаждения детали двигателя нагревались бы до температуры, значительно превышающей температуру воспламенения масла. Помимо сгорания масла при перегреве двигателя  увеличиваются силы трения и изнашивания деталей, уменьшаются тепловые зазоры, происходит коксование масла и отложение нагара, ухудшается наполнение цилиндров очищенным воздухом.

В то же время, чрезмерный отвод тепла влечет за собой переохлаждение двигателя, изменение вязкостных свойств масла, что ведет к повышенному износу деталей, снижению мощности и параметров экономичности двигателя. Идеальный тепловой режим двигателя находится в пределах 85-95°С, независимо от его нагрузки и температуры окружающей среды.

В зимних условиях в качестве охлаждающих жидкостей  применяются антифризы - жидкости с низкой точкой замерзания. В качестве антифризов распространены составы на основе гликолей: этиленгликоля (ЭГ) и пропиленгликоля (ПГ).

К антифризу предъявляются следующие требования:

• Высокая теплоемкость и теплопроводность.

• Низкая температура замерзания (безопасная эксплуатация автомобиля практически при любых отрицательных температурах охлаждающего воздуха).

• Высокая температура кипения (нормальная работа двигателя в летнее время).

• Высокая температура воспламенения (обеспечивается безопасность при использовании).

• Малая вязкость, особенно при низких температурах (высокая затрудняет циркуляцию и снижает теплопередачу).

• Низкий уровень вспениваемости (в противном случае снижается теплопередача, возможен перегрев двигателя и образование паровых пробок).

• Низкая коррозионная активность (этот показатель является одним из решающих при оценке качества антифриза).

• Инертность к резиновым шлангам и уплотнителям.

_{Температура замерзания}

Температура замерзания, указанная на упаковках охлаждающей жидкости-антифриза, определена как температура, при которой первый кристалл льда образуется при медленном охлаждении жидкости.

Это не температура, при которой вся система застывает, повреждая двигатель.

Температура замерзания - это самая низкая точка, при которой двигатель защищен от повреждений, вызываемых расширением замерзшей охлаждающей жидкости.

Замечательным свойством гликолевых основ является то, что при более 40%-ной концентрации охлаждающая жидкость не превращаются в лед, а образует густую массу, не вызывая повреждения блока цилиндров и радиатора.

Таблица III‑47

Концентрация жидкости %	Температура замерзания жидкости t°C  ASTM D 1177
	пропиленгликоль	этиленгликоль
0	0	0
20	-7	-9
30	-12	-15
40	-21	-24
50	-34	-37
60	-49	-52
70	-54	-61
80	-57	-49
100	-60	-21

_{Теплопроводность}

Современный двигатель при работе в полную мощность должен отводить определенное количество тепла через систему охлаждения. Следовательно, охлаждающая жидкость двигателя должна эффективно проводить  тепло из металлических частей двигателя в атмосферу через радиатор.

Исследования американских университетов свидетельствуют, что при нормальных условиях эксплуатации температуры металла, при использовании охлаждающей жидкости, основанной на ЭГ и ПГ, по существу не отличаются.

Незначительные различия были выявлены в экстремальных условиях - при высокой температуре и высоком давлении в системе. При применении ПГ температура металла была на 10°С ниже, чем при использовании ЭГ. Это связано с более низкой точкой испарения ПГ, что позволяет производить более эффективную передачу тепла  из металла в охлаждающую жидкость.

_{Защитные свойства}

Одна из важнейших функций антифриза - защита системы двигателя от коррозии, накипи, разъедания резиновых деталей. Кроме того, зарубежные автомобилестроительные фирмы предъявляют такие требования, как защита от кавитации, отсутствие нитритов, аминов и фосфатов, защита от образования солевых отложений, сохранение эластичности резиновых деталей, пониженное пенообразование.

Без эффективного пакета присадок этиленгликоль является агрессивной средой для металлов.

Правильное применение антикоррозийных присадок в смеси с водой и антифризом необходимо для защиты двигателя от проблем, возникающих в системе охлаждения. Поэтому рекомендации по применению присадок к охлаждающей жидкости и их концентрации, необходимо строго соблюдать в соответствии с инструкциями фирм – производителей дизельных двигателей.

Ниже приведена таблица сравнения воздействия воды, смеси ЭГ и качественного антифриза на различные металлы.

_{Сравнение коррозионного воздействия различных охлаждающих жидкостей на металлы}

Таблица III‑48

Металлы	Вода	ЭГ/ вода (33%)	AF/ вода (33%)
Медь (потеря массы)	49	6,5	2
Припой (потеря массы)	137	345	2
Латунь (потеря массы)	13	8	4
Сталь (потеря массы)	700	1474	2
Чугун (потеря массы)	775	2472	1

Одним из показателей низкого качества антифриза является изменение первоначальной окраски, что свидетельствует о начале процесса коррозии.

Несмотря на смягчающие жесткую воду добавки, которые содержатся в концентрированных антифризах, для разбавления последних рекомендуется использовать дистиллированную воду.

Отечественной промышленностью, на основе требований предъявляемым к охлаждающим жидкостям, производятся марки антифриза ТОСОЛ:

• "Тосол-А" - антифриз-концентрат. Буква "А" означает - "автомобильный";

• "Тосол-А40" - охлаждающая автомобильная жидкость с температурой замерзания не выше минус 40°С;

• "Тосол-А65" - охлаждающая автомобильная жидкость с температурой замерзания не выше минус 65°С;

• "Тосол-АМ" - буква "М" означает "модернизированный".

Тосол – сложная по составу жидкость, обладающая высокими эксплуатационными свойствами. Тосол растворяет накипь, что весьма важно для эксплуатации.

_{Сроки эксплуатации}

Независимо от типа применяемой охлаждающей жидкости, необходимо регулярно контролировать ее уровень ввиду возможных утечек и  испарения. Для удобства контроля за уровнем охлаждающей жидкости, в них вводится нейтральный краситель, придающий концентрату и тосолу А40 голубой оттенок, а тосолу А65 – красный. Поскольку простые антифризы и тосол имеют различные рецептуры, смешивать их не следует. При замене низкозамерзающей жидкости одной марки на другую необходимо промыть систему охлаждения. При снижении уровня охлаждающей жидкости в системе за счет испарения следует доливать воду, а в случае утечек антифриз.

Характерный показатель любой низкозамерзающей жидкости – ее плотность, измеряемая ареометром (применять один и тот же ареометр для определения плотности антифриза и электролита не следует). Плотность тосола марки А40 составляет 1,078 – 1,085 г/см³, марки А65 – 1,085 – 1,095 г/см³. При пониженной плотности охлаждающей жидкости в нее добавляют концентрат, при повышенной плотности – дистиллированную или кипяченую воду.

Замену  охлаждающей жидкости в системе следует проводить в сроки, указанные в инструкции  заводом-изготовителем.