Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Обзор нормативно-технической документации на охлаждающие жидкости. Монография
.pdf
1
2
3 4 5 6 7
8 9 10
Коррозия на поверхности передачи тепла, раствор
20 об. %, мг/см2, не более
- - - - ± 0,30
1,0 - -
-
Примечания:
(1) Показатель определяется при разбавлении концентрата дистиллированной водой.
(2) Показатель определяется при разбавлении концентрата солевым раствором по ГОСТ 28084 в объемном
соотношении 1:1.
(3) Показатель определяется при разбавлении концентрата раствором хлористого цинка по ГОСТ 28084 в
объемном соотношении 1:1.
(4) Показатель определяется при разбавлении концентрата синтезированной жесткой водой по ТТМ 1.97.1172 в
объемном соотношении 1:1.
(5) Показатель определяется при разбавлении концентрата на 33% синтетической водой.
(6) Показатель определяется при разбавлении концентрата на 15% синтетической водой по SPEC № 9.55523.
(7) Показатель определяется при разбавлении концентрата на 20 % об. синтезированной водой по ASTM D 1384.
(8) Показатель определяется при разбавлении концентрата на 20 % об. синтезированной водой по MS 591.
(9) Для концентратов охлаждающих жидкостей двигателя стандартный раствор должен готовиться в соответствии
с инструкциями, представленными в отдельных отмеченных методах испытаний ASTM.
Окончание табл. 1.11
* Не должно быть следов выкрашивания и шероховатости поверхности, различимых невооруженным взгляде/ и
других заметных изменений.
** Отсутствие заметных изменений.
61
ГОСТ 28084
ТЗ Лукойл
ASTM
D 3306
ASTM
D 4985
ASTM
D 6210
ОЖ-65
ОЖ-40
антифриз
антифриз
65
антифриз
Экстра G-
11
антифриз
УЛЬТРА
G-12
тип III
тип III-
FF
1
2 3 4 5 7 8 9
10
11
Степень разбавления:
концентрат, % об.
65
56
рекомендации поставщика
40-70
40-60
40-60
вода, % об.
35
44
до 100
до 100
до 100
1. Фракционные данные:
температура начала перегонки, 0С, не ниже
100
100
100
100
100
100 - -
-
массовая доля жидкости,
перегоняемой до достижения
150 0С, %, не более
40
50
50
40
50
50 - -
-
температура кипения, 0С, не
менее - -
108
108
108
108
108
108
108
2. Температура начала кристаллизации, 0С, не более
минус
65
минус
40
минус
40
минус
65
минус
40
минус
40
минус
36,4
минус
36,4
минус
36,4
Таблица 1.12
Сравнительная характеристика физико-химических и эксплуатационных свойств
охлаждающих жидкостей
62
1
2 3 4 5 7 8 9
10
11
3. Плотность, г/см3
1,085-
1,110
(при
20 0С)
1,065-
1,085
(при
20 0С)
1,075-
1,110
(при
0 0С)
1,075-
1,110
(при
20 0С)
1,075-
1,085
(при
20 0С)
1,075-
1,085
(при
20 0С)
не менее
1,065
(при
15,50С)
не менее
1,065
(при
15,50С)
не менее
1,065
(при
15,50С)
4. Водородный показатель
(рН)
7,5-11,0
7,5-11,0
7,5-9,0
7,5-9,0
7,5-8,5
7,5-9,0
7,5-11,0
7,5-11,0
7,5-11,0
5. Испытание на коррозию в
стекле, не более
Медь
г/м2*сут.
г/м2*сут. (мг)
мг
(1)
мг
(1)
мг
(1)
0,1
0,1
0,05
(2,0)
0,05
(2,0)
0,05
(2,0)
0,05
(2,0)
10
10
10
Припой
0,2
0,2
0,05
(2,0)
0,05
(2,0)
0,05
(2,0)
0,05
(2,0)
30
30
30
Латунь
0,1
0,1
0,05
(2,0)
0,05
(2,0)
0,05
(2,0)
0,05
(2,0)
10
10
10
Сталь
0,1
0,1
0,05
(2,0)
0,05
(2,0)
0,05
(2,0)
0,05
(2,0)
10
10
10
Чугун
0,1
0,1
0,05
(2,0)
0,05
(2,0)
0,05
(2,0)
0,05
(2,0)
10
10
10
Алюминий
0,1
0,1
0,05
(2,0)
0,05
(2,0)
0,05
(2,0)
0,05
(2,0)
30
30
30
6. Вспенивание:
(2) (3) (2)
объем пены, см3, не более
30
30
30
30
25
25
150
150
150
устойчивость пены/время
исчезновения, с, не более
3 3 3 3 3 3 5 5 5
Продолжение табл. 1.12
63
1
2 3 4 5 7 8 9
10
11
7. Щелочность, см3, не менее
10
10
10
10 - -
фактическое
значе-
ние
фактическое
значе-
ние
фактическое
значе-
ние
8. Совместимость с полимерными материалами: набухание
резин, %, не более
5 5 - - ± 5
± 5 - -
-
9. Содержание золы, % масс.,
не более
- - - - - 2,5
2,5
2,5
10. Внешний вид
Прозрачная
однородная
окрашенная
жидкость без
механических
примесей
Прозрачная одно-
родная жидкость
от розового до
красного цвета
без механических
примесей
*
** - -
-
11. Воздействие на отделочное
покрытие автомобиля (прозрачный слой термореактивного уретана или акриловое уретановое отделочное покрытие)
- - - - - - Отсут-
ствие
воздей-
ствия
Отсут-
ствие
воздей-
ствия
Отсут-
ствие
воздей-
ствия
12. Требования к качеству воды, применяемой для приготовления ОЖ
Хлориды, мг/г (ppm), не более
- - - - - - 25 (1,5)
25 (1,5)
40 (2,4)
Продолжение табл. 1.12
64
1
2 3 4 5 7 8 9
10
11
Сульфаты, мг/г (ppm), не более
- - - - - - 50 (3,0)
50 (3,0)
100 (5,9)
Жесткость, по CaCO3, мг/г
(ppm), не более
- - - - - - 20 (1,2)
20 (1,2)
-
pH - - - - - -
5,5-8,5
5,5-8,5
5,5-9,0
Железо, мг/г (ppm), не более
- - - - - - 1,0 (0,06)
1,0 (0,06)
-
Всего тв. веществ, мг/г (ppm)
- - - - - - -
-
340 (20)
Общая жесткость, мг/г (ppm)
до 6,0
моль/м3 - - - - - - 170 (10)
Окончание табл. 1.12
Примечания:
* Прозрачная однородная жидкость зеленого цвета без механических примесей.
** Прозрачная однородная жидкость красного цвета без механических примесей.
(1) Для предварительно разбавленных охлаждающих жидкостей следует приготовлять стандартный раствор, смешивая 67 объемного % предварительно разбавленного продукта с 33 объемного % ASTM Type IV воды лабораторного назначения. Добавить 99 мг сульфата натрия, 110 мг хлорида натрия, и 92 мг бикарбоната натрия на литр
стандартного раствора.
(2) Для предварительно разбавленных охлаждающих жидкостей следует приготовлять стандартный раствор, смешивая 67 объ. % предварительно разбавленного продукта с 33 объ. % ASTM Type II воды лабораторного назначения.
(3) Для предварительно разбавленных охлаждающих жидкостей следует приготовлять стандартный раствор, смешивая 67 объ. % предварительно разбавленного продукта с 33 объ. % ASTM Type IV воды лабораторного назначения. Добавить 165 мг хлорида натрия на литр стандартного раствора.
65
Кроме того, для стран с умеренным климатом стандартами ТТМ 327.2 и MS 591 предусматривается испытание раствора с
30 %-ным содержанием (по объему) концентрата с количественной
нормой – не выше (–14,5 оС).
Для готовых к применению охлаждающих жидкостей в зависимости от степени разбавления водой и страновой принадлежности
стандарта предусмотрены следующие нормы:
- российские стандарты:
• Разбавление в соотношении (по объему) 56 % концентра-
та и 44 % воды – температура начала кристаллизации не выше минус
40 оС (марка ОЖ-40);
• разбавление в соотношении (по объему) 65 % концентра-
та и 35 % воды – температура начала кристаллизации не выше минус
65 оС (марка ОЖ–65);
• разбавление в соотношении (по объему) 50 % концентра-
та и 50 % воды – температура начала кристаллизации не выше минус
35 оС.
- зарубежные стандарты:
• разбавление в соотношении (по объему) 50 % концентрата
и 50 % воды – температура замерзания не выше минус (36,4-37) оС.
В настоящем разделе отметим ключевые моменты, касающиеся замерзания водно-гликолевых антифризов:
1) В отличие от воды, водно-этиленгликолевый раствор замер-
зает в несколько этапов.
Вода замерзает «мгновенно» (не по времени, а по температуре), то есть при 0°С это еще жидкость, а при минус 1°С – уже лед. Антифриз замерзает постепенно: в процессе охлаждения при некоторой
отрицательной температуре в жидкости начинают образовываться
кристаллы; затем, при дальнейшем охлаждении жидкости, кристаллов
в ней становится все больше (это состояние называется шуга, поанглийски – slush ice, что-то наподобие манной каши), и, наконец, при
некоторой более низкой конечной температуре эта самая шуга затвердевает. Начальная температура образования первого кристалла называется температурой начала кристаллизации (англ. – freezing point).
Конечная температура перехода из жидкого в твердое состояние
называется температурой потери текучести, или температурой застывания (англ. – pour point). Для антифризов ОЖ–40, которыми обычно
пользуются автомобилисты, разница между freezing point и pour point
66
Российские стандарты
Зарубежные стандарты
г/см3, при 20 оС
г/см3, при 15,5 оС
концентрат
ОЖ-40
(56:44)
ОЖ-65
(65:35)
концен-
трат
ОЖ
(50:50)
1,110-1,145
1,110-1,150
1,065-1,085
1,075-1,085
1,085-1,110
1,075-1,110
1,110-1,145
1,130-1,150
не менее
1,065
составляет около 10°С. То есть антифриз, который начинает кристаллизоваться при минус 40°С, затвердеет лишь при минус 50°С. В промежутке между минус 40°С и минус 50°С он будет находиться в состоянии густой «манной каши», но более или менее подвижной.
2) В отличие от воды, которая при замерзании расширяется в
объеме на 8 % и «рвет» трубы, водно–гликолевые охлаждающие жидкости при замерзании не размораживают двигатель. При переходе из
жидкости в твердую фазу расширение такого раствора составляет менее 1 % (это относится к антифризам с содержанием концентрата антифриза «ОЖ-К» не менее 30%). Таким образом, при наступлении
сильных холодов замерзший в автомобиле антифриз не приводит к
каким-либо серьезным последствиям - трещинам или протечкам, т.к.
превращается в густую «манную кашу» без существенного изменения
своего объема, которая «возвращает» свою подвижность (текучесть)
при ослаблении холодов или при запуске двигателя.
4. Нормируется показатель «Плотность» в зависимости от степени разбавления водой. Количественная характеристика данного показателя позволяет судить о соотношении в концентрате охлаждающей жидкостей его основных составляющих – этиленгликоля и воды.
Применяется при отпуске, приеме и учете охлаждающей жидкости в
массовых единицах.
В зависимости от степени разбавления водой и страновой при-
надлежности стандарта предусмотрены следующие нормы по плотности охлаждающих жидкостей (табл. 1.13).
Таблица 1.13
Нормы по плотности охлаждающих жидкостей
5. Нормируется показатель «Водородный показатель рН» в
пределах 7,5 -11,0. В некоторых стандартах возможно варьирование
верхней и нижней границ, например, 7,5-10,5, или 7,0-9,0, или 7,5-9,5.
Показатель косвенно характеризует содержание щелочных функцио-
67
нальных (антикоррозионных) присадок в составе охлаждающей жидкости, т. к. сам водно-гликолевый раствор имеет высокий рН, является
химически агрессивной средой и вызывает коррозию стальных, чугунных, алюминиевых, медных и латунных деталей системы охлаждения, а также припоев, используемых для пайки ее узлов.
Концентраты охлаждающих жидкостей испытывают, предва-
рительно разбавив дистиллированной водой в объемном соотношении
1:1; охлаждающие жидкости испытывают без разбавления.
6. Нормируется показатель «Коррозионное воздействие на металлы», который оценивается по изменению массы металлического
образца или по скорости коррозионного воздействия.
Метод заключается в выдержке образцов металлов, обычно представленных в охлаждающих системах двигателя, в установленном наборе и определенных размеров в аэрированном растворе испытуемой
охлаждающей жидкости в течение заданного времени при определенной температуре.
Стандартным набором для испытания являются образцы стали,
чугуна, алюминия, меди, припоя и латуни. Однако марочный ассортимент данных образцов в различных стандартах является неодинаковым в зависимости от вида автомобильной техники, для которых
предназначена данная охлаждающая жидкость (отраслевые стандарты,
т.е. стандарты какого-либо конкретного автопроизводителя, с указанием конкретно применяемых марок металлов) или от страновой принадлежности стандарта, в котором к использованию рекомендуются
наиболее применяемые образцы металлов.
Для испытания концентрат охлаждающей жидкости разбавляют синтезированной жесткой водой в определенном соотношении;
российские охлаждающие жидкости ОЖ-40 и ОЖ-65 испытываются
без разбавления; зарубежные, готовые к применению охлаждающие
жидкости, дополнительно разбавляются синтезированной жесткой
водой в объемном соотношении 67 и 33 соответственно. Степень разбавления концентрата для испытания, состав жесткой воды, а также
оценка коррозионного воздействия (по потере массы или по скорости
воздействия) нормируется в каждом конкретном стандарте.
7. Нормируется показатель «Вспенивание», который оценива-
ется по объему пены, образовавшейся после продувания через
68
определенный объем охлаждающей жидкости воздуха с установленным объемным расходом в течение заданного времени, а также по отрезку времени, в течение которого пена сохраняется.
Данный показатель характеризует возможность возникновения
трудностей в виде пенных «шапок» при заправке охлаждающей жидкости в условиях заводского конвейера или при заливке охлаждающей
жидкости в канистры автоматизированным скоростным способом на
предприятии – производителе. Кроме того, показатель характеризует
(хотя и очень приближенно) возможность образования в жидкости
полостей (кавитационных пузырьков или каверн), заполненных паром,
при возникновении экстренных (отличных от нормальных) условий
работы системы охлаждения двигателя, что приводит к резкому снижению коэффициента теплопередачи, приводящего к перегреву двигателя, а также к появлению кавитационной эрозии, разрушающей
крыльчатку помпы.
8. Все стандарты, приведенные в настоящем разделе для срав-
нительной характеристики, регламентируют требования к охлаждающим жидкостям на основе моноэтиленгликоля (МЭГ). Стандарты
ASTM D 3306 и ASTM D 6210, кроме того, регламентируют требования к охлаждающим жидкостям на основе пропиленгликоля.
Содержание МЭГ нормируют только стандарты ТТМ 327.2 и
WSS M97B44-D на уровне не менее 85 % масс. Остальные стандарты
содержание МЭГ не нормируют, т.к. определение данного показателя
при помощи газожидкостной хроматографии является емким и сложным процессом в плане аппаратурного оформления. Для этого применяют набор показателей, косвенно характеризующих состав охлаждающей жидкости, в частности соотношение «МЭГ– вода». Это – температура кипения, температура начала кристаллизации и плотность.
Кроме того, отраслевые стандарты существенно ограничивают
или запрещают применение ингибиторов неорганического типа: амины, силикаты, бораты, нитриты, фосфаты. Это свидетельствует о том,
что они нормируют требования к антифризам только «карбоксилатного» (технология органических присадок) или «гибридного» (технология органических присадок с допустимым содержанием некоторых
неорганических присадок) типов.
Стандарты ГОСТ 28084 и ASTM D 3306, ASTM D 4985,
69
ASTM D 6210 являются общенациональными стандартами на территории Российской Федерации и Соединенных штатов Америки
соответственно, и являются единым нормативным документом для
всех типов охлаждающих жидкостей, что отражается в отсутствии
жестких ограничений по содержанию аминов, боратов, нитритов,
фосфатов и силикатов.
1.2.2. Основные отличия между российскими
и зарубежными нормативными документами
1. Регламентируются показатели для охлаждающих жидкостей
с различным соотношением концентрата охлаждающей жидкости и
воды.
Наиболее распространенными марками в России являются
ОЖ-40 и ОЖ-65 с соответствующими температурами начала кри-
сталлизации. Для приготовления охлаждающей жидкости ОЖ–65
берут 65 % об. концентрата ОЖ-К и 35 % об. воды, для приготовления охлаждающей жидкости ОЖ-40 берут 56 % об. концентрата
ОЖ-К и 44 % об. воды.
Зарубежные нормативные документы не классифицируют
охлаждающие жидкости по температуре начала кристаллизации;
стандартным для применения является раствор концентрата охлаждающей жидкости и воды, приготовленный в объемном соотношении
1:1, что обеспечивает температуру начала кристаллизации минус
36÷37 0С.
2. Нормируется показатель «Коррозионное воздействие на ме-
таллы», который оценивается по изменению массы металлического
образца или по скорости коррозионного воздействия. В зависимости
от метода оценки применяются различные размерные единицы:
– г/м2*сут. – оценивается скорость коррозионного воздействия, т.е. потеря массы на единицу площади в сутки (ГОСТ 28084)
• мг – оценивается изменение массы металлического образца
за весь период испытания (ТТМ 1.97.1172, все ASTM)
• мг/см2 – оценивается изменение массы металлического об-
разца на единицу площади за весь период испытания (ТТМ 327.2,
SPEC 9.55523, MS 591).
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]