Антифриз (тосол)

Как известно, в большинстве современных автомобилей применяются двигатели внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением: избыток тепла отбирается жидкостью от стенок и головки блока цилиндров, а затем через радиатор, обдуваемый воздухом, отдается в атмосферу. До 50-х годов в качестве охлаждающих жидкостей двигателей использовалась в основном только вода. Стоит заметить, что для грузовиков и автобусов, эксплуатирующихся в нашей стране, это «средство» по-прежнему является наиболее популярным. Вода доступна, пожаробезопасна, безвредна для человека и окружающей среды; ее удельная
Теплоемкость
вполне
соответствует
требованиям
автомобиле
строения.

Плохо лишь то, что при ее использовании в системе охлаждения двигателя образуются накипь и шламы – илистые отложения, скапливающиеся в нижнем бачке радиатора и в застойных зонах рубашки охлаждения двигателя. Чем жестче вода, то есть чем больше в ней растворено солей – бикарбонатов, сульфатов и хлоридов кальция и магния, тем больше отложений образуется в системе охлаждения. Жесткую воду смягчают кипячением, добавлением химических веществ, пропускают через катионовые фильтры... Неплохие результаты дает введение в воду антинакипинов, в качестве которых применяются гексаметафосфат натрия (NaPO3)6, хромпик K2Cr2O7, тринатрийфосфат Na3PO4.12H2O и другие.
Но даже самая мягкая вода при температуре ниже 0оС превращается в абсолютно твердый лед, при этом увеличиваясь в объеме и разрывая свою металлическую рубашку – блок двигателя, радиатор. Поэтому при наступлении холодов для систем охлаждения требуются специальные низкозамерзающие жидкости-антифризы. Это могут быть смеси воды со спиртами, с глицерином, углеводородные смеси и ряд других веществ, которые мы не описываем, так как они в автомобильной технике не применяются.

Этиленгликоль
Наибольшее распространение получили водные растворы э, двухатомного спирта CH2OH-CH2OH, который представляет собой прозрачную бесцветную вязкую жидкость без запаха. Кипит этиленгликоль при температуре 197оС, а застывает при минус 11,5оС. Однако смеси этиленгликоля с водой застывают при более низких температурах. Меняя соотношение воды и этилен-гликоля, можно получить смеси
с температурой застывания от -1 до -70оС. Поскольку вода и этиленгликоль имеют разную плотность, которая при их смешивании изменяется аддитивно (нелинейно), предсказывать температуру застывания антифриза оказалось возможным по измеренной плотности полученной смеси.

Антифриз высокого качества:
Обеспечивает максимальный диапазон рабочих температур от -65°C до +135°C
Содержит смазывающие и антипенные добавки, продлевающие срок службы подшипника помпы водяного насоса
Предохраняет сальник помпы и резиновые детали системы охлаждения от высыхания, растрескивания и течей
Имеет в составе мощные ингибиторы коррозии для пассивации и защиты металлических частей системы охлаждения
Рекомендован для всех типов двигателей с чугунным или алюминиевым блоком цилиндров
Обладает высокой теплопроводностью, позволяет избежать возникновения "горячих" участков в системе охлаждения и образования накипи
Безопасен для пластика, резиновых деталей, лакокрасочных покрытий

Виды антифризов:
Гликолевые. Подавляющее большинство автомобильных антифризов, выпускающихся в нашей стране, созданы на основе этиленгликоля. Исключительно важным свойством этиленгликоля является его способность понижать температуру замерзания водных растворов. При определенном соотношении системы вода - этиленгликоль можно получить жидкость с необходимой температурой замерзания

Солевые:
На основе органических кислот. Почему море не замерзает? Да потому, что оно соленое! Если добавить в воду около 23% обычной поваренной соли (NaCl), то этот раствор не замерзнет при температуре до минус 21°С, около 30% СaCl2 в воде не замерзнет до минус 55°С, а приблизительно 20% MgCl2 - до минус 33°С. Казалось бы, "дешево и сердито", но существует акая вещь как коррозия - радиатор для использовании солевых растворов нужно делать золотым! А при постепенном выкипании воды вся соль остается на стенках. И кто теперь помнит о солевых антифризах?

Спиртовые:
Все спирты имеют низкую температуру замерзания, но не обладают свойством этиленгликоля понижать температуру водных растворов. 100% спирт имеет более низкую температуру, чем разбавленный. Спирты - горючие жидкости. И использовать их в системе охлаждения двигателя опасно.

Глицериновые:
Жидкость с низкой температурой замерзания можно получить на основе глицерина - трехатомного спирта. Соотношение воды и глицерина 35:65 отвечает наиболее - минус 40. Но неприжились глицериновые жидкости - высокая вязкость при отрицательных температурах, да и расход у глицерина больше, чем у гликолевых

Сам по себе в чистом виде этиленгликоль замерзает уже при 12 градусах мороза. Но прибавьте к этиленгликолю всего два процента воды, и эта смесь, которую-то и раствором язык не поворачивается назвать ввиду ничтожного количества воды, начнет кристаллизоваться уже при минус 20 градусах. Еще прибавляем воду, и температура застывания смеси опять понижается. И так будет продолжаться, пока содержание воды в растворе не достигнет 65-70%. Теперь температура, при которой замерзнет "вода плюс этиленгликоль", будет достигать минус 70ºС. Причем сам раствор при замерзании превращается в кашеобразную массу, нисколько не увеличивает свой объем, как это случается со льдом, и, следовательно, не "размораживает" двигатель и радиатор. Но дальнейшее увеличение концентрации воды в антифризе чревато серьезными последствиями, поскольку начинается обратный процесс - температура замерзания растет. Когда вода занимает уже 3/4 объема раствора, антифриз застынет всего лишь при 10 градусах мороза.

Смесь этиленгликоля с водой отличает высокая коррозийная активность к цветным металлам и склонность к вспениванию. Поэтому в раствор вводят в небольших количествах специальные присадки, призванные подавлять отрицательные свойства антифриза. Охлаждающую жидкость с набором присадок и содержанием этиленгликоля 40% знает каждый автолюбитель. Это "Тосол А40«
. "ТОСОЛ" - всего лишь аббревиатура. Т.О.С. - Технологии Органического Синтеза. Это первые буквы названия отдела в Государственном научно-исследовательском институте органической химии и технологии (ГосНИИОХТ), который в 1971 году разработал охлаждающую жидкость для автомобилей ВАЗ взамен итальянского “ПАРАФЛЮ”. ОЛ - окончание, характерное для спиртов (этанол, бутинол, метанол).

А что такое антифриз, также встречающийся в продаже, и чем он отличается от ТОСОЛа?
Да ничем особенным, если, разумеется, и антифриз этот - не поддельный. Antifreeze в буквальном переводе с английского означает "против замерзания" и, в принципе, представляет собой такой же раствор моноэтиленгликоля с деминерализованной водой плюс всевозможными присадками, предотвращающими вспенивание и коррозию, что и настоящий "Тосол".
Основные отличия ТОСОЛа и антифриза - в добавках. И если в российском ТОСОЛе их около 10, то в лучших зарубежных образцах - около 40. Да и количество контролируемых параметров в зарубежном антифризе около 30, в отличие от 10 в российских.

В традиционных охлаждающих жидкостях, к числу которых относится и Тосол, защиту металлов от коррозии обеспечивают силикаты, бораты, нитриты и др. Существуют рецептуры, где эту функцию выполняют фосфаты, амины и некоторые органические соединения.

Группы антифризов
Общепринятых классификаций (спецификаций) как, например, в области моторных масел (API, ACEA) не существует. Требования, достаточно сильно расходящиеся по некоторым пунктам, и официальные представления моторостроителей нельзя перекрыть одним (для всех типов двигателей) качеством. Охлаждающие жидкости можно подразделить на три типовые группы:
- Basic (основные);
- Средства, не содержащие нитритов - кроме того в них могут отсутствовать амины и/или фосфаты;
- Средства, не содержащие силикатов - кроме того в них могут отсутствовать амины и/или фосфаты, и/или нитриты;

Общие технические условия
В России ГОСТ 28084-89 “Жидкости охлаждающие низкозамерзающие. нормирует основные показатели ОЖ на основе этиленгликоля (концентрата, ОЖ-40, ОЖ-65): внешний вид, плотность, температуру начала кристаллизации, коррозионное воздействие на металлы, вспениваемость, набухание резины и т.д. Но он не оговаривает состав и концентрацию присадок, а также смешиваемость жидкостей. Это, а также цвет ОЖ (синий, зеленый, желтый и т.п.) выбирает изготовитель.

Плотность (d420) и температура замерзания (Т3)
смесей технического этиленгликоля и воды
Концентрация этиленгликоля, % d420, г/см3 Т3, °С
36,4 1,0506 -20
45,6 1,0627 -30
52,6 1,0713 -40
58,0 1,0780 -50
63,1 1,0833 -60
66,3 1,0866 -68

Антифриз надо менять, если:
Срок действия применяемого больше рекомендуемого (обычно 1-3 года) - присадки и добавки потеряли свои функции
Вы доливали в бачек обычную не дистиллированную воду в течение длительного времени - увеличение накипи и нейтрализация присадок
Вы купили автомобиль с других рук - уверены ли в том, что залито в систему
Вы использовали для системы охлаждения не антифриз - спасайте автомобиль!!!