Об охлаждающих жидкостях
Всем известно, что помимо масла двигателю автомобиля нужна охлаждающая жидкость. В прошлом вы могли положиться на цвет при выборе правильной охлаждающей жидкости; однако это дело прошлого. Что на самом деле делает охлаждающая жидкость, чем отличаются технологии и какими свойствами они обладают? Почему больше нельзя сделать выбор исходя из цвета? В данной статье мы углубимся в мир автомобильных охлаждающих жидкостей и ответим на данные вопросы.
Функция
Начнем с его основной функции: охлаждающая жидкость, как следует из названия, должна иметь охлаждающий эффект. В идеале, вся энергия получившаяся при сжигания топлива должна переходить в движущую силу. Однако на практике большая часть энергии топлива превращается в тепло. Даже электромобили и гибриды с большим аккумуляторным блоком выделяют много тепла при движении или зарядке (разрядке). Эти системы перестают функционировать при перегреве, поэтому для этих целей конструируется система охлаждения.
Помимо отвода тепла, охлаждающие жидкости выполняют и другие функции, такие как:
• Обеспечение защиты от замерзания;
• Повышение температуры кипения выше рабочей температуры системы;
• Защита металлов в системе охлаждения от коррозии;
• Ингибирование пенообразования.
Основные принципы
Основная функция охлаждающей жидкости, как упоминалось ранее, заключается в распределении избыточного тепла к радиатору, где оно выводится из системы наружным воздухом. Вода в высшей степени подходит для поглощения и отвода тепла, но недостатком воды является то, что она замерзает при 0 градусов и кипит при 100 градусах. Минералы и соли, присутствующие в (питьевой) воде, также оказывают негативное влияние на материалы в системе охлаждения.
Чтобы нейтрализовать эти отрицательные эффекты воды, в качестве основы для охлаждающей жидкости используются гликоли; обычно моноэтиленгликоль (МЭГ). Монопропиленгликоль (МПГ) также иногда используется в качестве основы для охлаждающих жидкостей, но его теплопроводная способность обычно недостаточна для двигателей внутреннего сгорания. МПГ менее токсичен, поэтому подобные жидкости чаще встречаются в пищевой промышленности. Третий вариант — охлаждающие жидкости на основе глицерина, имеющие спецификацию G13. Хотя глицерин менее вреден для окружающей среды по сравнению с МЭГ, его тяжело достать для подобного применения, потому что он также является сырьем для косметики. Глицерин является побочным продуктом производства биотоплива или может быть получен из растительного сырья.
Состав
Настоящая охлаждающая жидкость состоит из нескольких химических веществ, поскольку помимо моноэтиленгликоля для придания жидкости нужных свойств требуются присадки (подробнее об этом позже). В Eurol систему «МЭГ + присадка» называют «антифризом» или «концентратом». Антифриз должен быть разбавлен деминерализованной (дистиллированной) или умягченной водой, прежде чем его можно будет использовать в системе охлаждения.
Из деминерализованной воды удаляются такие минеральные вещества, как соединения кальция и соли, так как известковый налет препятствует теплопередаче, а соли могут разъедать металлические детали в системе.
Только после того, как антифриз разбавлен, мы имеем готовую к использованию охлаждающую смесь, также называемую «Ready-Mix» или «охлаждающей жидкостью». Количество деминерализованной воды, используемой для разбавления антифриза, определяет температурный диапазон смеси. Как правило, смесь 50/50 обеспечивает защиту не ниже -36°С, смесь 40/60 (40% концентрата и 60% деминерализованной воды) обеспечивает защиту не ниже -26°С. Более высокие концентрации антифриза не дают большего или «лучшего» температурного диапазона. Кроме того, слишком низкая концентрация антифриза, в свою очередь, теряет свои антикоррозионные свойства. Пожалуйста, обратите внимание на график ниже:
На графике видно, что эффективность смеси достигает своего пика, при концентрации антифриза ~ 65% которая позволяет достичь минимальной температуры использования охлаждающей смеси в ~ 51º. При более высокой концентрации минимальная температура использования начинает увеличиваться.
Совет 4: Проверяйте свой сажевый фильтр.
При ремонте автомобиля убедитесь, что ваш сажевый фильтр правильно проверен. В вашем местном сервисном центре это можно сделать с помощью диагностического оборудования. Данная диагностика покажет, насколько забит сажевый фильтр и нужно ли его чистить.
Присадки
Для придания охлаждающей жидкости нужных свойств необходимы присадки. Присадки, среди прочего, добавляются для предотвращения образования коррозии, кавитации (образование и разрушение мелких пузырьков воздуха, которые могут повредить водяной насос), отложений и шлама (осадок нерастворимого материала).
Чтобы предотвратить отравление при попадании охлаждающей жидкости внутрь, всегда добавляют горький агент. Это означает, что в случае неожиданной утечки охлаждающей жидкости собаки ее не трогают. Это также гарантирует, что дети не выпьют охлаждающую жидкость. И люди, и животные очень плохо себя чувствуют после приема данных жидкостей внутрь.
Мы можем придать охлаждающей жидкости любой цвет, добавив в нее краситель. Это означает, что в наши дни люди абсолютно не могут «доверять» цвету жидкости или другому привычному индикатору. Другими словами, по цвету охлаждающей жидкости нельзя определить ее качество.
Кроме того, имеются стабилизаторы против отсева (накопления силикатных минеральных отложений), диспергаторы для обеспечения стойкости к жесткой воде, pH-буфер для поддержания уровня кислотности и антипенные добавки для обеспечения минимально возможного проникновения воздуха в жидкость во время закачки.
IAT (Inorganic Acid Technology — Технология Неорганических Кислот)
IAT также известен как «традиционная» или «старомодная» охлаждающая жидкость. Она отличается коротким интервалом замены (каждые 2 года), часто зеленого или синего цвета.
Для выполнения ранее установленных требований данная охлаждающая жидкость содержит неорганические (минеральные) ингибиторы, состоящие из силикатов, нитратов, аминов, фосфатов и/или боратов. Эта охлаждающая жидкость работает, создавая небольшую защитную пленку, чтобы металлические детали в системе были защищены. Минеральные ингибиторы, обеспечивающие этот эффект, расходуются в данном процессе, а это означает, что через определенное время возможности для восстановления защитного покрытия больше нет. Это делает систему несколько более уязвимой.
Преимущество данной технологии в том, что она действует быстро, но в то же время недостатком является то, что химическое воздействие иссякает за относительно короткий промежуток времени. Созданное защитное покрытие также действует как изолятор и, таким образом, в некоторой степени ограничивает теплопередачу.
ОАТ (Organic Acid Technology — Технология Органических Кислот)
Охлаждающие жидкости технологии OAT основаны на гликолях (МЭГ или МПГ) с органическими ингибиторами, состоящими из карбоксилатов. Они не содержат неорганических (минеральных) ингибиторов. Органические ингибиторы избирательны; вместо того, чтобы создавать защитную оболочку по всей системе, как это делает IAT, ингибиторы химически взаимодействуют только в тех местах системы, где начинают происходить коррозионные повреждения.
Поэтому расход присадок значительно ниже по сравнению с IAT. По этой причине интервал замены OAT значительно больше (длительный срок службы).
Недостатком является то, что защита всегда является реактивной, поэтому всегда есть некоторая задержка в реакции, потому что поверхность должна сначала начать подвергаться коррозии, прежде чем химические вещества начнут работать.
HOAT (Hybrid Organic Acid Technology — Гибридная Технология Органических Кислот)
Для многих легких металлов небольшая форма коррозии, которая появляется при использовании технологии OAT, нежелательна; по этой причине была разработана гибридная охлаждающая жидкость, в которой используются как минеральные ингибиторы от IAT, так и органические ингибиторы от OAT. Основа представляет собой OAT с добавлением небольшого количества силикатов, боратов, молибдатов или нитратов в зависимости от применения. Эта охлаждающая жидкость сочетает в себе эффект длительного срока службы (OAT) с быстрой защитой (IAT) двух рассмотренных выше вариантов.
Lobrid
Lobrid — это охлаждающие жидкости последнего поколения, в которых гибридный эффект HOAT еще лучше согласован и точно настроен для применения. Уровень минеральных ингибиторов снижен, и используется больше органических ингибиторов. Используемые минеральные ингибиторы часто включаются в название, например: Si-OAT и P-OAT (силикатный или фосфатный OAT) или их комбинация: PSi-OAT.
Аккумуляторные электромобили и их охлаждение
Управление теплом в аккумуляторном электромобиле (BEV) очень важно, касается ли это температуры аккумуляторов, двигателя или мощных электрических компонентов управления. Мы различаем два варианта этого типа охлаждения:
• Обычное охлаждение аккумуляторного блока;
• Аккумуляторы, погруженные в жидкость (погруженный аккумулятор).
Аккумуляторы теряют емкость, когда они слишком сильно нагреваются. Они также теряют емкость, при слишком низких температурах. Переохлажденные аккумуляторы также не будут заряжаться. В настоящее время доминирующим фактором по-прежнему является аккумуляторная батарея с внешним охлаждением, использующая обычные охлаждающие жидкости на основе МЭГ. Примеры таких автомобилей включают: Tesla Model S, Audi eTron, Mercedes-Benz EQC и BMW i3.
Технология быстрой зарядки находится в центре внимания разработчиков транспортных средств. Быстрая зарядка может привести к очень высоким температурам. Автомобили, которые развивают скорость загрузки до 960 км/ч (переоборудованные), уже доступны на рынке. В ближайшем будущем обещают скорость загрузки свыше 1400 км/ч. Таких скоростей можно достичь только с помощью погружных погруженный аккумуляторов, потому что они могут управлять температурой. Жидкости, используемые для этого, больше напоминают трансформаторные жидкости, но имеют гораздо меньшую вязкость и также называются «тепловыми жидкостями» или «диэлектрическими жидкостями».
К теплоносителям предъявляются иные требования, чем к охлаждающим жидкостям для двигателей внутреннего сгорания, рассмотренным выше, они имеют высокую температуру воспламенения, должны быть огнестойкими и не проводящими электричество.
Использование
Теперь, когда мы узнали о различиях и разработках, сделанных с течением времени, возникает вопрос: «Зачем нам нужно так много разных охлаждающих жидкостей?». В теории, конечно, самым идеальным решением было бы использование максимально защитной долгоживущей охлаждающей жидкости для всех систем охлаждения, но, к сожалению, практика показывает обратное. Есть много разных OEM-производителей (автомобильных марок) с разными взглядами на свои двигатели и используемые материалы. Требования OEM-производителей к одобренной охлаждающей жидкости обычно определяются в спецификации, чтобы требуемая жидкость соответствовала одной из вышеуказанных технологий. По этой причине всегда пользуйтесь Подборщиком масел. Этот инструмент поможет вам сделать правильный выбор антифриза или охлаждающей жидкости специально для ваших систем
Если у вас есть другие вопросы, свяжитесь с нами – наши специалисты будут рады помочь.
Оригинальная статья на сайте Eurol
