Зачем нужен антифриз и когда его менять

Технические характеристики антифриза

Характеристики готовых антифризов зависят от концентрации активного вещества (этиленгликоля или пропиленгликоля) в воде, а также свойствами присадок.

Температурные показатели

Этиленгликоль в чистом виде замерзает всего лишь при -13 градусах. Однако при смешивании с водой в пропорции 60:40 дает раствор, замерзающий аж при -49 градусах. Это свойство делает его пригодным к применению в суровых зимних условиях.

Температура кипения этиленгликоля составляет 197 градусов и при разбавлении водой снижается. Готовый антифриз закипает при 120 градусах, и этого вполне достаточно даже для мощного двигателя.

Пропиленгликоль в растворах ведет себя совершенно по-другому: чистое вещество замерзает при -60, а раствор с водой в пропорции 60:40 замерзает при -54 градусах. Температура кипения снижается так же плавно, и со 187 градусов для чистого пропиленгликоля падает до 135, что немного выше, чем у этиленгликолевых составов.

А вот Тосол закипает уже при 105-110 градусах, зато выдерживает мороз до -65.

Плотность

Плотность антифриза интересует в основном специалистов, которые обслуживают технику. Как правило, владельцам легковых автомобилей советуют следить за уровнем жидкости в системе охлаждения, доливать антифриз по мере надобности и менять его по графику.

Однако плотность напрямую связана с такой важной характеристикой как «число Прандтля». Это показатель того, насколько быстро жидкость способна отводить тепло

Чем выше плотность – тем выше число Прандтля, именно поэтому ее тоже иногда приходится измерять. Кроме того, от плотности зависит температура замерзания охлаждающей жидкости. То есть иногда нелишним будет знать, годится ли жидкость, которая залита в систему охлаждения, для зимнего периода. И что там вообще «нашаманили» сервисмены…

Плотность любой жидкости определяется в граммах на кубический сантиметр или килограммах на кубометр (г/см3 или кг/м3). Плотность воды 1 г/см3 (или 1000 кг/м3). У чистого этиленгликоля этот показатель составляет 1,113 г/см3 (1113 кг/м3). Смесь этих двух жидкостей в пропорции 50:50 имеет плотность 1,071 г/м3, то есть не вычисляется как среднее арифметическое. Такой антифриз имеет температуру кристаллизации -40 градусов, то есть это стандартный зимний вариант.

Измерение плотности в домашних условиях делается с помощью ареометра для электролита и охлаждающей жидкости. Для этого нужно набрать в колбу достаточное количество охлаждающей жидкости (не горячей, лучше всего использовать остывшую) и посмотреть, на какой отметке остановится шкала. Если плотность составляет 1,071 г/м3 и больше, всё нормально. Если нет, то нужно либо заменить антифриз, либо долить немного концентрата.

Вспениваемость

Этот показатель измеряют при производстве антифриза. В первую очередь, пена вредит системе охлаждения, вызывая так называемую кавитационную коррозию. Кавитация – это образующиеся и лопающиеся пузырьки воздуха, каждый из которых действует как микровзрыв. Когда такой пузырек один это не страшно, но при постоянном пенообразовании на поверхности металлических деталей появляется коррозия в виде маленьких ямок. От нее страдает, например, водяная помпа, причем кавитация может буквально разъесть лопасти и вызвать серьезную поломку.

Антипенные присадки, которые добавляются в охлаждающую жидкость, со временем теряют свои свойства. Это еще одна причина вовремя менять антифриз, пока он не наделал беды.

Срок эксплуатации

Срок службы антифриза зависит от состава и качества присадок. Именно они решают, сохранит ли жидкость свои свойства: антикоррозийные, антипенные, температурные. Поэтому по мере эволюции антифризов срок их эксплуатации постепенно повышался.

Например, традиционный тосол рекомендуют менять каждые 2 года. Причина в том, что минеральные присадки образуют твердый осадок, который может повредить систему охлаждения.

Органические антифризы могут служить уже 5-7 лет. В течение этого времени присадки защищают металл, а сама жидкость не теряет свои свойства.

Ну а пропиленгликолевые охлаждающие жидкости не зря называют «вечными». Если такая жидкость залита на сборочном конвейере автозавода, она проработает 10 лет. Покупной антифриз имеет немного меньший срок эксплуатации, около 8 лет, что тоже весьма неплохо.

Инструкция по замене антифриза

Покупка. Выбирать стоит качественный подходящий антифриз (показания и характеристики нужно смотреть в инструкции к авто, сверяясь с этикеткой производителя).

Подготовка. Нужно завести автомобиль и дать ему поработать 10 минут без нагрузок. После этого выставить отопитель (печку) на максимальное значение. Спустя некоторое время заглушить мотор.

Осушение системы. Слить отработанную жидкость со всей системы охлаждения. Для удобства лучше поставить авто так, чтобы передняя его часть была немного ниже задней. Так антифриз будет стекать более интенсивно. Потом следует повернуть пробку расширительного бачка для снятия давления в системе (в некоторых моделях авто нужно повернуть пробку на радиаторе, иногда требуется поворот их двоих). После того как жидкость не будет нагнетать давление в системе, она быстро остынет, что не даст возможность получить травму или обжечься. Когда до пробки можно будет дотронуться рукой, ее нужно открутить полностью

Потом также осторожно следует открыть сливной кран радиатора, предварительно подготовив емкости, в которых позже можно будет транспортировать отработанную охлаждающую жидкость к месту утилизации.

Промывка. После того как весь антифриз будет слит, необходимо провести промывку системы охлаждения

Данная процедура осуществляется только при переходе на другую марку охлаждающей жидкости или в том случае, когда производится профилактика. Дистиллированная вода хорошо убирает накипь, смывает налет от коррозии. Если система нуждается в более тщательной очистке, то следует использовать специальные промывки для систем охлаждения. После принятия решения о том, какими средствами будет выполняться данная операция, следует закрыть все краны (манипуляции желательно проводить при холодном двигателе, чтобы избежать ожогов). Затем залить промывочное средство в расширительный бачок, закрутить все пробки и запустить мотор на 10–15 минут. После чего слить промывку и повторить все действия 2–3 раза.

Заполнение системы. После очистки системы желательно лить только новый антифриз, который был куплен ранее. Заливать охлаждающую жидкость следует в расширительный бачок, желательно без остановок, чтобы вместе с антифризом в систему не попал воздух. Но существуют модели авто, когда охладитель заливается в горловину радиатора. Выполнять эти действия стоит очень внимательно и не перепутать расширительный бачок с бачком для омывающей жидкости, так как они расположены в основном рядом и очень похожи друг на друга. Желательно заливать антифриз до максимального значения, потому что жидкость со временем будет разливаться по всей системе.

Выпуск воздуха. Когда заливка охладителя завершена, нужно выпустить воздух из системы. Осуществляется это путем откручивания винта, который расположен на блоке цилиндров. При появлении первых капель антифриза (это будет означать, что весь воздух вышел) винт затягивается до упора. После данной процедуры стоит вновь завести двигатель авто и дать мотору поработать несколько минут, немного прибавляя и убавляя обороты. После этого нужно заглушить двигатель, подождать некоторое время и проверить уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке. При необходимости долить антифриз до нормального уровня. Также после замены антифриза стоит на протяжении недели ежедневно проверять систему охлаждения, так как именно в этот период времени могут быть выявлены скрытые проблемы в системе, которые раньше были незаметны.

Для чего нужен антифриз

Охлаждающая жидкость необходима для автомобиля всегда. Она выводит лишнее тепло из работающего двигателя и не замерзает при сильных морозах, не давая, таким образом, разорваться стенкам мотора.

Благодаря специальному насосу, который иногда называют помпой, антифриз (куда заливать его, вы узнаете чуть позже) циркулирует по названной системе автомобиля. Если машину необходимо нагреть, жидкость пройдет так называемый малый круг — не задевая радиатор и помогая равномерно распределяться теплу.

В случае, когда двигатель нагревается до определенной температуры, включается система «большого круга», и задействованным для циркулирования антифриза оказывается радиатор охлаждения. Движение антифриза осуществляется внутри блока цилиндров. Стенки его представляют собой целую систему. Благодаря быстрому нагреву жидкости, цилиндры быстро передают тепло помпе, которая и выводит антифриз к радиатору. Охлажденная жидкость попадает в специальные бачки, откуда вновь возвращается к блоку цилиндров двигателя. Таким образом, на вопрос, зачем же все-таки необходим антифриз, можно ответить так: для оптимального функционирования автомобиля. 

НЕМНОГО ИСТОРИИ

Первые ДВС охлаждали с помощью воздуха. Но чем мощнее и сложнее становились моторы, тем тяжелее было организовать необходимый теплоотвод, используя воздушную систему охлаждения. Выход был найден — для охлаждения моторов стали использовать жидкость.

Первой охлаждающей жидкостью (ОЖ) стала вода. За долгие годы использования выявились ее основные недостатки:

• необходимость слива из неработающего двигателя при отрицательных температурах;
• способствование возникновению коррозии.

В двадцатых годах прошлого столетия на помощь конструкторам двигателей пришла химия. В роли ОЖ стали использовать смесь этиленгликоля и воды. Чистый этиленгликоль — двухатомный спирт — замерзает при температуре 13 градусов ниже нуля, но в смеси с водой (65% к 35%) не замерзает до тех пор, пока температура не опустится до отметки минус 65 градусов по шкале Цельсия. При этом антифриз не превращается в лед, а остается вязкой массой, которая не разрушает детали двигателя.

Выбор антифриза для подливки

Чтобы определить, какую именно охлаждающую жидкость нужно залить, обращаются к мануалу или к справочной литературе, предоставленными производителем автомобиля. Обычно изготовитель дает пользователю право выбора, допуская использование одного из нескольких вариантов технических жидкостей. Рекомендуется долить антифриз только такой, какой уже есть в системе.

Практически каждая страна имеет собственные стандарты качества нефтепродуктов. Производители, чтобы облегчить задачу автолюбителям, приняли единую классификацию, которую в свое время разработал Volkswagen AG.

Классы охлаждающей жидкости:

• G11 – возможная маркировка Traditional или Convertional coolants, IAT (Inorganic Acid Technology). Но встречаются упаковки вообще без подобных указателей;
• G12 — Carboxilate coolants или OAT (Organic Acid Technology);
• G13.

G11 производят по традиционной (силикатной) технологии. В состав входят разнообразные комбинации неорганических веществ (амины, нитраты, силикаты, фосфаты, бораты, нитриты).

В 2008 г. появился класс G12 (G12+, G12++) – это карбоксилатные антифризы, изготовленные по силикатной технологии. В качестве присадок в них добавлены карбоновые кислоты. G12+ также маркируется как Hybrid coolants или HOAT (Hybrid Organic Acid Technology).

G13, что вышел на рынок в 2012 г., изготавливают на основе пропиленгликоля, являющегося безвредным и экологически безопасным. Технологически этот класс равноценен G12++ и отличается только безвредностью для окружающей среды. G12+, G12++ и G13 маркируют и как Lobrid или SOAT coolants.

Большинство изготовителей придерживаются такой схемы деления охлаждающей жидкости по цветам:

• G11 может быть синяя, зеленая или сине-зеленая;
• все G12 — красные в любых вариациях (от оранжевого до фиолетового);
• G13 чаще фиолетовая или розовая, но возможны и другие варианты.

Особенности антифриза и практическая эксплуатация

Отметим, что в двигателях современных авто  чаще всего используются жидкости-антифризы, в основе которых лежит гликолевая основа. Если просто, такая незамерзающая жидкость представляет собой смесь воды и этиленгликоля. Также встречаются ОЖ, в которых используется пропиленгликоль, при этом смешивать этиленгликолевые ОЖ с пропиленгликолевыми не рекомендуется.

На практике этиленгликоль или моноэтиленгликоль представляет собой маслянистую жидкость желтоватого оттенка. Жидкость не имеет запаха, отличается незначительной вязкостью, имеет среднюю плотность и температуру кипения около 200 градусов по Цельсию. При этом температура кристаллизации (замерзания) составляет чуть менее -12 градусов.

Если этиленгликоль или раствор этиленгликоля с водой нагреть, происходит значительное расширение. Чтобы систему не «разрывало» от избыточного давления,  в устройство был добавлен расширительный бачок системы охлаждения, который имеет отметки «мин» и «макс». По ним определяется необходимый уровень ОЖ.

Также важно учитывать, что этиленгликоль и его растворы  весьма агрессивны, способны вызвать сильную коррозию деталей из стали, алюминия, чугуна, меди или латуни. Параллельно с этим отмечается повышенная токсичность этиленгликоля и его крайне негативное воздействие на живые организмы

Другими словами, это сильный и опасный яд!

Что касается пропиленгликолей, они имеют схожие свойства с этиленгликолями, но при этом не столь токсичны. Однако пропиленгликоль намного дороже в производстве, в результате чего его конечная стоимость ощутимо выше. Также при низких температурах пропиленгликоль становится более вязким, текучесть у него хуже.

По указанным выше причинам в составе ОЖ в обязательном порядке используется целый пакет активных дополнительных присадок, которые обеспечивают антикоррозионные, защитные и моющие свойства, препятствуют вспениванию, стабилизируют жидкость, подкрашивают раствор, придают характерный узнаваемый запах и т.д. Также присадки несколько снижают токсичность.

Вернемся к использованию антифризов. Необходимость смешивать этиленгликоль или пропиленгликоль с дистиллированной водой продиктована тем, что температура замерзания такого раствора напрямую зависит от пропорций этих двух составляющих.

Простыми словами, вода замерзает при ноле, этиленгликоль при -12, однако их смешивание в разных пропорциях позволяет создать растворы, у которых порог замерзания составляет от 0 до -70 градусов и даже выше. Также соотношение гликоля и воды влияет на температуру кипения раствора.

Если не вдаваться в подробности, на практике самой низкой температуры замерзания можно добиться, если в составе будет чуть менее 67 % этиленгликоля, который разбавили 33% воды. При этом одинаковую или очень близкую температуру замерзания можно получить при разных соотношениях воды и концентрата.

Что касается практической эксплуатации, как правило, автомобилисты при замене ОЖ во многих регионах зачастую используют простую схему, разбавляя концентрат антифриза водой в пропорциях 60/40.  Обратите внимание, это общее руководство, перед приготовлением раствора ознакомьтесь с отдельными рекомендациями того или иного производителя антифриза на упаковке. Чтобы проверить соотношение этиленгликоля и воды в растворе дополнительно измеряется плотность

Для этого чаще всего используется ареометр. На основании полученных данных можно сделать вывод о том, каково содержание этиленгликоля и определить температуру кристаллизации

Чтобы проверить соотношение этиленгликоля и воды в растворе дополнительно измеряется плотность. Для этого чаще всего используется ареометр. На основании полученных данных можно сделать вывод о том, каково содержание этиленгликоля и определить температуру кристаллизации.

Как стандартизируется охлаждающая жидкость для авто

В нашей стране на охлаждающие жидкости действует ГОСТ 28084-89. Для жидкостей зарубежного производства существуют стандарты ASTM и SAE, которые классифицируют продукцию по условиям эксплуатации и составу.

Например, для легковых автомобилей и небольших грузовиков предусмотрены допуски ASTM D 3306 и ASTM D 4656. Автопроизводители могут разрабатывать свои нормативы.

В частности, у концерна Volkswagen существует спецификация TL 774. Именно она получила наиболее широкое распространение. Нормы G (по ним жидкости классифицируются на разновидности G11, G12, G12+, G12++ и G13) сегодня используются многими производителями.

Что касается таких антифризов:

В G11 содержатся силикаты для защиты от коррозии. Средний срок его службы — 2 года (максимум — три).

Составы G12 и G12+ не имеют в своем составе силикатов. Их срок эксплуатации — до пяти лет.

Появившиеся не так давно жидкости G13 (лобридные) содержат в составе пропиленгликоль, как более современный и менее ядовитый. Присадки в них — такие же, как и в продукции предыдущего поколения.

В чем разница между тосолом и антифризом?

Разделять понятия тосол и антифриз неверно, поскольку антифризом является любая жидкость, сохраняющая текучесть при температуре ниже 0ºС. Мировые производители используют для обозначения охлаждающих автомобильных жидкостей термин Antifreeze Coolant, который дословно переводится как «охлаждающая жидкость антифриз». Далее каждый производитель добавляет собственное торговое обозначение, например, GlasELF, Prestone или GlycoShell.

Фактически тосол является торговым наименованием одного из сортов антифриза. Выше и ниже под понятием антифриз будет подразумеваться жидкость на карбоксилатной основе.

Жидкости тосол и антифриз построены на совершенно различных комплексах присадок. Из-за этого они имеют различную температуру кипения и отличаются сроком эксплуатации. По этой причине категорически запрещается смешивать две различные ОЖ. При переходе от одного типа на другой требуется тщательная промывка системы охлаждения от остатков старого антифриза.

Преимущества антифриза перед тосолом

Применение антифризов дает ряд преимуществ:

1. Улучшенный теплоотвод, достигаемый комплексом присадок. Входящие в комплекс антикоррозионные присадки останавливают коррозию, покрывая поврежденный участок пленкой.
2. Увеличенный срок эксплуатации без заметной потери характеристик.
3. Защита алюминиевых деталей при высоких температурах. Одно из ключевых преимуществ, поскольку современные двигатели имеют тонкостенные алюминиевые блоки и головки, а также напряженный термический режим работы.
4. Снижение кавитационного воздействия на крыльчатку помпы. Уменьшение нагрузок получено благодаря присадкам.
5. Химически нейтральный состав антифриза, который не образует новых агрессивных соединений при контакте с материалами магистралей системы охлаждения. Это положительно сказывается на работе радиатора, поскольку каналы для прохода жидкости имеют малое сечение и подвержены засорению.

Недостатком антифриза можно назвать его высокую по сравнению с тосолом стоимость. Однако этот минус компенсируется увеличенным сроком работы жидкости.

Способность эффективно охлаждать двигатель

При использовании неорганических жидкостей на поверхности системы охлаждения формируется равномерная защитная пленка с толщиной до 0,5 мм. Она эффективно защищает поверхность от коррозии, но и снижает теплообмен между деталями и веществом. При высокой температуре окружающей среды пониженный теплоотвод может стать причиной локальных перегревов и повышенного износа двигателя.

Жидкости карбоксилатной группы образуют пленку только на поврежденных коррозией участках. При этом толщина защитного слоя составляет 0,0006 мм, и он практически не влияет на теплообмен в этом месте.

Длительный срок эксплуатации

Применяемые в неорганических охлаждающих жидкостях соединения на силикатной и нитритной основе не обладают длительной стабильностью и подвержены распаду при повышении температуры выше 100ºС. Силикаты используются для защиты алюминиевых деталей от коррозии, а нитриты — для понижения кавитационного эффекта. Средний рабочий ресурс компонентов не превышает 40 тыс. км пробега.

Жидкости на карбоксилатной основе сохраняют рабочие характеристики на протяжении всего срока службы. Во многом это достигается за счет создания локальных точек защиты, что позволяет снизить расход присадок.

Эффективная защита алюминия в режиме высоких температур

Применение в современных двигателях алюминия и сплавов на его основе привело к росту рабочих температур силовых агрегатов и необходимости ускоренного теплоотвода. Жидкости на карбоксилатной базе обеспечивают повышенную скорость отвода тепла, а также снижают риск возникновения коррозии на поверхностях каналов.

Водяной насос

В процессе вращения рабочего колеса в потоке жидкости он подвергается кавитационным нагрузкам. Причиной появления нагрузок становятся пузырьки вакуума или разряженного пара, которые формируются на поверхности вращающейся лопасти, а затем лопаются. Причиной появления пустот является местное изменение давления в жидкости, возникающее при вращении ротора. Схлопывание пузырьков вызывает гидродинамические удары, приводящие к эрозии поверхности.

Кавитации подвержена не только крыльчатка помпы, но и гильзы. Антифризы не позволяют полностью убрать негативный эффект, но снижают вредное воздействие. Ресурс крыльчаток водяных насосов, работающих на карбоксилатной жидкости, на 50% выше, чем при применении вещества на иной основе.

Замена жидкости на ВАЗ-2107

Произвести все работы на данном авто не так уж и сложно. Из инструментов понадобиться:

• Ключ на 13;
• Ключ на 30 (возможно);
• Отвертка;
• Емкость для слива;

Следует также позаботится и о приобретении новой жидкости. В данном авто ее количество в системе должно составлять 8,65 л.

Работы проводятся в таком порядке:

1. Авто ставится на площадку, и дается ему время остыть (если двигатель разогрет);
2. С заливной горловины радиатора и расширительного бачка снимаем крышки. Также в салоне на панели управления отопителем переводим рычаг на обогрев, тем самым открыв кран радиатора отопителя;
3. Откручиваем сливную пробку внизу на радиаторе. На старых моделях такой пробки нет, поэтому на них откручивается ключом на 30 температурный датчик. Также имеется на двигателе сливная пробка, которую тоже снимаем. Вытекающую жидкость собираем в подготовленную емкость;
4. После слива устанавливаем все пробки на место;
5. Производим помывку системы. Для этого в нее заливается дистиллированная вода или специальное моющее средство. Для того, чтобы полностью заполнить систему и вытеснить воздух, снимаем патрубок, идущий на впускной коллектор. Как только из него пойдет вода или жидкость, устанавливаем его на место;
6. Запускаем двигатель, чтобы он за счет циркуляции промыл систему;
7. Сливаем воду через пробки. Заливаем новую охлаждающую жидкость. Запускаем мотор для циркуляции. После интересуемся количеством жидкости в системе и при надобности доливаем ее в расширительный бачок до необходимого уровня.

Если выбирать между Тосолом и антифризом, можно сказать, что для оптимальной и долговечной работы охлаждающей системы автомобиля, лучше использовать современные хладагенты, т. е. антифризы. Летом они хорошо остужают двигатель, менее агрессивны к патрубкам, имеют большое количество присадок, которые помогут сберечь агрегат от коррозии. Кроме этого, их надо реже менять. Если подвести черту над тем, что лучше использовать, то зеленый антифриз G11 идентичен Тосолу, красный хладагент G12 немного качественней, а G13 — это технологическая революция, вопрос остается только в цене. Антифризы в несколько раз дороже Тосола, но, делая выбор, не стоит экономить на охлаждающих жидкостях для автомобиля, ведь ремонт окажется дороже.

Что лучше тосол или антифриз

Даже зная основные свойства охлаждающих жидкостей, не всегда просто понять, что лучше заливать: тосол или антифриз?

Чтобы дать ответ на этот вопрос, эксперты советуют ознакомиться с требованиями к расходным материалам, которые предъявляет производитель конкретного автомобиля.

Нередко компания, выпустившая транспортное средство, самостоятельно указывает марки ОЖ, которые можно использовать для замены антифриза.

Однако чаще в инструкции по эксплуатации авто содержится только описание свойств, которыми должна обладать подходящая охлаждающая жидкость. Выбор разновидности расходного материала в данной ситуации ложится на плечи владельца авто.

Зарубежный антифриз и отечественный тосол изготавливаются по одной и той же технологии. Однако эксперты утверждают, что первая охлаждающая жидкость превосходит по качеству вторую.

При этом необходимо учитывать, что в учет принимались только качественные хладагенты. Если охлаждающая жидкость не соответствует нормам, она может нанести вред автомобилю, вне зависимости от того, тосол это или антифриз. Преимущества качественного антифриза перед тосолом представлены в таблице ниже.