Как отмечалось выше, при всех достоинствах вода как охлаждающая жидкость имеет серьёзный для нашего климата недостаток – высокую температуру замерзания. Этот недостаток влечёт за собой и следующий – объёмное расширение при замерзании, достигающее 9%, т. к. плотность воды при 3,98 °С составляет 1000 кг/м3, а льда при 0°С – 916,8 кг/м3. Это приводит к разрыву рубашки охлаждения. Температура кипения также относительно невысока.
Всё это вынудило эксплуатационников искать более приемлемые охлаждающие жидкости. Так было положено начало применению в качестве охлаждающей жидкости в двигателях внутреннего сгорания смеси этиленгликоля и воды.
Этиленгликоль С2Н4(ОН)2 – простейший двухатомный алифатический спирт, сиропообразная ( ) бесцветная жидкость сладкого вкуса. Температура замерзания минус 12,3°С, кипения плюс 197,6°С, плотность 1113 кг/м3при 20°С. При добавлении воды температура замерзания понижается до минус 75°С при содержании в растворе трети воды, а при дальнейшем увеличении концентрации воды – повышается. Зависимость нелинейная. Температура замерзания может быть определена не только по концентрации воды и этиленгликоля, но и по плотности смеси.
Низкозамерзающие охлаждающие жидкости для заправки систем «тосолы». Эти жидкости имеют ряд преимуществ по сравнению с водой:
– низкая температура замерзания;
– выше температура кипения;
– хорошие смазочные свойства, что обеспечивает больший ресурс
работы водяного насоса;
– при замерзании образуется рыхлая масса, почти не увеличивающаяся в
объёме и не вызывающая разрушения системы охлаждения.
Но тосолам присущи и недостатки:
– токсичность;
– коррозионное воздействие на конструкционные материалы;
– высокая просачиваемость по сравнению с водой;
– большой коэффициент теплового расширения.
Основной недостаток этиленгликолевых жидкостей – токсичность, даже при невысоких концентрациях гликолей. При попадании в организм человека наблюдаются тяжёлые отравления. Поэтому при использовании тосолов необходимо строго соблюдать правила техники безопасности.
Современные тосолы представляют собой смесь этиленгликоля и воды с добавлением присадок:
– антикоррозионной;
– антифрикционной;
– противопенной.
Характеристика антифризов приведена в табл. 5.4.
Таблица 5.4
Характеристика антифризов
Показатели |
Лена-40 |
Лена-65 |
Тосол А |
Тосол А-65 |
|
ТУ-6-01-7-153-85 |
ТУ 6-02-751-86 |
||||
Внешний вид |
Слегка мутная маслянистая жидкость |
||||
Цвет |
Жёлто-зелёный |
Голубой |
Голубой |
Красный |
|
Плотность при 20 °С, кг/м3 |
1075–1085 |
1085–1100 |
1140 |
1075–1085 |
1075–1095 |
Температура крис-таллизации, °С |
–40 |
–65 |
–11,5 |
–40 |
–65 |
Температура кипения, °С |
108 |
115 |
170 |
108 |
115 |
Этиленгликоль, % по массе |
52 |
64 |
96 |
53 |
63 |
Вода по массе |
47 |
35 |
3 |
44 |
35 |
Присадки, г/л: декстрин, |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
0,4 |
0,5 |
динатрий фосфат, антивспениваю-щая, композиция анти- коррозионных |
2,5–3,5
–
– |
3,0–3,5
–
– |
–
0,1
5,0 |
–
0,05
2,55 |
–
0,08
2,95 |
Применение тосолов требует выполнения ряда правил, обусловленных свойствами этих жидкостей:
Необходимо периодически проверять концентрацию антифриза в системе охлаждения. Проверка производится с помощью гидрометра – разновидности ареометра, с термометром, но с двойной шкалой, оттарированной на процентное содержание этиленгликоля в смеси и соответствующие температуры замерзания. Шкала рассчитана на определения при температуре антифриза равной 20 °С. При других температурах неизбежны ошибки, поэтому перед измерением необходимо привести температуру антифриза к значению 20 °С. При невозможности корректировки температуры поправки к показанию гидрометра можно определять по таблице 5.5.
Таблица 5.5
Поправки к показанию гидрометра
t°С жидкости |
Содержание этиленгликоля в жидкости, % по объёму |
||||||||||||||||||||||||||
+30 |
17 |
19 |
21 |
23 |
25 |
27 |
29 |
31 |
33 |
35 |
37 |
39 |
41 |
43 |
45 |
46 |
48 |
50 |
52 |
54 |
56 |
58 |
60 |
61 |
62 |
64 |
66 |
28 |
18 |
20 |
22 |
23 |
25 |
28 |
30 |
32 |
33 |
36 |
38 |
39 |
42 |
44 |
46 |
47 |
49 |
51 |
53 |
55 |
57 |
59 |
61 |
62 |
63 |
65 |
67 |
26 |
19 |
20 |
22 |
24 |
26 |
29 |
31 |
32 |
34 |
36 |
39 |
40 |
42 |
44 |
46 |
48 |
50 |
52 |
54 |
56 |
58 |
60 |
62 |
63 |
64 |
66 |
68 |
24 |
20 |
21 |
23 |
25 |
27 |
30 |
31 |
33 |
35 |
37 |
39 |
41 |
43 |
45 |
47 |
49 |
51 |
53 |
55 |
57 |
59 |
61 |
63 |
64 |
65 |
67 |
69 |
Окончание табл. 5.5
t0С жидкости |
Содержание этиленгликоля в жидкости, % по объёму |
||||||||||||||||||||||||||
22 |
21 |
22 |
24 |
26 |
28 |
31 |
32 |
34 |
36 |
38 |
40 |
42 |
44 |
46 |
48 |
50 |
52 |
54 |
56 |
58 |
60 |
62 |
64 |
65 |
66 |
68 |
70 |
+20 |
21 |
23 |
25 |
27 |
29 |
31 |
33 |
35 |
37 |
39 |
41 |
43 |
45 |
47 |
49 |
51 |
53 |
55 |
57 |
59 |
61 |
63 |
65 |
66 |
67 |
69 |
71 |
18 |
22 |
24 |
26 |
28 |
30 |