SiteHeart

Биотопливные присадки

   Во всех промышленно развитых и в большинстве развивающихся стран ведутся интенсивные научно – исследовательские и практические работы по производству и применению альтернативных (лат. alter – другой, один из двух) видов топлива, таких как биогаз, спирты, синтетическое топливо, водород, генераторный газ и др., позволяющие снизить выбросы в атмосферу токсичных веществ.

   В связи с тем, что биотопливо является возобновляемым источником энергии, побочные продукты производства (глицерин) также находят промышленное производство. При этом биотопливо не обязательно будет дешевле обыкновенного топлива, полученного из нефти или нефтепродуктов, а чаще всего, наоборот.

   Альтернативные виды топлива по сравнению с обычными нефтяными имеют как свои преимущества, так и недостатки. Именно из?за последних в настоящее время сдерживается широкое использование данных видов топлива.

   Наиболее распространенным видом биотоплива является биоэтанол (этиловый спирт), получаемый путем перегонки любой субстанции, содержащей крахмал (картофель), сахар (сахарная свекла или тростник) или целлюлозу (древесина, щепа, солома, хлопковая шелуха и т. п.). Чаще всего для перегонки используют зерновые культуры: рис, кукурузу, пшеницу, рожь, а также рапс (рис. 36).

\"\"


   Рис. 36. Схема получения биоэтанола из рапсового масла

   Биоэтанол этиловый спирт (этанол), получаемый в процессе переработки растительного сырья для использования в качестве биотоплива для автомобильного транспорта.


   Получение этанола осуществляется микробиологическим (спиртовым брожением, под действием дрожжей, ферментов или бактерий) либо синтетическим (гидратизацией этилена, полученного при добыче нефти в присутствии катализатора) методом (рис. 37).

\"\"


   Рис. 37. Химическая формула получения биоэтанола из рапсового масла



   В мире около 85 % спирта применяется в технических целях, в том числе 80 % в качестве биотоплива, которое по своим свойствам практически не уступает бензину (табл. 27). При этом мировой рынок топливного биоэтанола ежегодно вырастает на 20…25 % и, по прогнозам экспертов, производство и потребление этанола к 2020 году достигнет на планете 120 млрд литров в год.



   Табл. 28. Параметры биоэтанола в сравнении с бензином

\"\"


   Биоэтанол в большинстве случаев является своего рода присадкой к бензину. При этом смеси этанола и бензина маркируются букой Е (ethanol) и числом, указывающим на его долю в топливе. Наиболее распространены марки Е5, Е7 и Е10. Для использования таких марок топлива внесение изменений в конструкцию бензинного двигателя не требуется, а вот марки Е85, Е95 и Е96 с содержанием этанола соответственно 85, 95 и 96 % – требуют специальной модификации системы питания и зажигания автомобиля.

   Применение этанола позволяет не только уменьшить нефтяную зависимость государства и выбросы углекислого газа с выхлопом, но и повысить детонационную стойкость (октановое число) применяемого бензина, а также снизить содержание токсичных ароматических углеводородов (табл. 28).



   Табл. 29. Физико – химические свойства автомобильного бензина с добавкой биоэтанола

\"\"
\"\"


   В настоящее время в Российской Федерации действует следующая нормативно – техническая документация на автомобильные бензины с добавками этанола:

   1. Технические условия ТУ 38.401–58–244—99 «Бензины автомобильные неэтилированные, содержащие этанол». Разрешение на производство таких бензинов выдано ОАО «Лукойл – Волгограднефтепереработка», ОАО «Новокуйбышевский НПЗ» и некоторым другим нефтебазам;

   2. Государственный стандарт ГОСТ Р 51866—2002 (аналог европейской нормали ЕН-228), предусматривающий возможность применения до 5 % этанола;

   3. Государственный стандарт ГОСТ Р 52201—2004 «Этанольное моторное топливо для автомобильных двигателей с принудительным зажиганием «Бензанолы». Общие технические требования»». Данное топливо разработано совместно с ЗАО НПО «Химсинтез» и является отечественным аналогом топлива «Газохол», на которое приходится около трети общего объема применяемого в США автомобильного бензина. Бензанол представляет собой смесь нефтяных углеводородов и денатурированного этилового спирта (от 5 до 10 % объём.), а также других присадок, обеспечивающих антидетонационные, антикоррозионные, антиокислительные и другие нормативные характеристики моторного топлива;

   4. Стандарт СТО 11605031–007—2006 с требованиями к денатурированному топливному биоэтанолу. С целью возможного экспорта характеристики к качеству биоэтанола в нем полностью соответствуют западному стандарту (АSТМ Д 4806).

   Применение этанола в составе автомобильных бензинов влечет за собой ряд трудностей при организации производства, хранении, транспортировке и использовании бензиноэтанольных видов топлива. Это связано с фазовой нестабильностью (расслаиванием при хранении) бензина с добавкой этанола, коррозионной активностью по отношению к металлическим материалам и старением резинотехнических изделий, как в топливных системах автомобиля, так и на автозаправочных станциях, а также склонностью такого топлива к накоплению отложений на впускных клапанах и образованию нагара в камере сгорания (табл. 29).



   Табл. 30. Образование отложений в двигателе при применении биоэтанола

\"\"


   Для производства биодизеля используют различные жиры растительного или животного происхождения. Для того чтобы превратиться в биодизель, они подвергаются процессу этерификации, в ходе которого превращаются в эфиры жирных кислот. Смесь этих эфиров и называют биодизелем. Сопутствующим продуктом является глицерин (см. рис. 36). При этом в качестве добавки к такому топливу может применяться и чистое дизельное топливо, в концентрации не более 20 %. Физико – химические свойства различных смесей дизельного топлива (ДТ), чистого рапсового масла (РП) и его метилового (МЭРМ) и этилового эфиров (ЭЭРМ) представлены в табл. 30.



   Табл. 31. Физико – химические свойства топлива для дизельного двигателя

\"\"
\"\"


   Наиболее распространенным сырьем для производства биодизеля служат различные сельскохозяйственные масличные культуры: рапс, соя, подсолнечник, ятрофа, кокос и др. Из них наибольшее распространение получил рапс – неприхотливое растение семейства крестоцветных, которое хорошо произрастает в умеренном климате, имея продуктивность 1,2 тыс. л масла с одного гектара. Для сравнения, с одного гектара подсолнечника можно получить около 0,95 тыс. литров масла. Эффективность переработки кокоса и ятрофы значительно выше, но их производство ограничено странами с тропическим климатическим поясом. При этом следует отметить следующее:

   – применение чистого рапсового масла и его метилового эфира (МЭРП) в качестве добавки к дизтопливу в концентрации до 20 % не требует дополнительной регулировки дизеля и не приведет к ухудшению его мощности и экономичности;

   – использование 20 % рапсового масла в дизтопливе позволяет снизить дымность выхлопа до 40 %, выбросы углеводородов на 25…36 %, а оксида азота до 3,8…10 %.

   Биодизель – биотопливо на основе растительных или животных жиров (масел), а также продуктов их этерификации. Применяется на автотранспорте в чистом виде и в виде различных смесей с дизельным топливом.


   Однако в последнее время наиболее перспективным объектом для производства биодизеля становятся водоросли. Продуктивность водорослей может достигать фантастических объёмов – 95 тыс. л масла с 1 га водной поверхности, вследствие чего в США, Канаде, ЮАР, Новой Зеландии и Испании начато строительство заводов по производству биодизеля из водорослей.

   Применение в качестве биодизеля чистого растительного масла, как и его кустарное производство, практически невозможно, так как требуется строгое соблюдение промышленной технологии (рис. 38).

\"\"


   Рис. 38. Схема получения биодизеля из рапса:

   1–6 – виды топлива с разным содержанием биодизеля в качестве добавки



   Во – первых, для этерификации используется очень ядовитый и опасный метиловый спирт. Во – вторых, необходима очистка получаемого промежуточного продукта от образующихся жирных кислот, приводящих к омылению и последующему засорению топливных фильтров, а также образованию нагара в цилиндрах дизельного двигателя. В – третьих, требуется удаление остатков влаги, которая может привести не только к повышению водородного изнашивания и коррозии деталей двигателя, но и к интенсивному размножению микроорганизмов и резкому снижению качества биодизеля.

   Несмотря на то, что биодизель можно применять и в чистом виде, чаще всего он является своего рода присадкой к классической нефтяной солярке. Так, в США (штат Миннесота) принят закон, обязывающий применять во всем дизельном топливе 2 % биодизеля. В Канаде к 2012 году также планируется введение 2 % биодизеля в состав всего автомобильного и печного топлива, а в Японии с марта 2007 года разрешено 5 %-ное содержание биодизеля в дизельном автомобильном топливе. Более того, в Южной Корее уже в 2006 году доля биодизеля от общего потребления дизельного топлива составляет 0,5 % и в последующие годы неуклонно растет.

   В Европейском союзе в 2010 году доля биотоплива (этанола и биодизеля) должна составлять не менее 5,75 %, при этом в Германии уже с 1 января 2007 года его доля составляет 5 %, во Франции на текущий год запланировано 7 %, а в Португалии – 10 %.

   Соответствующие программы по производству биотоплива приняты также в Австралии, Бразилии, Китае, Тайване, Индии, Индонезии и других странах.

   Биодизель может применяться в качестве смазывающей присадки в объеме 1…2 % к нефтяному дизельному топливу с крайне низким содержанием серы. Смесь биодизеля и дизельного топлива маркируется буквой «В», например, смесь из 20 % биодизеля и 80 % дизтоплива имеет марку В20, служит обычной заменой дизтопливу и является самой распространенной биодизельной смесью в США. При соответствующей подготовке топливной системы дизеля, например установке специальных подогревателей, а также замене уплотнительных материалов и прокладок, контактирующих с топливом, можно использовать в двигателе и чистый биодизель (В100).

   Установлено, что биодизель марки В20 ухудшает показатели выброса в пять раз по сравнению с В100, а 2 %-ная смесь биодизеля с соляркой может использоваться как обыкновенная топливная присадка, но, естественно, она меньше всего улучшает показания выхлопа.

   Использование биотоплива В100 из бобов сои в двигателях городских автобусов позволило снизить выброс углекислого газа почти на 79 %, но с учетом выбросов, получаемых при производстве биодизеля, этот эффект нивелируется.

   При этом все же не нарушается «парниковый» баланс, так как в атмосферу выбрасывается тот углекислый газ, который был взят из воздуха в ближайшем прошлом, а не аккумулированный в нефтепродуктах несколько миллионов лет назад.

   В России, несмотря на достаточные запасы традиционных видов топлива, начато строительство заводов по производству биоэтанола в Омской области и по переработке рапса в Татарстане.

   На основании вышесказанного, всё более актуальной проблемой становится защита окружающей среды. Во многих странах мира ведутся исследования и разработка альтернативных смазочных материалов и топлива. Очень обнадёживают последние разработки отечественных и японских учёных по использованию в качестве универсального смазочного материала и топлива воды, водно – масляных эмульсий и водорода.

   Обладая высокой смазывающей способностью, наивысшей теплоёмкостью (равной единице), доступностью, низкой стоимостью и, что самое главное, высокой экологичностью, вода в обозримом будущем может полностью заменить нефтяные смазочные материалы.



   Вопрос. Можно ли заправлять автомобиль чистым биотопливом?

   Ответ. Во многих странах на производство и применение биотоплива отводится значительная часть всего используемого в стране автомобильного топлива, для применения которого разработаны специальные адаптеры.

   Лидером в этом является Бразилия, которая уже в 2000 году довела содержание этанола в бензинах до 20 % благодаря технологии «Тотал – флекс». Данная технология позволяет непосредственно перед заправкой автомобиля выбирать тип топлива – бензин или спирт. Двигатель адаптируется к виду топлива автоматически, и не важно, в каких соотношениях применяется нефтяной бензин, биоэтанол или их смесь.

   В Германии продается специальное устройство «Flex – Тек» для модернизации любого автомобиля в целях использования смеси этанола и бензина (рис. 39). Например, такой системой оборудуются автомобили «Фольксваген», которые поставляются и в Россию.

\"\"


   Рис. 39. Автомобильное устройство «Flex – Тек» для использования смеси этанола и бензина



   Для применения биодизеля модернизация двигателя не требуется, но существует ряд ограничений. При отрицательных температурах необходим дополнительный подогрев топлива или применение специальных депрессорных присадок.

Препараты для охлаждающих жидкостей

   Как известно, двигатель внутреннего сгорания имеет достаточно низкий коэффициент полезного действия, который не превышает 30 % для бензиновых и 40 % для дизельных двигателей. При этом мощность двигателя в большой мере зависит от работоспособности системы охлаждения двигателя, в том числе применяемых охлаждающих жидкостей.

   В соответствии со статистикой отказов двигателя, система охлаждения находится на четвертом месте по их количеству. Следует отметить, что система охлаждения при работе двигателя внутреннего сгорания поглощает до трети всей энергии, выделяющейся при сгорании топлива. Например, при сгорании бензина в карбюраторных двигателях на эффективную работу затрачивается только около 25 % выделившегося тепла, на неполноту сгорания 2…5 %, уносится с отработанными газами 40…50 %, а оставшиеся 14…20 % отводятся охлаждающей жидкостью, маслом и излучаются в окружающее пространство. В случае негерметичности и загрязнения системы охлаждения наблюдается перегрев двигателя, который, в свою очередь, приводит к увеличению изнашивания всех трущихся поверхностей. Значительный перегрев двигателя опасен возникновением задиров поршня и стенок цилиндра и, как следствие, заклиниванием двигателя.

   Отложения в системе охлаждения препятствуют нормальному теплообмену, блокируют работу клапанов термостата и механизмов регулировки. При высоких температурах снижается экономичность двигателя, увеличиваются износ деталей и вероятность возникновения отказов, снижаются динамичность и мощность.

   Для охлаждения ДВС применяются различные охлаждающие жидкости. Когда температура окружающего воздуха стабильно выше 0 оС, возможно применение чистой (дистиллированной) воды. Вода обладает наибольшей охлаждающей способностью, так как имеет наивысшую теплоемкость (4,19 кДж/кг?оС), имеет небольшую вязкость V20 = 1 мм2/с, высокую теплопроводность и теплоту испарения. При этом она не довита, пожаробезопасна и относительно дешева.

   Однако применение в качестве охлаждающей жидкости обыкновенной или дистиллированной воды при отрицательных температурах недопустимо из?за её замерзания при температуре ниже 0 °C со значительным увеличением объема (до 10 %), что приводит к разрушению радиатора, головки блока или патрубков системы охлаждения. В то же время температура кипения воды 100 °C, и стабильно удерживать режимы эксплуатации в таком диапазоне практически невозможно. Использование воды приводит к кавитации, образованию накипи, загрязнению радиатора и внутренних полостей, что существенно снижает теплоотвод и приводит к нарушению теплового режима работы двигателя.

   Механизм разрушения поверхности при кавитации заключается в следующем (рис. 40). Если давление в какой?либо точке жидкости становится равным давлению насыщенного пара этой жидкости, то жидкость в этом месте испаряется и мгновенно (за ~0,002 с) образуется паровой пузырек (1).



\"\"
   Рис. 40. Взрывное разрушение пузырьков пара в системе охлаждения двигателя при кавитации



   Образовавшиеся газопаровые пузырьки размерами до 6 мм в диаметре, перемещаясь вместе с потоком жидкости, попадают в зоны высоких давлений (2 и 3). Пар конденсируется, газы растворяются за время ~0,001 с, и в образующиеся пустоты с огромным ускорением устремляются частицы жидкости, что сопровождается ударным восстановлением равномерности потока (4).

   Кавитации подвергаются различные трубопроводы, гильзы цилиндров и другие детали. В результате возникают вибрации, стуки, что в свою очередь приводит к ослаблению крепежных деталей, смятию резьбы, разгерметизации уплотнений и т. д.

   В связи с этим чистую воду можно использовать только в каких?то черезвычайных ситуациях. Автохимической промышленностью выпускаются специальные охлаждающие жидкости – антифризы. Антифриз представляет собой водный раствор моноэтиленгликоля (этиленгликоля, гликоля) в различных концентрациях, обеспечивающий низкотемпературные свойства охлаждающей жидкости. Этиленгликоль в чистом виде – это маслянистая желтовая жидкость без запаха, имеющая температуру кристаллизации —11,5 оС, а температуру кипения +197 оС.

   Этиленгликоль это сильный пищевой яд, поэтому после контакта с антифризами необходимо тщательно мыть руки с мылом. Специальных мер по защите кожи и дыхательных путей при работе с ними не требуется, но допускать попадания их внутрь организма не следует.

   С водой этиленгликоль образует эвтектический раствор, в котором температура кристаллизации составляющих его отдельных компонентов выше температуры смеси этих компонентов (рис. 41). Это свойство использовано при приготовлении автомобильных антифризов.

\"\"


   Рис. 41. Зависимость температуры замерзания охлаждающей жидкости от содержания моноэтиленгликоля



   Выпускают антифризы в готовом к применению виде, а также в виде концентратов. Неразбавленный антифриз не применяется, так как температура его замерзания составляет всего лишь —13 °C. По мере разбавления водой температура замерзания антифриза понижается и достигает минимума (около —65 °C) при соотношении 2:1 (2 части концентрата и 1 часть воды).

   В классических охлаждающих жидкостях защиту металлов от коррозии обеспечивают силикаты, бораты, нитриты, фосфаты и др. Их общее название – силикатсодержащие охлаждающие жидкости.

   Одной из наиболее известных марок этой группы охлаждающих жидкостей является тосол – торговая марка антифриза, прототипом которой является итальянская охлаждающая жидкость, появившаяся в нашей стране после ввода в строй Волжского автомобильного завода. Это название было образовано из двух частей: «ТОС» – сокращенно технология органического синтеза (название отдела института, где была создана рецептура ОЖ), и «ОЛ» – по химической номенклатуре веществ это окончание показывает, что речь идет о спирте (этиленгликоль – это двухосновный спирт). Для примера: «этанОЛ – этиловый спирт». Со временем тосол приобрел нарицательное значение, став фактически синонимом слова «антифриз».

   Основным нормативным документом, регламентирующим состав и свойства абстрактной охлаждающей жидкости, является ГОСТ 159—52 (табл. 31). На охлаждающие жидкости типа «тосол» распространяется действие ГОСТ 28084—89, который также регламентирует марки металлов и сорта резин, рекомендуемые для изготовления систем охлаждения двигателя автомобилей.

   Табл. 31. Функциональные требования к автомобильным антифризам (ГОСТ 28084—89)

\"\"


   Антифриз должен соответствовать ряду требований, представленным в табл. 32, и обеспечивать следующие основные свойства:

   – максимальный диапазон рабочих температур двигателя – от —65 °C до +135 °C;

   – смазывание подшипника помпы водяного насоса для продления ее ресурса;

   – защита сальника помпы и резинотехнических изделий системы охлаждения от высыхания, растрескивания и течей;

   – отсутствие пенообразования за счет введения антипенных (антикавитационных) добавок;

   – пассивация и защита металлических частей системы охлаждения от коррозии за счет наличия в составе антифрикционных присадок (ингибиторов коррозии);

   – высокая теплопроводность и защита от возникновения перегретых («горячих») участков в системе охлаждения и образования накипи;

   – безопасность пластика, резиновых деталей и лакокрасочных покрытий;

   – длительное и надежное функционирование охлаждающей жидкости за счет наличия специальных стабилизаторов (например, на основе карбоксилат – комплекса).

   Качество антифриза зависит от состава, качества и количества присадок, используемых при его изготовлении. Стандартный пакет присадок обычно не превышает 8 % объема антифриза (чаще всего около 2,5 %) и включает: ингибиторы коррозии, антинакипины, антивспенивающие и смазывающие составы (рис. 42).

\"\"


   Рис. 42. Примерный процентный состав антифриза:

   2,5 % – функциональные присадки;

   51,5 % – дистиллированная вода;

   46 % – моноэтиленгликоль



   Силикатсордержащие охлаждающие жидкости имеют ряд серьезных недостатков, таких как образование в процессе эксплуатации осадков, способных к забиванию узких каналов системы охлаждения. Кроме того, силикатные ингибиторы коррозии образуют на всей поверхности системы охлаждения защитный слой толщиной более 1000 Ангстрем, что ухудшает теплоотвод и увеличивает содержание абразивных частиц в системе охлаждения. Помимо этого, защитные свойства ингибиторов коррозии на основе силикатов имеют довольно ограниченный срок службы – около 1,5 лет.

   Растворы этиленгликоля вызывают значительную коррозию конструкционных материалов системы охлаждения. Чтобы защитить детали системы охлаждения от коррозии, а попутно обеспечить теплоносителю ряд других полезных свойств – пониженную вспениваемость, антинакипиновые свойства и прочие – в водно – гликолевую смесь добавляют пакет специальных присадок, который и определяет основную часть эксплуатационных показателей залитого в систему антифриза.

   В России наиболее распространены тосолы и антифризы на силикатной основе. Это определяется многолетним наследием ВАЗ и их относительно низкой стоимостью. Многие российские производители выпускают охлаждающие жидкости и по своим внутренним Техническим условиям (ТУ).

   Однако постепенно ситуация меняется. Происходит быстрый переход автопарка к автомобилям с современными форсированными двигателями, на которых в основном используются карбоксилатные антифризы, гарантирующие срок эксплуатации более 5 лет при пробеге свыше 250 000 км.

   Карбоксилатные ингибиторы коррозии на основе органических кислот были разработаны в середине 90–х годов прошлого века. Исследования показали, что новые охлаждающие жидкости на основе карбоксилатных ингибиторов прекрасно защищают металлы и сплавы от коррозии, обладают высокой теплоемкостью и предохраняют систему охлаждения от кавитационных разрушений.

   Если обобщить требования потребителя к современным антифризам, то они должны обладать следующими основными свойствами:

   – большой теплоемкостью и хорошей теплопроводностью;

   – высокой температурой кипения и теплотой испарения;

   – низкой температурой кристаллизации;

   – малым коэффициентом объемного расширения;

   – подвижностью (вязкостью) в диапазоне температур от —70 оС до +1000 оС;

   – термической стабильностью и отсутствием склонности к образованию отложений (накипи) в системе охлаждения;

   – не вспениваться в процессе работы;

   – быть безопасными в пожарном отношении, биологически и экологически нейтральными.

   Одно из достоинств нового антифриза – он не образует защитного слоя на всех поверхностях системы охлаждения, поэтому узлы и детали остаются чистыми. Карбоксилатные ингибиторы концентрируются лишь там, где есть опасность возникновения коррозии, но даже в этом случае толщина защитного слоя не будет превышать 50 Ангстрем (сравните – 1000 Ангстрем у силикатных ингибиторов) (рис. 43).



\"\"
   Рис. 43. Схема защитного действия силикатного (слева) и карбоксилатного антифриза (справа)



   Нельзя не сказать еще об одном достоинстве нового продукта – он обладает термоокислительной стабильностью в течение всего срока эксплуатации и не разрушает материалы уплотнений.

   Современные зарубежные антифризы в основном соответствуют нормам ASTM (Американская ассоциация по испытанию материалов – общегосударственная система стандартов США) и SAE (Общество инженеров – механиков). Они регламентируют свойства антифризов, исходя из применяемой основы и условий эксплуатации. Например, для этиленгликолевых антифризов рекомендовано следующее применение:

   ASTM D3306 и ASTM D4656 – для легковых автомобилей и малых грузовиков;

   ASTM D4985 и ASTM D5345 – для двигателей, работающих в тяжелых условиях.

   Кроме общих стандартов, многие производители автомобилей применяют свои спецификации с дополнительными требованиями. Например, нормы General motors USA – Antifreeze Concentrate GM 1899–M, GM 6038–M или система нормативов G концерна Volkswagen (G-12, G-11).

   Одним из признаков качества антифриза является наличие официального допуска и соответствие одному из зарубежных стандартов. Например, американским – ASTM D3306 и ASTM D4556, бельгийскому – BT?PS-606A, английскому – BS 6580, NATO S-759. Наличие на упаковке допусков BMW, DAF, Volvo, Mercedes?Benz, VW, GM, Ford также указывает на изначально высокое качество охлаждающей жидкости.

   Охлаждающая жидкость требует замены новым антифризом в следующих случаях:

   – охлаждающая жидкость используется свыше рекомендованного срока (обычно 1…3 года), базовые присадки и добавки в ней утратили свои свойства;

   – частое добавление в систему охлаждения обычной (недистиллированной) воды, что могло привести к увеличению накипи и нейтрализации функциональных присадок;

   – приобретение подержанного автомобиля с пробегом, и отсутствие уверенности в качестве используемой в нем охлаждающей жидкости;

   – наступление холодного времени года, а в двигателе используется обыкновенная вода.

   Примерно оценить качество уже используемого, а также приготовленного к применению антифриза можно простыми способами. Например, при температуре окружающей среды около 20 оС проверить плотность с помощью обыкновенного ареометра (денсиметра) и по ней определить возможную температуру замерзания.

   Денсиметр (лат. densus (densi) – плотный, густой и греч. metr?? – измеряю) – прибор для измерения относительной плотности жидкостей и твердых тел (ареометр постоянного веса, шкала которого градуируется в единицах плотности).


   Качественная охлаждающая жидкость должна иметь плотность не менее 1072 кг/м2, что должно обеспечить ее работоспособность до температуры —40 оС.

   Водородный показатель (рН) антифриза можно оценить с помощью лакмусовой индикаторной бумаги (рис. 44).

\"\"


   Рис. 44. Определение водородного показателя охлаждающей жидкости при помощи индикаторной бумаги (показатель рН 8)



   Окрашивание лакмусовой бумаги в розовый цвет указывает на значительное содержание кислоты (рН 1…5). Такой антифриз опасен для системы охлаждения вследствие проявления активных коррозионных свойств. Если ее цвет не изменяется, то рН 6…7, что указывает на возможность применения такой охлаждающей жидкости в летнее время (возможно в систему охлаждения залита обыкновенная вода). Зеленый цвет (рН 7…9) указывает на достаточно высокое качество антифриза, на нем можно эксплуатировать автомобиль (рис. 44). Синий (или фиолетовый) цвет лакмусовой бумаги объясняется высоким содержанием щелочи (рН 10…13), которая будет приводить к значительному образованию накипи и перегреву двигателя.

   Для обеспечения длительной и надежной работы системы охлаждения необходимы регулярный ее осмотр и диагностика. Перед началом движения нужно внимательно осмотреть радиатор, двигатель, помпу, соединения шлангов системы охлаждения на предмет отсутствия течей и трещин трубопроводов, а также наличие хомутов и их затяжку. Если в местах соединительных хомутов или на радиаторе имеются белесые подтеки, то, возможно, в этих местах имеются незначительные течи. Также следует проверить крышку радиатора (расширительного бачка), так как встроенный в нее расширительный клапан может быть забит накипью или продуктами коррозии и не выполняет своих функций (регулировка давления в системе охлаждения) в заданных пределах. Рекомендуется осмотреть внутреннюю полость горловины радиатора на предмет наличия гелеобразных отложений и накипи. Если двигатель перегревается, а при сдавливании рукой верхнего патрубка системы охлаждения на работающем двигателе ощущается давление, как в шине велосипеда, то это указывает на возможное значительное образование накипи в полостях системы охлаждения. Наличие накипи требует очистки и герметизации всей системы охлаждения специальными моющими и ремонтно – профилактическими препаратами.

   Присадки и добавки в систему охлаждения бывают моющего, профилактического и ремонтного назначения. Первую группу составляют препараты, предназначенные для очистки (промывки) системы охлаждения двигателя от различных загрязнений. Вторая группа препаратов применяется для стабилизации и восстановления свойств охлаждающей жидкости, защиты двигателя от образования накипи, появления коррозии и ржавчины. Третью группу составляют добавки, предназначенные для герметизации – устранения утечек жидкости из системы охлаждения.

   При очистке (промывке) системы охлаждения двигателя, препарат – промывку надо залить в охлаждающую жидкость, пустить двигатель и оставить его в рабочем состоянии с открытыми крышкой радиатора и краном отопителя на указанное в инструкции время (3, 5, 7, 15 мин.). Во избежание ожога, нельзя открывать крышку радиатора (расширительного бачка) на горячем двигателе.

   После охлаждения двигателя слить отработавшую и заправить систему новой охлаждающей жидкостью. Часть антифриза может не войти в радиатор в связи с наличием воздушных пробок в системе охлаждения. Поэтому надо вновь пустить двигатель и оставить его в рабочем состоянии с открытой крышкой радиатора на 10 мин. Затем заглушить двигатель и довести уровень антифриза до нормы.

   При обнаружении течи охлаждающей жидкости необходимо применять соответствующие ремонтные препараты (антитечи). Антитечи заливаются в охлаждающую жидкость, и двигатель продолжает эксплуатацию на обычных режимах (рис. 45).

\"\"


   Рис. 45. Механизм работы препарата – антитечи охлаждающей жидкости:

   1 – полимеризующееся вещество; 2 – полимерная пробка; 3 – охлаждающая жидкость; 4 – корпус системы охлаждения с отверстием



   Большинство ремонтных препаратов – антитечей допускается использовать со всеми видами антифризов и любыми присадками в систему охлаждения двигателя. Они герметизируют, в том числе и те повреждения, которые достаточно трудно диагностировать (можно лишь отмечать падение уровня охлаждающей жидкости) и тем более локализовать. Применение антитечей быстро устраняет возможные внутренние утечки, защищая камеру сгорания от возможного попадания в нее охлаждающей жидкости.

   Если жидкость просто выкипает, то можно доливать только дистиллированную воду, так как моноэтиленгликоль почти не выкипает.



   Вопрос. Можно ли смешивать антифризы разных цветов?

   Ответ. Красители, которые применяют для окрашивания антифризов, выбираются производителями, как правило, произвольно. Наличие флуоресцентной добавки облегчает диагностику системы охлаждения с целью установления мест утечки охлаждающей жидкости. При этом один и тот же производитель может использовать разные красители для разных марок антифризов.

   Цвет некоторых импортных антифризов не следует воспринимать как принадлежность к особой группе охлаждающих жидкостей. Это обозначение того, что препарат ядовит для человека.

   В то же время, большинство антифризов с температурой замерзания —40 °C окрашены в синий (бирюзовый) цвет, а с температурой замерзания —65 °C чаще всего в красный (розовый) цвет. Флуоресцентные добавки, вводимые в современные антифризы, служат для быстрого и точного определения места течи при освещении двигателя специальными лампами с ультрафиолетовым светом.

   Несмотря на все преимущества нового антифриза с карбоксилатными ингибиторами коррозии, у него есть один существенный недостаток – он не совместим с антифризом на основе силикатных антикоррозионных присадок. Если антифризы относятся к одной группе, то цвет не является препятствием для их совместного использования (смешивания). К сожалению, визуально отличить один тип антифриза от другого практически невозможно. Специальных классификаций по цвету не существует.



   Вопрос. Как определить качественную охлаждающую жидкость и защититься от подделок?

   Ответ. К сожалению, самостоятельно без специального оборудования этого сделать нельзя. Можно определить, например, плотность (качественная охлаждающая жидкость имеет более высокую плотность (не менее 1,072 г/cм3), чем вода (1 г/cм3)), и показатель кислотности (рН), но даже при наличии нормативной плотности и показателя кислотности нельзя быть в полной уверенности относительно качества охлаждающей жидкости. Производители некачественных охлаждающих жидкостей научились обходить эти критерии, точнее, их продукция по этим критериям полностью соответствует требованиям.

   Некачественная охлаждающая жидкость быстро (порой после 10 000 км пробега) теряет свои свойства и становится коррозионно – агрессивной и небезопасной для узлов и деталей системы охлаждения и двигателя в целом, что можно определить только во время эксплуатации.

   Чтобы удостовериться в подлинности, надо измерить температуру начала кристаллизации охлаждающей жидкости, но это может сделать только квалифицированный персонал в специальной лаборатории, при помощи специального оборудования.

   Поэтому настоятельный совет всем владельцам транспортных средств – не покупать самые дешевые марки, а использовать охлаждающую жидкость только от известных производителей, имеющих допуски заводов – производителей, и приобретать ее только в проверенных специализированных местах продаж. Это в значительной мере убережет вас от серьезных проблем и дорогостоящих ремонтов.



   Вопрос. Не оказывают ли присадки для системы охлаждения негативного влияния на резиновые патрубки и пластиковые детали системы?

   Ответ. Препараты для системы охлаждения двигателя автомобиля, которые разработаны и выпускаются известными зарубежными и отечественными фирмами, не оказывают вредного воздействия на конструкционные материалы двигателя, в т. ч. на резиновые и пластиковые патрубки и уплотнительные устройства.



   Вопрос. Для чего нужно промывать систему охлаждения и как это делать?

   Ответ. С течением времени даже самый хороший антифриз теряет свои защитные и иные свойства, и если не предпринимать профилактических мер, то система охлаждения начинает загрязняться. На стенках радиатора и других местах появляются накипь, жироподобные отложения, ржавчина и т. п. Возникают локальные засорения радиатора, что ведет к снижению циркуляции охлаждающей жидкости, локальным разрушениям радиатора, течи охлаждающей жидкости, перегреву двигателя со всеми вытекающими отсюда последствиями.

   Чтобы избежать перечисленных выше проблем и существенно увеличить срок эксплуатации транспортного средства, рекомендуем при смене антифриза проводить промывку системы охлаждения при помощи специальных составов.

   Промывка системы охлаждения и смена охлаждающей жидкости рекомендуется также как превентивная мера при приобретении автомобиля на вторичном рынке с неизвестной или сомнительной «родословной», с пробегом более 100 000 км, а также в случаях, когда температура двигателя выше нормы, и на это нет видимых причин, при возобновлении эксплуатации транспортного средства после длительного простоя (более года).



   Вопрос. Если оставить присадку – очиститель в системе охлаждения двигателя на несколько часов или даже суток, повысит ли это качество очистки?

   Ответ. Обычно промывки системы охлаждения «работают» 7…15 мин., реже до 30 мин. Именно столько времени требуется большинству составов для качественной очистки системы. При этом они обычно содержат специальные компоненты, которые удерживают «отмытые» загрязнения и вредные отложения во взвешенном состоянии. После очистки охлаждающую жидкость нужно сливать. Держать «промывочный раствор» в системе охлаждения свыше указанного срока не рекомендуется.

   Исключение составляют специальные антифризы – очистители, которые обеспечивают качественную мягкую промывку системы охлаждения и заливаются за 100…150 км до смены охлаждающей жидкости.



   Вопрос. Как диагностировать течи в системе охлаждения и как с ними бороться?

   Ответ. Диагностирование течей системы охлаждения требует определенного навыка и понимания устройства и назначения ряда узлов двигателя. В ряде случаев необходима консультация специалиста.

   Как было сказано в начале раздела, течи в системе охлаждения двигателя могут возникать как вследствие заводских дефектов и механических проблем, так и в результате использования некачественной охлаждающей жидкости. Они, как правило, влекут за собой локальные разрушения, загрязнения и перегревы.

   К более сложным случаям относятся течи, связанные с перегревом двигателя: трещины головок и блоков цилиндра, разрушение прокладок головок блока.

   Течи, связанные с механическими проблемами, в основном возникают из?за ослабления фиксирующих элементов – хомутов на патрубках радиатора. В этих случаях протечки обычно заметны по белесым подтекам в районе ослабшего хомута. Для их устранения достаточно аккуратно подтянуть хомуты.

   Течи, связанные с заводскими дефектами, можно разделить на устранимые и неустранимые при помощи средств автохимии. Опыт авторов данной книги показывает, что до обращения в автосервис можно попытаться устранить течь при помощи специальных препаратов.

   В случае если течи небольшого размера, то специальные составы добавляются в охлаждающую жидкость, они быстро и эффективно устраняют течи по месту припайки медных радиаторов, стыка пластиковых бачков с алюминиевым теплообменником, течи через перебитые трубки радиатора, прокладку помпы, патрубки радиатора и кран отопителя, из радиатора отопителя и т. д. Препараты могут оставаться в охлаждающей жидкости и служить эффективным профилактическим средством возможных протечек.

   Перегрев двигателя часто приводит к трещинам головок и блоков цилиндра и/или разрушению прокладок блока. Это очень серьезные неисправности, требующие больших затрат для их устранения при традиционном подходе. Современные средства автохимии позволяют заделывать течи подобного рода с высокой степенью эффективности и надежности. Для этих целей предназначены металлокерамические герметики. Эти составы способны устранять повреждения большого сечения, что позволяет их рекомендовать и для устранения ряда значительных заводских дефектов. Использование металлокерамики позволяет заделывать трещины в самых трудных местах, а прочность и температурные характеристики получаемого шва не уступают металлу.


← Назад к списку новостей

|
Заказать звонок
CAPTCHA