Složení, vlastnosti a druhy nemrznoucích směsí

S příchodem spalovacích motorů se k jejich chlazení používala voda. Pro všechny chladicí systémy je to vynikající kapalina s vysokou tekutostí, nízkou a stabilní viskozitou a poměrně vysokým bodem varu. Vodní chlazení se využívá při provozu mnoha technických zařízení, od vysokých pecí až po jaderné reaktory.

Dvě negativní vlastnosti vody brání jejímu využití k odběru tepla při provozu spalovacích motorů:

• Při zmrazování voda zvětšuje svůj objem až o 9 %. Výsledný led je schopen rozbít jakoukoli nádobu, do které byla nalita voda;
• Voda způsobuje korozi, destrukci kovů a materiálů, které jsou s ní v kontaktu.

Co je nemrznoucí směs a proč je potřeba

Slovo "nemrznoucí směs" pochází z proti — proti a zmrazit - zmrazit. Technický termín pro kapaliny, které nezamrzají při nízkých teplotách.

Nemrznoucí směsi se používají v topných systémech, spalovacích motorech, v letectví pro odmrazování, pro chlazení výkonných laserů a superpočítačů.

Mimochodem: „Nemrznoucí ostřikovač“, který nalijete do nádržky ostřikovače, je také nemrznoucí.

Moderní chladicí kapaliny mají bod tuhnutí - 35 ... - 60⁰C a malý expanzní koeficient, 1,5 ... 3,5 %.

Složení chladicí kapaliny

Nemrznoucí kapaliny se pokusili vytvořit již na začátku 82. století rozpouštěním methyl nebo etylalkoholu ve vodě. Roztok vařil při XNUMX °C, jeho páry byly hořlavé a nebyl použit v otevřených chladicích systémech.

Směs 60-70% glycerinu s vodou se používala téměř do konce 32. světové války. Zmrazeno na -XNUMX⁰C, ale při teplotách pod 0⁰C zhoustla, což způsobilo prasknutí vodních čerpadel, prasknutí řemenů a další problémy.

Sloučeniny na bázi chloridu vápenatého, zmrazené na -20⁰C, vyžadovaly neustálé sledování hustoty hustoměrem, jinak se při odvaření vody vysrážely soli a ucpaly radiátory.

Všechna podobná chladiva v druhé polovině XNUMX. století. nahrazeny nemrznoucími směsmi na bázi etylenglykolu.

Reference: 60 % celosvětově vyrobeného etylenglykolu se spotřebuje na výrobu automobilových nemrznoucích kapalin a brzdových kapalin.

Ethylenglykol je čirá, mírně olejovitá kapalina bez zápachu. Velmi toxické. Požití dávky 100 ml může vést ke smrti. Chutná sladce, proto mnoho výrobců, aby se zabránilo otravě jídlem, přidává do nemrznoucích směsí hořké látky.

Nemrznoucí směsi obsahují etylenglykol, 35 až 50 % vody a přísady.

Balení aditiv obsahuje:

• inhibitory koroze;
• látky, které eliminují kavitaci toku kapaliny a potlačují pěnu;
• barviva pro snazší určení hladiny kapaliny v expanzní nádrži nebo nádobě.

Jaký je rozdíl mezi Tosol

Nemrznoucí kapalina je automobilová chladicí kapalina na bázi etylenglykolu. Vyvinuto v SSSR, v jednom z moskevských výzkumných ústavů. Svůj název získal podle názvu Katedry technologie organické syntézy (TOS) s přidáním koncovky „-ol“, analogicky s „avtol“, „solidol“, „lithol“.

Až do konce 90. let. byl vyráběn pod názvy "Tosol-A" a "Tosol-AM", s označením OZH-40 a OZH-65, v současné době - ​​"Tosol-40" a "Tosol-65". Čísla udávají bod mrazu.

Vlastnosti a charakteristiky chladicí kapaliny

Bod tuhnutí chladicí kapaliny závisí na poměru etylenglykolu a vody. Čistý etylenglykol "mrzne" již při -12,3°C. Nejnižšího bodu tuhnutí, -75°C, lze dosáhnout smícháním 75% ethylenglykolu a 25% vody. Nejběžnější chladicí kapaliny jsou 35 ... 50 % vody. Směs obsahující 35 % vody začíná krystalizovat při -65 °C⁰S a 50 % — při — 40⁰S.

Vlastnosti chladicí kapaliny závisí na kvalitě a čistotě surovin. Nejlepší nemrznoucí směsi jsou vyrobeny z chemicky čistého (99,9) etylenglykolu, s přísadami bez cizích nečistot. Bezohlední výrobci často používají levnou náhradu diethylenglykolu, produkt čištění hlavní suroviny.

Levnou nemrznoucí směs nelze vyrobit z drahých komponentů. Po zakoupení velmi levného kanystru světlé kapaliny „příležitostně“ se ujistěte, že produkt v něm je chemicky nestabilní, po chvíli ztratí nebo změní barvu, začnou z něj vypadávat srážky. Budete muset zaplatit dvakrát - za propláchnutí systému a za výměnu chladicí kapaliny.

Pro nemrznoucí směsi neexistuje jednotná norma. Každá země má své vlastní předpisy, např.

• V USA ASTM D 3306;
• Ve Spojeném království, BS 6580;
• Ve Francii - AFNOR NF R15-601 atd.

V Rusku platí GOST 28084-89 „Nízko tuhnoucí chladicí kapaliny“. Podle tohoto dokumentu, který se více než 30 let nezměnil, se chladicí kapaliny vyznačují následujícími hlavními vlastnostmi:

1. Bod tuhnutí (začátek krystalizace). GOST specifikuje OZH-40 a OZH-65 s odpovídajícím bodem tuhnutí. Tento indikátor pro nemrznoucí směsi zahraniční výroby se může lišit.
2. Bod varu. Při normálním atmosférickém tlaku 110-135°C. V uzavřeném chladicím systému se tlak zvýší 1,5-3krát a podle toho se mění bod varu kapalin.
3. Pění. Když chladicí kapalina cirkuluje v pracovním systému, pěna se netvoří. Tato vlastnost byla důležitá u tehdejší technologie plnění na dopravníku VAZ.
4. Antikorozní vlastnosti. GOST 1989 byl napsán pro chladicí kapaliny, jejichž přísady obsahovaly fosfáty, boritany, aminy a dusitany. Taková chladicí kapalina se používala především v 60-90 letech minulého století. Moderní požadavky umožňují použití tradičních chladicích kapalin pouze u starších modelů, a pak, pokud se jako inhibitory používají silikátové sloučeniny.
5. Náraz na pryžové prvky. Chladicí kapalina musí chránit pryž před prasknutím a delaminací. Neutuchající technologický pokrok již dlouhou dobu vedl k výměně pryžových hadic za výrobky ze syntetických kaučuků a polymerních materiálů.

Musíme přiznat, že shoda s GOST není důkazem kvality nebo možnosti použití chladicí kapaliny.

Za hlavní kritérium lze považovat povolení výrobce automobilu používat tuto chladicí kapalinu pro konkrétní model, uvedený v pasu nebo v dokumentu o provozu a opravách.

Druhy a klasifikace

Obecná mezinárodní klasifikace nemrznoucích směsí neexistuje. Jako hlavní referenční bod byl vzat dokument vyvinutý společností VOLKSWAGEN AG. Podle něj jsou chladicí kapaliny rozděleny do tříd G11, G12, G13:

• G11. Tradiční chladicí kapaliny na bázi etylenglykolu a silikátových inhibitorů koroze. Vytvářejí na površích ochrannou vrstvu, která snižuje tepelnou vodivost, abrazivní při odlupování. Chladicí kapalina třídy G11 se vyměňuje každé dva roky.
• G12. Nemrznoucí směsi s přísadami na bázi karboxylových kyselin. Životnost až 5 let. Mezinárodní označení Carboxilát chladiva nebo OAT (Organic Acid Technology).
• G12+. Hybridní nemrznoucí směs obsahující karboxyláty a silikátové sloučeniny. O něco levnější, životnost 3-5 let. Označeno HOAT (Hybrid Organic Acid Technology) nebo Hybrid.
• G12++. Nejnovější generace etylenglykolových nemrznoucích směsí s přídavkem glycerinu a přísad z organických inhibitorů v kombinaci se sloučeninami křemíku. Poskytují vysokou ochranu hliníkových slitin. Používá VW od roku 2008. Mezinárodní označení Low hybrid nebo SOAT (Silicon enhance Organic Acid Technology).
• G13. Moderní nemrznoucí směs na bázi propylenglykolu. Netoxický a šetrný k životnímu prostředí. Obsahuje balíček organických inhibitorů koroze.

 

Nemrznoucí barva

Jakýkoli výrobce chladicí kapaliny, pokud není dodavatelem Volkswagenu, může své výrobky nalakovat jakoukoli barvou.

Pokud se řídíte GOST, "Tosol" může mít pouze dvě barvy, modrou a červenou.

Podle norem Volkswagen musí být nemrznoucí směsi každé třídy natřeny barvami:

• G11 - modrá nebo zelená;
• G12 - červená, oranžová, lila;
• G13 - fialová nebo růžová.

Při nákupu chladicí kapaliny byste ji neměli vybírat podle barvy, nemusí odpovídat třídě. Je nutné dbát doporučení výrobce vozu, případně záznamů v servisní knížce.

Jak ředit koncentrát

Koncentráty chladicí kapaliny jsou na trhu běžné a obsahují:

• Ethylenglykol 90 %;
• Voda 3-5 %;
• 5-7% přísad.

Koncentrát řeďte pouze destilovanou vodou.

Rada. Destilovanou vodu "na kohoutku" je nejlepší zakoupit v lékárně.

Poměry ředění jsou uvedeny na obalu koncentrátu. Po změření hustoty výsledného roztoku při 20 ° C pomocí hustoměru zkontrolujeme jeho koncentraci podle tabulky:

Hustota, g / cm3	Koncentrace, %
1,050	30
1,058	35
1,067	40
1,074	45
1,082	50
1,090	55
1,098	60

Hodnota 1,065 g/cm3 udává bod tuhnutí cca -30°C. Hodnota 1,075-1,080 g/cm3 – asi -40…-45°С.