Что такое антифриз, его состав, свойства и разновидности

Для системы охлаждения двигателя прекрасно подошла бы и обычная вода, которая обладает высокой теплоемкостью, низкой вязкостью и хорошей текучестью. Но у воды есть два существенных недостатка: высокая коррозийная активность и замерзание с расширением при низких температурах в зимнее время. Поэтому в автомобилях применяются специальные охлаждающие жидкости (антифризы), которые могут работать в широком диапазоне температур.

Что такое антифриз и для чего он нужен

Антифриз (от греч. «анти» (против) и англ. freeze «замерзать») – это общее название для всех автомобильных жидкостей, которые не замерзают при низких температурах. Такие жидкости применяются для охлаждения двигателей, работающих в условиях низких температур, в качестве антиобледенительных жидкостей в авиации и средств для очистки стекол. В основе лежит вода с добавлением глицерина, одноатомных спиртов, этиленгликоля или пропиленгликоля и других присадок.

Антифриз

Антифризы не только имеют значительно более низкую температуру замерзания по сравнению с водой, но и меньший коэффициент расширения. Вода переходит в твердое состояние с расширением в объеме до 9%, а антифриз с разным соотношением этиленгликоля расширяется на 1,5%-3,5%, что практически безопасно для элементов двигателя.

Состав охлаждающей жидкости

Первые антифризы были на основе метилового или этилового спирта. Такая смесь закипала уже при 82°С, пары спирта испарялись и воспламенялись. Позже появились антифризы на основе глицерина с лучшими эксплуатационными свойствами, но слишком высокой вязкостью. Для улучшения текучести добавлялся этиловый или метиловый спирты. Антифризы на основе соляной кислоты также не обладали должными свойствами.

Состав концентрата охлаждающей жидкости

Современные антифризы производятся на основе этиленгликоля или пропиленгликоля и пакета присадок, которые дают жидкости антикоррозийные, антипенные и флуоресцентные свойства. Этиленгликоль относится к двухатомным спиртам, не имеет запаха, бесцветен, сладковатый на вкус, но весьма ядовитый. Ввиду своего сладкого вкуса были случаи отравления детей жидкостью, поэтому некоторые страны обязали производителей добавлять присадки, которые делают ее горькой.

Пропиленгликоль – это также бесцветная жидкость, сладковатая на вкус, но безопасна для организма при попадании внутрь. Имеет низкую плотность в сравнении с этиленгликолем.

Чем отличается Тосол

Часто можно услышать разные названия охлаждающих жидкостей: антифриз, тосол или просто «незамерзайка». Тосол – это охлаждающая жидкость на основе этиленгликоля, разработанная во времена СССР. Среди водителей из стран бывшего союза это название уже давно стало нарицательным. Различают две марки Тосола – 40 и 65. Эти цифры показывают температуру замерзания жидкости. Они отличаются по цвету: красный или голубой.

Стоит сказать, что краситель в ОЖ (далее охлаждающая жидкость) добавляют специально, чтобы видеть уровень в заливном бачке, а также обнаружить место протечки. Сам по себе этиленгликоль бесцветный.

Свойства и характеристики

Свойства антифризов и температура его замерзания будут зависеть от соотношения воды и этиленгликоля, а также набора присадок. Чистый этиленгликоль начинает кристаллизоваться уже при температуре -12,3°С. Смесь с водой образует эвтетику с максимально низкой температурой замерзания до -75°С (75% этиленгликоля и 25% воды). Большинство антифризов имеет процентное соотношение от 35% до 50% воды, с температурой 65°С и 40°С соответственно. Температура кипения такой смеси также повышается до 110°С, а под давлением еще выше.

Нельзя сказать, что есть единый стандарт для всех антифризов. В каждой стране они разные. Вот список самых известных стандартов:

• Россия: ГОСТ 28084-89.
• США: ASTM D 3306.
• Великобритания: BS 6580: 1992.
• Франция: AFNOR NF R15-601.
• Япония: JIS K2234.
• Австрия: ONORM V5123.
• Швеция: G-11.

На свойства антифриза большое значение оказывает качество и, как уже говорилось, соотношение сырья. Важно качество воды (обычная, дистиллированная, деионизированная), а также чистота этиленгликоля. В дешевых ОЖ часто используются различные низкопробные суррогаты, которые служат ограниченный срок и не имеют химической стабильности.

По ГОСТу антифриз должен обладать следующими характеристиками и свойствами:

1. Температура замерзания (начало кристаллизации). В России за стандарт по этому показателю взяты ОЖ-40 и ОЖ-65 с соответствующей температурой замерзания. Этот показатель в иностранных марках может быть любым. Опять же все зависит от пропорции между этиленгликолем и водой, а также доли присадок.
2. Температура кипения. Средняя температура кипения равна 110°С-135°С. Давление в системе охлаждения в пределах 1,5-3 атмосфер, что повышает этот показатель.
3. Вспениваемость. Стоит отметить, что под давлением пена в результате циркуляции вообще не будет образовываться. Этот показатель важен для производителей в момент заливки ОЖ или других манипуляций.
4. Антикоррозийные свойства. Сам этиленгликоль не имеет антикоррозийных свойств, скорее наоборот. Их обеспечивают различные присадки. Например, в антифризах G11, о которых речь пойдет немного ниже, используются фосфаты, нитраты, нитриты, силикаты, бораты и амины. Эти вещества создают на поверхности защитный слой. В антифризах класса G12 используются карбоновые кислоты, которые воздействуют на сам очаг коррозии, когда такой появляется. Тем самым улучшается теплоотдача.
5. Воздействие на резиновые элементы. В системе много пластиковых и резиновых шлангов и соединений. Антифриз должен защищать резину от растрескивания и рассыпания. В этом плане хорошо зарекомендовал себя красный антифриз с карбоновыми присадками типа G12 и G12+.

Виды и классификация

Определенных мировых стандартов антифризов нет, но за основу, как правило, берут классификацию, которая была разработана концерном VAG. Так различают три класса:

Это традиционные антифризы на основе этиленгликоля и различных силиконовых присадок, защищающих от коррозии. Их также называют силиконовые антифризы.

G11, G12, G13

За счет образования защитного слоя могут значительно снижать теплоотдачу, а также образовывать абразивные частицы (опадение слоя со стенок). Менять антифриз такого класса нужно не реже одного раза в два года.

G12, G12+, G12++

G12 стал следующим этапом развития антифризов. Главным образом, в них решена проблема образования слоя, который мешал теплообмену. В этом классе применяются карбоновые кислоты. Минусом является то, что эти кислоты воздействуют на коррозию после ее появления, а не до. Увеличилась теплоотдача и срок службы до 5 лет.

Действие карбоксилатного антифриза G12+, G12++

Такие ОЖ имеют маркировку:

• G12.
• Carboxilate coolants.
• OAT (Organic Acid Technology).

В дальнейшем поколении G12+ и G12++ решили и эту проблему, сочетая органические и минеральные присадки вместе. Такие ОЖ часто называют лобридными и маркируются:

Этот класс появился в 2012 году и отличается от предыдущих применением в основе пропиленгликоля. Как уже говорилось, это вещество безопасно для человека и окружающей среды. На этом отличия, в общем-то, заканчиваются.

Цвет антифриза

Палитра охлаждающих жидкостей довольно широка, поэтому легко запутаться. Нельзя абсолютно точно сказать, что этот класс ОЖ именно всегда синий или красный, но некоторые закономерности есть.

• Для Тосола есть два цвета: синий и красный.
• G11 – синий, зеленый или оттенки зеленого.
• G12 – красный и его оттенки (оранжевый, сиреневый).
• G13 – фиолетовый или розовый.

При выборе ОЖ по цвету нужно опираться на технические рекомендации к автомобилю и контактным материалам. Для радиаторов из меди или латуни лучше подойдет красный (карбоксилатный G12+) антифриз. Для радиаторов из алюминия лучше выбирать зеленый или синий (силикатный). G13 подойдет любому автомобилю.

Как разбавлять концентрат

Часто предлагается концентрат ОЖ в соотношении 90% этиленгликоль, 3-5% вода, 5-7% присадки. Чистый концентрат заливать нельзя, так как он замерзнет уже при -13°С.

Для разбавления нужно использовать только очищенную или дистиллированную воду. Пропорции будут зависеть от желаемого результата. Ориентировочные значения можно увидеть на следующей таблице.

Соотношение Вода : Концентрат	Температура кристаллизации (замерзание)	Температура кипения
90% : 10%	-4°С	100°С
70% : 30%	-15°С	105°С
50% : 50%	-40°С	110°С
40% : 60%	-60°С	115°С
20% : 80%	-40°С	130°С

Зависимость t,°С кристаллизации и t,°С кипения от плотности водных растворов этиленгликоля

Угадать с пропорциями очень важно, иначе жидкость потеряет свои свойства.

Также о характеристиках ОЖ может рассказать ее плотность, которая измеряется ареометром. Плотность этиленгликоля выше, чем у воды. Показатель 1,065 г/см3 говорит, что температура замерзания около -30°С. Плотность 1,075-1,080 г/см3 – выдерживает до -40-45°С.

Таблица плотности водных растворов этиленгликоля при 20°C.

Концентрация, %	Плотность, г/см3
30	1,050
35	1,058
40	1,067
45	1,074
50	1,082
55	1,090
60	1,098

Нельзя ориентироваться только по цвету ОЖ, так как цвет не всегда указывает на класс. Для подбора правильного антифриза нужно ориентироваться на инструкцию по эксплуатации авто и рекомендации производителя.

Виды охлаждающих жидкостей, советы по выбору

Наряду с другими техническими составами охлаждающая жидкость для авто относится к необходимым расходным материалам, выполняющим важные функции. Безграмотный выбор антифриза для системы охлаждения может причинить серьезный вред транспортному средству.

Для чего нужен антифриз автомобилю

Называется охлаждающая жидкость для авто по-разному: антифриз, хладагент, охладитель, сокращенно – ОЖ. В ее качестве можно использовать и воду, особенно хорошо подходит для этих целей дистиллированная, которая не оставляет накипи. Она безопасна, доступна, безвредна, достаточно теплоемка.

Однако такой охладитель замерзает при отрицательных значениях на термометре, имеет низкую температуру кипения, а также обладает определенной коррозионной активностью. Поэтому воду можно использовать лишь в теплый период, при этом добавив в нее пакет ингибиторов коррозии.

Низкозамерзающая жидкость, называемая антифризом, может использоваться круглогодично. В последнее время именно этот продукт повсеместно применяется автолюбителями нашей страны. Антифриз представляет собой смесь:

• дистиллированной воды,
• незамерзающей составляющей,
• присадок, которые снижают коррозионную активность первых двух компонентов.

Важно! В качестве охлаждающей жидкости можно использовать и этиловый спирт, но летучесть и высокая стоимость не позволяют ему стать популярным среди автолюбителей. Метиловый же спирт вступает в реакцию с алюминием, к тому же он ядовит и даже небольшого его количества достаточно для отравления человека.

Основная функция охлаждающей жидкости — охлаждение двигателя внутреннего сгорания. Этот узел представляет собой тепловой агрегат, преобразующий энергию сгорающего топлива в механическую.

Чтобы мотор нормально работал, требуется поддерживать его нагрев в строго определенных рамках. Для этих целей в автомобилях предусмотрена система охлаждения – воздушная и жидкостная. В последней используется принудительная циркуляция охлаждающей жидкости.

Однако, кроме задачи по охлаждению силового агрегата, в ее функции входят:

• подогрев салона транспортного средства в холодное время года;
• защита системы охлаждения от активных процессов коррозии, а также накипи;
• поддержание каналов в чистоте;
• продление срока службы некоторых узлов автомобиля.

Охлаждающая жидкость для авто должна быть текуча, обладать высокими теплоемкостью и теплопроводностью, минимальным порогом начала кристаллизации, максимальной температурой начала кипения, физической и химической стабильностью. Она не должна пениться и быть агрессивной (в плане воздействия на узлы и детали автомобиля).

Различные виды антифризов имеют отличия в составе. Существуют свои нюансы и в изменении характеристик разных их типов в процессе эксплуатации.

Как разводить концентрат антифриз для автомобиля

Антифриз для системы охлаждения автомобиля выпускается производителями в виде концентрата или готового к применению продукта. В первом случае жидкость содержит все необходимые присадки, незамерзающий компонент и краситель.

Для приготовления антифриза необходимо лишь добавить дистиллированную воду (смешивание можно проводить в любой таре). Варианты пропорций воды и концентрата для получения готовой ОЖ представлены в таблице.

Таблица. Примерные пропорции компонентов для получения антифризов с различной температурой замерзания из концентрата.

Соотношение воды и концентрата, %	Температура замерзания готового антифриза, градусы
50/50	-35
40/60	-55
60/40	-25

Важно! Заливать неразбавленный концентрат в систему охлаждения категорически запрещено.

Многие по привычке называют охлаждающую жидкость тосолом. Некоторые считают, что существуют два вида продукта: тосол и антифриз. Следует сразу расставить точки: тосол является разновидностью антифриза, разработанным отечественными специалистами еще во времена СССР. Его можно отнести к охлаждающим жидкостям первого поколения.

Интересно! Свое название торговая марка «Тосол» получила от аббревиатуры «ТОС», образованной от названия «Технология Органического Синтеза». Окончание «ол» обычно указывает на принадлежность жидкости к спиртам.

Изобретен продукт был еще в 1971 году, но не был запатентован. Поэтому многие производители сегодня выпускают свою продукцию под этой торговой маркой.

Виды охлаждающей жидкости по составу

Охлаждающая жидкость для системы охлаждения на основе этиленгликоля

Наиболее популярен у потребителя антифриз, который представляет собой смесь на основе этиленгликоля. Интересен тот факт, что сам по себе этиленгликоль, являющийся прозрачной, ничем не пахнущей жидкостью, начинает кипеть при 197 градусах, а замерзать — при -12.

Однако при добавлении воды можно получить более низкие температуры кристаллизации. Такое свойство раствора объясняется выделением при смешивании с водой гидрата этиленгликоля, обладающего низким показателем температуры застывания.

Так, при содержании в антифризе на основе этиленгликоля 33 % воды ОЖ получает температуру замерзания -73 градуса. Это — максимальное значение. При увеличении содержания в антифризе воды происходит рост этого показателя. Наиболее распространен у потребителя антифриз, имеющий температуру замерзания около -50 градусов.

Чем характеризуются охлаждающие жидкости на основе этиленгликоля:

• некоторым увеличением в объеме при работающем двигателе (примерно на 7%);
• агрессивным действием на некоторые марки резины;
• постепенным выкипанием воды из антифриза, в результате чего может потребоваться ее добавление (при уменьшении объема жидкости).

Стоит отметить, что в случае замерзания антифриз превращается в массу, объем которой увеличивается незначительно. Поэтому какие-либо повреждения системе охлаждения двигателя в этом случае не грозят.

Антифриз для системы охлаждения на основе пропиленгликоля

Помимо этиленгликоля в антифризах может применять пропиленгликоль. Он менее токсичен, но стоит гораздо дороже. В некоторые виды охлаждающей жидкости добавляется глицерин.

Виды антифриза для авто по цвету

Различаются охлаждающие жидкости и по цвету, хотя эта классификация довольно условная.

Сегодня на отечественном рынке в основном распространены следующие растворы:

Важно! Тосол может иметь синий и красный оттенки.

Антифриз желтого и фиолетового цветов также выпускается производителями, однако особого распространения пока не получил.

Строгих правил, согласно которым изготовитель выбирает, в какой цвет окрашивать свою продукцию, нет. В этом случае они могут действовать по своему усмотрению.

Стоит отметить, что в процессе эксплуатации антифриз может менять свой окрас. Например, синяя охлаждающая жидкость для авто способна стать сине-зеленой или зеленой.

Присадки в антифриз

Как уже стало понятно, основные компоненты антифриза – незамерзающий компонент и вода. В принципе, этот раствор обладает необходимыми характеристиками: у него высокая температура кипения, состав не замерзает на морозе. Казалось бы, для чего необходимо вводить в него еще и присадки?

На самом деле, если залить в автомобиль смесь этиленгликоля (пропиленгликоля) и воды, которая достаточно агрессивна, через некоторое время можно получить разрушенные детали, изготовленные из металла и резины. Чтобы снизить активность антифриза, необходимо добавлять в жидкость компоненты, подавляющие коррозионные процессы и другие неприятные явления.

Все концентрированные и предварительно разбавленные антифризы состоят из:

• этиленгликоля или пропиленгликоля,
• воды,
• ингибиторов коррозии,
• красителя,
• противовспенивающей добавки.

По присадкам, добавляющимся в состав антифриза, их можно классифицировать на две категории:

Вещества, относящиеся в первой группе, представляют собой добавки на основе неорганических элементов. Чаще всего производитель, их использующий, добавляет в состав краситель зеленого или синего цвета.

Ко второй категории относятся присадки, произведенные на базе органических кислот. Как правило, антифриз с такими добавками, имеет красный оттенок.

Какое действие оказывают присадки? При заливке антифриза они образуют на поверхности материалов, имеющих контакт с жидкостью, тонкий слой, который обладает стойкостью к коррозионным явлениям. Он защищает детали от разрушения.

Карбоксилатные присадки выглядят более предпочтительно. Все из-за того, что неорганические элементы могут скапливаться и забивать каналы. В то время как карбоксилатные ингибиторы не забивают систему охлаждения. К тому же они имеют более длительный эксплуатационный срок.

Если силикатная жидкость (тосол относится именно к этой категории) теряет свои эксплуатационные характеристики примерно через 60 тысяч пробега, то карбоксилатный продукт от проверенного производителя может служить в четыре раза дольше. Тепло такой состав также лучше отводит.

Важно! Силикатные антифризы запрещены к использованию многими ведущими производителями автомобилей.

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.

Можно ли смешивать разные виды антифриза

Смешивать две ОЖ рекомендуется только в чрезвычайных ситуациях, когда уровень жидкости в системе охлаждения находится ниже нормативного. В этом случае допускается также разбавлять состав водой.

Кстати, с химической точки зрения это более безопасно, так как в воде отсутствуют присадки. При этом рекомендуется как можно быстрее произвести замену смешанного антифриза на новый с полной промывкой системы.

Если же возникла необходимость в смешивании различных составов, то следует ориентироваться не на цвет антифриза, а на его химический состав. Входящие в рецептуру присадки разных жидкостей способны взаимодействовать друг с другом.

Только в случае подбора двух продуктов с одинаковым составом риск образования опасного для системы охлаждения силового агрегата осадка минимален.

Некоторые виды охлаждающей жидкости все же допускается смешивать. Для наглядности предлагается таблица.

Эти данные предоставляет концерн Volkswagen для охлаждающих жидкостей, имеющих от него допуск.

Важно! Антифризы, имеющие идентичный состав, могут быть окрашены в разные цвета.

Резюмируя сказанное, можно сделать вывод, что более безопасным для автомобиля будет не доливка нового антифриза, так как результат от взаимодействия компонентов двух жидкостей непредсказуем, а полная смена охлаждающей жидкости.

При этом после удаления старого антифриза систему охлаждения необходимо промыть дистиллированной водой и убедиться, что оттуда вытекает чистая (не окрашенная) вода. Только после этого можно проводить заливку нового антифриза.

Охлаждающая жидкость для авто: как выбрать

Несмотря на то, что в стране действует государственный стандарт на незамерзающие жидкости – ГОСТ 28084-89, ориентироваться на его требования не следует. К сожалению, этот документ во многом устарел. В частности, некоторые из присадок, которые использовались при изготовлении антифриза раньше, сегодня не применяются.

Важно! С 2016 года для жидкостей, произведенных на основе гликолей, которые могут использоваться в автомобилях, эксплуатирующихся в легких условиях, в стране действует новый стандарт —ГОСТ 33591-2015.

Не стоит слепо доверять и размещенной на этикетке информации, что продукт разработан с учетом требований определенных автопроизводителей. Часто подобная формулировка является лишь рекламным ходом.

Единственное, что должно быть важно для автолюбителя — рекомендации изготовителя автомобиля. Эту информацию можно найти в технической документации на транспортное средство.

Именно производитель по итогам испытаний конкретных видов жидкостей выдает допуск на использование этого продукта в системе охлаждения. Охлаждающая жидкость для авто вносится в перечень рекомендованных. Компания, ее выпускающая, указывает полученный допуск на упаковке.