Рис. 3
Спиртовые антифризы обладают высокой испаряемостью, низкой температурой кипения (метанол- 64,5оС, этанол - 78 оС, изопропанол- 82,7 оС) и высокой пожароопасностью. В настоящее время эти антифризы практически не применяются.
Первые антифризы появились в 1920-е годы ХХ века. Изготавливались они на основе глицерина (температура кипения 290ºС), а потому кроме низкой температуры замерзания обладали также высокой вязкостью и низкой текучестью, что ухудшает их прокачиваемость и соответственно отвод тепла. Глицерин (от греч. glykeros - сладкий)- простейший трёхатомный спирт НОСН2 - СНОН - СН2ОН. Ранее производился глицериновый антифриз ВГ 40.
Наибольшее распространение в настоящее время получили низкозамерзающие охлаждающие жидкости на основе гликолей CnH2n(OH)2 и в первую очередь на основе этиленгликоля CH2(OH)CH2(OH). Температура замерзания (кристаллизации) этиленгликоля (ЭГ) минус 11,7 оС, однако при смешивании с водой температура кристаллизации раствора сначала понижается и затем вновь возрастает:
Сравнительная характеристика физико-химических свойств воды и моноэтиленгликоля (МЭГ)
|
Показатель |
Вода |
МЭГ |
|
Молярная масса |
18,01 |
62,07 |
|
Плотность при 20°С, кг/м3 |
998,2 |
1113 |
|
Температура замерзания, °С |
0 |
-12 |
|
Температуры кипения при 0,1 МПа, °С |
100 |
197,7 |
|
Теплоемкость при 20°С, кДж/(кг*°С) |
4,184 |
2,422 |
|
Коэффициент теплопроводности, кДж/(ч*м*°С) |
2,179 |
0,955 |
|
Вязкость при 20°С, мм2/с |
1,0 |
19-20 |
|
Теплота испарения, кДж/кг |
2,258 |
0,800 |
|
Коэффициент объемного расширения (0-100 °С) |
0,00046 |
0,00062 |
Водо-этиленгликолевые растворы оказывают и отрицательное влияние на работу системы охлаждения двигателя, поэтому в товарные антифризы добавляют до 40 видов присадок:
двигатель гидротормозной пусковой жидкость
|
Факторы, оказывающие негативное влияние |
Последствия |
Виды присадок |
|
Растворенный кислород |
Коррозия металлов |
Ингибиторы коррозии |
|
Растворенная двуокись углерода |
Коррозия металлов |
Ингибиторы коррозии |
|
Окисление и термическое разложение этиленгликоля |
Формирование кислот типа (HOCH2-CHO), (HOOC-COOH), (OHC-COOH) и т.д. и соответственно коррозия металлов. Формирование осадков |
Ингибиторы коррозии Антиоксиданты Щелочные присадки для нейтрализации образующихся кислот. Дисперсанты |
|
Вспениваемость |
Ухудшение отвода тепла |
Антивспенивающие присадки |
|
Негативное воздействие на эластомеры |
Набухание эластомеров |
Защитные присадки |
|
Соли жесткости воды* |
Отложение накипи |
Антинакипины |
|
Снижение смазочной способности |
Износ подшипников водяного насоса |
Противоизносные присадки |