Общая жесткость воды является суммой карбонатной (временной) и некарбонатной (главным образом, сульфатной) жесткостей. Единица жесткости— 1мг-экв/л солей жесткости, что соответствует 20,04 мг иона кальция или 12,16 иона магния в 1 л воды. Жесткость воды ориентировочно может быть определена без специального оборудования по пенообразованию при намыливании рук мылом: в мягкой воде пена устойчивая, а в жесткой воде пена быстро гаснет и на руках остается сальный осадок.

Для предупреждения образования накипи в систему охлаждения вводят антинакипины или перед заливкой умягчают воду.

Если накипь все-таки образовалась, ее следует удалять следующими составами:
1) раствор 0,6 кг технической молочной кислоты в 10 л/воды;
2) раствор смеси фосфорной кислоты (1 кг) и хромового ангидрида (0,5 кг в 10 л воды).

Время обработки 0,5—1 ч.

Перед обработкой необходимо удалить термостат, залить состав в систему охлаждения. По истечении рекомендуемого срока запустить двигатель и дать поработать 15—20 мин, после чего удалить состав и систему два-три раза промыть водой. Последнюю промывку лучше сделать горячим раствором хромпика (0,5—1, %) для создания антикоррозионной защитной пленки на поверхностях системы охлаждения.

Образование накипи кроме ухудшения теплоотвода приводит к увеличению расхода топлива. Так, при толщине накипи 1,5—2 мм расход топлива может возрасти на 8—10 %. Это происходит вследствие недопустимого повышения температурного режима цилиндропоршневой группы из-за термического сопротивления слоя накипи.

Наличие у современных двигателей двухконтурной системы охлаждения с термостатом исключает возможность применения воды в зимнее время. Это связано с тем, что после пуска охлаждающая жидкость для более быстрого прогрева двигателя циркулирует только по малому контуру, минуя радиатор. Время до открытия термостата и циркуляции по большому контуру может быть достаточно большим, особенно при низких температурах. В течение этого времени вода в радиаторе без циркуляции может замерзнуть, что приведет к его размораживанию.

При определенных условиях эксплуатации автомобилей: высокой температуре окружающего воздуха, буксировке прицепа, движении по бездорожью на пониженных передачах и т. д. — охлаждающая жидкость может нагреться до температуры кипения. Эффективность охлаждения в этом случае резко падает, двигатель перегревается, возможен выход его из строя. Для устранения этого необходимо применять охлаждающую жидкость с повышенной температурой кипения и герметизировать систему охлаждения.

Системы охлаждения современных двигателей герметичны, и жидкость в них находится под небольшим давлением, обычно около 0,05 МПа, которое поддерживается клапаном в пробке радиатора. В новых моделях автомобилей давление в системе охлаждения еще выше (0,12 МПа) и поддерживается клапаном в расширительном бачке. При давлении 0,05 МПа вода кипит при 112°С, а при 0,12 МПа при 124 °С.

В последние десятилетия получили широкое распространение низко-замерзающие охлаждающие жидкости — антифризы на основе водных растворов этиленгликоля — двухатомного спирта СН2ОНСН2ОН с температурой кипения 197 °С. В отличие от воды при замерзании антифризы не расширяются и не образуют твердой сплошной массы. Образуется рыхлая масса кристаллов воды в среде этиленгликоля. Обычно такая масса не приводит к размораживанию блока и не препятствует запуску двигателя. Антифриз после пуска двигателя довольно быстро переходит в жидкое состояние. Однако прогрев отопителя салона затрудняется, поэтому необходимо поддерживать такую концентрацию антифриза, чтобы он не замерзал до температуры порядка — (40—35) °С.

Антифризам также присущи некоторые недостатки. Так, их теплопроводность и теплоемкость ниже, чем у воды, что несколько снижает эффективность систем охлаждения. При нагреве антифризы увеличивают объем, ввиду чего в системе охлаждения устанавливается расширительный бачок. Этиленгликоль коррозионно агрессивен по отношению к металлам, поэтому в антифризы при изготовлении добавляют антикоррозионные присадки. Для гашения пены добавляют также специальные противо-пенные присадки. Общее содержание присадок составляет 3—5 %.

Температура кипения антифриза достаточно высока и колеблется в пределах 120—132 °С. Поэтому в герметичной системе охлаждения современного автомобиля при нормальных условиях эксплуатации (без перегрева двигателя) потери антифриза происходят преимущественно из-за утечек (микрощели в радиаторе, ослабленное крепление хомутов на шлангах и другие неисправности). Восполнять уровень антифриза в системе охлаждения водой, т. е. менять концентрацию этиленгликоля в смеси нежелательно, так как это, кроме снижения температуры замерзания, может привести и к другим нежелательным последствиям.

Старые антифризы по ГОСТ 159—52 не полностью отвечали требованиям, предъявляемым современными автомобилями (по антикоррозионным свойствам, агрессивности к резине и др.), и это потребовало создания нового поколения антифризов, которые известны под названием «Тосол».

Наиболее широко на автомобилях применяется антифриз Тосол А-40 (с 1985 года — Тосол А40-М). Так как легковые автомобили редко эксплуатируются при температурах ниже —40 °С, Тосол А-65 используется мало.

Многолетний опыт применения «Тосола А-40» на легковых автомобилях показал его высокие эксплуатационные свойства. Срок службы «Тосола А-40» на автомобилях ВАЗ был установлен два года эксплуатации, или 60 тыс. км пробега из расчета на интенсивную эксплуатацию автомобиля. Однако у нас в стране большинство частных автомобилей имеет среднегодовые пробеги не более 15 тыс. км. Учитывая это, изучалась возможность увеличения временного срока службы антифриза «Тосол А-40» при условии сохранения пробега автомобиля на уровне 60 тыс. км. Одновременно проводилась работа по улучшению качества «Тосола» за счет повышения стабильности вводимых в него ингибиторов коррозии.

Установлено, что срок службы модернизированного антифриза «Тосол А40-М» может быть увеличен до 3 лет. Как правило, до 3 лет эксплуатации автомобилей, или 60 тыс. км пробега, в системе охлаждения нет очагов коррозии. При более длительных сроках эксплуатации на некоторых деталях системы охлаждения начинают появляться очаги коррозии, в первую очередь на крыльчатке водяного насоса, т. е. на чугуне. Корродируют также детали из алюминия, припой в радиаторе, латунные трубки радиатора’ и корпус термостата.

Антифриз в процессе эксплуатации изменяет свои характеристики: снижается запас щелочности, увеличивается склонность к пенообразо-ванию, возрастает агрессивность к резине и увеличивается способность вызывать коррозию металлов. Интенсивность изменения характеристик антифриза зависит от средней рабочей температуры в двигателе. В южных районах, где эти температуры обычно более высокие, антифриз стареет интенсивнее. В северных же районах страны антифриз может служить и более 3 лет. Следует отметить, что в южных районах страны владельцы автомобилей, не опасаясь за низкотемпературные свойства, восполняют уровень в системе охлаждения водой. Анализ антифриза с таких автомобилей и осмотр систем охлаждения показали, что после 2—3 лет эксплуатации на сильноразбавленном антифризе появляются коррозионные очаги в системе охлаждения. Трехлетний срок службы «Тосола А40-М» гарантируется только при поддержании в течение этого времени требуемой плотности антифриза — не менее 1075 кг/м. Если плотность ниже, добавляют концентраты «То-сола-АМ» в соответствии с табл. 1.25. Добавление более 1 л свежего концентрата увеличивает срок службы антифриза примерно на год.

Начат выпуск новой охлаждающей жидкости Лена-40. По свойствам она близка к «Тосолу А40-М», но меньше корродирует чугунные и алюминиевые детали.

Увеличить срок службы антифриза можно добавлением специального средства «Отэра» (ТУ 6-15-07-112—85) в количестве 1 л на заправку двигателя. Это следует делать только в случае, если антифриз после 3 лет службы имеет нормальную плотность, не содержит загрязнений, система охлаждения в исправном состоянии. Препарат «Отэра» — водо-гликолевый концентрат с композицией эффективных ингибиторов и пено-гасителем. Он восстанавливает эксплуатационные свойства антифриза и увеличивает его срок службы, по крайней мере, на год.

—

В системах охлаждения автомобильных двигателей в качестве охлаждающей жидкости применяется вода или водный раствор этиленгликоля, замерзающий при низкой температуре. Чтобы предупредить коррозию в системе охлаждения рекомендуется применять дистиллированную воду и добавлять к ней ингибиторы коррозии. Наличие в жидкости минеральных компонентов в виде хлоридов и сульфатов во много раз увеличивает скорость протекания коррозии.

Вода в качестве охлаждающей жидкости. Как охлаждающая жидкость, вода удобна тем, что дешева, отличается хорошей теплопроводностью, неогнеопасна и безвредна для здоровья человека. В то же время она имеет и много недостатков: низкая температура.кипения, высокая температура замерзания и способность вызывать коррозию металлов. Эти свойства ограничивают ее. применение, особенно в зимний период эксплуатации автомобиля.

Хорошими ингибиторами коррозии для воды являются окисляющие вещества, такие как хроматы, бихроматы, нитриты (натрия, калия), вызывающие пассивацию металлов. В последнее время большой интерес вызывают польские силикатные ингибиторы, так называемые Силенали. Для систем охлаждения автомобильных двигателей рекомендуется применение Силеналя-S в количестве 4—6 г/дм3 воды. Использование в охлаждающих системах недистиллированной воды, кроме коррозии, вызывает накипь, которая затрудняет теплообмен и циркуляцию воды.

Низкозамерзающие охлаждающие жидкости. Концентрация этиленгликоля в таких жидкостях колеблется в пределах 20—65% в зависимости от заданной температуры замерзания жидкости. Применение этих растворов вызывает электрохимическую коррозию металлов. Кроме того, во время работы двигателя этиленгликоль окисляется в низкомолекулярные органические кислоты, усиливающие общую коррозионную агрессивность жидкости. Чтобы этого избежать, в водные растворы этиленгликоля добавляются ингибиторы коррозии. Чаще всего это композиция нескольких ингибиторов, которые, дополеяя друг друга, обеспечивают комплексную защиту всех деталей системы охлаждения.

Применение ингибиторов коррозии в охлаждающих жидкостях необходимо для обеспечения долговечности двигателя путем сохранения чистоты поверхности стенок, что облегчает тепловой обмен, а также уменьшает коррозию внутренней поверхности элементов двигателя, особенно тонкостенных, а также стыков разных металлов, подвергающихся язвенной коррозии, являющейся часто причиной неплотности между системой охлаждения и цилиндрами двигателя. Применение ингибиторов необходимо также для защиты двигателя во время хранения.

В ПНР применяется охлаждающая жидкость двух видов: специальная жидкость с температурой замерзания ниже —40 °С.

Она содержит композицию ингибиторов коррозии, состоящую из двузамещенного фосфата натрия в количестве 2;5—3,5 г/дм3 и декстрина в количестве 1 г/дм3;
— жидкость Борыго (красного цвета) с температурой замерзания —35 °С, которая содержит буру в качестве ингибитора коррозии, а также ингибиторы окисления.

Обе жидкости имеют слабую щелочную реакцию, а примененные в их составе ингибиторы коррозии характеризуются большими возможностями нейтрализации продуктов окисления этиленгликоля. Не следует применять в водных растворах этиленгликоля ингибиторы типа хроматов и бихроматов, так как они окисляют этиленгликоль.

Ухудшение свойств охлаждающей жидкости при работе двигателя происходит вследствие:
— накопления в жидкости кислых продуктов окисления этиленгликоля;
— уменьшения концентрации ингибиторов;
— увеличения концентрации хлоридов и сульфатов, попадающих из случайных источников при восполнении испарившейся части воды. Содержание хлоридов свыше 0,0007% считается недопустимым;
— образования во время работы двигателя осадка из карбонатов (в жесткой воде), а также из продуктов коррозии, образующихся в присутствии хлоридов и сульфатов.

Жесткая вода приводит к осаждению из жидкости, содержащей двузамещенный фосфат натрия, дополнительных осадков в виде фосфатов кальция и магния, вследствие чего происходит дальнейшее снижение концентрации ингибитора.

Коррозионная агрессивность охлаждающей жидкости ис-пытывается путем определения концентрации ингибитора коррозии или же непосредственным испытанием на комплекте металлических пластин, подверженных действию исследуемой жидкости в определенных условиях. Например, для жидкости Борыго такое испытание проводится на пластинах из оловяно-свинцового сплава, чугуна, алюминия, латуни и меди, погруженных в жидкость при температуре 70°С. Испытание продолжается 336 ч. Коррозионная агрессивность жидкости оценивается по изменению массы пластин.