Цель работы: определение качественных показателей охлаждающих и тормозных жидкостей.

8.1. Определение качества охлаждающих жидкостей (антифризов)

Общие сведения. К охлаждающим жидкостям, предназначенным для поддержания определенного теплового режима автомобильного двигателя, предъявляют следующие требования: они должны иметь высокую теплоемкость и теплопроводность, низкую температуру кристаллизации, высокую температуру кипения; легко прокачиваться в диапазоне температур двигателя, не воспламеняться, не вспениваться, не действовать на материалы системы охлаждения.
Для летних условий этим требованиям отвечает вода, недостатком которой является склонность к накипи и шлакообразованию. В зимнее время года вода неприменима, т.к. замерзает при 0°С, увеличиваясь в объеме на 10%, что может привести к разрушению радиатора и головки блока цилиндров.
Поэтому в зимнее время применяют низкозамерзающие охлаждающие жидкости (антифризы). Более других предъявляемым требованиям соответствуют этиленгликолевые смеси. Это водные растворы двухатомного спирта этиленгликоля СН2ОНСН2ОН с температурой кипения до 197°С и температурой замерзания -11,5°С. При смешивании этиленгликоля с водой можно получить температуру замерзания от 0 до -75°С. При смешивании 33,3% воды и 66,7% этиленгликоля температура застывания полученной смеси составляет -75°С. При всяких других соотношениях температура замерзания будет выше.
Наибольшее распространение получили антифризы марок 40 и 65 с антикоррозионной присадкой и добавками декстрина (углеводород типа крахмала), двузамещенного фосфорнокислого натрия (Na2HPO4) и молибденокисного натрия.
Антифриз с повышенными антикоррозионными свойствами и сроком службы получил название тосол. В современных автомобилях применяют ан-тифриз Тосол А-40, Тосол А-40М с температурой замерзания -40°С, а в усло-виях зимней эксплуатации и в районах севера - Тосол А-65 с температурой замерзания -65°С. Срок службы Тосола А-40 составляет 2 года или 6000 км пробега. Выпускают охлаждающую жидкость «Лена», которая по свойствам близка к Тосолу А-40М, но меньше корродирует чугунные и алюминиевые детали. Основной недостаток этиленгликолевых жидкостей - токсичность. При попадании антифриза в организм человека наблюдаются тяжелые отрав-ления, смертельная доза этиленгликоля составляет 20 г.

Определение марки охлаждающей жидкости по плотности. Состав и марку антифриза определяют по плотности, измеряемой гидрометром. Гид-рометр - это ареометр с двойной шкалой, показывающей содержание эти-ленгликоля в процентах и температуру замерзания антифриза в градусах Цельсия.

Таблица 8.2

Гидрометр опускают в цилиндр с антифризом. После того, как гидрометр принимает температуру антифриза, снимают показаний.

По верхней границе мениска отсчитывают по шкале значение состава и температуру застывания образца. По внутреннему термометру измеряют температуру антифриза, которая должна составлять 20°С.

Если опыт проводили при другой температуре, то в показания гидрометра вводят поправку (по табл.8.2): в первой графе таблицы находят температуру опыта, по горизонтальной строке находят показания гидрометра, затем в том же столбце, но в строке, соответствующей 20°С, находят истинное содержание этиленгликоля в антифризе.

Если в табл.8.2 нет необходимых значений температур испытуемого антифриза, то для получения результата используют метод интерполяции. Точнее состав антифриза определяют с помощью графиков, представленных на рис.8.1.
Для этого пересчитывают значения плотности
 

где y=0,000525 - температурный коэффициент, г/см3град.; \
t°С - температура исследуемого антифриза;
P(t) - плотность антифриза при температуре t, г/см3.

На оси ординат (рис.8.1) откладывают значение плотности антифриза и проводят горизонтальную линию до пересечения с кривой 1. От полученной точки опускают перпендикуляр на ось абсцисс и получают значение состава антифриза. Продолжив перпендикуляр до пересечения с кривой 2 и проведя от точки пересечения горизонтальную линию влево до оси ординат, получаем значение температуры замерзания этиленгликолевой смеси.
По результатам измерения плотности и состава охлаждающей жидкости сделать заключение о качестве испытанного образца антифриза и его соответствие требованиям стандарта (табл.8.1).

8.2. Определение качества тормозной жидкости
Общие сведения. В тормозных системах с гидравлическим приводом рабочее давление достигает 10 МПа и более, а тормозная жидкость нагревается от колодок более, чем на 150°С. Поэтому тормозные жидкости должны обладать хорошими вязко-температурными характеристиками, высокой физической и химической стабильностью, быть инертными по отношению к металлам и материалам уплотнения.
Тормозные жидкости готовят на основе растительных масел (чаще всего касторового) или гликолей (двухатомных спиртов). Жидкости„ изготовленные на разных основах, нельзя смешивать и доливать в тормозную систему.
В современных автомобилях используют несколько марок тормозных жидкостей.
На основе касторового масла изготовлены тормозные жидкости БСК(ТУ 6-10-1533-75) в смеси с бутиловым спиртом и красителями красного цвета, АСК - с изопентиловым спиртом, ЭСК - с этиловым спиртом. Эти жидкости применяют в тормозных системах легковых (кроме ВАЗ) и грузовых автомобилей в зонах умеренного климата, т.к. при температуре ниже -17°С касторовое масло кристаллизируется и переходит в твердое состояние.
На гликолевой основе с комплексом присадок (вязкостных, противоизносных, ингибиторов коррозии) и красителей изготовлены тормозные жидкости ГТЖ-22М (ТУ 6-01-787-75) и «Нева» (ТУ 6-01-1163-78) соответственно зеленого и желтого цвета. Жидкости имеют хорошие вязкостно-температурные свойства, работают в интервале температур от +50 до -50°С. «Нева» рекомендуется для легковых и грузовых автомобилей (кроме ГАЗ-24), ГТЖ-22М только для грузовых автомобилей. Гликоли хорошо растворяют воду, поэтому при поглощении воды расслаивание этих жидкостей не происходит, с другой стороны, это может понизить температуру кипения тормозной жидкости с 180-200°С до 120-140°С, что снижает безопасность движения автомобиля. Надо помнить, что жидкости, содержащие гликоли, ядовиты и при попадании на кожу вызывают раздражение.

Жидкость «Томь» (ТУ 6-01-1276-82) представляет собой смесь гликолей (этилкарбитола) и эфиров борной кислоты с добавлением вязкостной и антикоррозийной присадок. Основные преимущества: меньшая гигроскопичность, незначительное снижение температуры кипения при обводнении, улучшенные противоизностные и антикоррозионные свойства. Обеспечивают надежную работу приводов тормозов грузовых и легковых автомобилей.

Жидкость «Роса» (ТУ 6-05-221-564-84) разработана на основе борсодержащих полиэфиров, антиокислительных и антикоррозионных присадок. Имеет хорошие эксплуатационные свойства: температура кипения 260°С и температуру кипения «увлажненной жидкости» - 165°С. Может быть использована в тормозных системах всех типов отечественных и большинства зарубежных автомобилей. По международной классификации является аналогом жидкости 116 типа ДО-ТЗ, работает при температуре от +50 до -50°С.

Тормозная жидкость «Роса» совместима с жидкостями «Томь» и «Нева». Характеристика основных марок тормозных жидкостей представлена в таблице 8.3. Определение марки жидкости по цвету и запаху. Запах образцов определяют с учетом того, что жидкости на основе касторового масла имеют запах спирта (БСК - бутилового, ЭСК - этилового); жидкости на гликолевой основе (ГТЖ-22М, «Нева») специфическим запахом не обладают. Цвет тормозных жидкостей указан в табл.8.3.

Проверка тормозных жидкостей на смешивание. Тормозные жидкости на одной основе смешиваются, а на разной - расслаиваются.

Для испытания в одну пробирку наливают жидкость на касторовой основе (напр., БСК), а в другую - жидкость на гликолиевой основе (ГТЖ-22М, «Нева»). Жидкости смешивать в одной из пробирок, взболтать и дать отстояться.

Таблица 8.3

Взять жидкости, изготовленные на одной основе, например, «Нева» и «Томь» или БСК и ЭСК; смешать, взболтать и дать отстояться. Сравнить результаты двух опытов. В каком случае жидкости смешиваются, а в каком расслаиваются?

Проверка образцов тормозной жидкости на растворимость в воде и бензине.
Смешивание с водой. При добавлении воды в жидкости на касторовой основе (БСК, ЭСК) происходит расслаивание.
Гликолиевые жидкости (ГТЖ-22М, «Нева», «Томь») полностью смешиваются с водой в любой пропорции.

Смешивание с бензином. Касторовые жидкости образуют с бензином однородную смесь.
При добавлении бензина к гликолевым жидкостям они не смешиваются, и получаются два разных слоя.

Результаты испытаний: по запаху и цвету, пользуясь табл. 8.3, ориентировочно определить принадлежность жидкости к марке.
По результатам испытаний на смешивание тормозных жидкостей между собой, на растворимость в воде и бензине, сделать заключение о соответствии испытуемых образцов стандартным маркам тормозных жидкостей.

 

Требования, предъявляемые к эксплуатационным свойствам тормозных жидкостей.
Характеристика тормозных жидкостей, изготовленных на основе касторового масла.
Характеристика тормозных жидкостей, изготовленных на гликолевой основе. Как можно проверить совместимость тормозных жидкостей.
Допустимо ли смешивать тормозные жидкости с топливом, маслом, водой. Особенности тормозной жидкости «Роса».
Требования, предъявляемые к эксплуатационным свойствам охлаждающей жидкости. Каковы свойства низкозамерзающей жидкости?
Каковы особенности низкозамерзающей жидкости - антифризов?
Какие выпускаются марки низкозамерзающей жидкости?
Как определить марку низкозамерзающей жидкости по плотности?