Присадки до охолоджувальної рідини SCA: навіщо потрібні, як дозувати і чим відрізняються технології Penray і Fleetguard DCA-4

Автор матеріалу: Олег Тимошенко

Присадки SCA (Supplemental Coolant Additive) - це пакет інгібіторів корозії і кавітації, який додають до охолоджувальної рідини дизельних двигунів. Вони обов'язкові для низькосилікатного антифризу ASTM D4985 (зазвичай близько 3 % об'єму при заправці), а для повністю готового антифризу ASTM D6210 потрібні лише для обслуговування за результатами тестів кожні 3-6 місяців. Нижче - навіщо з'явилися SCA, як їх правильно дозувати, чим відрізняються технології Penray і FLEETGUARD DCA-4 і короткий словник термінів.

Матеріал підготовлено за публікаціями американського фахівця з охолоджувальних рідин Еда Ітона (Ed Eaton, imcool.com). Дані про продукти і рекомендації виробників двигунів наведено на момент публікації джерела - актуальні вимоги перевіряйте в документації виробника.

Чому про SCA знають так мало

Автор оригіналу починає з історії: вибираючи вживаний пікап GM 1995 року - одного з останніх модельних років зі звичайною "зеленою" охолоджувальною рідиною, - він з'ясував, що продавець дилера не знав ні про перехід GM на помаранчеву рідину DEX-COOL з 1996 модельного року (залежно від моделі), ні про те, що для цієї машини GM передбачав додавання присадок SCA. За словами автора, поза лабораторіями мало хто розбирається в антифризах - аж до першого рахунку за ремонт.

Три основні типи антифризу

Антифриз - це етиленгліколь або пропіленгліколь з пакетом антикорозійних присадок. Змішаний з водою, зазвичай 50/50, він стає охолоджувальною рідиною. Для розуміння SCA важливі три типи антифризу:

Автомобільний антифриз (ASTM D3306) - для автомобілів, які не обслуговують за допомогою SCA. Зазвичай містить досить багато силікатів для захисту алюмінію протягом двох-трьох років.
Низькосилікатний антифриз для важких умов (ASTM D4985) - до нього перед використанням обов'язково додають SCA для початкової "зарядки". Його розробили, бо автомобільний антифриз створював проблеми в дизелях Heavy Duty; цей тип поступово застаріває.
Повністю готовий антифриз для важких умов (Fully Formulated, ASTM D6210) - уже містить компоненти SCA, зокрема захист від кавітації, і готовий до використання після змішування з водою.

Купуйте антифриз, який щонайменше заявляє відповідність одному з цих стандартів. Для самих присадок SCA діє стандарт ASTM D5752.

Навіщо з'явилися SCA

SCA виникли тому, що звичайний антифриз не забезпечував достатнього захисту дизелів Heavy Duty, і в кожному такому двигуні присадки доводилося використовувати без винятку. Їх застосовують і в бензинових машинах для вирішення конкретних проблем. За даними джерела, GM багато років заправляв кожну легку і середню вантажівку із заводу в Джейнсвіллі (Вісконсин) присадкою Nalcool 2000 (згодом Pencool 2000), а технічні бюлетені GM передбачали її для обслуговування багатьох вантажівок. Ford, за даними джерела, використовує і рекомендує для дизельних пікапів FLEETGUARD DCA-4.

Крім магістральних тягачів, гірничої техніки, резервних генераторів і суднових двигунів, переваги SCA, за даними джерела, мають і більшість легких дизелів.

Як правильно використовувати SCA

Легкові автомобілі і бензинові пікапи

Змішайте антифриз (автомобільний D3306 або повністю готовий D6210) з водою 50/50 і заповніть систему. SCA в таких машинах зазвичай не використовують.

Дизельні вантажівки і частина бензинових (від 2 т і моделі, визначені виробником)

Найкращий вибір - повністю готовий антифриз ASTM D6210. Серед прикладів джерело називає FleetCharge, FLEETGUARD Compleat, Houghton MacGuard 2792, Prestone Heavy Duty, Quaker State і фірмові рідини виробників двигунів (Caterpillar, Cummins, Detroit Diesel, Mack). Змішайте з водою 50/50 і далі обслуговуйте за допомогою SCA відповідно до рекомендацій виробника двигуна.

Низькосилікатний антифриз ASTM D4985

Змішайте з водою, зазвичай 50/50, і додайте SCA - як правило, 3 %. SCA можна також ввести через відповідний фільтр охолоджувальної рідини з "попередньою зарядкою". Лише суміш води, антифризу і SCA здатна захистити систему охолодження дизеля.

Охолоджувальна рідина без антифризу

За даними джерела, технології SCA Penray і Fleetguard настільки ефективні, що їх іноді використовують з чистою водою в теплому кліматі - на залізниці, гірничих підприємствах і в автобусних парках. Така практика дуже суперечлива, і жоден виробник техніки її не рекомендує.

Два етапи використання SCA

Етап 1: початкова зарядка. Використайте 50 % повністю готового антифризу і 50 % води або суміш 50 % води і низькосилікатного антифризу ASTM D4985 і додайте 3 % об'єму SCA. Якщо система працює на воді без антифризу, джерело вказує дозування 5 % SCA.

Етап 2: обслуговування. Кожні 3-6 місяців перевіряйте рідину тест-смужкою:

використовуйте тест-смужки саме того виробника SCA, присадку якого залито: технології різні, і чужа смужка дасть неправильний результат;
спочатку перевірте захист від замерзання: якщо його недостатньо, додайте чистий антифриз; якщо рідина надто концентрована - розведіть водою;
потім перевірте концентрацію SCA і додавайте присадку (рідку або у фільтрі) лише тоді, коли її рівень низький;
не передозовуйте: надлишок SCA може спричинити серйозні відкладення в радіаторі.

Важливо: не додавайте SCA до рідини DEX-COOL, якщо точно не знаєте, навіщо це робите, - спершу проконсультуйтеся з фахівцем із систем охолодження.

Дві технології SCA: Penray і Fleetguard DCA-4

За даними джерела, ринок SCA визначають дві технології, а більшість інших виробників їм наслідують. Стандарт ASTM для повністю готових рідин описує два підходи: "тип A" (приклад - Pencool) і "тип B" (приклад - FLEETGUARD DCA-4). Обидві технології сертифіковані і відповідають ASTM D5752, тож за дотримання інструкцій з ними складно помилитися.

Penray (Nalcool, Pencool) - продукти цього сімейства, за даними джерела, продавалися під назвами Pencool 3000, Detroit Diesel PowerCool, GM Goodwrench SCA, присадка Caterpillar та інші. Замість фосфату Penray використовує борат: за позицією компанії, це підвищує стабільність рідини і робить її стійкішою до передозування. Для захисту гільз від кавітації Penray використовує лише нітрит і рекомендує концентрацію SCA щонайменше 1,2 % об'єму; за даними джерела, система підтверджена майже трьома десятиліттями досвіду.
FLEETGUARD DCA-4 (Fleetguard-Nelson, на той час дочірня компанія Cummins) - використовується, за даними джерела, у двигунах Cummins, Ford і Navistar. Застосовує традиційний фосфатний буфер pH, що дає вищу резервну лужність (RA), ніж борат, а також хімічні стабілізатори проти проблем при неправильному використанні і передозуванні. Для захисту гільз DCA-4 поєднує нітрит і молібдат: Fleetguard стверджує, що між ними є синергія, і опублікував на цю тему кілька доповідей SAE.

Головні розбіжності між технологіями стосуються захисту гільз від кавітації і вибору буфера pH. Аргумент на користь нижчої концентрації нітритів: у лабораторних випробуваннях корозія припою помітно зростає зі збільшенням вмісту нітритів, тож поєднання двох інгібіторів у менших дозах може продовжити ресурс мідно-латунного радіатора.

За даними джерела, деякі менш відомі бренди економлять на компонентах: лабораторія автора виявляла SCA, які фактично містили лише нітрит і буфер pH - саме те, що вимірюють тест-смужки, - тоді як решта системи охолодження залишалася без захисту. При цьому витрати на якісні SCA, за оцінкою джерела на момент публікації, становили близько 30 доларів США на вантажівку на рік і менше при використанні повністю готового антифризу. Обидва провідні виробники, за даними джерела, публікували дані про експлуатацію автопарків з пробігом близько 1 000 000 миль без планової заміни рідини.

Висновки

SCA - ефективний засіб проти передчасних відмов системи охолодження; їх вимагають виробники важких дизелів і частини легких.
Для запуску системи з низькосилікатним антифризом потрібно близько 3 % SCA (за джерелом, приблизно 0,5 л на 15 л антифризу), далі - за результатами тестів.
Повністю готовий антифриз ASTM D6210 не потребує початкової зарядки SCA, бо вже містить присадки.
Перевіряйте рідину кожні 3-6 місяців; системи з витоками або цілодобовою роботою потребують частішого контролю.
Конкретні рекомендації для вашої техніки уточнюйте у сервісі виробника або в його керівництві з системи охолодження.

Словник термінів

Антифриз (Antifreeze) - основа охолоджувальної рідини з етиленгліколю або пропіленгліколю з присадками проти корозії, спінювання, кавітації та інших шкідливих процесів. Перед використанням його змішують з водою, найчастіше 50/50.
ASTM - Американське товариство з випробувань і матеріалів (American Society for Testing and Materials, нині ASTM International), одна з найавторитетніших організацій зі стандартизації. Для охолоджувальних рідин найчастіше цитують ASTM D3306 (автомобілі), D6210 і D4985 (вантажівки).
Борат (Borate) - солі борної кислоти, які використовують у деяких антифризах і SCA як буфер для підтримання pH під час старіння рідини.
Карбоксилати (Carboxylates) - солі карбонових кислот; до цього сімейства належать інгібітори корозії помаранчевих рідин, таких як GM DEX-COOL.
Зарядка (Charge) - додавання 3 % SCA до суміші низькосилікатного антифризу ASTM D4985 з водою 50/50; для чистої води "попередня зарядка" зазвичай становить 5 % SCA.
Охолоджувальна рідина (Coolant) - рідина в системі охолодження, зазвичай половина антифризу і половина води.
Фільтр охолоджувальної рідини (Coolant Filter) - фільтр, через який проходить рідина; часто використовується для дозування SCA, тому важливо підібрати фільтр з правильною дозою присадки.
Деіонізована вода (DI Water) - вода, очищена від катіонів кальцію і магнію (з низькою жорсткістю); бажана для приготування рідини, особливо з подовженим терміном служби.
Естери (Esters) - хімічні сполуки, які, за даними джерела, трапляються в деяких регенерованих антифризах; вони швидко виснажують інгібітори, підкислюють рідину і можуть дуже швидко вивести систему з ладу.
Етиленгліколь (Ethylene Glycol) - найпоширеніша основа антифризу; суміш 50/50 з водою захищає від замерзання приблизно до -37 °C. Дуже отруйний.
Температура замерзання (Freeze Point) - точка за тестом ASTM, за якої рідина починає замерзати. Насправді більшість рідин при охолодженні перетворюються на сметаноподібну масу, а не на лід, тому це консервативна оцінка захисту.
Повністю готовий (Fully Formulated) - рідина для важких умов, що містить усі необхідні присадки; стандарт ASTM D6210 включає вимоги попередніх автомобільних і Heavy Duty стандартів, тому, за даними джерела, такий антифриз універсальний.
Молібдат (Molybdate) - компонент FLEETGUARD DCA-4, який разом з нітритом захищає гільзи від кавітації.
Нітрат (Nitrate) - поширений інгібітор корозії металів системи охолодження.
Нітрит (Nitrite) - присадка, яка є в усіх якісних SCA і повністю готових антифризах D6210; найважливіший інгібітор кавітації гільз циліндрів.
Органічні кислоти (Organic Acids) - сировина для карбоксилатних інгібіторів корозії.
pH - показник кислотності (нижче 7) або лужності (вище 7). За даними джерела, для охолоджувальної рідини бажаний pH 9,0-11,0; нижче 8,5 рідина може стати нестабільною і корозійно активною.
Фосфати (Phosphate) - солі фосфорної кислоти з буферними властивостями, які використовують у більшості рідин; ефективні і дешевші за борат, але менш розчинні. За даними джерела, Detroit Diesel не дозволяв фосфатні рідини у своїх двигунах.
Попередньо заряджений (Pre-charged) - застарілий термін для антифризу, що містить SCA; краще - "повністю готовий" (fully formulated).
Пропіленгліколь (Propylene Glycol) - альтернативна, дещо дорожча основа антифризу, значно менш токсична за етиленгліколь; при однаковій концентрації дає дещо менший захист від замерзання.
Резервна лужність (Reserve Alkalinity, RA) - здатність рідини протистояти підкисленню під час старіння; визначається кількістю соляної кислоти, потрібної для зниження pH до заданого значення за методом ASTM. За даними джерела, фосфатні рідини зазвичай мають RA близько 10, боратні - близько 7.
SCA (Supplemental Coolant Additive) - комплекс активних компонентів, який додають до рідини у вигляді рідини, порошку або заряду у фільтрі для захисту від корозії тощо. Бажано обирати SCA, що відповідають стандарту ASTM.
Силікати (Silicate) - найкращий захист алюмінію від корозії, але мають обмежену розчинність і можуть випадати в осад у рідинах невдалого складу або з неякісними SCA.
Стабілізатор силікатів (Silicate Stabilizer) - дорогий компонент, що запобігає випаданню силікатів; найдешевші антифризи і SCA часто його не містять.
Загальний вміст розчинених речовин (Total Dissolved Solids, TDS) - усе, що є в рідині, крім води і гліколю. За даними джерела, TDS понад 3 % може спричинити передчасну відмову водяного насоса і радіатора.