Присадки к охлаждающей жидкости SCA: зачем нужны, как дозировать и чем отличаются технологии Penray и Fleetguard DCA-4

Автор материала: Олег Тимошенко

Присадки SCA (Supplemental Coolant Additive) - это пакет ингибиторов коррозии и кавитации, который добавляют в охлаждающую жидкость дизельных двигателей. Они обязательны для низкосиликатного антифриза ASTM D4985 (обычно около 3 % объема при заправке), а для полностью готового антифриза ASTM D6210 нужны только для обслуживания по результатам тестов каждые 3-6 месяцев. Ниже - зачем появились SCA, как их правильно дозировать, чем отличаются технологии Penray и FLEETGUARD DCA-4 и краткий словарь терминов.

Материал подготовлен по публикациям американского специалиста по охлаждающим жидкостям Эда Итона (Ed Eaton, imcool.com). Данные о продуктах и рекомендации производителей двигателей приведены на момент публикации источника - актуальные требования проверяйте в документации производителя.

Почему о SCA знают так мало

Автор оригинала начинает с истории: выбирая подержанный пикап GM 1995 года - одного из последних модельных лет с обычной "зеленой" охлаждающей жидкостью, - он выяснил, что продавец дилера не знал ни о переходе GM на оранжевую жидкость DEX-COOL с 1996 модельного года (в зависимости от модели), ни о том, что для этой машины GM предусматривал добавление присадок SCA. По словам автора, вне лабораторий мало кто разбирается в антифризах - вплоть до первого счета за ремонт.

Три основных типа антифриза

Антифриз - это этиленгликоль или пропиленгликоль с пакетом антикоррозионных присадок. Смешанный с водой, обычно 50/50, он становится охлаждающей жидкостью. Для понимания SCA важны три типа антифриза:

Автомобильный антифриз (ASTM D3306) - для автомобилей, которые не обслуживают с помощью SCA. Обычно содержит довольно много силикатов для защиты алюминия в течение двух-трех лет.
Низкосиликатный антифриз для тяжелых условий (ASTM D4985) - в него перед использованием обязательно добавляют SCA для начальной "зарядки". Его разработали, потому что автомобильный антифриз создавал проблемы в дизелях Heavy Duty; этот тип постепенно устаревает.
Полностью готовый антифриз для тяжелых условий (Fully Formulated, ASTM D6210) - уже содержит компоненты SCA, в том числе защиту от кавитации, и готов к использованию после смешивания с водой.

Покупайте антифриз, который как минимум заявляет соответствие одному из этих стандартов. Для самих присадок SCA действует стандарт ASTM D5752.

Зачем появились SCA

SCA возникли потому, что обычный антифриз не обеспечивал достаточной защиты дизелей Heavy Duty, и в каждом таком двигателе присадки приходилось использовать без исключения. Их применяют и в бензиновых машинах для решения конкретных проблем. По данным источника, GM много лет заправлял каждый легкий и средний грузовик с завода в Джейнсвилле (Висконсин) присадкой Nalcool 2000 (позже Pencool 2000), а технические бюллетени GM предусматривали ее для обслуживания многих грузовиков. Ford, по данным источника, использует и рекомендует для дизельных пикапов FLEETGUARD DCA-4.

Помимо магистральных тягачей, горной техники, резервных генераторов и судовых двигателей, преимущества SCA, по данным источника, получают и большинство легких дизелей.

Как правильно использовать SCA

Легковые автомобили и бензиновые пикапы

Смешайте антифриз (автомобильный D3306 или полностью готовый D6210) с водой 50/50 и заполните систему. SCA в таких машинах обычно не используют.

Дизельные грузовики и часть бензиновых (от 2 т и модели, определенные производителем)

Лучший выбор - полностью готовый антифриз ASTM D6210. Среди примеров источник называет FleetCharge, FLEETGUARD Compleat, Houghton MacGuard 2792, Prestone Heavy Duty, Quaker State и фирменные жидкости производителей двигателей (Caterpillar, Cummins, Detroit Diesel, Mack). Смешайте с водой 50/50 и далее обслуживайте с помощью SCA в соответствии с рекомендациями производителя двигателя.

Низкосиликатный антифриз ASTM D4985

Смешайте с водой, обычно 50/50, и добавьте SCA - как правило, 3 %. SCA можно также ввести через соответствующий фильтр охлаждающей жидкости с "предварительной зарядкой". Только смесь воды, антифриза и SCA способна защитить систему охлаждения дизеля.

Охлаждающая жидкость без антифриза

По данным источника, технологии SCA Penray и Fleetguard настолько эффективны, что их иногда используют с чистой водой в теплом климате - на железной дороге, горнодобывающих предприятиях и в автобусных парках. Такая практика очень спорная, и ни один производитель техники ее не рекомендует.

Два этапа использования SCA

Этап 1: начальная зарядка. Используйте 50 % полностью готового антифриза и 50 % воды или смесь 50 % воды и низкосиликатного антифриза ASTM D4985 и добавьте 3 % объема SCA. Если система работает на воде без антифриза, источник указывает дозировку 5 % SCA.

Этап 2: обслуживание. Каждые 3-6 месяцев проверяйте жидкость тест-полоской:

используйте тест-полоски именно того производителя SCA, чья присадка залита: технологии разные, и чужая полоска даст неправильный результат;
сначала проверьте защиту от замерзания: если ее недостаточно, добавьте чистый антифриз; если жидкость слишком концентрированная - разбавьте водой;
затем проверьте концентрацию SCA и добавляйте присадку (жидкую или в фильтре) только тогда, когда ее уровень низкий;
не передозируйте: избыток SCA может вызвать серьезные отложения в радиаторе.

Важно: не добавляйте SCA в жидкость DEX-COOL, если точно не знаете, зачем это делаете, - сначала проконсультируйтесь со специалистом по системам охлаждения.

Две технологии SCA: Penray и Fleetguard DCA-4

По данным источника, рынок SCA определяют две технологии, а большинство других производителей им подражают. Стандарт ASTM для полностью готовых жидкостей описывает два подхода: "тип A" (пример - Pencool) и "тип B" (пример - FLEETGUARD DCA-4). Обе технологии сертифицированы и соответствуют ASTM D5752, поэтому при соблюдении инструкций с ними сложно ошибиться.

Penray (Nalcool, Pencool) - продукты этого семейства, по данным источника, продавались под названиями Pencool 3000, Detroit Diesel PowerCool, GM Goodwrench SCA, присадка Caterpillar и другими. Вместо фосфата Penray использует борат: по позиции компании, это повышает стабильность жидкости и делает ее устойчивее к передозировке. Для защиты гильз от кавитации Penray использует только нитрит и рекомендует концентрацию SCA не менее 1,2 % объема; по данным источника, система подтверждена почти тремя десятилетиями опыта.
FLEETGUARD DCA-4 (Fleetguard-Nelson, в то время дочерняя компания Cummins) - используется, по данным источника, в двигателях Cummins, Ford и Navistar. Применяет традиционный фосфатный буфер pH, что дает более высокую резервную щелочность (RA), чем борат, а также химические стабилизаторы против проблем при неправильном использовании и передозировке. Для защиты гильз DCA-4 сочетает нитрит и молибдат: Fleetguard утверждает, что между ними есть синергия, и опубликовал на эту тему несколько докладов SAE.

Главные разногласия между технологиями касаются защиты гильз от кавитации и выбора буфера pH. Аргумент в пользу более низкой концентрации нитритов: в лабораторных испытаниях коррозия припоя заметно растет с увеличением содержания нитритов, поэтому сочетание двух ингибиторов в меньших дозах может продлить ресурс медно-латунного радиатора.

По данным источника, некоторые менее известные бренды экономят на компонентах: лаборатория автора выявляла SCA, которые фактически содержали только нитрит и буфер pH - именно то, что измеряют тест-полоски, - тогда как остальная система охлаждения оставалась без защиты. При этом расходы на качественные SCA, по оценке источника на момент публикации, составляли около 30 долларов США на грузовик в год и меньше при использовании полностью готового антифриза. Оба ведущих производителя, по данным источника, публиковали данные об эксплуатации автопарков с пробегом около 1 000 000 миль без плановой замены жидкости.

Выводы

SCA - эффективное средство против преждевременных отказов системы охлаждения; их требуют производители тяжелых дизелей и части легких.
Для запуска системы с низкосиликатным антифризом нужно около 3 % SCA (по источнику, примерно 0,5 л на 15 л антифриза), далее - по результатам тестов.
Полностью готовый антифриз ASTM D6210 не требует начальной зарядки SCA, так как уже содержит присадки.
Проверяйте жидкость каждые 3-6 месяцев; системы с утечками или круглосуточной работой требуют более частого контроля.
Конкретные рекомендации для вашей техники уточняйте в сервисе производителя или в его руководстве по системе охлаждения.

Словарь терминов

Антифриз (Antifreeze) - основа охлаждающей жидкости из этиленгликоля или пропиленгликоля с присадками против коррозии, вспенивания, кавитации и других вредных процессов. Перед использованием его смешивают с водой, чаще всего 50/50.
ASTM - Американское общество по испытаниям и материалам (American Society for Testing and Materials, сейчас ASTM International), одна из самых авторитетных организаций по стандартизации. Для охлаждающих жидкостей чаще всего цитируют ASTM D3306 (автомобили), D6210 и D4985 (грузовики).
Борат (Borate) - соли борной кислоты, которые используют в некоторых антифризах и SCA как буфер для поддержания pH при старении жидкости.
Карбоксилаты (Carboxylates) - соли карбоновых кислот; к этому семейству относятся ингибиторы коррозии оранжевых жидкостей, таких как GM DEX-COOL.
Зарядка (Charge) - добавление 3 % SCA в смесь низкосиликатного антифриза ASTM D4985 с водой 50/50; для чистой воды "предварительная зарядка" обычно составляет 5 % SCA.
Охлаждающая жидкость (Coolant) - жидкость в системе охлаждения, обычно половина антифриза и половина воды.
Фильтр охлаждающей жидкости (Coolant Filter) - фильтр, через который проходит жидкость; часто используется для дозирования SCA, поэтому важно подобрать фильтр с правильной дозой присадки.
Деионизированная вода (DI Water) - вода, очищенная от катионов кальция и магния (с низкой жесткостью); предпочтительна для приготовления жидкости, особенно с увеличенным сроком службы.
Эфиры (Esters) - химические соединения, которые, по данным источника, встречаются в некоторых регенерированных антифризах; они быстро истощают ингибиторы, подкисляют жидкость и могут очень быстро вывести систему из строя.
Этиленгликоль (Ethylene Glycol) - самая распространенная основа антифриза; смесь 50/50 с водой защищает от замерзания примерно до -37 °C. Очень ядовит.
Температура замерзания (Freeze Point) - точка по тесту ASTM, при которой жидкость начинает замерзать. На самом деле большинство жидкостей при охлаждении превращаются в сметанообразную массу, а не в лед, поэтому это консервативная оценка защиты.
Полностью готовый (Fully Formulated) - жидкость для тяжелых условий, содержащая все необходимые присадки; стандарт ASTM D6210 включает требования предыдущих автомобильных и Heavy Duty стандартов, поэтому, по данным источника, такой антифриз универсален.
Молибдат (Molybdate) - компонент FLEETGUARD DCA-4, который вместе с нитритом защищает гильзы от кавитации.
Нитрат (Nitrate) - распространенный ингибитор коррозии металлов системы охлаждения.
Нитрит (Nitrite) - присадка, которая есть во всех качественных SCA и полностью готовых антифризах D6210; важнейший ингибитор кавитации гильз цилиндров.
Органические кислоты (Organic Acids) - сырье для карбоксилатных ингибиторов коррозии.
pH - показатель кислотности (ниже 7) или щелочности (выше 7). По данным источника, для охлаждающей жидкости желателен pH 9,0-11,0; ниже 8,5 жидкость может стать нестабильной и коррозионно активной.
Фосфаты (Phosphate) - соли фосфорной кислоты с буферными свойствами, которые используют в большинстве жидкостей; эффективны и дешевле бората, но менее растворимы. По данным источника, Detroit Diesel не разрешал фосфатные жидкости в своих двигателях.
Предварительно заряженный (Pre-charged) - устаревший термин для антифриза, содержащего SCA; лучше - "полностью готовый" (fully formulated).
Пропиленгликоль (Propylene Glycol) - альтернативная, несколько более дорогая основа антифриза, значительно менее токсичная, чем этиленгликоль; при одинаковой концентрации дает несколько меньшую защиту от замерзания.
Резервная щелочность (Reserve Alkalinity, RA) - способность жидкости противостоять подкислению при старении; определяется количеством соляной кислоты, необходимой для снижения pH до заданного значения по методу ASTM. По данным источника, фосфатные жидкости обычно имеют RA около 10, боратные - около 7.
SCA (Supplemental Coolant Additive) - комплекс активных компонентов, который добавляют в жидкость в виде жидкости, порошка или заряда в фильтре для защиты от коррозии и т. д. Желательно выбирать SCA, соответствующие стандарту ASTM.
Силикаты (Silicate) - лучшая защита алюминия от коррозии, но имеют ограниченную растворимость и могут выпадать в осадок в жидкостях неудачного состава или с некачественными SCA.
Стабилизатор силикатов (Silicate Stabilizer) - дорогой компонент, предотвращающий выпадение силикатов; самые дешевые антифризы и SCA часто его не содержат.
Общее содержание растворенных веществ (Total Dissolved Solids, TDS) - все, что есть в жидкости, кроме воды и гликоля. По данным источника, TDS более 3 % может вызвать преждевременный отказ водяного насоса и радиатора.