ЭТО МОЖЕТ ПОВРЕДИТЬ ВАШ ДВИГАТЕЛЬ: ВВЕДЕНИЕ В ТЕХНОЛОГИЮ ОХЛАЖДЕНИЯ И СОВЕТЫ ПО ПРИМЕНЕНИЮ АНТИФРИЗО

ЭТО МОЖЕТ ПОВРЕДИТЬ ВАШ ДВИГАТЕЛЬ: ВВЕДЕНИЕ В ТЕХНОЛОГИЮ ОХЛАЖДЕНИЯ И СОВЕТЫ ПО ПРИМЕНЕНИЮ АНТИФРИЗОВ

Общая функция охлаждающей жидкости двигателя проста - удалить и передать тепло, вырабатываемое двигателем, в систему охлаждения.
Этот процесс выполняется, когда хладагент поглощает тепло от компонентов двигателя и затем циркулирует через систему охлаждения, где тепло рассеивается в окружающую среду через воздух при прохождении через радиатор.
Термостат регулирует температуру, при которой система охлаждения поддерживает охлаждающую жидкость двигателя во время циркуляции.
Нельзя недооценивать, что независимо от того, насколько просто этот процесс выглядит на словах, технология охлаждения и техническое обслуживание системы охлаждения чрезвычайно важны для работы двигателя.
Чтобы представить пример того, насколько сильно ваша система охлаждения работает, достаточно сказать, что система охлаждения типичного Heavy Duty двигателя каждый час перекачивает количество охлаждающей жидкости, эквивалентное объёму бассейна в 16 000 галлонов (60 кубометров).
Чтобы правильно удалить тепло от двигателя, охлаждающая жидкость должна защищать всю систему охлаждения, особенно от таких проблем, как коррозия, кавитация и накипь, которые обычно могут возникать в тяжелых высоконагруженных дизельных двигателях.
Соответствующий химический состав хладагента гарантирует, что охлаждающая жидкость позитивно взаимодействует с множеством различных поверхностей, с которыми она соприкасается при циркуляции в системе охлаждения двигателя, при одновременном удалении тепла двигателя и даже при управлении температурой других жидкостей двигателя.
Кроме того, отраслевые исследования показали, что более 40% всех проблем с двигателем возникли в системе охлаждения, а это означает, что выбор и поддержание в рабочем состоянии вашей охлаждающей жидкости имеет решающее значение для защиты вашего оборудования.

КЛАССИФИКАЦИЯ АНТИФРИЗОВ
Определить, какой именно антифриз / охлаждающая жидкость подходит непосредственно для вашего приложения, может быть трудным решением.
Многие покупатели ошибочно делают выбор, основываясь на цвете хладагента, однако производители не используют стандартные цветовые маркеры, и охлаждающие жидкости одного и того же цвета не гарантируют сходства их составов.
Практические знания о том, как хладагенты классифицируются, могут быть полезны при определении разницы между антифризами / охлаждающими жидкостями и понимании того, какой продукт подходит для каждого приложения и ситуации.
Как правило, хладагенты классифицируются по двум разным критериям: производительность и тип продукта.

Классификация производительности обычно относится к измеренным характеристикам хладагента при испытаниях в соответствии с отраслевыми стандартами или спецификациями OEM.
Это испытание также может включать измеренную химическую совместимость хладагента с материалами системы охлаждения.
Американское общество по испытаниям и материалам (The American Society for Testing and Materials, ASTM) разработало тесты, которые обычно используются в промышленности хладагентов.
ASTM D3306 и ASTM D6210 сегодня - наиболее часто упоминаемые среди отраслевых стандартов для охлаждающих жидкостей.
ASTM D3306 содержит несколько тестов, которые определяют требования к обычным, не Heavy Duty, охлаждающим жидкостям.
Спецификация измеряет основные физические свойства охлаждающей жидкости, такие как точки замерзания и кипения.
D3306 также содержит требования к характеристикам, которые оценивают защиту от коррозии хладагента в разных условиях и испытания для защиты от кавитации водяного насоса.

ASTM D6210 включает все испытания, необходимые для D3306, а также дополнительное тестирование, которое оценивает эффективность охлаждающей жидкости для тяжелых условий эксплуатации.
Основные дополнительные требования проверяют способность хладагента защищать от термической кавитации омываемые охлаждающей жидкостью гильзы цилиндров, а также способность защищать горячие поверхности от накипи.
При поиске хладагента для двигателя, работающего с высокой нагрузкой, крайне важно найти указание на то, что хладагент соответствует стандарту 6210.

Проведение стандартизированного тестирования на производстве указывает на то, что хладагент удовлетворяет минимальным требованиям к производительности.
Также обратите внимание на то, что многие OEM-производители, включая CUMMINS, требуют дополнительного тестирования вне стандартов ASTM.
Требования OEM обеспечивают производительность или совместимость, которые, по мнению OEM, важны для защиты их оборудования.
Например, спецификации хладагента CUMMINS включают тесты совместимости хладагента с конструкционными эластомерами системы охлаждения.
Спецификация OEM обычно является самой строгой спецификацией и включает все требования, установленные в стандартах ASTM.

Охлаждающие жидкости также могут быть классифицированы на основе типа продукта.
Типичные классификации типов - это общие термины, которые относятся к базовому типу и добавкам, используемым в хладагенте.
Хотя эти термины могут быть полезны при общей классификации хладагента, охлаждающие жидкости в каждом типе будут отличаться по составу и производительности.

ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ?
При обсуждении типов охлаждающей жидкости важно понимать состав охлаждающей жидкости.
Охлаждающие жидкости состоят из трех частей: воды, базового антифриза и присадок.
Типовые классификации производятся по отношению к типу антифриза и типу присадок.
Почти все коммерчески доступные хладагенты используют воду в качестве компонента из-за своей естественной способности успешно переносить тепло.

Существует три разных типа основ, которые коммерчески используются в охлаждающих жидкостях двигателя: этиленгликоль (Ethylene Glycol, EG), пропиленгликоль (Propylene Glycol, PG) и глицерин.
Этиленгликоль на сегодняшний день является наиболее распространенным, и составляет основу около 90% хладагентов, продаваемых в Северной Америке.
Охлаждающие жидкости на основе этиленгликоля являются наиболее распространенными из-за их способности использоваться практически во всех климатических условиях.
Недостатком этиленгликоля является то, что он токсичен при проглатывании.
Антифризы на основе пропиленгликоля обычно используются клиентами, которые ищут нетоксичную охлаждающую жидкость.
Пропиленгликоль не так широко применяется, как этиленгликоль, потому что он дороже и не может использоваться в арктическом климате.
Последний тип, глицерин, похож на пропиленгликоль тем, что он нетоксичен и подходит только для умеренного климата.
Хладагенты на основе глицерина составляют самую малую часть американского рынка.

Вы можете удивиться, почему основа антифриза так важна, особенно если вода настолько эффективна при переносе тепла.
Причина, по которой база настолько важна, заключается в том, что смешивание воды с антифризом снижает точку замерзания и повышает температуру кипения хладагента, позволяя хладагенту переносить тепло в более экстремальных температурных условиях, чем может обеспечивать только вода.
Точка кипения хладагента особенно важна в применениях в системах рециркуляции выхлопных газов (Exhaust Gas Recirculation, EGR).
Кулер EGR обеспечивает настолько высокий уровень температуры, что это может привести к кипению хладагента, если присутствует недостаточное количество основы-антифриза.
Когда хладагент кипит, он образует слой пара рядом с горячей поверхностью и предотвращает передачу тепла от компонента, что приводит к усталости металла, кавитационной коррозии и разрушению поверхности.
Большинство OEM-производителей требуют, чтобы база присутствовала в концентрации между 40-60%; это можно проверить в полевых условиях, используя рефрактометр.

ТРАДИЦИОННЫЕ, ГИБРИДНЫЕ И OAT АНТИФРИЗЫ
Охлаждающие жидкости могут также классифицироваться на основе содержимого присадок.
Присадки - это химические вещества, добавленные к продукту для защиты от коррозии, кавитации и образования накипи.
Существует три обычных термина, применяемые, чтобы описать химическую природу присадок: обычные, гибридные и на основе органических кислот (Organic Acid Technology, OAT).
Каждый из этих типов хладагента будет в обязательном порядке иметь основу-антифриз, что означает, что в этой категории есть обычные EG, гибридные EG и продукты OAT EG.
Обычные охлаждающие жидкости используют самую давнюю технологию присадок и обычно имеют наименьшую начальную стоимость, но также имеют короткие интервалы обслуживания и самый короткий общий срок службы.
Обычные теплоносители будут иметь самую высокую общую стоимость владения и могут обойтись владельцу техники в десятки раз дороже, чем премиальные охлаждающие жидкости с длительным сроком эксплуатации (Extended Life Coolant, ELC) в течение всего срока службы транспортного средства.
Гибридные охлаждающие жидкости соединяют более старые технологии присадок с технологией органических добавок, чтобы обеспечить расширенные интервалы обслуживания и невысокие первоначальные инвестиции.
Гибридные охлаждающие жидкости обычно имеют более длительный срок службы и обслуживания, чем обычные охлаждающие жидкости, но могут иметь больше требований к обслуживанию, чем охлаждающие жидкости типа OAT.
Охлаждающие жидкости OAT используют новейший химический состав присадок и, как правило, имеют минимальные требования к обслуживанию.
Охлаждающие жидкости OAT также более терпимы к загрязнению системы, чем другие типы охлаждающей жидкости, и являются предпочтительным типом охлаждающей жидкости для OEM-производителей.

При выборе и поддержании в рабочем состоянии охлаждающей жидкости обязательно ознакомьтесь с рекомендациями по соблюдению интервала замены и интервала технического обслуживания продукта.
Обычные охлаждающие жидкости как правило отрабатывают менее половины срока службы гибридных и охлаждающих жидкостей OAT и требуют более частого обслуживания.
Также обратите внимание, что интервалы обслуживания варьируются в пределах каждой группы.
Коммерческие Heavy Duty охлаждающие жидкости OAT имеют срок службы хладагента от 600 000 до 1 000 000 миль в зависимости от производителя.
FLEETGUARD ES Compleat OAT - один из немногих продуктов в отрасли, который может претендовать на жизнь продолжительностью в 1 000 000 миль!
Использование антифриза с жизнью в 1 000 000 миль может сэкономить владельцам до 35% общих затрат по сравнению с хладагентами с жизнью в 600 000 миль.

ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ОБЩИХ ПРОБЛЕМ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ - ЭРОЗИЯ ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ
Выбор подходящей охлаждающей жидкости и правильное поддержание системы важно для предотвращения дорогостоящих простоев и ремонта.
Давайте рассмотрим некоторые из наиболее распространенных сбоев, возникающих в реальной жизни, и обсудим лучший способ защитить ваше оборудование от этих проблем.
Первой потенциальной проблемой является эрозия гильз цилиндров, которая характерна для тяжелых Heavy Duty дизельных агрегатов.
В случае неправильно подобранного состава или неправильных условий обслуживания и эксплуатации, охлаждающие жидкости не могут защитить поверхность гильз цилиндров от термической кавитации.
Отсутствие защиты может привести к образованию вначале небольших участков эрозии, образующихся на поверхности металла, обычно возникающих в направлениях потока / против потока.
В некоторых случаях это приводит к глубоким ямкам, которые пробивают всю толщину металла и позволяют смешиваться охлаждающей жидкости и маслу двигателя.
Для устранения этой проблемы требуется полное восстановление разрушенного двигателя.
Как упоминалось ранее, вы должны убедиться, что хладагент, используемый для любых тяжелых условий эксплуатации, соответствует стандарту ASTM D6210.
Эта спецификация требует проверки способности хладагента эффективно защищать гильзы цилиндров от точечной коррозии при тестировании двигателя.

Большинство хладагентов будут соответствовать стандартам, которые соответствуют продукту, их можно встретить на упаковке хладагента или в брошюре, прилагаемой к продукту, поэтому не забудьте убедиться в том, что антифриз соответствуют ASTM D6210 перед использованием его в тяжелых условиях эксплуатации.
Также важно знать, какие требования предъявляются к обслуживанию именно для вашего продукта.
Как правило, обычные и гибридные хладагенты должны испытываться в рабочих условиях и обслуживаться для поддержания защиты гильз цилиндров на протяжении всего срока службы хладагента.
Некоторые охлаждающие жидкости OAT также требуют периодического технического обслуживания.
Кроме того, убедитесь, что агрегаты снабжены надлежащей охлаждающей жидкостью.
Обратите внимание, что разбавление водой или ненадлежащим хладагентом может привести к нарушению защиты гильз цилиндров.

ДИАГНОСТИКА ОБЩИХ ВОПРОСОВ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ - ОТЛОЖЕНИЕ ПРИСАДОК
Если присадки становятся нестабильными, они могут вызвать проблемы в системе охлаждения и оставить вашу систему незащищенной от коррозии.
Существует ряд причин, которые могут это вызвать, в том числе: загрязнение, избыточное добавление присадок SCA (Supplemental Coolant Additives, SCA) и плохой состав.
Некоторые добавки будут собираться в холодных зонах двигателя, что вызовет нестабильность в работе охлаждающей системы и будет препятствовать корректному теплообмену.
Из-за чрезмерной обработки антифриза присадками SCA поперечное сечение трубок радиатора может критически уменьшиться вплоть до полного заглушения.
Для защиты от выпадения присадок важно убедиться, что вода, используемая для смешивания хладагента, имеет хорошее качество; некоторые водопроводные воды будут соответствовать требованиям, но большинство не будет.

Жесткая вода может реагировать с присадками, что приводит к их нерастворимости и выпадению в осадок.
При добавлении присадок SCA или экстендеров добавляйте только рекомендуемое количество.
Может возникнуть соблазн добавить дополнительный объём, однако в случае присадок для антифриза больше - не всегда значит лучше.
Если концентрация присадок становится слишком высокой, охлаждающая жидкость не сможет удерживать все составляющие её химические вещества в растворе.
Охлаждающие жидкости OAT обычно более устойчивы к загрязнению системы и не требуют добавления SCA или экстендеров так же часто, как обычные и гибридные продукты.
Некоторые продукты OAT, такие как FLEETGUARD ES Compleat OAT, не требуют добавления каких-либо SCA или улучшателей при правильном техническом обслуживании.

ДИАГНОСТИКА ОБЩИХ ПРОБЛЕМ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ - НЕИСПРАВНОСТИ ВОДЯНОГО НАСОСА
Другими распространенными причинами неисправностей, которые могут быть связаны с нестабильностью присадок, являются отложения на фронтальных уплотнениях водяной помпы.
Отложения может образовываться от выпадения в осадок ингредиентов присадок или из частиц загрязнений, взвешенных в охлаждающей жидкости.
Некоторые частицы могут присутствовать в двигателе ещё из производственного процесса изготовления; это может включать песок, ржавчину и другие загрязняющие вещества.
Чтобы защитить уплотнения водяного насоса, обязательно выберите подходящую охлаждающую жидкость и избегайте добавления избытка SCA и использования жесткой воды.
В некоторых случаях вы не сможете избежать загрязнения системы.
Всегда будет присутствовать некоторое количество загрязнений от производственного процесса, даже в новом двигателе.
Тем не менее, использование фильтра антифриза поможет улавливать частицы, прежде чем они выпадут в осадок, накопятся на уплотнителях помпы и вызовут неисправности.

ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ОБЩИХ ВОПРОСОВ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ - КОРРОЗИЯ
По мере развития двигателей и систем охлаждения все больше и больше алюминия используется в системе охлаждения для тяжелых Heavy Duty дизельных двигателей, а использование алюминиевых радиаторов и масляных охладителей стало распространенным явлением в тяжелой промышленности.
В дополнение к этому, предпочтительный способ изготовления алюминиевых радиаторов использует процесс, который может привести к загрязнению системы и вызвать коррозию - остаточный припой создаёт выступы, задерживающие суспензию загрязнений.
Это остаточное количество припоя будет растворяться в хладагенте, вводя в систему загрязняющие вещества.
При воздействии на большие поверхности алюминия и одновременном воздействии на загрязнение для некоторых охлаждающих жидкостей может быть трудно правильно защитить систему.
Некоторые из присадок в обычных и гибридных технологиях в этих условиях становятся менее стабильными и не могут надлежащим образом защитить все алюминиевые поверхности.

Поскольку новые радиаторы всегда содержат загрязнения, связанные с производственными процессами, пользователям может быть трудно контролировать количество загрязнений.
Охлаждающие жидкости OAT, как правило, более надежны для защиты от этого типа загрязнения в системе охлаждения.
Антифриз на основе органических кислот с содержанием нитритов (Nitrited OAT, NOAT) или гибридный и обычные продукты имеют тенденцию быть менее устойчивыми к загрязнению потока и, скорее всего, будут неэффективными в этой среде.
В проблемных случаях новые системы, возможно, потребуется промыть рабочей охлаждающей жидкостью несколько часов перед началом эксплуатации, чтобы уменьшить количество загрязнений, присутствующих в системе.
Некоторые добавки, используемые в коммерчески доступных хладагентах, отрицательно влияют на прокладки и материалы шлангов, которые используются в системах охлаждения.

Эти добавки могут привести к разрушению или повышенной хрупкости силиконовых прокладок и шлангов, а также уменьшению размера материала - усадке.
Эти изменения влияют на способность полимерных уплотнителей и труб сохранять герметичность и приводят к утечке антифриза.
В зависимости от места утечки этот вопрос может иметь разный уровень серьезности.
Одна из наиболее серьезных аварийных ситуаций может возникнуть в уплотнениях прокладки головки блока цилиндров.
Материал силиконового уплотнения вокруг отверстий прокладки головки отслаивается из-за усадки и ухудшения качества материала.
Это приводит к тому, что уплотнение становится неэффективным и приводит к попаданию выхлопного газа в охлаждающую жидкость и утечке охлаждающей жидкости в камеру сгорания.
Выхлопные газы быстро ухудшают хладагент и способствуют коррозии других компонентов.

О ЧЁМ СТОИТ ПОМНИТЬ:
- Обращайте внимание на классификацию охлаждающей жидкости при выборе подходящего антифриза для ваших нужд, а не просто выбирайте продукт на основе цвета, так как это не безошибочный способ выбора нужного продукта.
- При выборе охлаждающей жидкости помните, что менее дорогостоящая охлаждающая жидкость может потребовать больше технического обслуживания и в долгосрочной перспективе обойдётся вам дороже. Даже разница между антифризом OAT со сроком жизни в 1 000 000 миль и продуктом OAT на 600 000 миль может составить до 35% общей экономии средств.
- Убедитесь, что охлаждающая жидкость одобрена OEM-производителем оборудования и двигателя для обеспечения совместимости охлаждающей жидкости. Многие продукты на рынке не совместимы со всеми уплотнениями и шлангами, используемыми в системах охлаждения конкретной модели оборудования.
- При поиске высоконадёжного Heavy Duty антифриза для гарантированной работы с высокой нагрузкой важно найти указание на то, что хладагент соответствует стандарту 6210. Это гарантирует, что антифриз удовлетворяет минимальным требованиям для защиты гильз цилиндров от точечной коррозии.
- Если сфера применения вашего оборудования связана с загрязнениями, охлаждающая жидкость OAT может быть лучшим выбором для вашего двигателя.

Lauren Lewis,
Product Development Engineer - Coolants & Chemicals, CUMMINS Filtration
Lauren has been with CUMMINS Filtration for 4 years and has a BS in Chemistry from Tennessee Tech University
For Additional Information, contact: Lauren Lewis,