Основные свойства эксплуатационных материалов для транспортных и тра

в жидкости способствует пенообразованию, под действием которого масло интенсивно окисляется. При этом ухудшаются механические характеристики гидравлической передачи.

Содержание в масле даже небольшого количества воды (около 1 %) ускоряет образование пены. Поэтому необходимо стремиться к тому, чтобы сократить содержание воздуха в рабочей жидкости и исключить попадание в нее влаги.

Рабочие жидкости не должны оказывать вредного воздействия на элементы гидропривода, т. е. рабочие жидкости и соприкасающиеся с ними материалы должны быть нейтральными по отношению друг к другу.

Рабочие жидкости должны быть стойкими к образованию эмульсии и быстро отделяться от конденсационной влаги. С этой целью в состав рабочей жидкости вводят специальные присадки – деэмульгаторы, разрушающие масляные эмульсии и затрудняющие смешивание рабочей жидкости с водой.

Кроме того, рабочие жидкости должны быть стабильными, т. е. длительно сохранять свои свойства в условиях эксплуатации и хранения.

Применяемые в качестве рабочих жидкостей масла не должны вызывать усадки и набухания резиновых уплотнений,

так как это сказывается на изменении физико-химических свойств этих уплотнений: прочности, эластичности, тепло-и морозостойкости. Считается нормальным, если масло вызывает набухание резины на 1–6 % .

Рабочие жидкости должны обладать малой сжимаемостью, быть огнестойкими и не должны содержать механических примесей, воды, водорастворимых кислот, щелочей, должны обладать водостойкими антикоррозийными свойствами, не давать осадка и не вызывать облитерацию проходных капиллярных каналов.

Из сказанного ясно, что в качестве рабочей жидкости следует применять только специально рекомендуемые масла МГ-30,

ВМГЗ и АМГ-10 (ГОСТ 6794–75).

111

Гидравлическое масло МГ-30 создано на базе индустриального масла И-ЗОА путем селективной очистки восточной нефти, отличающейся повышенным индексом вязкости, с антиокислительной, антипенной и депрессорной присадками, понижающими температуру его застывания. Масло МГ-30 сохраняет свои свойства в диапазоне –10...–80 °C и применяется в качестве летнего для районов с умеренным климатом и всесезонного – для южных районов.

Масло ВМГЗ применяют в качестве зимнего для районов с умеренным климатом и всесезонного – для районов с холодным климатом. Масло сохраняет свои свойства в диапазоне –40...+65 °С. Применение гидравлического масла ВМГЗ позволяет значительно расширить географическую зону надежной эксплуатации машин, отказаться от большого ассортимента масел, обеспечить при низких температурах пуск и работу гидропривода без предварительного разогрева и круглогодичную эксплуатацию машин с гидроприводом в северных районах без сезонной смены рабочей жидкости. Срок службы этого масла в 1,5 раза больше срока службы других гидравлических жидкостей. Однако при его использовании необходимо, чтобы резиновые детали системы гидравлического привода были изготовлены из масло- и морозостойкой резины. К недостаткам масла ВМГЗ относится склонность к деструкции загустителя, особенно при больших нагрузках и резком редуцировании больших давлений рабочей жидкости, в результате чего вязкость масла сильно снижается.

Авиационное гидравлическое масло АМГ-10 представляет собой тщательно очищенную керосино-солярную фракцию, загущенную вязкостной присадкой и снабженную депрессорной и антиокислительной присадками. Жидкость, окрашенная в густокрасный цвет, обладает приятным слабопряным запахом.

Гидравлическое масло ГМ-50М представляет собой смесь углеводородов, из которых удалены ароматические углеводороды, наиболее неблагоприятно действующие на резиновые детали. Масло имеет антикоррозийные и антиокислительные присадки, может работать до температуры –60 °С.

112

4.4. Тормозные жидкости, жидкости для амортизаторов, гидроусилителей и другие

Тормозные жидкости (далее ТЖ) состоят из основы (ее доля 93–98 %) и различных добавок, присадок, иногда красителей (остальные 7–2 %). По своему составу они делятся на минеральные, гликолевые и силиконовые.

Минеральные ТЖ, представляющие собой различные смеси касторового масла и спирта в пропорции 1:1, например бутилового (устаревшая красно-оранжевая жидкость «БСК») обладают хорошими смазывающими и защитными свойствами, негигроскопичны, не агрессивны к лакокрасочным покрытиям. Однако они не соответствуют международным стандартам по основным показателям – имеют низкую температуру кипения (их нельзя применять на машинах с дисковыми тормозами) и становятся слишком вязкими уже при температуре минус 20 °С.

Основа современных, наиболее распространенных ТЖ («Нева», «Томь» и РосДОТ, она же «Роса») – полигликоли и их эфиры. Гораздо реже применяют силиконы. В комплексе присадок одни из них препятствуют окислению ТЖ кислородом воздуха и при сильном нагреве, а другие – защищают металлические детали гидросистем от коррозии. Основные свойства любой тормозной жидкости зависят от сочетания ее компонентов.

Гликолевые, имеющие в качестве основы полигликоли и их эфиры, – группы химических соединений на основе многоатомных спиртов. У них высокая температура кипения, хорошие вязкостные и удовлетворительные смазывающие свойства. Основным недостатоком гликолевых жидкостей является гигроскопичность – склонность поглощать воду из атмосферы.

Отечественные и импортные гликолевые жидкости классов DOT 3, DOT 4 и DOT 5.1 взаимозаменяемы, но смешивать их нежелательно, так как основные свойства при этом могут ухудшаться.

На автомобилях, выпущенных более двадцати лет тому назад, резина манжет может быть несовместимой с гликолевыми

113

жидкостями – для них необходимо использовать только минеральные ТЖ (или возникнет необходимость менять все манжеты).

Силиконовые – изготавливаемые на основе кремнийорганических полимерных продуктов. Их вязкость мало зависит от температуры, они инертны к различным материалам, работоспособны при диапазоне температур от –100 до +350 °С и не адсорбируют влагу. Их применение в частности ограничивают недостаточные смазывающие свойства. Основанные на силиконе жидкости несовместимы с другими. Силиконовые жидкости класса DOT 5 следует отличать от полигликолевых DOT 5.1, так как сходство наименований может привести к путанице. Для этого на упакове дополнительно обозначают:

ДОТ 5 – SBBF («silicon based brake fluids» – тормозная жид-

кость, основанная на силиконе).

DOT 5.1 – NSBBF («non silicon based brake fluids» – тормоз-

ная жидкость, не основанная на силиконе).

Классификация жидкостей по температуре кипения и вязкости представлена в таблице 4, остальные их свойства близки.

Таблица 4

Классификация жидкостей по температуре кипения и вязкости

Смешивать тормозные жидкости, изготовленные на разных основах, не разрешается, так как это может привести к их расслоению и потере основных эксплуатационных свойств.

Очень опасно попадание в любую тормозную жидкость бензина, керосина, дизельного топлива и масла, так как эти продукты портят качество жидкостей и разрушают резиновые детали.

Для амортизаторов машин, работающих в условиях низких температур, применяют специальные всесезонные жидкости: АЖ-12Т (ГОСТ 23008–78) и АЖ-16, а также авиационное гидравлическое масло АМГ-10. Эти жидкости работоспособны от –

50 до +140 °С.

Основной является жидкость АЖ-12Т, которая состоит из трансформаторного масла и кремнийорганической жидкости с добавлением противоизносной присадки и антиокислителей. Жидкость применяют в системе с уплотнителями из маслостойкой резины. В качестве заменителей могут применяться гидравлическое масло АУП или веретенное масло АУ, а также смесь (1:1) трансформаторного масла с турбинным Т22.

Для гидроусилителей рулевого управления (автомобилей ГАЗ, ЗИЛ, «Урал») выпускают масло Р, которое обеспечивает работоспособность гидроусилителя при температурах до –50 °С. Масло Р содержит противоизносную, антиокислительную, моющую и антипенную присадки, и поэтому его можно применять для амортизаторов и других гидравлических систем.

Для рулевых управлений в качестве заменителей можно применять веретенное масло АУ, индустриальное И-12 или Гидрол-4. Однако работать на маслах-заменителях можно лишь при температурах не ниже –35 °С.

Основной гидравлической жидкостью общего назначения является масло МГЕ-10А, которое готовят путем загущения маловязкой низкозастывающей масляной основы полимером. К полученной смеси добавляют антиокислительную, противоизносную и защитную (консервационную) присадки. Масло работоспособно при температуре –55...+90 °С.

115

Для гидросистем бульдозеров и других машин на базе тракторов заводы – изготовители тракторов из опасения проникновения масел из гидросистемы в двигатель через сальник гидронасоса рекомендуют применять дизельные масла М-8В (ДС-8) и М-10Б (ДС-11), и только для температур ниже –30 °С предлагают использовать веретенное масло АУ (ГОСТ 1642–75). Вместо веретенных масел можно использовать трансформаторное масло ТК (ГОСТ 982–80) или смесь 50 % трансформаторного и 50 % турбинного Т22 масел (ГОСТ 32–74).

Веретенное масло можно использовать до –35 °С, а трансформаторное и его смесь с турбинным до –40 °С.

4.5.Охлаждающие жидкости

Вданном параграфе рассматриваются основные понятия, связанные с автомобильными охлаждающими жидкостями, и проблемы, которые могут возникнуть в двигателе из-за «некачественной» охлаждающей жидкости.

4.5.1.Типы охлаждающих жидкостей

Все современные автомобильные охлаждающие жидкости (антифризы) состоят из этиленгликоля, воды и присадок. В редких случаях вместо этиленгликоля применяют менее токсичный пропиленгликоль, но такие антифризы не получили распространения из-за дороговизны пропиленгликоля и худших теплоотводящих свойств. Базовые компоненты, вода и этиленгликоль, составляют 93–97 % объема жидкости, остальное – присадки. Именно присадки («пакет присадок») определяют «лицо» антифриза, его антикоррозионные и антикавитационные свойства, срок эксплуатации, стоимость. Именно присадками отличаются друг от друга антифризы разных компаний-производителей: BASF, Arteco, Honeywell и т.д.

Антифризы реализуются либо в виде концентратов, либо в виде готовых к применению жидкостей. Концентрат антифриза (иногда для него используется аббревиатура «ОЖ-К») содержит

116

только один базовый компонент – этиленгликоль. Предполагается, что воду потребитель добавит самостоятельно, а оптимальное соотношение концентрата и воды составляет для наших широт 50:50 по объему. Готовые к применению жидкости уже содержат нужное количество деминерализованной воды и рассчитаны на температуру начала кристаллизации либо –37 °С по зарубежным стандартам, либо –40 °С (ОЖ-40) и –65 °С (ОЖ-65) по российским стандартам.

По составу пакетов присадок современные антифризы делятся на четыре типа – «карбоксилатные», «гибридные», антифризы Lobrid и «традиционные». Отдельную группу составляют специальные антифризы для тяжелонагруженных двигателей, которые устанавливаются на карьерных грузовиках и бульдозерах – о них особый разговор.

Карбоксилатные антифризы составляют «элиту» охлаж-

дающих жидкостей, они считаются лучшими как по своим свойствам, так и огромному сроку эксплуатации. С конца 90-х гг. они используются на большинстве мировых автозаводов для первой заправки автомобилей, в сервисных центрах при техническом обслуживании. Нужно отметить, что российские автозаводы КАМАЗ, ЛиАЗ, АВТОВАЗ, ГАЗ начали с 2005–2006 гг. применять карбоксилатные антифризы. Большинство сборочных производств «российских иномарок» – Ford, Renault, GM-Opel, Hyundai (ТагАЗ), KIA (ИжАвто), Volvo, Fiat, Komatsu – исполь-

зуют карбоксилатные антифризы.

Карбоксилатные антифризы отличаются от других антифризов технологией производства пакета присадок, основу которого составляют соли высших карбоновых кислот (карбоксилаты). Карбоксилаты являются непревзойденными ингибиторами коррозии, стабильными при высоких температурах, выдерживающими длительный срок эксплуатации, сравнимый со временем жизни автомобиля.

В технической литературе и в названиях антифризов встречаются следующие термины для обозначения карбоксилатных тех-

нологий: OAT (Organic Acid Technology), LLC (Long Lite Coolant),

117

FIX или XLC (Extended Life Coolant), SNF (Silicate Nitrite Free), SF (Silicate Free), G12+ (по спецификации VW TL 774-F). Принципи-

альное отличие карбоксилатной технологии от других технологий состоит в том, что в ней отсутствуют неорганические присадки, характерныедля «традиционных» антифризов.

Известные карбоксилатные антифризы Havolinc XFС, Cilysantin G30, Freecor NRC, Ford Super Plus, CoolStream Premium, Mobil Delvac ELC, GlycoShell Longlife, DexCool, GlasElf Auto Supra, Prestone способны эксплуатироваться в течение длительного периода времени – не менее 5 лет, с пробегами 250 тыс. км в легковых и 650 тыс. км в грузовых автомобилях. Более того, Ford дает им срок замены10 лет, a GM-Opel – бессрочно(fill for life).

Гибридные антифризы – тоже великолепные охлаждающие жидкости, с увеличенным сроком эксплуатации. Они были разработаны в начале 90-х годов, на несколько лет ранее карбоксилатных антифризов. В состав их пакетов присадок также входят соли карбоновых кислот в сочетании с солями неорганических кислот – отсюда название «гибридные». В европейских гибридных антифризах вместе с карбоксилатами используют силикаты,

вяпонских и корейских – фосфаты, в американских – нитриты. В технической литературе гибридные антифризы обозначают:

НОАТ (Hybrid Organic Acid Technology), Hybrid Technology, NF (Nitrite Free), G11 (по спецификации VW TL 774-C).Наиболее известными и широко применяемыми антифризами гибридного типа являются Glysantin G48, Glysantin G05, GlycoShell, Mobil Extra, Havoline AFC, MB 325.0. Гибридные антифризы приме-

няют на первых заправках автомобилей BMW, Mercedes, Chrysler, срок их эксплуатации в каждом случае устанавливает производитель автомобиля.

Антифризы Lobrid. Начиная с 2008 г. стали разрабатываться новые антифризы по спецификации VW TL 774-G (G 12++), занимающие промежуточное положение между гибридными и карбоксилатными. Пакеты присадок антифризов Lobrid состоят

восновном из карбоксилатов с добавлением небольшого количества (не более 10 %) неорганических компонентов, как прави-

118

ло, силикатов. У них пока нет общепринятого названия, а разработчики называют этот тип антифризов по-разному – Lobrid (компания Arteco) и SOAT (компания BASF). Кроме VW, такие антифризы начала применять группа PSA (Peugeot, Citroen) в новых моделях двигателей.

Появилась также новая спецификация VW TL 774-G (J 13), в которой базовый компонент антифриза этиленгликоль частично замещен глицерином.

Представителей антифризов типа Lobrid пока еще очень мало: Freecor DSC и Freecor QRC, Freecor HDC компании Arteco, Glysantin G40 компанииBASF, Frostox D12++ компании Haertol.

Традиционные антифризы – это так называемые неорганические технологии, в настоящее время в основном устаревшие. В технической литературе традиционные антифризы обознача-

ют словами: Traditional, Conventional, IAT (Inorganic Acid Technology). Пакеты присадок таких антифризов состоят из различных комбинаций солей неорганических кислот – силикатов, фосфатов, боратов (буры), аминов, нитратов, нитритов. Карбоксилаты в состав традиционных антифризов не входят*.

Традиционные антифризы применялись в 60–90-х гг., а затем были постепенно вытеснены новыми, более совершенными гибридными и карбоксилатными антифризами. Сегодня за рубежом они практически не выпускаются и используются лишь в старых моделях автомобилей, для которых основным показателем становится дешевизна материала. Сказанное выше, увы, не относится к российскому рынку, который заполнен множеством традиционных антифризов под названиями всевозможных «тосолов» и «антифризов». Распознать их очень трудно, так как на этикетках обычно ничего не написано ни о составе пакета присадок, ни о типе охлаждающей жидкости.

Отказ от использования традиционных антифризов связан с недостатками неорганических присадок, которые входят в их состав. Так, силикаты имеют склонность к образованию гелей и

* Антифризы, содержащие бензоаты (соли бензойной кислоты), также относятктрадиционномутипу. Вчастности, всоставтосолавходитбензоатнатрия.

119

абразивных частиц, снижающих отвод тепла от двигателя, засоряющих систему охлаждения, разрушающих помпу. Фосфаты могут выпадать в осадок при смешивании антифриза с водой. Нитриты очень быстро окисляются и требуют регулярного пополнения. Все эти неорганические присадки достаточно быстро расходуются, из-за чего срок эксплуатации традиционных антифризов относительно мал. В среднем он составляет 2–3 года, однако каждая автомобильная компания устанавливает этот срок индивидуально.

Вместе с тем исследования показали, что в сочетании с карбоксилатами недостатки неорганических присадок проявляются в меньшей степени. Поэтому гибридные антифризы оказались значительно эффективнее традиционных.

Каждая автомобильная компания самостоятельно определяет, какие антифризы и в каких моделях своих автомобилей следует применять. Универсального антифриза, подходящего для всех типов автомобилей, пока, увы, не существует. Чтобы избежать проблем, связанных с некачественным антифризом, и не оказаться заложником недобросовестной рекламы, применяйте только антифризы, имеющие допуск (одобрение) от производителя автомобиля.

4.5.2. Эксплуатационные свойства антифриза

Антифриз – это не просто охлаждающая жидкость, а продукт, обладающий разнообразными свойствами. Их необходимо учитывать при решении таких вопросов, как оценка качества антифриза и его выбор для эксплуатации.

Коррозия. Низкая температура замерзания антифриза достигается за счёт применения этиленгликоля в смеси с водой в разных пропорциях. Смесь этиленгликоля с водой очень корозион- но-активна, более активна, чем просто вода, то есть если залить в радиатор чистую водно-этиленгликолевую смесь, то в системе охлаждения двигателя металлы начнут активно ржаветь (более активно, чем с водой). А если учесть, что современные двигатели изготовлены из легкосплавных металлов, которые кородируют активнее простых металлов, то вопросу защиты от коррозии

120