Технические жидкости

 

Назначение технических жидкостей самое разнообразное – облегчение запуска двигателя, его охлаждение во время работы, передача усилий в гидравлических системах и «косметические» функции различного рода.

Каждая группа жидкостей имеет свои, только ей присущие свойства.

Жидкость для гидравлических систем. служит рабочим телом для передачи энергии в гидроприводах автомобилей (тормозной системе, приводе сцепления, гидроусилителе руля, подъёмных устройствах самосвалов и т. п.).

Единой системы классификации и обозначения гидравлических жидкостей нет, поэтому у них много названий и маркировок. В отечественной практике нефтяные гидравлические жидкости часто называют маслами и даже обозначают МГ (масло гидравлическое). Они могут классифицироваться также по областям применения (ИГ – индустриальное, АМГ - авиационное), по технологии получения (ВМГЗ - загущённое), по условиям применения (МГЕ - единое) и по другим признакам.

Наиболее важным показателем гидравлических жидкостей является вязкостно-температурная характеристика. В отечественных гидравлических жидкостях вязкость кинематическая при температуре 50⁰ С в мм² /с входит в обозначение продукта, например, МГЕ – 10, АМГ – 10 и т. д.

По уровню вязкости и вязкостно-температурным свойствам для гидравлических систем разного назначения оказалось достаточно иметь четыре группы жидкостей: маловязкие (V50 = 4-5 мм² /с); средневязкие – всесезонные (V50 = 15мм² /с) и вязкие (V50 = 25-30 мм² /с).

Срок службы гидравлической жидкости в системе значителен, поэтому она должна быть химически стабильной и не взаимодействовать с кислородом воздуха в присутствии меди и её сплавов.

Не вызывая коррозии металлов и сплавов, жидкости должны защищать их от коррозии при попадании воды, хорошо совмещаться с резинами, иметь высокую температуру вспышки и минимальную склонность к пенообразованию.

Нефтяные масла наиболее распространены (по крайней мере, в Украине) в качестве гидравлических жидкостей. Базовые масла для их создания получают либо прямой перегонкой нефти, либо переработкой вторичного нефтяного сырья (мазута).

Для получения гидравлических масел используют в качестве загущающих присадок полимерные соединения: виниполы, полиметакрилаты и полиизобутилены.

Добавляют в гидравлические жидкости и другие присадки, при помощи которых жидкости получают свои особые свойства. В последние годы широкое распространение получили синтетические гидравлические жидкости. Они предназначены для работы в экстремальных условиях – при очень низкой или высокой температурах, при повышенных требованиях к пожаробезопасности. Синтетические жидкости пока ещё значительно дороже нефтяных, но они того стоят.

В качестве основы синтетических гидравлических жидкостей используются сложные эфиры 2-основных кислот (адидиновой, себациновой и др.) с многоатомными спиртами (пентаэтритом и др.).

Наиболее полную вязкостно-температурную характеристику, то есть наиболее высокий индекс вязкости, имеют синтетические гидравлические жидкости на базе силоксанов и полисилоксанов. Жидкости на основе силоксанов имеют низкую температуру застывания, но неважные смазочные свойства, поэтому их часто улучшают добавками диэфиров или нефтяных масел. Силоксаны могут также применяться в качестве противопенных присадок.

Кроме других преимуществ, синтетические жидкости (например, на основе сложных эфиров фосфорной кислоты) обладают повышенной огнестойкостью.

Однако вся эта теория нивелируется возможностям отечественной промышленности, от которой автомобилистам нечего ждать, кроме гидравлических масел МГП-10 и АЖ-12Г, предназначенных для гидравлических амортизаторов. Характеристики этих жидкостей (в справочниках и стандартах) довольно современны, но самых продуктов на рынке мало, и этот вакуум заполняется различными (и не всегда самыми лучшими) импортными товарами. Профессионалы и любители со стажем для автомобильных амортизаторов применяют «веретенку» АУ или смесь турбинного масла с трансформаторным. Все остальные заглядывают в паспорт автомобиля, учебник и покупают тог, что им нужно, в фирменных автомагазинах.

Охлаждающие жидкости необходимы для отвода тепла от цилиндров двигателя автомобиля и передачи этого тепла в окружающую среду. Охлаждающие жидкости должны обладать способностью активно поглощать тепло и проводить это тепло через свою массу, то есть обеспечивать хорошую теплопередачу.

Кроме того, охлаждающая жидкость должна:

· быть маловязкой в широком диапазоне температур и хорошо прокачиваться в системе охлаждения;

· иметь низкую температуру замерзания;

· иметь высокую температуру кипения и малые потери на испарение;

· не образовывать накипи и не вызывать коррозии охлаждающей системы.

Для охлаждения двигателей автомобилей наиболее часто используется вода и охлаждающие жидкости на основе этиленгликоля.

Вода, бесспорно, лучшая из охлаждающих жидкостей, но у неё слишком много недостатков: замерзает при 0⁰С, да ещё при этом увеличивается в объёме, разрывая радиатор; кипит при 100⁰С, да ещё осаждает накипь на деталях охлаждающей системы, затрудняя её работу; толкает водителя на соблазны – не бегать по СТО и магазинам, а залить что ближе, в результате чего двигатель может быть разморожен.

Учитывая перечисленные недостатки воды, инженеры - химмотологи предложили использовать в качестве охлаждающей жидкости автомобиль-ного двигателя смесь этиленгликоля с водой.

Этиленгликоль CH₂OH - CH₂OH представляет собой двухатомный спирт в виде прозрачной вязкой жидкости без цвета и запаха. Кипит этиленгликоль при + 197⁰С, а застывает при минус 11,5⁰ С. Казалось бы, в чём его ценность? Однако оказалось, что водные растворы этиленгликоля могут иметь весьма низкие температуры застывания (до минус 70⁰С). Зависимость между соотношением воды, этиленгликоля и температурой застывания их смеси показаны на рис. 1 и в таблице 1.

Таблица 1

Зависимость температуры замерзания антифризов в зависимости от процентного содержания основных компонентов

 

Вода, %
Этиленгликоль, %
t03 C	-10	-30	-42	-70	-60	-40	-30	-20	-15	-10

 

В отличие от воды, этиленгликолевые жидкости при замерзании незначительно расширяются в объёме, образуя не лёд, а некую кашу, не способную разорвать полости системы охлаждения. Рекомендовано применять эти жидкости, совершенно не образующие вредных отложений, не только зимой, когда им просто нет альтернативы, но и в летнее время, чтобы не терять время на доливку радиатора, удаление накипи и т. п.

Поскольку водно-этиленгликолевые смеси коррозийно активны, в состав низкозамерзающих охлаждающих жидкостей (антифризов) вводят противокоррозийную присадку – кислую фосфорнокислую соль натрия (динатрийфосфат) и декстроны (углевод, полученный расщеплением крахмала).

Антифризы на базе этиленгликоля известны под название тосолов: тосол А, тосол А-40 и тосол А-65. Тосол А – это концентрированный этиленгликоль с присадками; при разведении его дистиллированной водой температура застывания смеси равна минус 35⁰ С.

Водный тосола раствора А с температурой застывания не выше минус 40⁰С – это тосол А-40, а с температурой не выше 60⁰С – тосол А-65.

Если в обозначении тосола есть буква М (например, тосол А-40М), то в его состав входит, кроме обычных присадок, молибденово-кислый натрий, улучшающий их антикоррозионные свойства.

Тормозные жидкости для автомобилей применяются в основном двух типов – спиртокасторовые (смеси касторового масла с этиловым или бутиловым спиртом) и смеси многоатомных спиртов (типа этиленгликоля, глицерина и подобных им жидкостей).

Касторовое масло не оказывает вредного воздействия на детали тормозных систем и обладает отличной смазывающей способностью. Для понижения вязкости и температуры застывания его растворяют в спиртах, получая в результате смесь ЭКС (смесь этилового спирта с касторовым маслом) или БСК (смесь бутилового спирта с касторовым маслом). Применяются обе эти смеси в основном летом, т.к. после длительной стоянки машины в условиях низких температур вымерзает касторовое масло, а при длительной эксплуатации (осень – зима - весна) улетучиваются спирты.

В последние годы все чаще применяются отечественные и импортные тормозные жидкости на основе гликолей (двухатомных спиртов) и их производных. Смесь гликолей с комплексом антикоррозионных и противоизносных присадок вырабатывается отечественной промышлен-ностью и применяется под маркой гидротормозной жидкости ГТЖ-22М.

Вырабатываются также тормозные жидкости «Нева» и «Томь», которые представляют собой композиции на основе этилкарбитола с разными загустителями и антикоррозионными присадками.

 

Все эти жидкости, как и соответствующие им импортные, нейтральны по отношению к резиновым немаслостойким деталям тормозных систем. При их использовании, как правило, не требуется предварительная обработка трущихся деталей тормозной системы, а работать можно в диапазоне температур –50 до +50⁰С.

В магазинах компании «Трейд Лайн» Вам предложат тормозные жидкости DOT-3, DOT-4, DOT-5, LHM+ Sitroen компании Bendix концерна Allied Signal.

ОСТОРОЖНО! ВСЕ ТОРМОЗНЫЕ ЖИДКОСТИ ТОКСИЧНЫ!

Пусковые жидкости предназначены для облегчения пуска холодных двигателей в зимнее время. Они нужны, так как даже очень хорошие топлива не могут обеспечить одновременно и пуск двигателя при низких температурах, и бесперебойную работу прогретого двигателя при полной нагрузке. Сейчас таких жидкостей на автомобильном рынке немало – только покупай да пользуйся. К сожалению, не всегда понятно, когда и куда заливать жидкость, не говоря о механизме её действия. И это отнюдь не секреты производителей, а скорее неуважение к потребителю. Как всегда, много тумана вокруг настоящих или мнимых ноу-хау. Строго говоря, наша отечественная нефтехимическая промышленность никогда не страдала слабым научным потенциалом, и все эти ноу-хау нам известны давно. Просто нет необходимости спорить из-за пустяков.

Итак, в состав каждой пусковой жидкости входит этиловый эфир C₂H₅-O-C₂H₅. Он отличается невысокой температурой вспышки и воспламенения и высоким давлением насыщенных паров, то есть в момент пуска ведёт себя таким образом, что обеспечивает воспламенение горючей смеси при относительно невысоких температурах (в дизельных двигателях) и очень бедной смеси в карбюраторных двигателях.

 

Для обеспечения постепенного и последовательного (без взрывов) воспламенения в состав пусковых жидкостей вводят изопропилнитрат и смесь низкокипящих углеводородов (нетролейный эфир, газовый бензин и др.). Кроме того, в состав пусковых жидкостей обязательно входит моторное масло, содержащее противоизносные или противозадирные присадки.

Многочисленные исследования неопровержимо свидетельствуют в пользу применения пусковых жидкостей: при температурах окружающего воздуха до минус 40⁰С двигатели запускаются без проблем, а минимальная частота вращения коленчатого вала уменьшается в несколько раз (рис. 3). Разумеется, при температурах воздуха ниже минус 40⁰С автомобилисты-любители в наших широтах не выведут машины из гаражей, а если бы такая погода вдруг застала врасплох автопарки, то без внешнего подогрева не обойтись. Однако в этом случае пусковые жидкости можно и нужно использовать, тем самым, уменьшая время разогрева.

Пусковые жидкости на базе этилового эфира ни в коем случае нельзя заменять чистым этиловым эфиром. Это может привести к очень резкому повышению давления в цилиндре двигателя и к его п