Antifriz – 2.deo

Antifriz

Tečnost za rashladne sisteme motora – antifriz

Antifriz se često posmatra samo kao sredstvo za zaštitu od smrzavanja, mada ponašanje vezano za koroziju ima daleko veći značaj, jer u sistemu za hlađenje vladaju idealni uslovi za razvoj korozije. Ukoliko inhibitori korozije nisu u dovoljnoj meri zastupljeni ili nisu međusobno usaglašeni, može doći do oštećenja rashladnog sistema pa i samog motora. Hemijski sastav je odlučujući za kvalitet rashladnog sredstva. Osnovna struktura rashladnog sredstva je:

BAZNI  FLUID + ADITIVI + VODA

Bazni fluid – monoetilenglikol (MEG), ili ređe propilenglikol

Aditivi – inhibitor korozije, kavitacije i taloženja, antipenušavac, stabilizator i pufer

Voda – mora biti destilovana ili demineralizovana, a pH vrednost na 200C = 7-8, kod novih tipova, zbog odsustva silikata i fosfata, može se koristiti i tvrda voda.

Nerazblaženo rashladno sredstvo (koncentrat) treba da sadrži najmanje 90% MEG-a, najviše 4% vode, a ostale komponente su aditivi. Rashladna tečnost mora ispuniti čitav niz protivrečnih zahteva kao što su: niska temperatura mržnjenja, visoka temperatura ključanja, mali koeficijent zapreminskog širenja, minimalna viskoznost, nezapaljivost, da ne pene i ne izazivaju promene konstruktivnih materijala, dobra provodljivost toplote, visoka specifična toplota itd.

Osnovni zahtevi zaštite hladnjaka su:

Sprečavanje korozije koju izaziva vrela voda.  U uslovima visokih temepratura voda stupa u hemijsku reakciju sa aluminijumom pri čemu nastaje vodonik koji razara strukturu metala.

Sprečavanje površinske korozije. Ne postoji idealno glatka površina, a od stepena hrapavosti zavisi i intenzitet korozivne aktivnosti agresivnih materija.

Sprečavanje kontaktne korozije. U rashladnoj tečnosti se tokom upotrebe mogu naći čestice  različitih metala (Fe, Al, Cu) kao posledica  oštećenja pojedinih delova. Ako se neka čestica metala istaloži na aluminijumskoj površini obrazuje se tzv. lokalni elemenat – javlja se potencijalna razlika koja ima za posledicu tzv. kontaktnu koroziju – razlaganje aluminijuma i stvaranje sitnih rupica.

Sprečavanje korozije  u pukotinama.  U pukotinama i zazorima u kojima rashladno sredstvo ne može da cirkuliše, povećava se koncentracija korozivnih materija, pa se korozija ubrzava.

Sprečavanje kavitacije.  U pumpi za vodu i u glavi cilindra mogu nastati mehurići pare usled kratkotrajnog pada pritiska u sistemu, koji zatim prilikom ponovnog porasta pritiska pucaju. Usled toga dolazi do udara na metalnu površinu pri čemu nastaje odnošenje materijala i stvaranja karakteristične rupičaste površine, a može se dogoditi čak i potpuno “progrizavanje”.

Sprečavanje taloženja krečnjaka. Ako se koristi tvrda voda, na temperaturama većim  od 600C izdvajanja sekamenac – krečnjak i drugi  minerali.

Sprečavanje penušanja. Pena smanjuje efikasnost rashladnog sredstva i dovodi do parcijalnog pregrevanja.

Kompatibilnost sa materijalima.  Rashladno sredstvo dolazi u dodir sa različitim materijalima (metalima, zaptivačima i crevima) pri čemu ne sme pokazivati agresivnost.

Motor sa unutrašnjim sagorevanjem koji pokreće skoro sve automobile prilikom sagorevanja smeše vazduha i goriva pretvara toplotnu energiju u mehaničku energiju za pogon točkova. Jedan deo toplotne energije pretvara se u rad, drugi deo odlazi sa gasovima sagorevanja a preostali deo toplote mora se odvesti iz motora preko sistema za hlađenje kako bi se sprečilo pregrevanje i oštećenje delova motora. Sistem za hlađenje održava motor na optimalnoj temperaturi što je od velikog značaja za normalan i ispravan rad motora. Bez efikasnog sistema za hlađenje, motor bi za nekoliko minuta bio uništen od sopstvene toplote.

Tabela 1:  Odnos antifriza i vode na odgovarajućoj temperaturi mržnjenja

% Koncentracije
Temperatura mržnjenja, 0C
Koncentrovana rashladna tečnost
Voda
10
90
– 4,5
20
80
– 10
30
70
– 16
35
65
– 22
40
60
– 27
50
50
– 38
60
40
– 52
70
30
– 70
90
10
– 32
100
-23
Monoetilenglikol(MEG) je najbitniji za antifriz jer određuje temperaturu ključanja, temperaturu mržnjenja i karakteristike prenosa toplote rashladnog sredstva. Temperatura mržnjenja se određuje standardnom ASTM metodom i definiše temperaturu pojave prvih kristala u vodenom rastvoru antifriza. Temperatura mržnjenja vode i glikola obrnuto je proporcionalna koncentraciji glikola, opada sa povećanjem koncentracije ali samo do 70%. Sa daljim povećanjem koncentracije, temperatura mržnjenja počinje da raste, tabela 54. Tačka mržnjenja koncentrovanog antifriza (100%) je –230C.

Monoetilenglikol je otrovan i ima sladunjav ukus (30ml usmrti dete, a 100ml odraslu osobu). Da bi se potrošači zaštitili od eventualne oralne upotrebe proizvođači dodaju komponente koje daju gorak ukus, a na etiketi dužni su da naznače: Otrov! Zato se u poslednje vreme prelazi na propilenglikol koji je manje otrovan. Propilen glikol se obavezno koristi u rashladnim sistemima u prehrambenoj industriji gde postoji opasnost dodira sa hranom.

Aditivi su obavezni dodaci tečnostima za hlađenje. Čist monoetilenglikol izaziva koroziju crnih i obojenih metala. Monoetilenglikolu se dodaje multifunkcionalni paket aditiva koji ima zadatak da spreči pojavu pene usled prodora vazduha ili izduvnih gasova, pojavu rđe i korozije koja može nastati usled delovanja produkata razlaganja glikola, a koji su kisele prirode. Zadatak aditiva je da zadrže pH vrednost rashladne tečnosti između 7 i 11 u toku upotrebe.

Zbog trošenja aditiva tokom upotrebe proizvođači rashladne tečnosti preporučuju njenu zamenu nakon dve godine za konvencionalne, tri godine za hibridne i pet godina za organske.

Na tržištu se pojavljuju:

  • Konvencionalne rashladne tečnosti koje sadrže inhibitore korozije na bazi silikata.
  • Hibridne rashladne tečnosti koje sadrže silikate i mešavinu različitih organskih kiselina.
  • Organske rashladne tečnosti ne sadrže fosfate, silikate, nitrite i nitrate. Inhibitori korozije su mešavina organskih kiselina. Pored zaštite od smrzavanja, pružaju dugotrajnu zaštitu od svih oblika korozije i kavitacije u motorima od livenog gvožđa, aluminijuma ili kombinacije ova dva metala, kao i u rashladnim sistemima od legura aluminijuma ili bakra. Prvenstveno se preporučuju za motore novih generacija.

Koncentrovana rashladna tečnost i voda po pravilu se mešaju u odnosu 1:1. Voda mora biti čista i meka. Vrednost pH  vode za rashladna sredstva mora biti  u intervalu od 7 do 8  na 20oC.

Mešanje (dolivanje) rashladnih tečnosti različitih proizvođača se dozvoljava samo ako su na bazi monoetilenglikola i ako su istog hemijskog sastava. Međutim, preporuka je da antifrize različitih proizvođača i različitih tipova ne treba mešati. Ako se pomešaju konvencionalni tip antifriza koji sadrži silikate kao i inhibitore korozije sa antifrizom organskog tipa, koji sadrži silikate, fosfate, nitrite i nitrate (inhibitor korozije kod ovog tipa antifriza je mešavina organskih kiselina), može se kao posledica pojaviti korozija na aluminijumu.

Rashladne tečnosti ne bi trebalo da sadrže nitrite kao inhibitore korozije. Nitriti se tokom upotrebe transformišu u kancerogene nitrosoamine. Pošto se ipak može dogoditi da neki antifriz sadrži nitrite, treba izbegavati kontakt sa kožom prilikom zamene i ne treba ih bacati u kanalizaciju i reke.

Pri upotrebi antifriza treba imati u vidu da:

  • bez inhibitora korozije ili sa nedovoljno inhibitora dolazi do pojave korozije i curenja hladnjaka i pojave pene u rashladnom sistemu. Antifriz na bazi glicerina brzo gubi svojstva zaštite od mržnjenja,
  • koncentrovani antifriz ima smanjenu zaštitu od mržnjenja (samo do -17oC) i dovodi do pregrevanje motora,
  • previše razblažen antifriz sa vodom ima sniženu tačku mržnjenja i uzrokuje pojavu korozije u hladnjaku,
  • upotreba antifriza duže od preporučenog vremenskog roka snižava tačku mržnjenja i dovodi do pojave korozije u hladnjaku,
  • izmešani nekompatibilni antifrizi dovode do pojave želatinoznih taloga u sistemu za hlađenje, pregrevanje motora i pojave korozije u hladnjaku

Antifriz mora da zadovolji zahteve kvaliteta definisanog:

  • Nacionalnim standardima (BS, AFNOR, SRPS,…)
  • Međunarodnim granskim i vojnim standardima (ASTM, SAE, MIL, DEF), koji određuju minimalni kvalitet antifriza i minimalni period izmene
  • OEM-specifikacijama proizvođača motornih vozila (VW, PSI, RENAULT, GM, MERCEDES, VOLVO, MAN i drugih). Različiti proizvođači vozila uslavljavaju različit kvalitet antifriza u zavisnosti od konstrukcije motora i rashladnog sistema.

Tabela 2: Specifikacije poznatih proizvođača motornih vozila

Proizvođač vozila
Specifikacija
Audi, Seat, VW, Škoda, Porsche
TL – VW 774 C = (G11) – bez nitrita
TL – VW 774 D = (G12) – bez silikata
BMW
BMW N 600 69.0 – bez nitrita
Mercedes Benz
List 325.0 (bez nitrita); List 325.2 (konvencionalni); List 325.3 (bez silikata)
Ford
SSM – 97 B 9102 – A – konvencionalni/WSS-M97B44-D- bez silikata
Fiat, Iveco
55523/1 – konvencionalni
Opel/GM
B 040 0240 – bez nitrita/B040 1065 – bez silikata
Mazda
TI 13/82 – konvencionalni; MEZ 121C
Renault
Typ C – bez nitrita/Typ D – bez silikata
Volvo
128 6083/002 – bez nitrita
John Deere
JDM H5 – konvencionalni
Toyota
TSK 26016 – bez silikata
MAN
MAN 324N (konvencionalni) 324 NF (bez nitrita) 324 SNF (bez silikata)
Scania
O – 891027 GT EN – konvencionalni/TB1451 – bez nitrita/TI 02 – bez silikata
Deutz/MWM
0199-99-1115
Honda
HES D 2009-75
Komatsu
07.892 (2001)
Danas na tržištu postoje tri osnovna tipa antifriza koja se razlikuju po svom hemijskom sastavu i po mehanizmu delovanja:
  • IAT – Tradicionalni antifriz. Period zamene 1 do 2 godine
  • HOAT – Long Life Hibridni antifriz – organski inhibitori korozije sa Silikatima (SOAT) / ili nitritima (NOAT). Period zamene 3 godine.
  • OAT –  Long Life Organski antifriz. Period zamene 5 godina.

Tradicionalni antifriz (IAT) je na bazi monoetilen glikola i inhibitora za zaštitu rashladnih sistema motornih vozila od smrzavanja i korozije. Ne sadrži amine, fosfate i nitrite. Paket inhibitora korozije sadrži silikate. Zadovoljava međunarodne standarde: BS 6580, AFNOR NF R15-601, SAE J1034, ONORM V 5123: 2009, ASTM D3306-08a. Period zamene ovog tipa antifriza je dve godine.

Hibridni antifriz (HOAT) je na bazi monoetilen glikola kvaliteta G11. Sadrži hibridni paket inhibitora na bazi silikata i soli organskih kiselina. Ne sadrži nitrite, amine ni fosfate. Ispunjava sledeće norme kvaliteta: ASTM D 3306, ASTM D 4985, SAE J 1034, AFNOR NF R 15-601, BS 6580:1992 i specifikacije proizvođača motornih vozila: BMW N 600 69.0, Daimler Chrysler 325.0/325.2, Deutz H-LV 0161 0188, MAN 324-NF, MTU MTL 5048, Opel/General Motors  B 040 0240, Porsche za 924, 944, 968, 928, Saab 6901599, VW/Audi/Seat/Škoda TL 774-C. Period zamene ovog tipa antifriza je tri godine.

Organski antifriz (OAT) je organska tečnost za zaštitu rashladnih sistema motornih vozila od smrzavanja i korozije, na bazi monoetilen-glikola kvaliteta G12+. Ne sadrži amine, fosfate, nitrite i silikate. Paket inhibitora korozije je na bazi organskih kiselina. Ispunjava sledeće norme kvaliteta: ASTM D3306 & D4656/4985, JASO M 325, RENAULT 41 01 001, BS 6580, John Deere H24B1& C1 , GM/OPEL 1940656/6277M, VolvoNATO S-759, PSA B715110 i specifikacije proizvođača motornih vozila: VW G-12 engines spec: TL-774-D, MB 325.3, MAN 324-SNF, MTU MTL 5048, PORSCHE TL-774-D, FORD WSS-M79B44-D. Period zamene ovog tipa antifriza je pet godina.

Koncentrovani antifriz, pre upotrebe, treba razblažiti vodom sledećih karakteristika:

  • Tvrdoća vode:   0-20° dH (0, 3,6 mmol/l)
  • Sadržaj hlorida: max. 100 ppm
  • Sadržaj sulfata:  max. 100 ppm

Ako su vrednosti analize vode veće od dozvoljenih granica, vodu treba pripremiti na odgovarajući način, npr. dodavanjem meke, destilovane ili demineralizovane vode, tj. vode bez soli. Na taj način se može smanjiti suviše veliki sadržaj sulfata i hlorida.

Vodu iz vodovoda treba izbegaviti jer ona obrazuje kamenac koji se taloži, zapušava hladnjak i smanjuje hlađenje motora. Može se koristiti samo u krajnoj nuždi jer ona smanjuje kvalitet antifriza.

Antifriz može da se skladišti u originalnim zatvorenim buradima nepropustljivim za vazduh, na temperaturama do 30°C najmanje 3 godine. Da ne bi došlo do korozije, proizvod ne bi trebalo da se čuva u pocinkovanim sudovima.

Izvor: www.nisotec.eu

Be the first to comment on "Antifriz – 2.deo"

Leave a comment

Your email address will not be published.


*