К недостаткам воды как охлаждающей жидкости относятся:
– высокая температура замерзания (замерзает со значительным увеличением объема, вызывающим разрушение системы охлаждения);
– способность образовывать в системе охлаждения накипь и шлам – илистые отложения минерального или органического происхождения, скапливающиеся в застойных полостях рубашки охлаждения двигателя и в нижнем бачке радиатора.
Образование накипи в системе охлаждения связано с выпадением из водного раствора солей кальция и магния, которые вместе с частичками примесей и продуктов коррозии сцепляются с поверхностями нагретого металла. Это приводит к сужению трубопроводов, ухудшению теплоотвода и, в конечном счете – к увеличению расхода топлива.
Соли кальция и магния, растворенные в воде, придают ей так называемую жесткость, за единицу которой принимают миллиграмм-эквивалент солей на 1 литр воды. Различают жесткость временную, постоянную и общую.
Временная жесткость может быть устранена кипячением воды, при котором бикарбонаты кальция Са(НС03)2 и магния Mg(HC03)2 удаляются из воды.
Постоянная жесткость обусловлена находящимися в воде более стойкими солями CaS04, СаС12, MgS04, MgCl2, CaSi03, MgSi03 и др. Они при кипячении не разлагаются и не выпадают в осадок.
Жесткую воду перед использованием в системах охлаждения рекомендуется смягчать кипячением или смешивать со специальными добавками – антинакипинами. Если в воду добавить соды и гашеной извести, кальций и магний выпадут в осадок, а вода станет мягче.
Однако так или иначе, а при температуре наружного воздуха чуть ниже нуля вода все равно замерзает. Поэтому при наступлении холодов необходимо заливать в системы охлаждения двигателей специальные низкозамерзающие жидкости – антифризы. Это смеси воды со спиртом или с глицерином, с добавками углеводородов и ряда других веществ. Наибольшее распространение в качестве охлаждающих жидкостей получили водные растворы этиленгликоля.
Этиленгликоль – двухатомный спирт СН2ОН – СН2ОН – представляет собой прозрачную бесцветную вязкую жидкость без запаха слегка желтоватого цвета. Кипит этиленгликоль при температуре 197 °C, а застывает при —11,5 °C. Поскольку смеси этиленгликоля с водой кристаллизуются при более низких температурах, то изменением их соотношения можно получить смеси с температурой застывания от 0 до —70 °C.
Вода и этиленгликоль имеют разную плотность, поэтому по измеренной плотности с учетом аддитивного характера изменения плотности антифриза можно прогнозировать его температуру застывания.
