Как появилась система охлаждения?
99% охлаждающих жидкостей производятся на основе этиленгликоля. Во всем мире по мере изменения строения двигателя или требований к системе охлаждения будут продолжать появляться инновации в технологии создания ингибиторов коррозии, но маловероятно, что вместо этиленгликоля будет использоваться другое вещество. Этиленгликоль доступен на рынке, имеет хорошую цену и обеспечивает наилучшие параметры охлаждающей жидкости среди всех гликолей.
Более ста лет назад был изобретен двигатель внутреннего сгорания и это событие навсегда изменило жизнь человечества — дало ему мобильность, надежных помощников для работы в строительстве, горнодобывающей промышленности и сельском хозяйстве. Ранние двигатели не были такими мощными и обходились воздушным охлаждением двигателя.
Стремление к большей мощности привело к созданию двигателей, которые нельзя было охлаждать с помощью вентилятора и следующим шагом в эволюции двигателей стали появление систем жидкостного охлаждения. Первой эффективной и доступной охлаждающей жидкостью стала вода.
Почему нельзя использовать воду вместо антифриза?
Вода хорошо отводит тепло, однако количество тепла, которое она может поглотить, сильно ограничено ее температурой кипения. Проблему можно было решить, повысив давление в системе и спроектировав радиатор достаточного размера для рассеивания тепла, накопленного в воде.
Но более сложная ситуация происходила в зимнее время и заключалась в том, что вода замерзала при относительно высокой температуре. Усугублялась проблема, тем что вода расширяется при замерзании, а гидравлическое давление, оказываемое на заполненную замёрзшей жидкостью систему, наносило непоправимый ущерб. Замораживания/оттаивания являлись причиной большей части повреждений и разрушений систем охлаждения.
Как появился антифриз?
Появилась необходимость разработки жидкости для защиты системы охлаждения, поскольку спрос на автомобили активно рос. Стояла задача снизить температуру замерзания воды и предотвратить расширение жидкости, для чего в воду добавили метанол.
Раствор 40% метанола/60% воды имеет точку замерзания -39°С, но температура кипения метанола более низкая - 73 °С, что создало сложности в использовании жидкости летом. Решение этой проблемы было довольно простым: использовать смесь метанола и воды зимой, убрать ее и использовать чистую воду летом, когда замерзание уже не беспокоит. Таким образом, в течение некоторого времени такую жидкость использовали в системе охлаждения.
Почему стали применять антифриз круглый год?
Около восьмидесяти лет назад, законов об охране окружающей среды почти не существовало. Химическими компаниями сбрасывались сточные воды в водоемы – это было обычной практикой. Один из таких случаев стал началом открытия: ручей куда уходили сточные воды с химического предприятия перестал замерзать зимой, это заинтересовало работников компании. После исследования выяснилось, что химическим веществом, предотвращающим замерзание воды, был этиленгликоль. У этиленгликоля была более высокая температура кипения, намного выше, чем у воды. Химическое вещество, которое снижает температуру замерзания воды и повышает ее температуру кипения найдено, теперь охлаждающую жидкость не нужно было менять летом.
Спустя десятилетия был разработан полиэстер для одежды, бутылок и фотопленки, в котором в качестве сырья использовался этиленгликоль. Производство полиэстера выросло настолько, что 90% всего производимого этиленгликоля уходило на производство полиэстера.
Пропиленгликоль
Долгое время этиленгликоль с водой доминировали в мире охлаждающих жидкостей. Если и есть какой-то недостаток этиленгликоля, так это его токсичность. В 1990-х годах по какой-то причине считалось, что отравление этиленгликолем вызывает беспокойство у людей и тысячи домашних животных ежегодно умирают от того, что пьют или слизывают пролитый антифриз возле автомобилей. В рамках этой новой проблемы решением стало добавление в антифриз вещества, придающего ему неприятный вкус, чтобы предотвратить отравления.
Производители антифризов объединились в Ассоциацию потребительских товаров специального назначения (CSPA) и начали несколько независимых расследований, что в конечном итоге показало, что никогда не было случайных отравлений людей. Тем не менее, в течение следующих десяти лет охлаждающие жидкости на основе этиленгликоля содержали горькое вещество, которое обходилось производителям в миллионы долларов.
Позже компания, известная как Arco Chemical (Lyondell), использовала эту неблагоприятную известность о токсичности ЭГ для внедрения на рынок охлаждающих жидкостей на основе пропиленгликоля. Пропиленгликоль также снижает температуру замерзания воды, одновременно повышая температуру кипения смеси. Снижение точки замерзания было не таким хорошим, однако жидкости обладали одним важным свойством - низкой токсичностью. Сегодня ПГ используется во многих повседневных продуктах и даже в качестве ингредиента в кормах для домашних животных, что придает им мягкий и влажный вид.
Почти все производители антифризов начали предлагать охлаждающую жидкость на основе пропиленгликоля. Но такие жидкости были существенно более дорогостоящими, чем антифризы, основанные на моноэтиленгликоле.
Сегодня охлаждающие жидкости на основе пропиленгликоля используется только в зонах с высоким риском токсичности, таких, где обитают дикие животные, в потребительских или сельскохозяйственных районах, а также в пищевой промышленности. На рынке антифризы на основе ПГ составляет лишь около 1% от общего объема охлаждающей жидкости.
Глицерин в антифризах
Еще один компонент, применяемый в составе ОЖ — это глицерин. Глицерин можно получить синтетическим путем, но он также является крупным побочным продуктом производства биотоплива. Глицерин снижает температуру замерзания воды и повышает ее температуру кипения. Он повсеместно доступен и обладает настолько низкой токсичностью, что используется в сотнях продуктов, включая средства гигиены и продукты питания, вещество не токсично для человека.
Цена на глицерин довольно сильно колебалась, но временами была близка к стоимости этиленгликоля, что выглядело многообещающе. Несколько производителей охлаждающей жидкости и OEM-производителей работали над созданием охлаждающей жидкости на основе глицерина.
Но у глицерина были свои недостатки. Он не снижает температуру замерзания воды так же эффективно, как этиленгликоль, его требуется использовать в большей концентрации, что увеличивает расходы на изготовление антифриза. К тому же вещество более вязкое, что диктует особые условия для обращения с ним. Это означает, что концентрированный антифриз на основе глицерина невозможен — можно производить, хранить и транспортировать только предварительно разбавленные охлаждающие жидкости. Глицерин также очень биоактивен, он является отличной средой для выращивания всех видов грибков, бактерий.
И, наконец, различные исследования показали, что чистота глицерина влияет на характеристики охлаждающей жидкости. Если показатель чистоты ниже нормы, то жидкости разлагаются быстрее, чем их аналоги на основе этиленгликоля. Тщательный процесс очистки оказался весьма дорогостоящим для производителей антифризов.
Уже 30 лет мы производим технические жидкости и точно знаем какие критерии важны для изготовления продуктов высшего качества. Нам доверяют автомобильные парки, индустриальные предприятия, аэропорты, представители автоспорта, а также производители автомобильной техники.
Напишите нам на почту: support@greencarpro.com и наши технические специалисты подберут для вас оптимальные продукты и условия для сотрудничества.