Инновационные энергоэффективные антифризы для автомобильного транспорта
Канд. техн. наук Галкин М.Л., канд. техн. наук Рукавишников А.М.
Современная автотранспортная система России характеризуется ежегодным ростом грузопассажирских перевозок, увеличением количества автотранспортных средств в личном, государственном и смешанном секторе. Эксплуатация автомобилей невозможна без охлаждающих жидкостей (ОЖ) – антифризов, тосолов, необходимых для эффективной работы двигателей в любое время года.
Для России характерно массовое потребление тосолов, основой которых является моноэтиленгликоль (МЭГ). По данным специалистов, общее потребление ОЖ в России составляет 220–270 тыс. т ежегодно. Ориентировочный объем производства ОЖ непосредственно в России составляет 160–180 тыс. т, из них подавляющее большинство – тосолы.
Отсутствие единого государственного нормоконтроля не позволяет говорить о хорошем качестве отечественных тосолов. ГОСТ 28084-89, по которому они выпускаются, не регламентирует условия производства и химический состав ОЖ. Они обычно прописаны в ТУ и ТИ производителя. Как следствие этого, при производстве отечественных ОЖ отмечаются частые нарушения ТУ и несоответствия заявленным техническим характеристикам. При их использовании наблюдается сильный износ двигателя и всей системы охлаждения вследствие плохого теплосъема, образования накипных отложений, коррозии и кавитационных процессов.
В этой связи особого внимания заслуживают инновационные разработки научно-производственной компании «Спектропласт» по новым энергоэффективным антифризам взамен традиционных тосолов для автомобилей, тяжелой колесной техники и иных транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания.
Энергоэффективность
В мировой практике существует общий комплексный и многофакторный показатель эффективности эксплуатации оборудования, изделий и материалов, сопутствующих высокому показателю эффективности. В английской версии он обозначается как ОЕЕ (Overall Equipment Effectiveness). Основой этого показателя является энергоэффективность. В прикладном смысле энергоэффективность можно определить как возможность получить больший положительный эффект от эксплуатации оборудования, изделий и материалов при меньших энергозатратах. Наиболее последовательно и с максимальной отдачей борьба за энергоэффективность ведется в странах ЕС, где она имеет статус государственной важности, ибо является скрытым энергоресурсом и используется для развития промышленного потенциала. Решение задачи борьбы за энергоэффективность обеспечивается и регулируется соответствующими нормами, регламентами и директивами. По мнению специалистов, энергоэффективность способствует достижению трех жизненно важных целей энергетической политики ЕС: повышению энергобезопасности стран, снижению депрессивного воздействия на экологию от использования энергоресурсов и повышению конкурентоспособности промышленности.
Наиболее важными директивами ЕС по энергоэффективности и энергосбережению являются:
– директива 2006/32/ЕС «О повышении эффективности конечного использования энергии и энергетических услуг». Отечественный аналог этого документа – Федеральный закон РФ №261-Ф3 от 23.11.2009 г. «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности...»;
– директива 2010/31/ЕС «Об энергосбережении зданий» и ErP (Energy related Prodakts-Directiv), которая является основой для оценки возможностей повышения экономичности различных объектов, оборудования и механизмов, связанных с энергопотреблением, а также новейшие нормы ErP 2015 по энергоэффективности и энергосбережению, выпущенные в июне 2010 г., и некоторые другие документы.
В нашей стране решение проблем энергоэффективности и энергосбережения обозначено программой энергетической стратегии до 2020 г., основой которой является снижение затрат на производство и использование энергоресурсов путем оптимизации их потребления, применения энергосберегающих технологий, оборудования, изделий и материалов, сокращения всех видов энергопотерь. По мнению специалистов научно-производственной компании «Спектропласт», ее разработки и продукция в полной мере соответствуют нормам и требованиям стратегии РФ по энергобезопасности в области производства и применения антифризов-теплоносителей для автотранспортной техники.
Энергоэффективные антифризы Spektrogen GR-LV для автотранспорта
Изначально разработка антифризов данного типа велась в компании «Спектропласт» с учетом жестких требований эксплуатации автотранспортной техники в арктических условиях РФ, в обширной для нашей страны зоне вечной мерзлоты и на огромных территориях с длительным зимним сезоном. В результате исследований и экспериментов были разработаны низковязкие энергоэффективные антифризы типа Spektrogen GR-LV для автотранспортной техники. Их особенностью по сравнению с известными антифризами на основе этиленгликоля являются низкая вязкость и повышенная теплопередача.
Например, вязкость обычного тосола ОЖ-40 (ГОСТ 28084) при –40°С составляет 100 мПа•с, а у Spektrogen GR-40LV она равна 78 мПа•с, что на 22% ниже, чем у тосола. График зависимости вязкости антифризов от температуры представлен на рис. 1.
Рис. 1. Зависимость вязкости антифризов от температуры
Рис. 2. Зависимость времени прогрева двигателя от температуры антифризов
Разность времени прогрева двигателя в пользу антифриза Spektrogen GR-40LV против тосола ОЖ-40 при 0°С составляет около 2 мин. и возрастает с понижением температуры до 5 мин. и более при –30°С. Улучшенных характеристик новых антифризов удалось достичь за счет применения инновационной технологии снижения вязкости и повышения теплопередающей способности состава охлаждающей жидкости. Это позволило уменьшить время прогрева двигателя даже при аномально низких зимних температурах за счет более эффективного распределения тепла по системе и его отбора от работающего двигателя. В целом это дает снижение времени простоя транспорта при прогреве двигателя, повышает его ресурс, уменьшает износ деталей, экономит горючее, повышает продуктивность рабочего времени водителя и служит дополнительным активом для выполнения работ, в особенности в суровых условиях Крайнего Севера и Сибири.
Энергосберегающие низкотоксичные антифризы марки ХНТ-НВ (аналог Spektrogen) имеют положительное заключение по результатам годовой эксплуатации в 2012 г. в ОАО «Автокомбинат №16» города Москвы. Антифризы марки Spektrogen GR-LV производятся в России в промышленных масштабах по ТУ 2422-024-11490846-12, имеют «Свидетельство о государственной регистрации» RU40 01 05 015 Е 003827 06 12. Они негорючи и невзрывоопасны, относятся к 3-му классу опасности (умеренно опасные вещества). В зависимости от марки сохраняют рабочие свойства от +118°С до –65°С. Срок эксплуатации – 5 лет или 250 000 км пробега техники.