Антифриз системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания

 

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ»,и,," ., К ПАТЕНТУ (21) 4955196/06 (22) 14.06.91 (46) 15.10.93 Бюл. NQ 37 — 38 (76) Баранник Валерий Павлович (54) АНТИФРИЗ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

ДВИГАТБ1Я ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (19) RØUÇ (11) 2001292 С1 (51) 5 F01P3 00 С 09 К5 00 (57) Сущность изобретения: в антифриз в качестве антикоррозионных присадок используется, мас96: ацетат калия 35 — 50; бура ОЯ вЂ” 1,5; гексаметафосфат натрия ОЯ вЂ” 0,8; полиорганосиликонат калия 0,1 — ОЯ; хинизарин 0,1 — 0,3%; вода остальное.

Ь

C о

Ь C

2001292

10

Изобретение относится к составам, используемым для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, в частности к антифризам, которые заливают в системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания при отрицательных температурах наружного воздуха.

Известны антифризы, используемые в практике, например, Тосол А40М, Тосол

А65М, где основным компонентом, обеспечивающим низкую температуру замерзания (-50 С и ниже), является этиленгликоль. Помимо воды и гликоля антифризы содержит присадки, препятствующие вспениванию и коррозии металлов, из которых изготовлен двигатель. Однако из-за присутствия этиленгликоля эта композиция обладает рядом недостатков. Она токсична, горюча, взрывоопасна, а также снижает теплофизические свойства охлаждающей воды. Кроме того, в зависимости от присадок и режима эксплуатации срок службы ограничен 1,5-3 годами, Этиленгликоль в процессе работы двигателя окислителя, превращаясь в коррозионно-активные органические кислоты (щавелевая, муравьиная и др,) и непредельные соединения, которые образуют нерастворимые осадки, Известен антифриз, наиболее близкий по признакам с заявляемым и выбранный эа прототип, используемый в системах охлаждения, основным компонентом которого является ацетат калия. Температура замерзания этого антифриза около -50 С.

Ацетат калия является нетоксичным, негорючим, экологически чистым, с неограниченным сроком действия веществом. По своим теплофизическим свойствам антифриза ацетата калия превращается не в твердую, как для этиленгликолевых антифризов, а в сиропообраэную массу. При этом обьем вещества уменьшается, что исключает повреждение системы охлаждения в случае температур ниже температуры замерзания охладителя.

Однако антифриз из ацетата калия не получил широкого распространения по следующим причинам. Он вызывает щелочную реакцию среды, что приводит к коррозии алюминия, меди, чугуна, припоев. В качестве коррозионных присадок в антифризепрототипе (2) используют антипирин, борную кислоту, гидроксид калия. Как оказалось, антипирин, предлагаемый в (2) как средство для общего снижения коррозии черных металлов, вызывает коррозию меди и латуни, так как, являясь азотсодержащим органическим основанием (антипирин — это

1-фенил-2, З-диметилпиразолон-5), образует с медью хорошо растворимые в воде ком15

55 плексные соединения типа аммиакатов. По отношению к припоям он пригоден в качестве антикорроэионной присадки лишь для свин цово-оловя н н ых. содержащих более

60 олова, в то время как на автозаводах при пайке используют припои с меньшим содержанием олова, например, на заводе

ФИАТ и ВАЗ применяются припои с 30 ным содержанием олова (ПОС-30). на Горьковском автозаводе — припои марки ПОС-18 с 18 -ным содержанием олова, а на заводе

ЗИЛ вЂ” припои марки ПОС-СУ-5 с 5 -ным содержанием олова.

Гидроксид калия, предназначенный для снижения коррозии алюминия, и борная кислота, вводимая для снижения общей коррозии, не являются достаточно эффективными и не способствуют улучшению основного свойства антифриза как средства против замерзания, Целью изобретения является снижение корроэионного воздействия антифриза.

Для достижения цели предлагаемый антифриз включают. как и прототип, ацетат калия и антикоррозионные присадки. В отличие от прототипа антифриз содержит в качестве антикоррозионных присадок буру, гексаметафосфат натрия, полиорганосиликонат калия, хинизарин при следующем соотношении компонентов, мас.7;

Ацетат калия 35-50

Бура 0,2-1,5

Гексаметафосфат натрия 0,2-0,8

Полиорганосиликонат калия 0,1-0,2

Хиниэарин 0.1-0,3

Вода до 100

Использование гексаметафосфата натрия позволяет снизить коррозию меди и черных металлов на 70-90 по сравнению с прототипом.

Полиорганосиликонат калия обеспечивает снижение коррозии алюминия и припоя на 80-90 .

Бура способствует общему снижению коррозии, а также дополнительно понижает температуру замерзания антифриза на 5 С.

Четвертым компонентом в комплексе вводимых в антифриз црисадок является хинизарин, защитные свойства которого в отношении коррозии меди, алюминия, железа, свинца и олова обнаружены заявителем впервые. Хинизарин обладает способностью хемосорбироваться на поверхности указанных выше металлов с образованием прочной защитной пленки.

Все четыре антикоррозионные присадки являюгся синергистами.

2001292

40 понентов, 0ь

35-50

0,2- 1,5

0,2- 0,8

0,1- 0,2

0,1-0,3

Остальное

Ацетат калия

Бура

Гексаметафосфат натрия

Полиорганосиликонат калия

Хинизарин

Вода

Составитель В,Баранник

Техред М,Моргентал Корректор С.Лисина

Редактор Л.Волкова

Заказ 3121

Подписное

Роспатента

Тираж

НПО "Поиск"

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Анализ существенности отличий показал, что отличительный признак — полиорганосиликат калия — в заявленном решении выполняет новую функцию интенсивного замедлителя коррозии алюминия и свинцо- 5 во-оловянистых припоев. То же самое можно сказать о хинизарине, как выполняющем новую для себя функцию антикорроэионной присадки. Техническое решение можно признать обладающем существенными от- 10 личиями.

Пример 1, Антифриз для стран, гаде температура воздуха зимой не ниже -20 С.

В 64,4 кг воды последовательно вводят 15

0,1 кг хиниэарина, 0,1 кг полиорганосиликата калия, 0,2 кг гексаметафосфата натрия, 0,2 кг буры, 35 кг ацетата калия (безводного).

Растворение проводят в реакторе, воду предварительно нагревают до 60 10 С, Ис- 20 пользуют дистиллированную или умягченную воду для предотвращения выпадения нерастворимых фосфатов кальция и магния.

Температура замерзания антифриза со° ставляет -28 С. Скорость коррозии черных 25 и цветных металлов, применяемых в двигателестроении, не превышает 0,2 г/м в сутг ки, что допустимо стандартом Канады CAN

2-2.890-М83, стандартом США S AE-J814C78, ГОСТ 28084-88/CT С3В 2130-80/. 30

Пример 2. Антифриз для стран, где температура воздуха достигает (-40)+45) С.

В 56,1 кг воды последовательно вводят

0,1 кг хиниэарина, 0,15 кг полиорганосиликоната калия, 0,3 кг гексаметафосфата на- 35 трия, 0,6 кг буры, 43 кг ацетата калия

Формула изобретения

АНТИФРИЗ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВнутРеннеГО сГОРАния, содержащий ацетат калия и антикорроэионные присадки, отличающийся тем, что, с целью снижения коррозионного воздействия, он содержит в качестве присадок буру, гексаметафосфат натрия, полиорганосиликанат калия, хиниэарин при следующем соотношении ком(безводного). Дальнейшие действия аналогичны изложенным в примере 1. Температура замерзания антифриза составляет -46 С.

Скорость коррозии 0,2 г/м в сутки.

Пример 3. Антифриз для арктических условий.

В 47,2 кг воды последовательно вводят

0.3 кг хинизарина, 0,2 кг полиорганосиликоната калия, 0,8 кг гексаметафосфата натрия, 1,5 кг буры, 50 ацетата калия (безводного).

Далее аналогично изложенным в примере 1.

Температура замерзания антифриза составляет -65 С. Скорость коррозии 0,2 г/м в сутки, Технико-экономическая эффективность предлагаемого решения обусловлена тем, что по сравнению с являющимися на сегодняшний момент лучшими повсеместно используемыми этиленгликолевыми, предлагаемый антифриз из ацетата калия является нетоксичным и экологически чистым, что снижает число человеческих жертв и ущерб, наносимый природе. Кроме того, он не нуждается в замене и на 10-157, превышает по теплофизическим свойствам этиленгликолевые антифризы, что ведет к общей экономии антифриза. У предлагаемого антифриза меньшее коррозионное воздействие, чем у гликолевых антифризов, что продлевает срок службы двигателя. (56) TY 6-02-751-86, Антифриз "Тосол AM" и автожидкости охлаждающие "Тосол-А40М", "Тосол-А65М".

Патент США М 2233195, кл, С 09 К 5/00, НКИ 252-75, опублик, 1941,