淺談高效防凍液的應用研究

元玉奪

摘 要：防凍液是汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的重要組成部分，合理地應用高效防凍液是發(fā)動機安全可靠性運行的關鍵。文章介紹防凍液的組成和分類，并介紹了高效防凍液使用和更換過程中需要注意的事項，為發(fā)動機防凍液的選擇和維護提供參考。

關鍵詞：高效防凍液；發(fā)動機；應用；組成；分類

引言

防凍液又稱冷卻液，是發(fā)動機防凍冷卻液的簡稱。防凍液是汽車發(fā)動機的安全穩(wěn)定性運行中必不可少的成分，目前大部分發(fā)動機的故障源于冷卻系統(tǒng)，由于防凍劑的選擇不當會導致一系列的問題，如空蝕、水箱損壞、氣缸套腐蝕，嚴重時可導致防凍液泄露、氣缸壁擊穿，防凍液泄露，發(fā)動機報廢等事故。防凍液是冷卻系統(tǒng)的主要工作介質。發(fā)動機防凍冷卻液在冷卻系統(tǒng)中不斷循環(huán)，帶走發(fā)動機運行中產生的熱量，是一種保證發(fā)動機在正常工作溫度下（80～90℃）運行的物質，防凍液可以防止由于高溫引起發(fā)動機內部零件的損壞，提高發(fā)動機的壽命。防凍液除了具有冷卻作用，同時具有防凍、防結垢、防沸、防腐蝕、防穴蝕等功能，是液冷式汽車發(fā)動機不可缺少的物質，尤其對重負荷柴油發(fā)動機的冷卻起著極其重要的作用。

1 防凍液的組成

防凍液的組成成分復雜。防凍液由濃縮液和水根據(jù)不同比例混合調配而成，不同濃縮液和水的比例調配而成的防凍液屬性有差異。

1.1 濃縮液

濃縮液主要由基礎液和添加劑調配而成。

基礎液所占比例較大（體積分數(shù)大于95%）。防凍液基礎液主要是由二元醇組成，如乙二醇、丙二醇、二乙二醇等，其中乙二醇具有較多優(yōu)點，不但可以降低冰點，而且沸點高，黏度適中，毒性低，穩(wěn)定性好，能很好地實現(xiàn)與水的互溶，因此乙二醇在防凍劑中得到廣泛應用，乙二醇占防凍劑基礎液體積分數(shù)的40%-60%。

添加劑的種類較多，主要包含：緩沖劑、緩蝕劑、防垢劑、防泡劑、著色劑。

（1）緩沖劑：防凍劑在使用過程中，基礎液的主要成分乙二醇在高溫環(huán)境下會氧化成為乙醇酸、乙二酸、乙醛酸，這些氧化物質容易對設備產生腐蝕，添加緩沖劑可以使防凍劑的pH值維持在中性至弱堿范圍內，中和乙二醇在高溫作用下形成的酸性物質。

（2）緩蝕劑：汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)一般由黃銅、紫銅、焊錫、鑄鐵、鋁、鋼6種金屬組成，這些材料易受腐蝕，防凍劑的腐蝕將時刻威脅到發(fā)動機的安全運行，良好的防凍劑必須具有優(yōu)良持久的防腐蝕性能，通過合理的配合，延長發(fā)動機的壽命。緩蝕劑使金屬表面形成保護膜，達到緩蝕的目的。緩蝕劑分為無機化合物緩蝕劑和有機化合物緩蝕劑，不同的緩蝕劑對金屬的緩蝕作用不同。

（3）防垢劑：夏季汽車運行時，一些司機在冷卻系統(tǒng)中加入自來水，自來水蒸發(fā)后，在金屬表面將結成水垢，這會影響發(fā)動機的散熱效果，使得發(fā)動機內部溫度升高，防垢劑可以防止冷卻液使用過程中的水垢沉積。

（4）消泡劑：減少泡沫生成，從而防止防凍液被氧化，延長防凍液的使用壽命，同時還可以減少發(fā)電機的空蝕現(xiàn)象。

（5）著色劑：幫助判斷冷卻系統(tǒng)中防凍劑是否泄漏和泄漏位置，同時具有指示劑的作用，判斷防凍劑的酸堿情況，可以起到提醒防凍液是否需要更換的作用。

1.2 水

水是防凍劑的主要成分，水的比例主要根據(jù)防凍劑的冰點決定，一般情況水的體積分數(shù)占50%為最佳，由于自來水容易形成水垢，且加熱時會加劇發(fā)動機的腐蝕，需要使用去離子水或蒸餾水。

1.3 防凍液的分類

防凍液可以根據(jù)稀釋劑、基礎液類型兩種方法進行分類。

（1）根據(jù)緩蝕劑分類可分為：無機鹽型有機鹽型防凍液，無機鹽型防凍液也稱為常規(guī)型防凍液，汽車運行時，無機鹽防凍液的消耗快。有機鹽防凍液較無機鹽防凍液的消耗慢很多，其壽命較長，因此得到廣泛的應用。

（2）根據(jù)基礎液類型分類可分為：醇-水型和無機鹽-水型防凍液。醇-水型防凍液的基礎液主要由乙二醇、甲醇、丙二醇、乙醇等醇類組成。其中乙二醇優(yōu)點多，廣泛的應用到防凍液中。丙二醇可以很好地降低冰點，但是由于價格昂貴，使得丙二醇的使用受到了限制。

2 高效防凍液的具體應用

2.1 更換流程

防凍液的使用壽命不長，一般在一年左右，當防凍液的使用時間達到了期限，必須及時的更換防凍液，以保證汽車發(fā)動機的安全穩(wěn)定性工作。汽車運行時，冷卻系統(tǒng)中的防凍液溫度較高，為了防止由于溫度較高引起人體燙傷，所以在防凍液的更換過程中，首先必須關閉發(fā)動機并冷卻一段時間，在放掉防凍液前，需要完全開啟暖風控制閥。打開防凍液補償水箱的水蓋，打開水箱下部的放水閥或松開水泵口軟管夾箍，然后放入冷卻液。根據(jù)放出的防凍液的情況判斷冷卻系統(tǒng)是否需要清洗，若需要清洗，則放入清水進行清洗，至干凈為止。然后將補償水箱蓋擰緊，啟動發(fā)動機，熄火觀察防凍液液面高度，必要時對防凍液進行補充。防凍液有毒，更換時需要格外小心，避免濺到皮膚上，剩下的防凍液需要密封保存。

2.2 注意事項

防凍液使用過程中必須注意以下幾個方面：

（1）盡量避免在換季過程中換出。防凍液不僅僅只在冬天時發(fā)揮作用，但是防凍液除了可以降低冰點，還能提高水的沸點，具有防腐、防垢、防銹的作用，因此有必要全年使用防凍液。

（2）不要混用不同品牌的防凍液。不同品牌的防凍液的成分不一樣，可能發(fā)生化學反應，影響防凍液的效果。

（3）防凍液的量合適。由于防凍液的膨脹率較高，如果發(fā)動機無補償箱，防凍液的量應保持在95%左右。

（4）在冬季，由于地域不同，最低氣溫情況有很大差異，必須根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，添加冰點低于當?shù)刈畹蜌鉁?0℃左右的防凍液，以保證冷卻系統(tǒng)的安全運行。

（5）防凍液具有毒性，在更換時應防止濺到人類皮膚上，避免造成不必要的傷害。

（6）根據(jù)不同汽車對發(fā)電機選擇不同的防凍液。越野車選用高沸點的防凍液。

3 國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向

隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，重型履帶車輛得到廣泛運用，重負荷柴油發(fā)動機對冷卻液的要求越來越高。近年來，隨著人們對環(huán)保意識的加強，國外很多公司研制出全有機型防凍液，如德國的BASF公司，日本的CCI公司，美國的DOW公司。環(huán)保型冷卻液是未來冷卻液發(fā)展的主要趨勢，國內對冷卻液的研究還存在很多不足，目前市場上的防凍液仍以常規(guī)性防凍液為主。

4 結束語

車輛發(fā)動機防凍液在車輛運行過程中起著至關重要的作用，通過以上分析發(fā)現(xiàn)，防凍液除了具有防凍功能，還具有防腐、防空蝕、防銹、防垢、防沸等功能，在車輛使用過程中最好常年使用，經常更換，合理的使用防凍液，使車輛安全穩(wěn)定性運行，延長車輛使用壽命。

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