防冻液基础知识

防冻液的稀释

  • 内容:

    乙一醇型防冻液冰点只与乙二醇含量有关,如表8-1所示,假如用户要稀释,千万不能按照线性关系推断,应按表中比例推算。比如说-45℃防冻液加入等量的水,其冰点不是我们想象的-225℃,而是约-10℃。而且加入的水不能是普通水,应该是去离子水,千万不要用深井水。

    8-1  乙二醇特性表

    乙二醇含量/%

    冰点/

    乙二醇含量/%

    冰点/

    乙二醇含量/%

    冰点/

    28.4

    -10

    44.0

    -25

    54.7

    -40

    32.0

    -15

    47.8

    -30

    57.0

    -45

    33.3

    -18

    50.9

    -35

    68.1

    -68

防冻液的颜色

  • 内容:         防冻液的颜色有蓝色、黄色、绿色等。颜色是在液体中加入染料所致,只是为了与其他液体加以区分,并无其他特殊使用功能

假冒伪劣防冻液

  • 内容:

    添加防冻液是汽车保养的重要内容,假冒伪劣的防冻液对车的破坏性不容忽视,轻则堵塞管路,重则腐蚀损害冷却系统,消费者在选购防冻液时不可大意。市场上劣质防冻液单从外观上看,同正规产品相比并无明显区别。所以在购买防冻液时,应多加注意,防止劣质防冻液损坏您的爱车。

    这里,首先建议消费者去信誉好的商家那里购买知名品牌的防冻液。一般劣质防冻液有以下三个特征:

    一是有异味。防冻液主要成分是乙醇,没有异昧。而劣质防冻液的主要原料是工业甲醇,或各种杂醇等化工下脚料,这些东西一般都有刺鼻的气味,挥发性较强。

    二是瓶颈处有溢漏痕迹和计量不准确。劣质防冻液的外包装常常也很漂亮,但这些厂家无专业罐装设备,手工罐装密封性不好,经运输后瓶颈处常有溢漏痕迹,且几乎每一听的质量都不一样。

    三是价格很低。如正常合格的4kg装防冻液零售价为3050元/桶,但劣质防冻液只有几元、十几元不等。根据当前生产防冻液的成本,凡是售价很低的防冻液都不大可能是合格产品。

    另外,建议消费者查看包装上的厂名、厂址、电话、生产日期、冰点、沸点等项目。正规产品标注齐全,字迹清晰;伪劣产品字迹模糊容易擦掉,且包装标识内外不符或标注不全。

    假冒伪劣防冻液有如下几种:以海水作防冻液、以盐水作防冻液、以酒精作防冻液、以甲醇作防冻液、以废醇作防冻液等,这些都是不合格的、伪劣的防冻液,价格很低、质量很差、危害很大。

防冻液的故事

  • 内容:

    以前在严寒的冬季,为防止汽车冷却系统冻裂,人们采用下班停车后放掉冷却水、上班出车前加热水的办法,或者使用白酒等作防冻剂的防冻液。因此在人们的心目中形成了一个深刻的印象:防冻液的作用就是防冻;防冻液只有冬季可以使用,换季后必须立即换掉。部分驾驶员使用伪劣的防冻液后,得出了一个错误印象:防冻液腐蚀水箱、缸体。其实,现代进口、国产优质防冻液大多以乙二醇为防冻剂,并加入抗氧、抗腐、抗泡、防锈、防垢等多种添加剂,其名称不应为“防冻液”,而应该是“发动机冷却液”。其作用亦不仅是防冻,还具有防沸、防垢、防腐蚀、防锈、防泡沫、防穴蚀共七大功能。

    按照SHT 0521-1999《汽车及轻负荷发动机用乙一醇型冷却液》,合格的防冻液必须进行pH(酸碱度)、冰点、外观、颜色、金属试片(紫铜、黄铜、钢、铸铁、铝、焊锡)腐蚀试验、橡胶件相容性、储备碱度、对缸体和水泵叶片的防穴蚀、抗泡性等试验。现代汽车防冻液配方的研制很复杂,而合格的防冻液完全能在现代汽车冷却系统中正常工作一年以上,也就是说,使用合格的防冻液一年内不要更换。

    但人们在使用防冻液时,大多是冬季使用,开春后就立即放掉,换用自来水、井水、河水等,其实这种方法是不妥当的。例如,南京地区自来水对金属的腐蚀量是合格防冻液的100倍以上,而井水、河水的腐蚀量、形成水垢的能力更强,可以说,自来水、井水、河水的腐蚀性比合格的防冻液强无数倍。长年使用普通水,会在冷却系统形成很重的水垢,影响散热,严重的还会造成过热、开锅,会腐蚀冷却系统,会使冷却系统锈蚀。

    近年来,进口汽车及中高档国产车均强调必须全年使用汽车冷却液。只要在冬季前清洁一次冷却系统,选用一种合格的防冻液,平时使用中适当补加软水,到第一年冬季重新换液,就可使汽车发动机冷却系统保持良好的状态,何乐而不为呢?

发动机冷却系统中水垢的形成原因及危害

  • 内容:

           发动机冷却系统中的水垢与日常生活中水壶里的水垢不完全相同,除了具有钙镁离子形成的水垢之外,还有硅胶垢、腐蚀产物形成的金属垢等,形成原因如下:

    (1) 钙、镁离子水垢的形成主要来源于硬水的添加

    在使用过程中,冷却液会有一定损失,需要及时向冷却系统补充冷却液。有些用户不是补加冷却液或蒸馏水,而是直接加入硬水,结果硬水中的钙、镁离子很容易与普通冷却液中的无机盐形成水垢。当这些水垢形成于缸体衬里及缸盖水道时,会出现局部高温区,恶化润滑条件,加速发动机系统的磨损,严重时还会造成缸盖开裂。

    (2)硅胶垢主要来源于无机型冷却液中的硅酸盐

    作为铝合金的特效腐蚀抑制剂硅酸盐被广泛应用于无机型冷却液中但添加硬水时硅胶很容易析出,形成硅胶垢,堵塞散热管且极难清除。结果大大降低散热效率,使发动机过热。

    (3)腐蚀产物还会形成的金属垢

    金属垢以铁垢和焊锡垢为主,金属垢形成于冷却系统的焊缝位置,容易造成水道堵塞及焊缝过热,导致焊缝位置强度下降而引起泄漏。

使用优质防冻液也会出“问题”?

  • 内容:

    若车辆原来用水或劣质防冻液,在换用优质名牌防冻液后,会出现“奇怪”的现象,如防冻液的颜色变成铁锈色、橡胶管路接头渗漏、水箱渗漏等。这时不必紧张,更不能说防冻液质量有问题,请仔细分析产生这些异常现象的原因,并找出解决的办法。

    部分车在使用优质防冻液后,防冻液变成铁锈色,同时产生絮状物。这是由于优质防冻液中加人一定量的防锈除锈剂,加上乙二醇本身的渗透功能,将原来冷却系统中锈垢清除出来而产生上述现象。若锈垢较重,使用几天后,将防冻液放净,加入新液即可。

    低温下“开锅”:少数车辆,原来就极易“开锅”,加人防冻液,未能起到明显抑制作用,这是由于车的冷却系统水垢太重,水温达7090℃即开锅,而水的沸点为100%,防冻液沸点为106110℃。如存在严重的水垢,防冻液是无法解决“开锅”问题的。

    个别车辆使用防冻液前不渗漏,使用优质防冻液后反而出现渗漏问题,这是由于防冻液中乙二醇的渗透作用,将原来的锈垢清除后,暴露出原来锈垢遮盖的沙眼、漏洞,不是防冻液腐蚀冷却系统导致的渗漏。

    橡胶管接头渗漏:原来用水的车辆,橡胶管接头膨胀,冬季换用防冻液后,由于乙二醇的作用,将橡胶管回缩至原来的正常位置,此时,请紧一下接头卡箍就不会渗漏了。

防冻液的寿命

  • 内容:

    防冻液的正式名称是汽车发动机冷却液。汽车制造厂一般全年使用防冻液,但驾驶员只在冬季雪花纷飞时才使用,天气转暖后立即放净换水,其实这种做法是错误的。据测试,合格的防冻液最佳性能期为一年,出租车等使用频率较高的车辆每年更换一次防冻液,其他车辆可每两年更换一次。

    在正常使用中,可能会遇到水分蒸发、水箱中防冻液数量减少的问题,此时应补充蒸馏水或去离子水,实在没有办法可补加冷开水或自来水,千万不能加井水或矿泉水。

防冻液的各项检验指标的含义和作用

  • 内容:

    1)        外观

    优质防冻液从外观上看,应是清澈透明、无杂质、不混浊、不分层。外观混浊,说明防冻液中乙二醇、蒸馏水、缓蚀剂等原料不合格。外观大量有沉淀,说明缓蚀剂不能溶于体系中,或者用自来水生产防冻液。外观分层,说明防冻液中添加了润滑油、或者高分子油脂。     防冻液的颜色表明添加了着色剂,使产品外表美观,与其他液体区分,防止误饮用;添加荧光素的防冻液,便于发现和检查冷却系统的渗漏。

    2)        气味

    优质防冻液应无刺激性气味。如果有溶剂油味,说明防冻液中添加了溶剂油或汽油。如果有酒精味,说明防冻液中添加了甲醇或乙醇。如果有酸败味,说明防冻液中缓蚀剂变质。

    3)        pH值

    优质防冻液的pH值,应在7511之间。防冻液pH值小于75,酸性过强,容易腐蚀水箱内的金属;pH值大于11,碱性过强,容易使缓蚀剂析出并生成沉淀,失去防腐作用。

    4)        冰点

    冰点是指液体产生结晶体的最高温度。

    使用的防冻液冰点应比所在地区最低气温低10℃以上,如南京地区冬季最低气温-8℃,应使用冰点-18℃以下的防冻液;如北京地区冬季最低气温-25℃,应使用冰点-35℃以下的防冻液;再如哈尔滨冬季最低气温-35%:,应使用冰点为-45℃以下的防冻液。当然,南京地区使用-45℃防冻液也可以,只是有点浪费了,不过,假如车辆可能会从南京去北方,当然是有备无患为好。

    为什么要使用冰点比气温低100℃:的防冻液呢?原因有三点:第一点,尽管在加防冻液前会把水放掉,但冷却系统中总会残留一定的水,加入防冻液后,防冻液会被残留水分稀释,而使冰点提高。第二点,防冻液到达冰点后,已无法正常工作,影响汽车使用。第三点,若估计南京最低气温-8℃,但万一遇到严寒或去气温一15℃的地区怎么办?必须留有一定余地。

    因此在选择防冻液时,一定要用比所在地区最低气温低10℃的防冻液,这样才能保证冬季行车安全。在华东地区购买冰点-18℃防冻液,不能再兑水使用。

    优质防冻液的冰点应低于规定值,如-25qC型的防冻液,冰点应小于等于-25℃。市场销售的防冻液,冰点分为-18℃、-25℃、-30℃、-35℃、-40℃、-45℃、-50℃型,适合中国华南、华东、华北、西南、西北、东北等地区的不同气温使用。冰点选择过高,在较低温度下,防冻液凝固冻结水箱;冰点选择过低,使用时液体黏度过大,影响水箱传热,并增加运营成本。

    5)        密度

    优质防冻液的密度,应在规定值范围之内,如-25℃型的防冻液,密度在10531072kgm之间。密度过小,说明添加了密度较低的甲醇、乙醇等防冻剂;密度过大,说明添加了无机盐等密度较高的物质。

    6)        沸点

    优质防冻液的沸点应低于规定值,如-25℃型的防冻液,沸点应大于等于106cI=。沸点过低,说明添加了挥发性大的甲醇、丙酮等液体;沸点过高,说明添加了高沸点的  乙一醇等液体。

    7)        泡沫倾向

    优质防冻液的泡沫倾向  泡沫体积应小于150ml。,泡沫消失时间应小于5s。如果防冻液的泡沫倾向达不到规定值,说明缓蚀剂添加过多,或者缓蚀剂的选择和复配不合理。

    8)        灰分

    优质防冻液的灰分,最好低于规定值,如25%型的防冻液,灰分要小于2O%。灰分过大,说明可能添加了食盐,或者使用钙、镁离子较多的自来水生产防冻液。

    9)        储备碱度

    优质防冻液最好有定的储备碱度(防冻液在使用中pH值的变化程度),使得防冻液在长时间使用下,缓蚀剂在稳定的pH值范围内发挥作用。优质防冻液的氯含量最好低于规定值,以防止缓蚀剂消耗过快。

    10)     腐蚀性

    优质防冻液的腐蚀性,应对车内橡胶管、电线绝缘皮等高分子材料,在高温下无腐蚀作用。如果防冻液与高分子材料发生反应,说明可能添加了乙酸乙酯、溶剂油等液体。

    优质防冻液在金属腐蚀方面,一定要通过玻璃器皿腐蚀实验。使用水箱内部的金属材质试片——铸铁、铸铝、铸钢、黄铜、紫铜、焊锡,在88℃温度下,持续通入空气的情况下,浸泡在盛有防冻液的玻璃器皿中336h。实验结束后,各试片的质量变化,应在规定值范围之内,铸铝和焊锡为±30m∥片,其他试片为±10mg/片。如果防冻液的腐蚀实验结果超过规定值范围,表明防冻剂、缓蚀剂的选择和复配不合理。

    使用时冷却系统很可能出现腐蚀和渗漏现象。如果条件允许,最好进行模拟使用腐蚀、铝泵气穴腐蚀和铸铝合金传热腐蚀实验。防冻液在汽车模拟运行、铝泵气穴、合金传热状态下,质量变化在规定值范围之内,证明防冻液中缓蚀剂的选择和复配合理,抗腐蚀能力强。

防冻液的执行标准

  • 内容:

          中国现行的防冻液执行标准是,SHT 052l1999

    225—1996《汽车发动机冷却液安全使用技术条件》。

    技术要求有理化指标和使用性能两个方面。理化指标包括:pH值、冰点、沸点、密度、水分、灰分、储备碱度、氯含量和对汽车有机涂料的影响。使用性能包括:泡沫倾向、玻璃器皿腐蚀、模拟使用腐蚀、铝泵气穴腐蚀和铸铝合金传热腐蚀。在中国生产、销售、代理和使用的所有汽车用防冻液产品,必须通过这两个标准。

    另外,铁道部制定的TBT r7501996《铁路内燃机车用冷却液》,只规定火车内燃机冷却系统的防冻液技术指标。中国民用航空总局制定的MH 60012000《飞机除础防冰液(IS0 I)》,技术要求与汽车用防冻液相似,适用于飞机表面冰、霜的清除。

    在国外,许多发达国家和规模较大的汽车公司,分别制定了相关的防冻液标准:如美国的ASIM I)3306-2009(轻负荷汽车)ASTM I)4985-2009(重负荷汽车),英国的Bs 6580-1992(R1997),法国的NF R15-601-1991,日本的JIS K2234-2006,韩国的KS M2142-2004;美国通用汽车公司的GM9985504-1989,德国大众汽车公司的VW TL-774等。出口到国外的汽车用防冻液,必须执行国外的相关标准。

优质的防冻液应该具备的功能

  • 内容:

    1)        防腐蚀功能

    发动机冷却系统含有6种金属,这6种金属是铸铁、铸铝、钢、紫铜、黄铜及焊锡。一般小轿车的缸体为铸铝,大型货车的缸体是铸铁,而水箱主要是由紫铜、黄铜、铸铝制成的。优质的防冻液,与水相比,能极大地保护发动机冷却系统,延长使用寿命。

    2)        防穴蚀功能

    穴蚀是腐蚀的一种,它的腐蚀原理是由无数个气泡打击金属所致,穴蚀对发动机冷却系统破坏性极大。穴蚀主要产生在两处位置:一处是在缸套的外部,即缸套与防冻液的接触面上;另一处是循环水泵泵体上。穴蚀的现象大家可经常看到,在使用了劣质防冻液以后,发现缸套上像被海浪拍打过一样凸凹不平,水箱也有渗漏。穴蚀严重时会将缸套穿透,造成防冻液渗人燃烧室,这种情况大功率发动机尤为突出。拆开水泵发现泵体上有很多麻点,这也是穴蚀现象。穴蚀是冷却系统的大敌,添加优质缓蚀剂的防冻液,具有优良的防穴蚀能力,以延长发动机的寿命。

    3)        防沸功能

    优质的防冻液还应具备防沸性能,这就要求防冻液有高的沸点。在行车中最讨厌的一件事就是水箱“开锅”,有人还因此被烫伤。在20世纪5060年代,防冻液的原料主要是酒精,沸点只有80℃。所以经常出现水箱开锅致使车辆无法运行。现在防冻液中,乙一醇水溶液的沸点  般要大于106℃,所以合格的防冻液难“开锅”。合格的防冻液不仅冬季防冻,夏季还可以防沸,它的沸点可以达到106℃~110℃,无论春夏秋冬都可使用。

    4)        防泡沫功能

    优质的防冻液有相应的标准规范,一般均需添加消泡剂,大大减少了泡沫的生成。但几乎所有防冻液高温下都会产生泡沫,有可能是防冻液缓蚀剂自身的抗泡性太差;或是发动机冷却系统的某些部件磨损,或其他原因使大量空气窜入水箱内部,产生泡沫。只要防冻液防泡沫性能符合标准的要求,一般不会对冷却系统和实际使用造成妨碍。

    5)        防冻功能

    这是发动机冷却液的最基本的要求。

    6)        防垢功能

    水中的钙、镁离子很容易在冷却系统中形成无机盐水垢。当这些水垢形成于缸体衬里及缸盖水道时,会影响传热效率,出现局部高温区,恶化润滑条件,加速发动机系统的磨损。

    优质的发动机冷却液由涤纶级乙一醇、蒸馏水、阻垢剂等原料组成,有效防止水垢形成,并能部分去除原有水垢,提高冷却系统效率。

    7)        防锈蚀功能

    防止冷却系统锈蚀。 

乙二醇型防冻液的特点

  • 内容:

    水的冰点是0℃,结冰后因体积增加会胀裂发动机冷却系统。防冻液是一种低冰点的液体,在特定的低温下不会结冰,还具有良好的流动性,能和水一样带走发动机多余的热量。所以,防冻剂的正确选择,是生产和研究防冻液的第一步。现在市场上的汽车用防冻液,合格产品基本上都是乙二醇型,即用乙二醇做防冻剂。

    市场上的防冻剂有浓盐溶液、甲醇、乙醇、甘油丙二醇、异丙醇、一甲亚砜等。浓盐溶液会严重腐蚀水箱,已被淘汰。甲醇、乙醇易挥发、沸点低,不利于防冻液长期保持冰点。甘油的密度大、黏度高、流动性差,影响防冻液的循环,会造成发动机冷却降温效能低。异丙醇价格较高,毒性较大;丙二醇的生物降解性好、对铸铝的气穴传热耐腐蚀性好但价格较高;一甲亚砜适合极地抗冻,但橡胶相容性差。乙二醇则克服了上述防冻剂的缺点,是比较理想的冷却液原料。

    乙二醇型防冻液,冰点(凝固点)随着乙二醇在水溶液中的浓度变化而变化。例如,当乙一醇浓度达到41%左右时,冰点为-25℃;当乙二醇浓度达到57%左右时,冰点为-45℃。

    在防冻液中,乙二醇的缺点是容易氧化并生成酸性物质乙一酸,腐蚀冷却系统内的金属材质,所以配制时防冻液要加人防腐剂、缓蚀剂才能使用。合格的防冻液都有一组优良而持久的缓蚀剂,对各种金属有均衡的腐蚀抑制作用。一般的缓蚀剂由几种甚至几十种的化学原料,按一定的配比组成,它们之间具有良好的化学平衡性。无机类化学原料,如硼砂等,能在金属表面形成保护膜,并可以把冷却系统中原有的腐蚀产物与机体剥离下来,防止它继续腐蚀机体。有机类化学原料,如有机酸类等,可渗透到金属内部形成络合物,长期防止金属的锈蚀、穴蚀和老化。试验证明,合格的防冻液对金属的腐蚀速度,要比普通水慢50100倍。

防冻液的定义

  • 内容:

    防冻液,又叫冷却液,是用于发动机冷却系统的一种工作介质,是由防冻剂、蒸馏水、缓蚀剂等原料组成。