防冻液在汽车行业的应用及快速检测

一、防冻液在汽车行业的应用

冬季气温低，为使汽车在冬季低温下仍能继续使用，发动机冷却液都加入了一些能够降低水冰点的物质作为防冻剂，保持在低温天气时冷却系统不冻结。因此人们有时把冷却液称作“防冻液”或“不冻液”。防冻液的全称应该叫防冻冷却液，意为有防冻功能的冷却液。

1、定义

防冻液又称冷却液，是由防冻添加剂及防止金属产生锈蚀的添加剂和水组成的液体。它需要具有防冻性，防蚀性，热传导性和不变质的性能。现在经常使用乙二醇为主要成分，加有防腐蚀添加及水的防冻液。

内燃车辆的发动机冷却系统是一个由汽缸、夹套与水箱组成的液冷式密闭循环体系。冷却系统的工作状态直接影响车辆的正常运行及车辆的使用寿命。防冻液是内燃机循环冷却系统的冷却介质，主要由防冻剂、缓蚀剂、消泡剂、着色剂、防霉剂、缓冲剂等组成。随着汽车工业的发展，对发动机的性能要求也越来越高，不仅要求防冻液具有较低的冰点和较高的沸点，还应具有较好的金属防腐性、防气蚀性、防结垢性，以及对环境污染小或不污染环境，且有较长的使用寿命等等方面的综合性能。

2、种类

(1)乙二醇防冻液

乙二醇是一种无色微粘的液体，沸点是197.4℃，冰点是-11.5℃，能与水任意比例混合。混合后由于改变了冷却水的蒸气压，冰点显著降低。乙二醇防冻液在使用中易生成酸性物质，对金属有腐蚀作用。因此，应加入适量磷酸氢二钠等以防腐蚀。乙二醇有毒，但由于其沸点高，不会产生蒸气被人吸入体内而引起中毒。乙二醇的吸水性强，储存的容器应密封，以防吸水后溢出。由于水的沸点比乙二醇低，使用中被蒸发的是水，当缺少冷却液时，只要加入净水就行了。这种防冻液用后能回收（防止混入石油产品），经过沉淀、过滤，加水调整浓度，补加防腐剂，还可继续使用，一般可用3—5年。但要过滤多遍，以防对爱车造成损伤。 有很多人认为乙二醇的冰点很低，防冻液的冰点是由乙二醇和水按照不同比例混合后的一个中和冰点，其实不然，混合后由于改变了冷却水的蒸气压，冰点才会显著降低。其降低的程度在一定范围内随乙二醇的含量增加而下降，但是一旦超过了一定的比例，冰点反而会上升。当乙二醇的含量为68%时，冰点可降低至-68℃，超过这个极*，冰点反而要上升。40%的乙二醇和60%的软水混合成的防冻液，防冻温度为-25℃；当防冻液中乙二醇和水各占50%时，防冻温度为-35℃。

(2)二甘醇防冻液

二甘醇—水防冻液，不易挥发和着火，对金属腐蚀性也较小，但二甘醇降低冰点的效果比乙二醇低，配制同一冰点的防冻液时，比乙二醇、酒精的用量大，同时热传导效率下降。因此，这种防冻液用得较少。有不少厂家为了降低成本，会将乙二醇和二甘醇混用。

(3)酒精—水防冻液

    酒精的沸点是78.3℃，冰点是-114℃。酒清与水可任意比例混合，组成不同冰点的防冻液。酒精的含量越多，冰点越低。酒精是易燃品，当防冻液中的酒精含量达到40%以上时，就容易产生酒精蒸气而着火。因此，防冻液中的酒精含量不宜超过40%，冰点限制在-30℃左右。酒精—水防冻液具有流动性好、散热快、取材方便、配制简单等优点。它的缺点是容易着火，酒精沸点低，蒸发损失大。酒精蒸发后，防冻液成分改变，冰点升高。在山区、高原地区行驶的汽车不宜使用酒精—水防冻液，因为酒精的蒸发损失大。一般地区行车应定期检测酒精的含量，及时补充。

3、作用

冷却作用:

    冷却是冷却液的基本作用。发动机工作时产生大量的热量，其中60%的热量要通过冷却系统散发到周围空间。水和甲醇冷却液沸点低，易沸腾，如果车辆在冷却液沸腾条件下工作，即使在很短时间也会造成发动机损坏，甚至瘫痪。

防腐作用:

    冷却系统中散热器、水泵、缸体及缸盖、分水管等部件是由钢、铸铁、黄铜、紫铜、铝、焊焊锡等金属组成，由于不同的金属的电极电位不同，在电解质的作用下容易发生电化学腐蚀；同时冷却液中的二元醇类物质分解后形成的酸性产物、燃料燃烧后行的酸性废气也可能渗透到冷却系统中，促进冷却系统腐蚀。冷却系统腐蚀会使散热器水箱的下水室、喷油嘴隔套、冷却管道、接头以及水箱排管发生故障，同时腐蚀产物杜塞管道，引起发动机过热甚至瘫痪；若腐蚀穿孔，冷却液渗入燃烧室或曲轴箱会产生严重的破坏，因为当冷却液或水与体贴油混合时，产生油污和胶质，削弱润滑，使得阀、液压阀推杆和活塞环黏结。因而冷却液中都加入一定量的防腐蚀添加剂，防止冷却系统产生腐蚀。

防垢作用:

    冷却系统中的水垢来源于水中的钙、镁等阳离子，这些碱土金属阳离子在热负荷条件下，容易与水中的引离子反应生成水垢。水垢能磨损水泵密封件并覆盖在汽缸体水套外壁，使其导热率下降，并使缸盖高温区温度剧增，引起缸裂。因此为了减少水垢的生成，冷却液在生产和加注过程中均要求使用经过软化处理的去离子水。

防冻作用:

     冬季气温低，为使汽车在冬季低温下仍能继续使用，发动机冷却液都加入了一些能够降低水冰点的物质作为防冻剂，保持在低温天气时冷却系统不冻结。因此人们有时把冷却液称作“防冻液”或“不冻液”。

二、防冻液的快速检测

衡量防冻液的优劣主要有以下两点：首先是防冻效果，水的冰点是0℃，一般普通型的防冻液都可达到-40℃，而的防冻液应能达到-60℃左右，这是标定防冻液质量的一个重要指标；另一个是防冻液的沸点，水的沸点是100℃，而防冻液至少应达到108℃以上，也就是说冰点越低，沸点越高，其中的温差越大，相对来说防冻液的品质就越好。

各国对此都做了大量的研究，不断推出配方和优良的防冻液商品。一些先进国家的防冻液普及率达到了100 %。国内防冻液的普及率较低，市售的防冻液有相当数量是进口的，由于价格较高，一般用于进口车辆。虽然近年来国产防冻液生产增长很快，但不少产品由于缺乏严格的质量检验和统一的检验标准。为此，必须吸收国外的先进技术并结合中国的实际，开发生产多功能的防冻液来满足日益增长的市场需求。

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