机动车冷却液的选择和使用

机动车冷却液的选择和使用
冷却液的作用
机动车冷却液又叫机动车防冻液，用于水冷式发动机的冷却系统，是发动机正常工作的重要物质。

冷却液是发动机冷却系统的传热介质，具有冷却、防腐、防垢以及防冻的作用。

1．冷却作用
冷却液的基本作用是冷却，发动机工作时，冷却液通过水泵在发动机冷却系统强制循环，带走燃料燃烧做功在发动机内产生的热量。

2．防腐作用
冷却系统的一些零部件材质是铸铁、铝、黄铜、焊锡等金属，金属材质在工作过程中容易发生化学腐蚀，导致冷却系统的水箱、喷油嘴隔套、冷却管道、接头等处发生故障；同时，腐蚀物有可能堵塞管道造成循环不良，引起发动机过热。

因此，冷却液中都加入了一定量的防腐蚀添加剂，用于防止冷却系统中各零部件的腐蚀。

3．防垢作用
冷却液的成分大部分是水，水中的钙、镁等阳离子在热负荷条件下，容易与水中的各种酸根阴离子发生化学反应生成水垢。

水垢覆盖在循环管道的外壁上使零部件导热不良引起过热。

因此，冷却液中通常加入一些防止水垢生成的添加剂。

4．防冻、防沸作用
冷却液最重要的作用是防冻、防沸。

冷却液里含有降低水冰点和提高水沸点的防冻剂，因此，在冬季低温工作时，发动机冷却系统不会因结冰而损坏；在夏季高温工作时，升高沸点，使发动机拥有更宽广的工作温度。

冷却液的组成
冷却液由水、防冻剂和各种添加剂组成。

1．水
水是冷却液的重要组成成分，这不仅是因为水具有良好的导热性和较大的比热容，而且一些防冻剂如乙二醇只有在配成一定比例的水溶液时才能充分发挥其防冻作用。

2．防冻剂
冷却液含有大量的水，水的冰点是0℃。

在冬季，温度低于0℃时，冷却液结冰将损坏冷却系统，因此，需要加入防冻剂以降低冷却液的冰点。

3．添加剂
为了使冷却液性能指标达到使用要求，确保发动机冷却系统正常工作，常在冷却液中加入缓蚀剂、缓
冲剂、防垢剂、消泡剂、着色剂等添加剂。

添加剂中，缓蚀剂的作用是防止或延缓发动机冷却系统金属零部件的腐蚀；缓冲剂的作用是使冷却液维持一定的PH值，防止冷却液过度酸化而具有较强的腐蚀性，以保证冷却系统各金属零部件更好的工作；防垢剂的作用是防止水垢形成而影响冷却系统的散热效果；消泡剂的作用是降低泡沫的产生，以免因泡沫影响传热效率；着色剂的作用是使冷却液具有醒目的颜色，在冷却系统发生故障时容易辨认渗漏位置。

冷却液的分类
冷却液的分类方法很多，通常按基础液类型、缓蚀剂组成、应用发动机的负荷三种方法进行分类。

1．按基础液类型分类
（1）无机盐—水型
这种冷却液的基础液是氯化钙、氯化钠、三氯化铁等无机盐。

由于冷却液中的氯离子对铸铁、黄铜等金属具有严重的腐蚀性，目前已经很少使用。

（2）醇—水型
这种冷却液的基础液是甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇等醇类。

因乙二醇不仅具有优良的降低冰点的效果，同时具有沸点高、黏度适中、性能稳定、毒性低等优点而广泛使用，目前在用的绝大部分冷却液是乙二醇型冷却液。

丙二醇也具有优良的降低冰点的效果，并且毒性更小，对环境污染小，但由于价格高，以前很少使用，近年来，随着人们环境保护意识的增强，丙二醇型冷却液在一些发达国家的使用量在逐渐增加。

2．按缓蚀剂组成分类
（1）无机盐型
这种冷却液的缓蚀剂主要是无机盐。

无机盐缓蚀剂的消耗速度较快，冷却液在车辆运行3~5万km后，需要添加新的缓蚀剂。

（2）有机酸型
这种冷却液的缓蚀剂主要是有机酸。

有机酸缓蚀剂的消耗速度很慢，冷却液的使用寿命长。

3．按应用发动机的负荷分类
（1）轻负荷发动机型
这种冷却液用于轿车，轻型、中型卡车等发动机负荷较轻的车辆。

（2）重负荷发动机型
这种冷却液用于重型卡车、工程机械、震源及越野车等发动机负荷较重的车辆。

轻负荷发动机冷却液的规范
1．中国轻负荷发动机冷却液规范
我国现行的轻负荷发动机冷却液规范是石化行业的冷却液规范SH0512“机动车及轻负荷发动机用乙
二醇型冷却液”，该规范的产品分冷却液和浓缩液两种。

冷却液按冰点分-25号、-30号、-35号、-40号、-45号、-50号六个牌号。

浓缩液由乙二醇、防腐蚀添加剂、消泡剂及适量水组成。

浓缩液中的水是为了溶解添加剂并保证产品在-18ºC以下时能从包装容器中倒出。

对浓缩液进行稀释时，最好使用去离子水或蒸馏水；在条件不具备时，可使用浓缩液生产商认可质量级别的处理过的软化水。

丙二醇型冷却液在我国应用非常少，目前我国还没有制订丙二醇型冷却液规范。

表1是SH0512乙二醇型发动机冷却液及浓缩液的技术指标。

表1乙二醇型发动机冷却液及浓缩液技术指标（SH0512）
2．美国轻负荷发动机冷却液规范
美国材料试验协会（ASTM）行业规范D3306“轿车及轻负荷卡车用二元醇型发动机冷却液规范”
是世界上影响最大的冷却液规范。

目前，世界上很多国家的冷却液规范都是以它作为参考来制订或修改的。

ASTM规范把冷却液分为四种类型：I——乙二醇型浓缩液；II——丙二醇型浓缩液；III——乙二醇型预稀释液（50%体积比）；IV——丙二醇型预稀释液（50%体积比）。

表2是ASTM D3306冷却液、浓缩液的技术指标。

表2 ASTM D3306冷却液、浓缩液技术指标
重负荷发动机冷却液的规范
重负荷发动机是指长期在接近额定功率条件下运转的发动机，通常是指重型卡车和非公路条件下使用的越野车、工程机械等的发动机。

重负荷发动机绝大多数是柴油发动机。

重负荷发动机热负荷高，使用频度高，汽缸衬里在活塞的撞击、振动下很容易产生气穴腐蚀现象，从而影响发动机的正常工作。

因此要在冷却液中加入补充添加剂（SCA）来控制铸铁汽缸衬里的穴蚀。

SCA的主要作用是防止汽缸衬里穴蚀和冷却系统结垢，同时补充在正常使用过程中添加剂的消耗。

目前我国还没有自己的重负荷发动机冷却液产品规范，一般是根据国外相关的产品规范和推荐的一些使用方法来进行重负荷发动机冷却系统的维护。

美国材料试验协会（ASTM）1998年发布的发动机冷却液规范D6210“全配方乙二醇型重负荷发动机冷却液规范”和D6211“全配方丙二醇型重负荷发动机冷却液规范”是目前世界上在用的最重要的重负荷发动机冷却液规范。

符合D6210和D6211的重负荷发动机冷却液中含有能够防止汽缸穴蚀的补充添加剂。

因此在第一个维护期之前不需要加入任何补充添加剂；在第一个维护期时需要加入一个维护剂量补充添加剂。

补充添加剂的添加量通常参照发动机或车辆生产商的规定；发动机或车辆生产商未做规定时可参考补充添加剂生产商推荐的添加量使用。

发动机的维护期可参照发动机生产商的规定执行。

D6210和D6211要求的浓缩液或预稀释液性能应符合ASTM D3306规范的所有要求。

浓缩液或预稀释液所采用的水应是去离子水或蒸馏水，以降低水的硬度，防止其中的矿物成分对冷却系统金属零部件造成腐蚀。

冷却液的选择、使用和储存
1．冷却液的选择
冷却液的选择根据发动机的负荷和工作环境温度来确定。

对发动机负荷的判断除了根据轿车、轻型、中型或重型卡车、工程机械等车型外，还要根据发动机实际工作时的负荷情况。

例如，同样是丰田LAND CRUISER，在一般地区工作时，发动机的负荷比较低；在大沙漠地区工作时，发动机负荷就高。

冷却液冰点、沸点的选择应根据发动机工作环境的温度，通常选择的冷却液的冰点要低于当地最低环境温度5ºC以上，这样发动机的冷却系统就不会因结冰而损坏。

2．冷却液的使用
人们通常把冷却液称作防冻液，因此很多人都认为冷却液的作用只有防冻功能，只需冬季使用。

事实上冷却液除具有防冻的作用外，还具有冷却、防腐、防垢的作用，对维持发动机冷却系统的正常工作非常重要，需要全年使用。

冷却液中的水最好使用蒸馏水或去离子水，严禁使用硬度高的水，以免其中的钙、镁等物质与冷却液的其他成分发生反应时腐蚀冷却系统。

如果野外地震队在实际工作中使用蒸馏水或去离子水有困难，建议使用经过处理的软化水。

在发动机工作过程中，冷却液中的添加剂会因不断消耗而引起冷却液性能的下降。

因此冷却液使用一段时间后要进行更换。

冷却液的使用寿命一般为1~2年，有机酸型冷却液寿命较长，通常可达到3年以上。

3．冷却液的储存
冷却液的储存应注意储存时间和储存条件。

冷却液的储存时间与储存条件有很大关系，在一定的温度、光照作用下，冷却液中的二元醇防冻剂、添加剂可能会发生分解而使冷却液的性能降低。

因此冷却液应该放置在阴暗、通风的库房中，如果条件允许，储存环境的温度要在30ºC以下。

禁止把冷却液存放在露天或阳光直射的环境下。