乙二醇型汽车防冻剂冷却液的特点及使用建议

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：表8-4二醇基汽车及轻负荷用途发动机冷却液规范续表注：①试验结束后可能会观察到有沉淀产生，这不能作为拒收的理由。NB/SH/T 0521—2010乙二醇型和丙二醇型发动机冷却液GB 29743—2013机动车发动机冷却液汽车发动机冷却液及浓缩液的技术要求见表8-5。表8-6乙二醇型冷却液技术要求（部分）

1.汽车防冻剂冷却液的类型

发动机冷却系统最早使用水作为冷却液，它来源广泛、经济、比热容大、流动性好、冷却效果好。但在一般水中含有大量的盐类，容易对发动机冷却系统的金属产生腐蚀，同时容易形成水垢。更严重的是，由于水的冰点较高，在结冰时体积膨胀，会使发动机冷却系统部件冻裂。因此需要在水中加入一种能够降低水的冰点的物质，使冷却液具有防冻作用，能全年在汽车发动机中使用。常用的降低水的冰点的物质主要有酒精、甘油和乙二醇等。

1）酒精-水冷却液

该类型冷却液流动性好、散热快、配制简单，其配制时酒精含量与冰点的关系是酒精含量越多，冰点越低。但是酒精-水冷却液沸点低，蒸发损失大，同时闪点低，容易着火，所以目前已被淘汰。

2）甘油-水冷却液

该类型冷却液沸点较高，不易蒸发和着火，对金属的腐蚀较小。但甘油-水冷却液降低冰点的效率低，需要较多的甘油，不够经济，成本较高，且甘油的吸水性很强使其保存密封要求很严。

3）乙二醇-水冷却液

该类型冷却液因为具有冰点低、沸点高、高闪点、不起泡、很好的流动性和化学稳定性，并且在腐蚀抑制剂存在下能长期防腐防垢，其性能远优于水，所以被广泛使用。其缺点是有毒性，对金属有腐蚀作用，并对橡胶零件有轻度侵蚀作用。

2.乙二醇的特性

乙二醇俗称甘醇。由两个碳原子、六个氢原子和两个氧原子组成，分子式为C2H4（OH）2，其相对分子质量为62.07。在常温下乙二醇是无色透明黏稠状液体，稍有甜味。乙二醇具有一定的毒性，挥发性小，闪点和沸点高，其主要的物理性质见表8-1。

表8-1　乙二醇的物理特性

乙二醇比较突出的特性是能够与水以任意比例互溶，沸点为197.5℃，冰点为-11.5℃，但在与水混合后，混合液的冰点可显著降低，最低可达-68℃。乙二醇冷却液的冰点与乙二醇含量的关系，见表8-2。

表8-2　乙二醇冷却液的冰点与乙二醇含量的关系

乙二醇有微毒，所以在保管、配制和使用时不能吸入体内。乙二醇也具有较强的吸水性，其储存容器应密封，以防吸入水分后溢出，造成损失。

冷却液可以制成浓缩液，由用户自行加蒸馏水或去离子水稀释后使用；也可按表8-2中所示的浓度比例制成一定冰点的产品直接加注使用。

3.乙二醇型冷却液及其标准

1）国外标准

欧美各国和日本等工业发达国家都制定了各自的汽车发动机冷却液标准。最早做出规定的是美国，现在许多国家制定的发动机冷却液标准都是以美国材料测试与试验协会（ASTM）所制定的标准为依据。

日本的冷却液工业规范为《发动机防冻冷却剂》（JIS K 2234—2006），使用的浓度为30％～50％（体积分数）。日本在该规范内将汽车冷却液分为两类，第1类是只在冬天使用的防冻型冷却液，即普通冷却液（AF），第2类是全年均可使用的冷却液，即长寿冷却液（LLC）。第一类冷却液具有一定的碱性，对发动机冷却系机件有轻微的腐蚀性，故只能短期使用（主要是冬季使用）。表8-3所示为JIS K 2234—2006规定的冷却液技术要求。

表8-3　日本的冷却液标准（摘自JIS K 2234—2006）

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该规范中的发泡性是常温下的发泡性，方法是在100 mL的量筒中加入50 mL30％（体积比）的冷却液，常温下放置30 min后，用手上下摇动100次（约30 s），静止10s后记录泡沫的体积，如果10s后在量筒内的内壁上还有层环形泡沫，但量筒中部没有泡沫，则泡沫的体积记为零。

美国使用的冷却液规范主要有美国材料与试验协会（ASTM）的行业规范和美国汽车工程师协会（SAE）的行业规范。其中，ASTM的冷却液行业规范为《二醇基汽车及轻负荷用途发动机冷却液规范》（D3306—2009），是由《轿车及轻负荷发动机用二元醇型冷却液规范》（D3306—1994）修改而来。ATSM成立了专门的D15委员会负责冷却液的标准和规范的制定。该规范将以前的乙二醇型和丙二醇型的浓缩液和稀释液规范并到了一起而将冷却液分为四种类型：1型是乙二醇型浓缩液、2型是丙二醇型浓缩液、3型是乙二醇型稀释液（50％Vol）、4型是丙二醇型预稀释液（50％Vol），其具体性能要求见表8-4。

表8-4　二醇基汽车及轻负荷用途发动机冷却液规范

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注：①试验结束后可能会观察到有沉淀产生，这不能作为拒收的理由。
②如果对试验结果有争议，D3634为仲裁方法。
③当前，越来越多的汽车制造商倾向于提供自己实际的油漆试片，冷却液供应商和汽车制造商应就试验程序和接收准则协商一致。

2）我国标准

我国的标准有《乙二醇型和丙二醇型发动机冷却液》（NB/SH/T 0521—2010）和《机动车发动机冷却液》（GB 29743—2013）。标准NB/SH/T 0521—2010等效采用美国材料与试验协会标准《轿车及轻负荷发动机用二元醇型冷却液规范》（ASTM D3306—1994）。将产品分为浓缩液和冷却液，其中将冷却液按其冰点分为-25号、-30号、-35号、-40号、-45号和-50号六个牌号。浓缩液是由乙二醇、适量的防腐添加剂、消泡剂和适量的水组成。浓缩液中的水用于溶解添加剂并保证产品在-18℃时能从包装容器中倒出。在产品性能满足技术要求的情况下，可含有其他的醇类，如丙二醇和二乙二醇，但含量不得超过15％（体积分数）。在对浓缩液进行稀释时，应使用去离子水或蒸馏水。

NB/SH/T 0521—2010　乙二醇型和丙二醇型发动机冷却液

GB 29743—2013　机动车发动机冷却液

汽车发动机冷却液及浓缩液的技术要求见表8-5。

表8-5　汽车发动机冷却液及浓缩液的技术要求

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注：以上引用标准均应为现行有效标准。

《乙二醇型和丙二醇型发动机冷却液》（NB/SH/T 0521—2010）规定的具体质量指标及试验方法参照表8-6。

表8-6　乙二醇型冷却液技术要求（部分）