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1.         冷卻液介紹

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液，又稱防凍液或不凍液，是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)，具有冷卻、防凍、防垢、防腐、防沸等作用。冷卻液是發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)不可缺少的散熱介質(zhì)，直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。

隨著汽車保有量的逐漸增多，技術(shù)的不斷更新，公眾環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)以及對汽車保養(yǎng)的重視，冷卻液隨著發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、防腐性能等方面的發(fā)展而不斷發(fā)展。一方面，高效的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)要求采用更合理的材質(zhì)，使用更少量的冷卻液來達(dá)到更好的散熱效果；另一方面汽車平均行駛里程延長，而冷卻液換用周期保持不變或相應(yīng)延長，對冷卻液提出了新的要求。發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展促進(jìn)了冷卻液標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，也極大地推動(dòng)了冷卻液質(zhì)量的提高。

早期的冷卻液配方通常不含硅酸鹽，主要適用于鑄鐵、銅組成的冷卻系統(tǒng)。

早期的全有機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液產(chǎn)品成本較高，對鋁合金的防護(hù)作用不如硅酸鹽型冷卻液，限制了其進(jìn)一步推廣應(yīng)用。但近年來，隨著全有機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液技術(shù)的完善，已經(jīng)成為轎車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的普遍選擇。

隨著汽車功率的增大及工藝、材料的進(jìn)步，同時(shí)為了減少車輛自重，增加燃油經(jīng)濟(jì)性，現(xiàn)代汽車采用了更新更輕的鋁合金材料。目前鋁合金制造的散熱器、缸蓋、水泵等部件的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)也已經(jīng)投放市場，因此對發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液對鋁合金材料的保護(hù)能力提出了更高的要求。ASTM也制定了專門針對鋁合金材料防腐蝕的實(shí)驗(yàn)方法：鑄鋁合金傳熱腐蝕和鋁泵氣穴腐蝕。硅酸鹽緩蝕劑對鋁合金材料具有優(yōu)異的防腐蝕性能，在冷卻液配方中應(yīng)用也越來越普遍。

2.         冷卻液的作用

冷卻液是冷卻系統(tǒng)中的傳熱介質(zhì)，具有以下作用。

（1）冷卻作用

冷卻是冷卻液的基本作用。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生大量的熱量，使機(jī)件溫度升高，特別是直接與高溫燃?xì)饨佑|的機(jī)件（如汽缸體、汽缸蓋、活塞和氣門等）溫度更高，因此，要想使發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，必須對這些高溫工作的機(jī)件進(jìn)行冷卻。冷卻液的基本作用就是將受熱機(jī)件吸收的部分熱量及時(shí)散發(fā)出去，使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何工況下都得到適度的冷卻，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在正常的溫度范圍內(nèi)工作，過冷和過熱現(xiàn)象都應(yīng)避免。

發(fā)動(dòng)機(jī)過熱會(huì)降低充氣效率，使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，早燃和爆燃的傾向加大，使零件因承受額外沖擊性負(fù)荷而造成早期損壞；運(yùn)動(dòng)件的正常間隙被破壞，運(yùn)動(dòng)阻滯，磨損加劇，甚至損壞；潤滑情況惡化，加劇了零件的摩擦磨損；零件的機(jī)械能降低，導(dǎo)致變形或損壞。

發(fā)動(dòng)機(jī)過冷會(huì)使進(jìn)入氣缸的混合氣（或空氣）溫度太低，可燃混合氣品質(zhì)差，使點(diǎn)火困難或燃燒遲緩，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，燃料消耗量增加；燃燒生成物中的水蒸氣易凝結(jié)成水而與酸性氣體形成酸類物質(zhì)，加重了對機(jī)體和零件的侵蝕作用。未汽化的燃料沖刷和稀釋零件表面（汽缸壁、活塞、活塞環(huán)等）上的油膜，使零件磨損加劇。

（2）防沸作用

沸點(diǎn)是指汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)與外界大氣壓相平衡的條件下，冷卻液開始沸騰的溫度。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液在較高溫度下不沸騰、蒸發(fā)損失小，以保持發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。水的沸點(diǎn)是100℃，不能滿足現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正常水溫高（95～105℃）的要求，夏季會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)“開鍋”現(xiàn)象；冷卻液的沸點(diǎn)通常在106℃以上，這樣在夏季使用，冷卻液比水難“開鍋”，能起到良好的冷卻作用。

（3）防腐蝕作用

發(fā)動(dòng)機(jī)及其冷卻系統(tǒng)是由各種金屬制造的，其材料分成有鋼、鑄鐵、黃銅、紫銅、鑄鋁、焊錫等。這些金屬在高溫下與冷卻水接觸時(shí)間長了都會(huì)遭到腐蝕或銹蝕，影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，甚至造成事故。因此要求冷卻液具有防止金屬部件腐蝕的作用和除銹的功能。

（4）防垢作用

水中的鈣、鎂等正離子在熱負(fù)荷條件下，容易與水中的負(fù)離子（如硫酸根離子、碳酸根離子等）反應(yīng)生成水垢。另外，冷卻液中添加劑的濃縮物和分解物等也會(huì)形成水垢。水垢附著在水箱、水套的金屬表面，會(huì)大大地降低冷卻系統(tǒng)的導(dǎo)熱效率，導(dǎo)致不均勻的熱量分布，引發(fā)“熱點(diǎn)”，引起缸蓋等零部件的炸裂，對發(fā)動(dòng)機(jī)造成嚴(yán)重?fù)p害，因此要求冷卻液含有適量的防垢劑，抑制水垢的生成。

（5）防凍作用

為了防止汽車在冬季停車后，冷卻液結(jié)冰而造成水箱、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體脹裂，要求冷卻液的冰點(diǎn)應(yīng)低于該地區(qū)最低溫度10℃左右。但水的冰點(diǎn)是0℃，當(dāng)氣溫低于0℃，使用水易結(jié)冰，而凍裂汽缸體和散熱器。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液因加入了防凍劑，使其冰點(diǎn)可達(dá)到-15～-68℃，保證在低溫天氣情況下冷卻系統(tǒng)不凍結(jié)，可有效地防止冬季結(jié)冰凍裂汽缸體和散熱器。

此外，冷卻液還應(yīng)具有防泡和消泡作用。冷卻系統(tǒng)中如果存在大量氣泡時(shí)，由于氧氣的存在會(huì)引起氧化腐蝕，還會(huì)使液體導(dǎo)熱性能、水泵工作壓力下降，對發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻、傳熱極為不利，而且空氣進(jìn)入冷卻系統(tǒng)將大大地降低冷卻液的冷卻效率。因此，冷卻液中應(yīng)有一種消泡和防泡劑，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，不斷消除、抑制冷卻液中產(chǎn)生的空氣泡或泡沫。