內(nèi)燃車輛的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)是一個由汽缸、夾套與水箱組成的液冷式密閉循環(huán)體系。冷卻系統(tǒng)的工作狀態(tài)直接影響車輛的正常運行及車輛的使用壽命。防凍液是內(nèi)燃機循環(huán)冷卻系統(tǒng)的冷卻介質(zhì),主要由防凍劑、緩蝕劑、消泡劑、著色劑、防霉劑、緩沖劑等組成。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,對發(fā)動機的性能要求也越來越高,不僅要求防凍液具有較低的冰點和較高的沸點,還應(yīng)具有較好的金屬防腐性、防氣蝕性、防結(jié)垢性,以及對環(huán)境污染小或不污染環(huán)境,且有較長的使用壽命等等方面的綜合性能。
各國對此都做了大量的研究,不斷推出配方專利和優(yōu)良的防凍液商品。一些先進國家的防凍液普及率達到了100 %。國內(nèi)防凍液的普及率較低,市售的防凍液有相當(dāng)數(shù)量是進口的,由于價格較高,一般用于進口車輛。雖然近年來國產(chǎn)防凍液生產(chǎn)增長很快,但不少產(chǎn)品由于缺乏嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗和統(tǒng)一的檢驗標(biāo)準(zhǔn)。為此,必須吸收國外的先進技術(shù)并結(jié)合中國的實際,開發(fā)生產(chǎn)多功能的防凍液來滿足日益增長的市場需求。
乙二醇是一種無色微粘的液體,沸點是197.4℃,冰點是-11.5℃,能與水任意比例混合。混合后由于改變了冷卻水的蒸氣壓,冰點顯著降低。其降低的程度在一定范圍內(nèi)隨乙二醇的含量增加而下降。當(dāng)乙二醇的含量為68%時,冰點可降低至- 68℃,超過這個極限時,冰點反而要上升。乙二醇防凍液在使用中易生成酸性物質(zhì),對金屬有腐蝕作用。因此,應(yīng)加入適量磷酸氫二鈉等以防腐蝕。乙二醇有毒,但由于其沸點高,不會產(chǎn)生蒸氣被人吸入體內(nèi)而引起中毒。乙二醇的吸水性強,儲存的容器應(yīng)密封,以防吸水后溢出。由于水的沸點比乙二醇低,使用中被蒸發(fā)的是水,當(dāng)缺少冷卻液時,只要加入凈水就行了。
從近些年來的防凍液專利看,至少有一半以上文獻的緩蝕劑組分中有硅酸鹽。雖然硅酸鹽不穩(wěn)定,在使用過程中易析出凝膠,但由于其對Al 、Cu、Fe 等金屬都有較好的保護作用,且價廉易得,完全,因此延用至今。為避免產(chǎn)生凝膠必須向防凍液中添加少量的硅酸鹽穩(wěn)定劑。關(guān)于穩(wěn)定劑的報道很多,主要是硅氧烷類,Si2N及Si2P化合物。各種緩蝕劑對不同的金屬有不同的作用,一種緩蝕劑對同一種金屬有防腐作用,但它對另一種金屬也可能很少或沒有防腐作用。在多種金屬存在的條件下,要想達到良好的防銹效果,需用多種緩蝕劑來復(fù)配。一般緩蝕劑總加入量為防凍液原液的0. 5 %~5 % 。