汽车防冻液工作原理.ppt

发动机冷却系统 水泵 气缸盖水套 进水管水套 节温器 气缸体水套 散热器 空调散热器 大循环 小循环 旁通阀 冷却系统工作原理 冷却系的功用就是使发动机在任何工况下都得到适度的冷却 从而保持在适宜的温度 冷却液温度 下工作 工作原理 简单来说就是以水为传热介质 水进行不断的循环 在发动机水套中吸收多余的热量 再流到散热器中散去热 冷却系统的故障危害 汽车发动机最常见的故障 如活塞拉缸 爆震 缸体冲床内漏 产生的严重噪声 加速动力下降等等 都是由于汽车发动机的工作温度异常 压力过大 冷却系统状况不良而造成 据统计目前在世界范围内 轻负荷发动机故障20 来源于冷却系统故障 重负荷发动机故障40 来源于冷却系统故障 由此可科学合理的保养冷却系统对于汽车发动机的正常运行是很重要 汽车防冻液 一 简介二 种类三 优点四 组成五 作用六 使用七 更换八 鉴别九 品牌 一 简介 内燃车辆的发动机冷却系统是一个由气缸 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 二 种类 1 乙二醇一水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 其降低的程度在一定范围内随乙二醇的含量增加而下降 当乙二醇的含量为68 时 冰点可降低至 68 超过这个极限时 冰点反而要上升 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 2 二甘醇 水防冻液二甘醇 水防冻液 不宜挥发和着火 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 比乙二醇的用量大 同时热传导效率下降 有不少厂家为了降低成本 会将乙二醇和二甘醇混用 甘油 水防冻液甘油 水防冻液 不宜挥发和着火 对金属腐蚀性也小 但甘油降低冰点的效率低 配制同一冰点的防冻液时 比乙二醇 酒精的用量大 因此 这种防冻液用得较少 3 酒精一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 三 优点 除防冻外 防冻液还具有以下几种优点 第一个是防腐蚀功能 发动机及其冷却系统是金属制造的 有铜 有铁 有铝 有钢还有焊锡 这些金属在高温下与水接触 时间长了都会遭到腐蚀 会生锈 而防冻液不仅不会对发动机冷却系统造成腐蚀 还具有防腐和除锈功能 第二个是防冻液的沸点高 水的沸点是100 优质防冻冷却液的沸点通常在零上110 这样在夏季使用 防冻冷却液比水更难开锅 第三是防冻液可以防垢 用水作冷却液最让司机头疼的就是水垢问题 水垢附着在水箱 水套的金属表面 使散热效果越来越差 而且清除起来也很困难 优质的防冻液采用蒸馏水制造 并加有防垢添加剂 不但不生水垢还具有除垢功能 当然 如果你的水箱水垢很厚 最好还是先用水箱清洗剂彻底清洗后再添加防冻液 在水冷式发动机的冷却水中添加防冻剂配制成的低冰点冷却液体 当气温低于0 时 使用防冻液可防止因冷却水结冰而引起的冷却系统故障和零件胀裂事故 还可免除收车后放水和出车前再加水等工作 四 组成 缓蚀剂汽车冷却系统一般由铜 铝 铸铁 钢 焊锡组成 乙二醇防冻液在长期工作中会引起冷却系统的材质腐蚀 腐蚀介质是水和乙二醇 关于水对金属的腐蚀已为人们所熟悉 而乙二醇在常温下不会引起材质的明显显腐蚀 但温度升高 乙二醇会被氧化 使酸度增 防冻剂防冻剂是防冻液的主要成分 约占防冻液原液的92 98 防冻液原液可以根据各地气温的高低 按一定比例与水混合 将冰点控制在适当范围内 有效的防冻剂是各种有机醇 各国从50年代以来几乎全部采用乙二醇作为防冻剂 乙二醇是一种无色 透明 稍有甜味和具有吸湿性的粘稠液体 它能以任何比例与水相溶 乙二醇的浓度不同时 冰点亦不同 高 生成多种腐蚀性物质 这些腐蚀物质的析出而引起发动机热传导率下降 致使冷却器管部易堵塞 引起发动机过热 所以 必须在防冻液中添加缓蚀剂 而且要求添加的缓蚀剂具有用量少及缓蚀效果好的特点 缓蚀剂可分为两类 一类是无机化合物缓蚀剂 它包括偏硅酸盐 磷酸盐 钨酸盐 硼酸盐 亚硝酸盐和钼酸盐 苯甲酸盐等 作为无机化合物缓蚀剂 可使金属表面形成一层致密的钝化膜 能阻滞或防止金属的渗氢和渗酸作用 例如 加入0 05 0 03 的偏硅酸钠可防止铝制件的腐蚀 另一类是有机化合物缓蚀剂 在防冻液中常作防锈添加剂使用 常用的有三乙醇胺 苯并三氮唑 巯基苯并噻唑 有机磷酸盐等 缓蚀性能较好 如仅添加0 1 0 5 的苯并三氮唑即可防止铜制构件的腐蚀 不同成分的金属构件需用不同的缓蚀剂 亚硝酸钠对钢 铸铁的缓蚀效果好 但对焊料产生孔蚀 三乙醇胺 磷酸盐 有机磷酸盐虽对黑色金属缓蚀效果好 但对黄铜 紫铜有腐蚀 硅酸盐是铝优良的缓蚀剂 但极度易水解 形成 大量絮状沉淀 这些单品种缓蚀剂虽成本较低 但难以满足防冻液诸多方面的性能要求 现在的市售防冻液采用具有协同作用的多种缓蚀物质的复合配方 缓蚀率很高 目前国外专利中使用的缓蚀剂是多种缓蚀剂复合而成 缓蚀效果很理想 值得一提的是苯并三氮唑和巯基苯并噻唑是铜和黄铜的特效缓蚀剂 消泡剂汽车运行中 由于车身的跳动和振动 有空气渗入防冻液会产生泡沫 这些溶于防冻液中的空气对乙二醇有氧化作用 这些泡沫附着在器壁上 加剧孔蚀的发生 影响热传导 为此 在防冻液内须加入适量的消泡剂 消泡剂可以使用硅酮 醇类和失水甘油醚等 比较好的消泡剂为烷基非离子型表面活性剂 消泡剂的浓度只要0 001 0 1 就能达到理想的消泡效果 着色剂在防冻液中加入无毒的水溶性着色剂 以区别于一般的冷却水 这就便于观察汽车发动机冷却系统中的防冻液是否泄露 同时 它还具有指示剂的作用 监视防冻液的酸碱度变化 指示酸度的变化提醒使用者添加原液或进行清洗更换 着色剂可使用溴甲蓝 酚红 甲基红等 使防冻液呈现一定指示色 一旦发现防冻液超过指示范围 则表明防冻液呈酸性而失去防锈作用 着色剂的质量分数一般在0 01 0 005 防霉剂防冻液在工作状态下由于温度较高 微生物难以繁殖 但在贮存过程中可能引起微生物滋长 使防冻液发霉变质 因此 需要加入微量的杀菌防霉剂 以保证防冻液在1 2年贮存期内不变质 常用的防霉剂有氯化锌 糖酸 苯甲酸钠 其中苯甲酸钠用做防霉剂比较理想 缓冲剂防冻液中所加的缓蚀剂在中性介质中效果较好 但是防冻液在工作过程中 介质会酸化 ph值下降 使缓蚀剂效果降低 甚至完全失效 因此 防冻液中需要添加缓冲剂 可以在一定程度上使防冻液的ph值稳定在7 5 10范围之间 硼酸盐 磷酸盐都可作为缓冲剂 五 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 六 使用注意事项 除了选好防冻液 在防冻液的使用过程中 广大车主还需要注意以下方面 注意一 尽量使用同一品牌的防冻液 不同品牌的防冻液其生产配方会有所差异 如果混合使用 多种添加剂之间很可能会发生化学反应 造成添加剂失效 注意二 防冻液的有效期多为两年 个别产品会长一些 添加时应确认该产品在有效期之内 注意三 必须定期更换 一般为两年或每行驶4万公里更换一次 出租车应该更换得勤一些 更换时应放净旧液 将冷却系统清洗干净后 再换上新液 注意四 避免兑水使用 传统的无机型防冻液不可以兑水使用 那样会生成沉淀 严重影响防冻液的正常功能 有机型防冻液则可以兑水使用 但水不能兑得太多 七 防冻液的更换 在正常情况下 汽车行驶3000 4000km就需要更换防冻液 更换防冻液的方法如下 1 拧下水箱盖 打开水箱放水阀 放出防冻液 2 将一根连接于自来水管的橡胶管插入水箱加水口 打开自来水龙头 使自来水连续不断地流经发动机冷却系统 在冲洗操作时 要使发动机怠速运转 保持上述操作 直至水箱放出清水为止 3 关上自来水龙头 待冷却系统的水放尽后 再关上水箱放水阀 4 从水箱加水口加人防冻液 使防冻液充满水箱 拧开储液罐盖 加人防冻液 并达到 max 刻度线 注意不要超过 max 刻度线 5 盖上水箱盖和储液罐盖 并拧紧 6 起动发动机 怠速运转2 3min 拧开水箱盖 这时冷却系统由于排除了部分空气 防冻液面将降低 这时应再补充防冻液 使防冻液达到 max 刻度线为止 7 盖好水箱盖 注意 打开水箱盖 注意要在水箱已冷却的状态下注意观察防冻液中是否有杂质 最终的液面要保持在 max 与 min 之间结束后要将水箱盖拧紧 劣质防冻液对发动机的危害 故障现象 丰田佳美 总是 开锅 进厂后检查水路一切正常 但是行驶一段时间后 发动机温度升高 从付水壶处向外喷防冻液 经检查 水箱盖损坏 更换后行驶一段时间 约1个月 故障重复 再次从付水壶处喷防冻液 水箱盖再次损坏 故障判断 可能是水箱盖质量不好 检查损坏的水箱盖时发现 损坏的原因是因为水箱内水压太大 将水箱盖的卸压阀损坏 何来的压力 测量水箱口压力 发现随发动机的转速升高 压力出奇的加大 经验告诉我发动机 串岗垫子 了 决定拆检发动机 故障原因 见图片 长期加用劣质防冻液 将缸盖的水道眼腐蚀并且非常严重 造成上下体密封不严串水 这缸盖应