防凍液在汽車行業(yè)的應(yīng)用及快速檢測(cè)
冬季氣溫低,為使汽車在冬季低溫下仍能繼續(xù)使用,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液都加入了一些能夠降低水冰點(diǎn)的物質(zhì)作為防凍劑,保持在低溫天氣時(shí)冷卻系統(tǒng)不凍結(jié)。因此人們有時(shí)把冷卻液稱作“防凍液”或“不凍液”。防凍液的全稱應(yīng)該叫防凍冷卻液,意為有防凍功能的冷卻液。
1、定義
防凍液又稱冷卻液,是由防凍添加劑及防止金屬產(chǎn)生銹蝕的添加劑和水組成的液體。它需要具有防凍性,防蝕性,熱傳導(dǎo)性和不變質(zhì)的性能?,F(xiàn)在經(jīng)常使用乙二醇為主要成分,加有防腐蝕添加及水的防凍液。
內(nèi)燃車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)是一個(gè)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(yùn)行及車輛的使用壽命。防凍液是內(nèi)燃機(jī)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(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能要求也越來越高,不僅要求防凍液具有較低的冰點(diǎn)和較高的沸點(diǎn),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(duì)環(huán)境污染小或不污染環(huán)境,且有較長(zhǎng)的使用壽命等等方面的綜合性能。
2、種類
(1)乙二醇防凍液
乙二醇是一種無色微粘的液體,沸點(diǎn)是197.4℃,冰點(diǎn)是-11.5℃,能與水任意比例混合?;旌虾笥捎诟淖兞死鋮s水的蒸氣壓,冰點(diǎn)顯著降低。乙二醇防凍液在使用中易生成酸性物質(zhì),對(duì)金屬有腐蝕作用。因此,應(yīng)加入適量*等以防腐蝕。乙二醇有毒,但由于其沸點(diǎn)高,不會(huì)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(qiáng),儲(chǔ)存的容器應(yīng)密封,以防吸水后溢出。由于水的沸點(diǎn)比乙二醇低,使用中被蒸發(fā)的是水,當(dāng)缺少冷卻液時(shí),只要加入凈水就行了。這種防凍液用后能回收(防止混入石油產(chǎn)品),經(jīng)過沉淀、過濾,加水調(diào)整濃度,補(bǔ)加防腐劑,還可繼續(xù)使用,一般可用3—5年。但要過濾多遍,以防對(duì)愛車造成損傷。 有很多人認(rèn)為乙二醇的冰點(diǎn)很低,防凍液的冰點(diǎn)是由乙二醇和水按照不同比例混合后的一個(gè)中和冰點(diǎn),其實(shí)不然,混合后由于改變了冷卻水的蒸氣壓,冰點(diǎn)才會(huì)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,但是一旦超過了一定的比例,冰點(diǎn)反而會(huì)上升。當(dāng)乙二醇的含量為68%時(shí),冰點(diǎn)可降低至-68℃,超過這個(gè)極*,冰點(diǎn)反而要上升。40%的乙二醇和60%的軟水混合成的防凍液,防凍溫度為-25℃;當(dāng)防凍液中乙二醇和水各占50%時(shí),防凍溫度為-35℃。
(2)二甘醇防凍液
二甘醇—水防凍液,不易揮發(fā)和著火,對(duì)金屬腐蝕性也較小,但二甘醇降低冰點(diǎn)的效果比乙二醇低,配制同一冰點(diǎn)的防凍液時(shí),比乙二醇、酒精的用量大,同時(shí)熱傳導(dǎo)效率下降。因此,這種防凍液用得較少。有不少廠家為了降低成本,會(huì)將乙二醇和二甘醇混用。
(3)酒精—水防凍液
酒精的沸點(diǎn)是78.3℃,冰點(diǎn)是-114℃。酒清與水可任意比例混合,組成不同冰點(diǎn)的防凍液。酒精的含量越多,冰點(diǎn)越低。酒精是易燃品,當(dāng)防凍液中的酒精含量達(dá)到40%以上時(shí),就容易產(chǎn)生酒精蒸氣而著火。因此,防凍液中的酒精含量不宜超過40%,冰點(diǎn)限制在-30℃左右。酒精—水防凍液具有流動(dòng)性好、散熱快、取材方便、配制簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。它的缺點(diǎn)是容易著火,酒精沸點(diǎn)低,蒸發(fā)損失大。酒精蒸發(fā)后,防凍液成分改變,冰點(diǎn)升高。在山區(qū)、高原地區(qū)行駛的汽車不宜使用酒精—水防凍液,因?yàn)榫凭恼舭l(fā)損失大。一般地區(qū)行車應(yīng)定期檢測(cè)酒精的含量,及時(shí)補(bǔ)充。
3、作用
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,其中60%的熱量要通過冷卻系統(tǒng)散發(fā)到周圍空間。水和甲醇冷卻液沸點(diǎn)低,易沸騰,如果車輛在冷卻液沸騰條件下工作,即使在很短時(shí)間也會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)損壞,甚至癱瘓。
防腐作用:
冷卻系統(tǒng)中散熱器、水泵、缸體及缸蓋、分水管等部件是由鋼、鑄鐵、黃銅、紫銅、鋁、焊焊錫等金屬組成,由于不同的金屬的電極電位不同,在電解質(zhì)的作用下容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕;同時(shí)冷卻液中的二元醇類物質(zhì)分解后形成的酸性產(chǎn)物、燃料燃燒后行的酸性廢氣也可能滲透到冷卻系統(tǒng)中,促進(jìn)冷卻系統(tǒng)腐蝕。冷卻系統(tǒng)腐蝕會(huì)使散熱器水箱的下水室、噴油嘴隔套、冷卻管道、接頭以及水箱排管發(fā)生故障,同時(shí)腐蝕產(chǎn)物杜塞管道,引起發(fā)動(dòng)機(jī)過熱甚至癱瘓;若腐蝕穿孔,冷卻液滲入燃燒室或曲軸箱會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞,因?yàn)楫?dāng)冷卻液或水與體貼油混合時(shí),產(chǎn)生油污和膠質(zhì),削弱潤(rùn)滑,使得閥、液壓閥推桿和活塞環(huán)黏結(jié)。因而冷卻液中都加入一定量的防腐蝕添加劑,防止冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕。
防垢作用:
冷卻系統(tǒng)中的水垢來源于水中的鈣、鎂等陽離子,這些堿土金屬陽離子在熱負(fù)荷條件下,容易與水中的引離子反應(yīng)生成水垢。水垢能磨損水泵密封件并覆蓋在汽缸體水套外壁,使其導(dǎo)熱率下降,并使缸蓋高溫區(qū)溫度劇增,引起缸裂。因此為了減少水垢的生成,冷卻液在生產(chǎn)和加注過程中均要求使用經(jīng)過軟化處理的去離子水。
防凍作用:
冬季氣溫低,為使汽車在冬季低溫下仍能繼續(xù)使用,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液都加入了一些能夠降低水冰點(diǎn)的物質(zhì)作為防凍劑,保持在低溫天氣時(shí)冷卻系統(tǒng)不凍結(jié)。因此人們有時(shí)把冷卻液稱作“防凍液”或“不凍液”。
4、注意
除了選好防凍液,在防凍液的使用過程中,廣大車主還需要注意以下的方面:
注意一:盡量使用同一品牌的防凍液。
不同品牌的防凍液其生產(chǎn)配方會(huì)有所差異,如果混合使用,多種添加劑之間很可能會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),造成添加劑失效;
注意二:防凍液的有效期多為兩年(個(gè)別產(chǎn)品會(huì)長(zhǎng)一些),添加時(shí)應(yīng)確認(rèn)該產(chǎn)品在有效期之內(nèi);
注意三:必須定期更換,一般為兩年或每行駛4萬公里更換一次,出租車應(yīng)該更換得勤一些。
更換時(shí)應(yīng)放凈舊液,將冷卻系統(tǒng)清洗干凈后,再換上新液;
注意四:避免兌水使用。
傳統(tǒng)的無機(jī)型防凍液不可以兌水使用,那樣會(huì)生成沉淀,嚴(yán)重影響防凍液的正常功能。有機(jī)型防凍液則可以兌水使用,但水不能兌得太多。
另外,由于防凍液是由母液和軟水組成,而母液種類很多如四醇。乙醇、乙二醇、丙三醇等,軟水即不含或少量含有鈣、鎂離子的水,如蒸餾水、未受污染的雨水、雪水等。冬季在使用防凍液時(shí),需提高防凍液中線液的加注比例。但不要超過60%,畢竟母液的增加會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻效果。
5、zui常用的防凍液——乙二醇防凍液
根據(jù)防凍液的種類特點(diǎn),目前市場(chǎng)上所銷售的大部分防凍液是以乙二醇為主要原料的產(chǎn)品,再加入適量的有機(jī)或無機(jī)鹽類來達(dá)到防腐防銹的作用。
二、防凍液的快速檢測(cè)
衡量防凍液的優(yōu)劣主要有以下兩點(diǎn):首先是防凍效果,水的冰點(diǎn)是0℃,一般普通型的防凍液都可達(dá)到-40℃,而的防凍液應(yīng)能達(dá)到-60℃左右,這是標(biāo)定防凍液質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo);另一個(gè)是防凍液的沸點(diǎn),水的沸點(diǎn)是100℃,而防凍液至少應(yīng)達(dá)到108℃以上,也就是說冰點(diǎn)越低,沸點(diǎn)越高,其中的溫差越大,相對(duì)來說防凍液的品質(zhì)就越好。
各國(guó)對(duì)此都做了大量的研究,不斷推出配方和優(yōu)良的防凍液商品。一些*國(guó)家的防凍液普及率達(dá)到了100 %。國(guó)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(jìn)口的,由于價(jià)格較高,一般用于進(jìn)口車輛。雖然近年來國(guó)產(chǎn)防凍液生產(chǎn)增長(zhǎng)很快,但不少產(chǎn)品由于缺乏嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)和統(tǒng)一的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。為此,必須吸收國(guó)外的*技術(shù)并結(jié)合中國(guó)的實(shí)際,開發(fā)生產(chǎn)多功能的防凍液來滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。
據(jù)調(diào)查,50%以上的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障來源于冷卻系統(tǒng)!由此可見合理選配防凍液的重要性。
ATAGO(愛拓)防凍液濃度計(jì),為生產(chǎn)商與車主根據(jù)冰點(diǎn)需求,調(diào)配不同濃度防凍液提供方便、準(zhǔn)確的快速檢測(cè)工具。
MASTER-BR冷卻劑折射儀
這款可測(cè)量乙二醇及丙二醇的濃度及凍結(jié)溫度,具有此款具有耐鹽性及耐酸性。
標(biāo)度范圍
乙二醇0 至 70%, 0 至 -50°C
丙二醇0 至 70%, 0 至 -50°C
PAL是全新與數(shù)字手持儀器經(jīng)過重新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,且將改變傳統(tǒng)折射儀的概念。PAL的產(chǎn)品特色如下 : PAL的袖珍型大小將能讓您隨身攜帶,并且不論廠房?jī)?nèi)外均能使用。本產(chǎn)品只有一百公克重,能夠輕松地放入口袋或掛在脖子上或腰帶上。
測(cè)量簡(jiǎn)單,3步輕松完成
滴加樣品2-3滴 按下開始START鍵 查看結(jié)果
DR-A1數(shù)顯阿貝折光儀
折射指數(shù) (nD)范圍: 1.3000 至 1.7100
測(cè)量精度: ±0.0002
分辨率: 0.0001
藉由簡(jiǎn)單的操作,只需在交叉線中設(shè)定好折射邊界線,本折射儀能直接顯示測(cè)量值 (可選擇折射指數(shù)或糖度%) 和溫度。無須讀取模擬式刻度,任何人都能輕易地完成測(cè)量。
折射率與乙二醇濃度、冰點(diǎn)都有線性對(duì)應(yīng)關(guān)系。
對(duì)于生廠商乙二醇原料進(jìn)廠時(shí)的檢測(cè)提供可靠的保證,檢測(cè)該乙二醇的純度,從而更為準(zhǔn)確的為后續(xù)配制各種不同濃度的乙二醇溶液提供前提保證。例如,乙二醇濃度的折射率(20℃)為1.43100-1.43105,如果濃度不純,則折射率會(huì)偏低,進(jìn)而可以判斷乙二醇純度以及從換算表中查找出相應(yīng)的濃度、冰點(diǎn)。
RX-7000α全自動(dòng)臺(tái)式數(shù)顯折光儀
RX-7000α是依RX-5000α折射指數(shù)的測(cè)量范圍與測(cè)量溫度再加以改善的升級(jí)版本,并具有電熱模塊以維持恒溫。本產(chǎn)品具有手動(dòng)刻度制訂功能,可以協(xié)調(diào)其它折射儀所測(cè)量的不同標(biāo)準(zhǔn)液體值與測(cè)量值。
可以自定義標(biāo)度,將折射率與乙二醇濃度線性關(guān)系在儀器上設(shè)立標(biāo)度,測(cè)量時(shí)將會(huì)快速方便,一個(gè)按鍵,幾秒鐘就能得到乙二醇折射率與濃度,是折光儀產(chǎn)品中智能型產(chǎn)品。
同時(shí),還有自動(dòng)溫控功能,將樣品控制到相應(yīng)的溫度下進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果更為。
測(cè)量范圍 | 折射指數(shù)(nD): | zui小顯示單位 | 折射指數(shù)(nD) : |
測(cè)量準(zhǔn)確度 | 折射指數(shù)(nD):± 0.0001 | 重復(fù)性 | 折射指數(shù)(nD):±0.00005 |
測(cè)量溫度 | 5 至 70°C | 測(cè)量形式 | 3 種形式 |
輸出終端機(jī) | • 打印機(jī) (數(shù)字打印機(jī) ATAGO ) |
PRM-100α在線折射儀
高精度在線濃度計(jì)PRM-100α由檢測(cè)部件(傳感器)與顯示部件構(gòu)成,與其前身PRM-85相比,其測(cè)量范圍更加廣泛( Brix 0.00 至 100.00% ),精度更高( 折射率±0.00010, Brix ±0.05 ),可以選擇zui小標(biāo)度來顯示。
在顯示系統(tǒng)上,PRM-100α的彩色顯示屏更易于讀取數(shù)據(jù),甚至在較遠(yuǎn)的距離也讀數(shù)清晰,該產(chǎn)品可廣泛使用在食品,飲料,制藥以及化工行業(yè),在線折光濃度計(jì)可用在稀釋過程,混合過程以及zui終產(chǎn)品的濃度/水分/混合比率的監(jiān)測(cè),還可以用于在線清洗過程的效果監(jiān)控。
此儀器同樣可以自定義標(biāo)度,直接運(yùn)用在生產(chǎn)管道檢測(cè)乙二醇濃度以及調(diào)配濃度上。能夠顯示乙二醇折射率以及濃度。
測(cè)量范圍 | 折射指數(shù) (nD) | zui小顯示值 | 折射指數(shù) (nD) |
測(cè)量度 | 折射指數(shù) ±0.00010 | 測(cè)量溫度 | 5 至 100°C |
輸出方式 | RS-232C, DC4 至 20mA | 電源 | AC 100 至 240V, |
輸出警報(bào) | Open-collector output for high and low limit settings (alarm output) | 保護(hù)等級(jí) | Detection section IP66, Calculation Display section IP65 |
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