汽车发动机冷却液应用现况和发展趋势

【摘要】近年来，随着世界汽车工业的快速发展，对汽车发动机冷却液的质量要求越来越高；与此同时，出于环境保护和人类自身健康因素的考虑，一些国家和汽车造厂家对发动机冷却液的组成也提出了具体要求。在这种情况下，发动机冷却液标准需要不断修订与完善，并且更新换代。综观而言，新型优质长效防冻液（即发动机冷却液）呈快速发展之势。
【关键词】发动机冷却液；标准；腐蚀

1.发动机冷却液标准的现况

1.1国外发动机冷却液标准的现况

目前，由于美国和日本汽车工业在世界汽车工业的重要地位，美国材料与试验学会（ASTM）、 美国汽车工程学会（SAE）制订的发动机冷却液产品标准和试验方法以及日本工业标准（JIS） 已成为世界各国发动机冷却液行业最有影响的标准和方法。

1.2中国发动机冷却液标准的现况

目前，中国现行发动机冷却液产品标准有三个，即石油化工行业标准“SH/T0521-1999汽车及轻负荷发动机用乙二醇型冷却液”、交通行业标准“JT225-1996汽车发动机冷却液安全使用技术条件”和军用标准“YLB 1006A-1997军用长效防冻液”。其中，由於 SH/T0521-1999基本上是等效采用美国 ASTM D3306-94“轿车及轻型卡车用乙二醇型发动机冷却液”标准，对发动机冷却液产品的质量指标进行了全面的规，因此，它在上述三个标准中对产品质量求最高，包括浓缩液和 -25号、-30号、-35号、-40号、-45号及-50号六个冷却液产品。符合该标准的发动机冷却液适用於各种道路车辆，尤其是发动机及其冷却系统中含有铸铝合金材料的高级轿车使用。交通行业标准 JT225-1996 是根据汽车运输行业对汽车安全运行的要求而提出的强制性标准，它从发动机冷却液如何保汽车安全运行的角度出发，提出了关键性的技术要求，是冷却液生产企业保其产品可以在汽车上使用的最低要求，该标准将发动机冷却液分为-25号、-35号和-45号三个牌号。由於该标准中没有模拟使用腐蚀、铝泵气穴腐蚀和考察高温传热条件下，冷却液对铸铝合金防腐性能的铸铝合金传热腐蚀指标，因此，即使符合该标准的防冻液产品，也不一定适用於含铸铝合金材料的轿车发动机冷却系统。“YLB 1006A-1997军用长效防冻液”标准主要应用於部队。

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2.传统型汽车发动机冷却液存在的问题

自从1927年乙二醇型防冻液开始应用於汽车发动机冷却系统以来，曾用作金属防腐剂和乙二醇抗衰变剂的物质较多，既有有机物，也有无机物。然而，随着人们对发动机冷却液的深入研究，发现有添加剂的防腐剂在使用中存在一些问题。
硼砂：它是最早加入乙二醇防冻液中的防腐剂，对钢铁有良好的腐蚀抑制效果，也是最好的缓剂之

一、但在传热条件下对铝金属部件表面有明显的腐蚀作用。

磷酸盐：对发动机冷却系统中大部分金属都有保护作用，也能防止铝水泵的气穴腐蚀，还是良好的缓剂；但在高热负荷和高温条件下容易使铝表面发生腐蚀。此外，磷酸盐遇硬水时很容易沉淀析出，欧洲许多汽车厂家明确规定禁止在其生产的汽车中使用含磷酸盐的防冻液。
亚硝酸盐：它是黑色金属的有效防腐剂，但已经实亚硝酸盐与三乙醇胺一起使用时，能生成含致癌物质的亚硝酸胺，一些国家的有关法规和汽车厂家明确规定禁止使用。
三乙醇胺：对铝合金有良好的防腐性能，日本生产的防冻液一直将其作为主要防腐剂广泛使用。但它除了会与亚硝酸盐反应生成致癌物外，在乙二醇防冻液中，还会与铜生成络合物附在铁、铝等金属表面加速腐蚀。美国是首先禁止使用胺类防腐剂的国家，欧洲各国及日本的汽车造厂家也随之出现限制和禁止在防冻液中使用三乙醇胺。
钼酸盐：对冷却系统中的多种金属有防腐蚀作用，也是使用较多的防腐剂，但有些汽车厂家生产的车辆，如德国大众系列车型，明确禁止使用含钼酸盐的防冻液产品。
当这些产品在使用中防腐剂配方组成失去平衡时，其副作用就会更加明显。

3.新型汽车发动机冷却液的发展趋势和性能特点

优秀的防冻液产品除了要有足够的防冻性能外，由於汽车发动机及其冷却系统使用的金属品种 多，如铜、铁、钢、铝、焊锡等，因此，必须在各种使用条件下对多种金属零部件具有优异的防腐蚀性能。目前，汽车防冻液产品配方按所使用的添加剂类型，可分为全有机型、无机型和有机物、无机物混合型三种。全有机型配方近年来在国外发展比较快，使用量逐渐增加。研究指出，全有机型配方防冻液的优点是其使用寿命和储存寿命长，如美国德士古（TEXACO）公司生产的HOLINE DEX-COOL乙二醇型长寿命发动机防冻/冷却液在汽车上的使用寿命长达五年，储存期最少八年。但其缺点包括：有机酸及其盐在乙二醇水溶液中的溶解度较小，产品外观不够清澈透明；有机酸的高；有机酸型防冻液的起泡性较大，需要使用性能优良的消泡剂才能使产品的泡沫倾向指标合格，当起泡倾向不能很好地控制时，在使用中有产生气穴腐蚀的危险。无机型防冻液的优点是生产工艺简单、生产成本较低，缺点是使用寿命相对较短。有机物、无机物相结合的混合型配方，从总体上看同时具有全有机和无机配方的优点，克服了彼此的缺点，因此是较好的选择，同时也适合中国的国情。　[科]
【参考文献】
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