冷却液的作用

发动机冷却液的应用现状及前景

作者：何其林

班级：车辆工程3班

学号：2228

摘要：随着汽车工业的快速发展，汽车早已走进了千家万户，与此同时，对于汽车发动

机冷却液的性能要求也越来越高，出于对发动机冷却液使用、安全性能的考虑，不同国家、

不同企业制定了不同的标准，确保发动机冷却液的安全可靠。同时，随着现代汽车的不断

发展，发动机冷却液也在不断更新，更新的标准也随之不断涌现，并且，对于发动机冷却

液的研究仍然有着极其广大的空间。总的来说发动机冷却液正呈高速发展趋势，前景广阔。

关键词：发动机；冷却液；标准；前景

1、引言

内燃机工作时，燃烧产生的热量约有

1/3传给气缸壁、气缸盖等零件。为了保

证内燃机正常工作，应通过冷却液将这部

分热量带走。目前汽车发动机广泛采用强

制循环水冷冷却系统，冷却液就是冷却系

统中带走高温零部件热量的工作介质。发

动机冷却液与润滑油一样，是发动机正常

工作必不可少的工作物质。同时，为了冷

却液能正常工作，它必须具备相应的使用

性能，随着汽车产业的高速发展，对于发

动机冷却液的使用性能要求也越来越高，

但不可否认，因为它的必要性，发动机冷

却液也将形成不断更新的趋势，对于它的

研发，仍然具有着广阔的空间，前景一片

光明。

2、发动机冷却液的具体作用

首先，毫无疑问，发动机冷却液必须具

备冷却的作用。这是发动机冷却液的基本

作用，也是最主要的作用。发动机工作时

燃气燃烧产生大量热量，一部分对外做

功，其余全部以热量的形式损失，使发动

机零部件受热，如果不及时冷却，那么发

动机将脱离正常工作路线而遭到破坏。发

动机工作过程中的热效率只有30%-40%，

其余能量通过废气和发动机以热的形式

散失掉，而发动机的散热有40%左右通过

润滑油带走，其余60%的热量要通过冷却

系统带走。由此可见，冷却作用是发动机

冷却液的核心。

另外，发动机冷却液除了冷却作用外，

还必须拥有其他一些同样必不可少的作

用。防腐蚀作用：腐蚀是一种化学、电化

学和浸蚀作用，逐步破坏冷却系统内的金

属表面，严重时可使冷却系统的壁穿孔，

引起冷却液漏失，导致发动机损坏。使用

去离子水及适当的添加剂能关于离婚协议 防止各种腐

蚀的出现。防冻作用：水具有良好的导热

性能何吸热性能，是发动机冷却液的理想

组分。但是水的冰点较高，在0摄氏度以

下就开始结冰并且伴随着体积膨胀。汽车

发动在冬天露天停放或长时间停车，发动

机温度在将至0摄氏度以下时，容易使散

热器冻结甚至开裂，因此要求冷却液具有

一定的防冻性能。一般发动机冷却液中均

加入了一些能够降低水冰点的物质作为

防冻剂，以保持冷却系统在低温天气时不

结冻。在过去的多年里，乙二醇常被添加

到冷却液中作为防冻剂，但随着技术的革

新，它已慢慢被淘汰。防垢作用：水源中

所含的各种杂质，其中包括金属离子、无

机盐等，决定了结垢和石的词语 沉淀的形成，会大

大地降低冷却系统的导热效率，在许多情

况下会对发动机造成严重损害。冷却液所

使用的去离子水，可以避免结垢和沉淀的

形成。防锈作用：锈蚀是由于冷却系统内

的氧化作用造成的。热量和湿气使锈蚀的

过程加速。锈蚀留下的残余物会阻塞冷却

系统，加速磨损和降低热传导的效率。冷

却液中的添加剂有助于防止冷却系统通

道内锈蚀的出现。防沸作用：既然冷却液

的核心作用是冷却，那么我们当然不希望

它的沸点过低，这样就会降低它的冷却效

率，所以，必须通过加入其他物质，提升

冷却液的沸点，使其在在高温下工作也不

会轻易沸腾，提高它的冷却效率。可见，

发动机冷却液的作用不止一个，且它的每

个作用都极其重要。

3、发动机冷却液的使用性能

为了保证汽车发动机正常工作和延长

发动机使用寿命，要求发动机冷却液应具

备以下性能：1.冰点低、沸点高。冰点就

是在没有过冷情况下冷却液开始结晶的

温度，或者在有过冷下结晶开始，短时间

内停留不变的最高温度。若工程机械在低

温条件下停放时间较长，而发动机冷却液

的冰点达不到应有的温度，则发动机的冷

却水套和散热器就会被冻裂。因此要求发

动机冷却液防冻性好。沸点是在发动机冷

却系与大气压相平衡的条件下，冷却液

开始腾的温度，发动机冷却液在较高温

度下不沸腾，可保证工程机械在满载、

高负荷、高速条件下，或在山区、热带夏

季正常行驶或作业。因此，要求发动机冷

却液冬天防冻、夏天防沸2.良好的防腐蚀

性。发动机冷却液如果对金属有腐蚀性，

就会影响发动机的正常工作。为使发动机

冷却闻王昌龄左迁龙标遥有此寄古诗 液有良好的防腐性，要保持冷却液呈

碱性状态，要求发动机冷却液PH值在

7.5～11.0之间，超过范围将对防腐蚀性

产生不为什么贫血 利的影响。3.不易产生水垢，抗泡

沫性好。水垢对发动机冷却系的散热强度

影响很大。试验表明，水垢的导热系比

铸铁小几十倍，比铝合金小100～300

倍。发动机冷却液如果产生过多的泡沫，

不仅会降低传热效率、加剧气蚀，而且

会造成冷却液溢流。发动机冷却液需要加

入抗腐蚀剂、清洁剂和着色剂等添加剂

来改善使用性能。

4、冷却液的组成

根据发动机冷却液的作用，以及发动机

冷却液的使用性能要求，发动机冷却液的

组成也就大同小异。冷却液由水、防冻剂

和各种添加剂组成。水是冷却液中的重要

组成部分。水的比热容较大并且热传导

快，被水吸收的热量容易散发，因此水作

为冷却液使用具有很多优点。由于水的冰

点高，在严寒低温天气使用时容易结冰，

所以冷却液中都加新年主持词 入了一定量的防冻剂。

防冻剂的主要作用是来降低冷却液的冰

点。能够降低冰点的物质很多，盐类化合

物、天然的有机化合物、有机低碳醇类等

都具有一定的降低冰点的效果。冷却液浓

缩液中使用的添加剂一般不超过5％，主

要有缓蚀剂、缓冲剂、防垢剂、消泡剂和

着色剂等。

水：水是冷却液中的重要组成部分，这

不但因为水具有良好的导热性能，而且乙

二醇防冻剂只有配成一定浓度的水溶液

才能充分发挥其防冻作用。在我们经常使

用的自来水、河水、湖水、泉水、井水中

含有大量溶解性物质，如钙、镁、钾、钠、

铁等金属离子，还含有许多阴离子如硫酸

根、碳酸根和氯离子等等。水中存在的这

些阴阳离子影响冷却液的质量。在加热的

条件下与溶液中的钙、镁和铁等阳离子生

成水垢，堵塞管道，降低传热效率；而氯

离子或硫酸根离子达到一定的浓度时，会

严重加剧冷却系统的腐蚀。因此，冷却液

中的水质非常重要，冷却液中必须使用蒸

馏水或去离子水。

防冻剂：水的比热容较大并且热传导

快，被水吸收的热量容易散发，因此水作

为冷却液使用具有很多优点，由于水的冰

点高，在严寒低温天气使用时容易结冰，

所以冷却液中要加入一定量的防冻剂。

能降低冰点的物质有很多，盐类化合物

如氯化钙、氯化镁、氯化钠等降低冰点的

效果非常明显，由于这些化合物中的氯离

子对铸铁、低碳钢和黄铜具有严重的腐蚀

性，所以很少在冷却系统中使用。天然的

有机化合物如蜂蜜、蔗糖以及淀粉等也有

降低冰点的效果，但由于粘度大，热稳定

性较差，基本上没有作为工业产品应用。

有机低碳醇类具有很好的降低冰点的

效果，而且与水的相溶性非常好，其中甲

醇和乙醇降低冰点的效果最好，因此最初

的冷却液的防冻剂以甲醇和乙醇为主。但

由于其容易挥发，闪点低容易着火，且甲

醇毒性大而被停用。甘油具有一定的降低

冰点的效果，和甲醇、乙醇相比，还有沸

点高、不易挥发及毒性低的优点，但其粘

度大不利于散热。随着有机化工的发展，

乙二醇、丙二醇及其衍生物合成工艺的逐

步成熟，且乙二醇由于具有优异的降低冰

点的效果，同时具有沸点高、粘度适中、

毒性低的优点被广泛应用。丙二醇也具有

非常优异的防冻性能，毒性小，但由于价

格较高。近年来，由于人类条件的恶化，

环境保护意识的增强，冷却液中已经开始

使用丙二醇型防冻剂。

添加剂：冷却液浓缩液中使用的添加剂

一般不超过5％，主要有缓蚀剂、缓冲剂、

防垢剂、消泡剂和着色剂等。各种添加剂

的作用顾名思义，它们起着缓蚀、缓冲、

防垢、消泡和着色的作用。

5、目前发动机冷却液的标准

国外，目前，由于美国和13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13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。

国内，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

“SHfr0521—1999汽车及轻负荷发动机

用乙二醇型冷却液”、交通行业标准

“]T225—1幻6、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

于SH／T0521—1999基本上是等效采用美

国ASTMD3306—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定，

因此，它在上述三个标准中对产品质量求

最高，包括浓缩液和一25号、一30号、

一35号、一40号、一45号及一50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描写小草的词语 ，

该标准将发动机冷却液分为一25号、一

35号和一45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。“YLB1006A一1997军用长效防冻

液”标准主要应用於部队。

6、发动机冷却液的前景

随着汽车工业的不断发展，以及发动机

冷却液的必不可少的作用，发动机冷却液

也是汽车研究方向的重头戏。不同国家，

不同企业都在不断努力，寻求更加优秀的

发动机冷却液，因此，新型发动机冷却液

的研发也不断的取得新进展。总的来说，

就全球发动机制造业发展趋势来讲，多功

能、环保型、长寿命是发送机冷却液发展

的大方向。因此，具有低乙二醇含量并提

高高温、低温安定性的有机型冷却液因其

抗腐蚀性能好，使用寿命长、环境友好，

成为近年来高性能冷却液研究的重点。在

发动机冷却液领域仍然存在着广阔的发

展空间，其前景也可想而知。

参考文献：

[1]陈今茂，易如娟.非二元醇环保型

发动机冷却液研究最新进展.汽车技术

2011第9期P41-43，51

[2]王双田.新型发动机冷却液研究.北

京化工大学2013

[3]韩恒文.发动机冷却液的最新研究

进展.石油商技2010第5期