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发动机冷却液、防冻液和防锈水之间的区别
发布时间:2022-06-25 23:34:12  ▏阅读:

 

操作使用与维护保养

冷却液、防冻液和防锈水之间的区别

 

摘要:柴油发电机运行过程中受到燃烧的影响会导致柴油机温度骤升,高温环境下不仅会影响工作效率的提升,甚至还会引起发动机零部件故障问题的出现。基于此,需要对柴油机受热部分进行冷却,这就涉及到采用何种冷却介质更好更适合的问题。例如用水作冷却液最让用户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。那么应该用什么物质来冷却发动机呢?康明斯公司针对该问题在本文中做了清楚的阐述,以便解决用户使用康明斯冷却液的疑惑。

 

一、冷却液、防冻液与防锈水的区别

 

1、冷却液

      冷却液就是四季都可以使用的冷却水,具有冬季防冻、夏季防沸、一年四季防腐蚀、防水垢、防生锈的特点。相当于防冻液+防锈水的综合体,通常都是预先勾兑好的预混液,直接加入散热水箱直至加满为止。康明斯发电机组用户必须优先采用弗列加冷却液,实物如图1所示。

      我国目前执行的是SH0521-1999《乙二醇型发动机冷却液及其浓缩液》。是参照ASTMD3306标准制订的,该标准所属产品分为浓缩液和冷却液两类,冷却液按冰点分为-25号、-30号、-35号、-40号、-45号和-50号等6个牌号。其主要技术指标见表1。

表1     发动机防冻液及浓缩液的主要技术要求

项  目
质量指标
浓缩液
 冷却液
 
25号
-30号
-35号
-40号
-45号
-50号
颜色
 
有醒目的颜色
气味
无异味
20℃密度(kg/m³)
1107-1142
1053-1072
1059-1076
1064-1085
1068-1088
1073-1065
1075-1093
冰点不高于(C)
-37.0
-5.0
-30.0
-5.0
-40.0
-45.0
-50.0
沸点不低于(℃)
163.0
106.0
106.5
107.0
107.5
108.0
108.5
 
107.8*
 
 
 
 
 
 
灰分不大于(m/m)
5.0%
2.0%
2.3
2.3%
2.85
3.0%
3.3%
PH值
7.5-11.0*
7.5~11.0
金属腐蚀性(mg)
紫钢±20,英铜±20,钢±20,铸铁±20,焊锡±60,铸指±6

 

注:带*数值均为浓缩液与蒸馏水体积比为1:1的情况下测得的。

2、防冻液

      防冻液的全称是防冻冷却液,意思是具有防冻功能的冷却液,一般在冬季使用。

      为了控制防冻液的质量,工业发达国家都规定了质量标准和相应的评定方法。如:美国铝制缸体测试标准(ASTMD3306)和铸铁型湿式缸套测试标准(ASTMD4985),日本防锈技术协会标准(JACC)。防冻液标准规定的主要技术指标有:抗冻性(冰点)、沸点、金属腐蚀性、发泡性、水泵气穴腐蚀性、沉淀性(灰分)、溶解性、密度、酸度值(PH值)、储备碱度以及变色性等。

      防冻剂是防冻液的主要成分,有效的防冻剂是各种有机醇。各国从上世纪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。乙二醇的物理化学性质如表2所示。

表2    乙二醇的物理化学性质

项 目
指标
密度(20℃)
1.113g/cm²
闪点
16℃
冰点
-13℃
沸点(760mmHg)
197℃
热导率(20℃)
2.889W/(cm³c

 

3、防锈水

      防锈水具有防锈,冷却,防冻三种功效。是各种发电机组水箱保养必备耗材,其主要化学成分是DCA4,实际上就是一种浓缩的冷却液,通常按兑水后使用。

(1)DCA65L防锈水特点

      DCA65L防锈水是康明斯公司的弗列加品牌,规格是1.89升,实物如图2所示。一般情况下,根据发电机组大小添加份量不同,450KW以下的机组加3-4瓶。450-800KW的机组加6瓶左右,800-1200KW的机组加10-12瓶。要求比较高的机组可以选择全部添加DCA65L防锈水,效果更佳。其主要成分及其作用如表3。

表3    DCA4防锈水成分与作用

主要成分
作用
亚硝酸盐
保护缸套
钼酸盐
与亚硝酸盐一起使用保护缸套气蚀
磷酸钾盐
保持酸碱度@9.5/保护铝
硝酸盐
铝和焊料的保护
硅酸盐
保护铝和焊料
MBT
黄铜、焊料的保护
TT(Tolytriozole)
MB7的稳定剂
有机抑制剂
形成一层薄膜保护铜,焊料和铝
水垢抑制剂
防止矿物质沉淀
防污物质/表现活性剂
防止油脂和固体沉淀物
防穴蚀聚合体
防止气蚀,干扰泡沫
消泡剂
防止泡沫形成

 

(2)DCA在发电机组运行中的重要性:

      柴油发电机运行时主要冷却物质是水,在运行过程中水箱中的水会流入发电机组,当水中添加了DCA之后,会让冷却的效果更好,避免出现高水温。同时,关机后,水同样会存留于机体之内,DCA又会防止机体生锈。

 

弗列加冷却液-柴油发动机.png

图1  弗列加冷却液实物图

康明斯冷却液(防锈水).png

图2  弗列加DCA65L防锈水实物图

 

二、冷却液的作用

 

      衡量防冻液的优劣主要有以下两点:首先是防冻效果,水的冰点是0℃,一般普通型的防冻液都可达防冻液到-40℃,而优质的防冻液应能达到-60℃左右,这是标定防冻液质量的一个重要指标;另一个是防冻液的沸点,水的沸点是100℃,而防冻液至少应达到108℃以上,也就是说冰点越低,沸点越高,其中的温差越大,相对来说防冻液的品质就越好。冷却液主要作用如图3所示,康明斯柴油机专用冷却液特点如图4所示。

1、防冻作用

      温度过低情况下保证柴油机冷却系统不被冻坏,一般来说常用的冷却液抗冻温度也就是冰点在零下20度到45度之间,根据不同地域的实际需求来合理选择。

2、防沸作用

      高温情况下保证不会产生过早沸腾,一般常用的冷却液沸点在104度至108度,当冷却液加入冷却系统并产生压力之后其沸点会更高。

3、防腐作用

      专用冷却液可以减少对冷却系统的腐蚀,康明斯柴油发电机从而避免冷却系统被锈蚀而导致的漏水问题。

4、防锈作用

      优质的冷却液可以避免冷却系统生锈情况发生,一旦冷却系统生锈会导致加速磨损和降低热传导效率。

5、防垢作用

      康明斯柴油发电机组由于冷却液所使用的是去离子水,因此可以避免结垢和沉淀的产生,达到保护发动机的目的。

 

柴油机冷却液作用.png

图3  柴油机冷却液作用

康明斯发动机专用冷却液特点.png

图4  康明斯发动机专用冷却液特点

 

三、冷却液的使用注意事项

 

1、换冷却液前清洗方法

      如果发动机冷却系原先使用的是水或换用另一牌号冷却液,在加入新的冷却液之前,要把原冷却液放净,使用双效合一的除垢除锈水箱清洗剂对冷却系统彻底清洗。因为冷却液中加有除垢剂和清洗剂,使用前如果没有对发动机冷却系统进行认真的清洗,而直接加入冷却液后,发动机冷却系统中原有的水垢与冷却液接触后脱落,使冷却液变浊、变稠,甚至变色、变味,严重时堵塞水管、水道、或沉淀在水箱下部弯管接头部位,造成散热不良。

2、泄漏检修

      加注冷却液前,要对发动机冷却系进行全面彻底检查,如有渗漏现象,应及时排除后才能加注冷却液。

3、禁止直接加注浓缩液

      有些用户及修理人员误认为冷却液越纯越好(乙二醇浓度越大越好),直接加注冷却液浓缩液,这样做不但不能满足冷却液对冰点的要求,反而会出现一些意想不到的现象,如浓度大、密度大、低温粘度增大以及发动机温度高等现象。所以在使用冷却液浓缩液时要按要求进行调制,禁止直接使用。

4、定期检查冷却液液面高度

      如果冷却系统中设置冷却液补偿系统,在发动机正常运转温度正常时,储液罐的液面高度应保持在最低位置和最高位置标记范围内。若无膨胀水箱,由于冷却液的膨胀率一般比水大,冷却液只能加到冷却系容积的95%,以免冷却液溢出。当冷却液不足时,要用同一品牌、同一型号的冷却液补充。

5、尽量使用同一品牌冷却液

      不同厂家、不同牌号的冷却液不能混合使用。不同品牌的冷却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,破坏各自的综合防腐能力,引起沉淀、结垢和腐蚀等危害,从而影响发动机的使用寿命。

6、注意保存安全

      乙二醇的吸水性强,贮存的容器应密封,以防吸水后溢出。用剩的冷却液应在容器上注明名称以免混淆和误食,并置于安全场所。

7、应保持常年使用冷却液

      要注意冷却液使用的连续性。那种只在冬季使用冷却液,而到开春需要补加时,则加入普通水,一直到入冬才更换冷却液的做法是错误的,忽视了冷却液的防腐、防沸、防垢等作用,容易造成发动机冷却系机件损坏,金属部件会产生氧化腐蚀。

8、定期检查冷却液的技术指标

      冷却液的有效期通常为2~3年,加注后不要随意更换。但是,应对使用中的冷却液定期进行技术指标检查,一般结合换季保养进行。检查内容包括外观、冰点、比重和PH值等,发现冷却液变蚀、变质、变味、发泡、有悬浮物、沉淀物、比重增大、变稠、冰点上升、PH值低于7.5或高于11.0等情况时应及时报废更换。

9、不要把正常现象看作异常

      冷却液沸点高,水的沸点在760mmHg环境条件下为100℃,乙二醇型冷却液沸点在106℃以上,加注冷却液的发动机比用软化水冷却时冷却液温度要高出6℃左右,使用冷却液后,温度虽然高,却不易"开锅"。这有利于提高发动机热效率、节省燃料,所以不应把正常现象看作异常,人为地降低发动机温度。

 

四、更换冷却液步骤

 

1、检查

     在彻底更换冷却液之前,要先做个全面检查,看看个个管道有误泄漏的痕迹,是否有裂缝,重点就是要检查五通水管,五通管因为有五个连接各个部位的接口而得名,冷却液就是在流经五通管后,被分配到康明斯发电机组不同的部分发挥作用。如果这个部分有泄漏冷却液的现象,就应该根据情况更换水管或重新固定接口。

2、放水

      将旧的冷却液放出,之后用清水清洗液体通道。将清水加入冷却液散热器,随后往罐里注入清水,使清水连续不断地流经发动机冷却系统,随后着车怠速3至5分钟,让水循环起来。开始从水罐里流出的水有点淡淡粉红色,继续注入清水,直至流出来的水是干净的。注意别忘了将暖风水管拆掉,把暖风水箱的水放干净。

3、换新液

      放水大约1小时后,将新的冷却液由水箱(散热器)的水管加入,这是让冷却液快速流入水箱的方法。随后将另一桶冷却液加入冷却液,加到冷却液罐快满了为止,启动柴油发电机10分钟左右,这时冷却系统由于排除了部分空气,液面有所下降,再把冷却液加进去。

 

总结:

      弗列加预混型冷却液康明斯发电机组冷却系统作为防冻液+防锈剂同时使用效果,具有防冻、防沸、防腐蚀、防水垢等多种功能。与水一样,具有比热大、蒸发潜热量高及补充方便等优点。当环境温度低于零度时,冷却系统中的水就会转变为冰,冷却系统的部件就会有被膨胀裂损的危险,这时选用防冻液可以保证发动机在低温下正常工作。不管是冷却液还是防冻液抑或防锈水都是要及时更换的,所以在平时的日常生活中,需要按时更换,因为等着时间长久了,防冻液和冷却液的功能也是会直线下降的,不更换它的性能也达不到从前了。


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