康明斯动力设备（深圳）有限公司

新闻主题	防冻冷却液的主要成分、作用及品牌选择

导读：冷却液是柴油机循环冷却系统的冷却介质，是保证柴油发电机在正常温度范围内运转所必不可少的散热介质。主要是由防冻剂、缓蚀剂、消泡剂、着色剂、防霉剂等组成，增强热量吸收和传递，使柴油发电机能够在最佳温度范围内运行，从而提高柴油机性能、耐用性并确保安全性。简而言之，冷却液是水与防冻剂的混合物，质量如果不合格，就会在水套中产生水垢，穴蚀等现象，易造成柴油发电机故障率增高和过热。因此正确的选用冷却液就变得更加重要，这样才能使柴油发电机正常的工作，动力性和经济性指标都得到充分发挥。

 

一、冷却液主要成分和作用

 

1、主要成分组成

     防冻冷却液主体是乙二醇基，少部分有丙二醇或丙三醇，丙三醇也就是“甘油防冻液”，一般很少有柴油发电机用户会采用。防冻液是由乙二醇、蒸馏水（或去离子水）、着色剂、防蚀剂等成分组成，主体是蒸馏水，乙二醇占比最多不超过60%。

（1）乙二醇

      乙二醇（EG）本身的沸点是197.4℃（摄氏度），实现冷却的基础就是高沸点，与水混合之后即便达到100℃，EG持续吸热也能避免水的沸腾。弗列加冷却液最高可容许103摄氏度，如图1所示。其类型为预混合，规格通常为20L每桶，如图2所示。

      冰点温度是不固定的，按照6：4的比例（EG-60%/水40%）混合，最低冰点可超过零下46℃。没有多少城市的冬季气温可以低到这个程度，所以大部分城市里销售的防冻液都不会用到六成的乙二醇，多为乙二醇少、蒸馏水多，乙二醇的占比越低则冰点温度越高，但超过六成也会逐步升高。

（2）着色剂

      冷却液有很多颜色，有红色、黄色或绿色。只要是同一种类型，比如都是乙二醇基防冻液，或者是同一品牌的同类型防冻液，即便颜色不一样也是可以混用的。因为着色剂的作用是便于泄漏时进行区分和警示，所以防冻液要进行区分，比如玻璃水用红色则防冻液就要用黄色，否则两个系统有一个破损导致泄漏就无法第一时间判断故障点。其次则是乙二醇有相当强的毒性，浓度达到1.6g/1kg就能致死（成人量），所以通过鲜艳的色彩可以防止误饮；不过现在的饮料也是什么颜色都有，为了避免误饮还是要把没有用完的防冻液放好。

（3）防锈剂

      防锈剂可延缓或阻止柴油发电机水套壁及散热器的锈蚀或腐蚀。冷却液中的空气在水泵叶轮的搅动下会产生很多泡沫，这些泡沫将妨碍水套壁的散热。

（4）泡沫抑制剂

      泡沫抑制剂能有效地抑制泡沫的产生。在使用过程中，防锈剂和泡沫剂会逐渐消耗殆尽，因此，定期更换冷却液是十分必要的。

 

图1  弗列加防冻冷却液的冰点与沸点限值

图2  弗列加防冻冷却液基本特性

 

2、弗列加冷却液功用

     目前，康明斯柴油发电机组常用的一般是弗列加冷却液，成分和品牌如图3所示。因其是康明斯公司旗下专业生产针对康明斯发电机组使用的冷却液产品。其主要作用如图4所示。

（1）防冻功能

      冷却液在寒冷季节停机时不会结冰，导致散热器胀裂或柴油发电机缸体冻坏。正常的保养项目中，柴油发电机每运行200~300小时需更换一次冷却液。

（2）防腐蚀功能

      康明斯柴油发电机及其冷却系统是金属制造的，如铜、铁、铝、钢等。这些金属在高温下长时间与水接触会腐蚀、生锈。而冷却液中添加了特定的防腐蚀成分，使其不仅不会对柴油发电机冷却系统造成腐蚀，还具有防腐和除锈功能。

（3）防水垢

      用水作冷却液会形成水垢附着在散热器、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。优质的冷却液采用蒸馏水制造，并加有防垢添加剂，具有防垢功能。

（4）提高沸点

      水的沸点是100℃，优质冷却液的沸点通常在108℃以上，这样即使在夏季使用，康明斯柴油发电机也不易开锅。

 

图3  康明斯柴油机防冻冷却液组成与品牌

图4  柴油发电机防冻冷却液作用

 

二、冷却液的成分的作用

 

      冷却液具有冬天防冻，夏天防沸，全年防水垢、防腐忡等特性。冷却液内除水和乙二醇外，还含有添加剂以防止乙二醇氧化、腐蚀、产生泡沫等。

3、消泡剂的作用

      在运转过程中，振动使空气进入冷却液中，会产生一些泡沫，这样就影响了柴油发电机散热效率。在防冻液中加入适量消泡剂，可以起到消泡作用。消泡剂主要使用烷基非离子型表面活性剂，一般分为失水甘油醚、醇类和硅酮等类型。

4、着色剂的作用

      着色剂的质量分数一般为0.01%～0.05%它可用于检查泄漏，同时具有试剂的作用，便于观察冷却液的酸碱度变化。比较常用的有甲基红、酚红、亮蓝等。如果观察颜色与指示颜色不相符，则就说明冷却液已呈酸性，这样便起不到防冻锈作用。

 

三、冷却液的选用及注事项

 

1、选用方法

（1）冷却液是由乙二醇与水按照一定比例混合而成的。乙二醇是一种无色、透明、稍有甜味且具有吸湿性的黏稠液体，它能以任何比例与水相溶乙二醇沸点高，挥发性小，黏度适中且随温度变化小，热稳定性好。

（2）优质的冷却液冰点可达-46℃左右。乙二醇的，浓度不同时，冰点亦不同。冷却液选用的原则是，冰点应比环境最低温度低10℃左右。

（3）如果柴油发电机冷却系统中的水结冰，将使冷却水终止循环而引起柴油发电机过热。尤其严重的是水结冰时体积膨胀，可能将机体、气缸盖和散热器胀裂。

（4）为了适应冬季行机的需要，在水中加入防冻剂制成冷却液以防止循环冷却水的冻结。

（5）最常用的防冻剂是乙二醇。冷却液中水与乙二醇的比例不同，其冰点也不同。50%的水与50%的乙二醇混合而成的冷却液，其冰点约为-35.5度。

（6）在水中加入防冻剂还同时提高了冷却液的沸点。例如，含50%乙二醇的冷却液在大气压力下的沸点是103度。因此，防冻剂有防止冷却液过早沸腾的附加作用。

（7）在防冻剂中一般还要加入着色剂，使冷却液呈蓝绿色或黄色以便识别。

2、冷却液使用注意事项

      除了选好冷却液，在冷却液的使用过程中，还应注意以下几个方面。

（1）尽量使用同一品牌的冷却液。不同品牌冷却液不可混用。

（2）冷却液的有效期多为两年，添加时应确认该产品在有效期之内；更换时应放净旧液，将冷却系统清洗干净后，再加入新液。

 （3）不可用自来水稀释冷却液，以免自来水中的水垢、杂质与冷却液中的添加剂起反应，生成沉淀。水垢形成现象如图5所示。

（4）冷却液应四季使用，夏季不要用水，以防柴油发电机缸套穴蚀、结垢。穴蚀形成现象如图6所示。

 

图5  柴油机散热器水垢的形成和危害

图6  柴油机缸套穴蚀形成和危害

 

总结：

      防冻冷却液技术是由去离子水及其它添加剂（缓释阻垢剂、防腐剂、缓释剂等）配制而成。乙二醇的挥发性小而蒸汽压低，粘度适中且随温度变化小，热稳定性好，价格适中，与水有很好的相容性，与水复配可起到明显降低冰点的作用。防冻液具有冬天防冻、夏天防沸、防水垢、防腐蚀等性能。防冻液添加剂也分为无机盐和有机酸两种，其区别是无机盐的防冻液添加剂价格便宜（每升防冻液约用0.1元的添加剂），特点是缓蚀阻垢的有效期只有1年左右；有机酸的防冻液添加剂价格较高（每升防冻液约用0.3～0.5元的添加剂），其缓蚀时间长，缓蚀效果好。综上所述，普及发动机防冻冷却液的相关知识，严格防冻液的使用管理，杜绝使用不合格产品，是确保发动机使用安全、延长发动机使用寿命的重要手段。

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