摘要：康明斯柴油发电机制造商强烈建议用户使用完全配方的弗列加冷却液。完全配方的冷却液含有适当比例的乙二醇、去离子水和冷却剂添加剂，三者混合构成完整的冷却剂包。产品类型包括标准服务型、延长服务型和延长使用寿命型。含有SCA（补充冷却剂添加剂）的水过滤器可提供一种便捷可靠的方法来补充添加剂和冷却剂扩展剂，以补充在各服务间隔期间消耗的添加剂化学物质。本文系统阐述冷却液的作用、产品分类、技术标准及选型应用建议，为用户提供科学的冷却系统维护指导。
一、冷却液的作用与系统保护价值
康明斯发电机组在实际使用中，超过40%的重型柴油发电机维修成本与冷却系统直接或间接相关。这一统计数据揭示了冷却系统在整机可靠性中的关键地位——冷却系统不仅承担着将发动机多余热量散发至大气的核心热管理职能，还直接影响着缸套、缸盖、活塞等核心部件的热负荷状态和耐久寿命。因此，确保冷却系统获得最大程度的保护，以最少维护麻烦防止停机时间并降低总运行成本，对发电机组用户而言具有显著的经济价值。
冷却系统产品包含确保冷却维护计划无故障运行所需的一切要素。将冷却剂产品作为冷却系统维护计划的常规组成部分，可带来以下显著效益：
（1）延长水泵使用寿命：优质冷却液提供良好的润滑性，减少水泵密封和轴承的磨损。冷却液中的专用润滑添加剂在机械密封面之间形成保护膜，防止干摩擦和密封圈早期老化。实际运行数据表明，使用完全配方冷却液的机组，水泵更换周期可比使用纯水或劣质冷却液的机组延长2～3倍。
（2）最大限度的穴蚀腐蚀保护：这是优质冷却液最具价值的功能之一。柴油机缸套在工作时产生高频振动，使缸套外壁附近的冷却液产生压力波动，形成无数微小气泡。当气泡破裂时，产生的冲击波可剥离缸套外壁金属，形成点状或蜂窝状凹坑（即穴蚀）。优质冷却液中的亚硝酸盐和钼酸盐抑制剂可在缸套外壁形成致密的保护膜，显著降低气泡破裂对金属表面的冲击损伤。DCA4化学配方在防止缸套穴蚀方面具有公认的行业领先效果。
（3）延长冷却剂使用寿命：通过稳定的化学配方延缓添加剂的消耗和降解，减少更换频次。优质冷却液采用双缓冲系统维持pH值在9.5～10.5之间，有效中和燃烧过程中可能渗入冷却系统的酸性物质，防止酸腐蚀。较低的磷酸盐含量减少了水垢和沉淀物的形成速度，使冷却液在更长的时间内保持稳定的热物理性能。
（4）改善传热效率：冷却系统内部水垢和沉积物的导热系数仅为金属材料的数十分之一至百分之一（水垢导热系数约1～2 W/m·K，而铸铁约50 W/m·K）。少量水垢即可显著增加热阻，降低散热效率。优质冷却液通过螯合剂分散水中的钙镁离子，防止其在高温表面沉积，确保散热器、缸套水套和机油冷却器的传热效率始终维持在接近设计值水平。
（5）提高节温器耐久性：节温器蜡包和阀座长时间处于冷却液浸泡环境中，腐蚀产物和沉积物会附着在节温器活动部件上，导致响应延迟或卡滞。优质冷却液通过减少腐蚀产物的生成和悬浮，保持节温器动作灵敏可靠，降低因节温器失效导致的过冷或过热故障概率。
（6）降低冷却系统维护成本：从全生命周期角度分析，使用优质完全配方冷却液虽然单次采购成本略高于劣质产品，但通过延长水泵、散热器、节温器等部件寿命，减少非计划停机时间和维修频次，综合可降低冷却系统总维护成本30%～50%。
二、冷却液的产品分类与应用
冷却剂产品采用多种技术配方以满足不同客户的需求，所有冷却剂均可与弗列加水过滤器、补充冷却剂添加剂、散热器清洁剂和检测工具配合使用。
1. 按服务周期分类
（1）延长服务型冷却剂：适用于需要较长更换周期的应用场景。推荐产品包括ES补充剂、快速冷却NOAT、ES补充NOAT或ES补充剂。
（2）标准服务型冷却剂：适用于常规保养周期，性价比高，满足大多数发电机组的运行需求。
2. 按环保与配方特性分类
（1）无磷酸盐配方：适用于对磷酸盐排放有要求或当地水质特殊的地区，推荐ES补充燕麦、快速冷却EX、快速冷却或ES补充NOAT。
（2）环保型冷却剂：基于丙二醇（PG）或甘油的冷却剂，生物降解性更好，毒性更低，适用于对环保有特殊要求的项目。
3. 补充冷却剂添加剂
虽然康明斯推荐使用完全配方的重型冷却剂，但在发电机组等使用纯水冷却系统的特殊场合，SCA可用于补充必要的化学成分。SCA中包含的化学成分为防止缸套点蚀、腐蚀和水垢沉积所必需：
（1）DCA4化学配方：由独特的磷酸盐、亚硝酸盐和钼酸盐混合物组成，具有以下优势：更优异的缸套穴蚀保护性能、更好的铝制材料和焊料保护性能、减少硅酸盐凝胶形成、减少焊剂开花现象、降低水泵泄漏风险。
（2）DCA2化学配方：在使用乙二醇基冷却剂的重型柴油应用中提供良好的柴油发电机保护，适用于对添加剂要求相对较低的场合。
4. 冷却系统清洁剂
康明斯提供两种类型的冷却系统清洁剂，以保持冷却系统处于最佳状态——Restore和Restore Plus均可在不损伤金属表面、垫管、软管或塑料部件的前提下去除污染物：
（1）Restore（碱性清洁剂）：最适用于清除硅酸盐凝胶、油污和焊剂开花。
（2）Restore Plus（酸性清洁剂）：最适用于清除水垢、油污和燃油积垢。
5. 冷却剂检测工具
康明斯提供多种现场测试设备用于冷却液状态监测：测试条（快速检测pH值、冰点和添加剂浓度）、折射仪（精确测量乙二醇浓度和冰点）、专家实验室分析（提供详细的化学成分报告，可在线查阅，每小时更新一次）。
三、冷却液技术要求
1. 产品类型
ES（Extended Service）补充防冻剂/冷却剂是发动机长效型产品，以乙二醇为基础液，专门为重型柴油发动机的延长服务间隔使用而设计。ES补充剂专门与ES缓释冷却剂过滤器或DCA4配合使用，可在简化冷却剂维护的同时，将冷却剂测试间隔延长至4000运行小时。常见规格型号如图1所示。
2. 产品组成
ES补充EG浓缩液易于与脱盐水混合配制；ES补充EG预混液已用脱盐水配制，可直接使用。两种产品均为低硅酸盐配方，含有满载的重型化学抑制剂，并与SCA化学过滤器兼容。采用双缓冲系统和亚硝酸盐/钼酸盐化学成分，推荐用于所有重型柴油发动机。
3. 应用范围
ES补充EG防冻剂为通用产品，主要有三种容积规格（如图2所示），强烈推荐用于所有康明斯柴油发动机及同类发电机组。
|
图1 弗列加冷却液产品系列（康明斯发动机专用） |
图2 弗列加冷却液容积规格（3种） |
4. 性能标准
ES补充EG防冻剂/冷却剂满足或超过以下标准：ASTM D 3306、ASTM D 6210、CES 14603、CES 14439的性能要求。具体性能参数见表1：
表1 康明斯柴油机冷却液性能参数表
|
规格 |
性能标准 |
EG精矿 |
EG预混50/50 |
EG预混60/40 |
|---|---|---|---|---|
|
颜色 |
目视 |
蓝色 |
蓝色 |
蓝色 |
|
比重（60°F/15.56°C） |
D1122 |
1.13 |
1.072 |
1.084 |
|
比重（68°F/20°C） |
D1122 |
1.130 |
1.070 |
1.082 |
|
密度 |
— |
1.13 kg/L |
1.072 kg/L |
1.084 kg/L |
|
pH（未稀释） |
D1287 |
10.5 |
10.0 |
10.5 |
|
储备碱度（未稀释） |
D1121 |
13.3 |
6.6 |
8.0 |
|
冰点（未稀释） |
D1177 |
≤-13.33 °C |
≤-37.68 °C |
≤-47.78 °C |
|
沸点（未稀释） |
D1120 |
165.56 °C |
107.78 °C |
110.56 °C |
|
含水量（约） |
D1123 |
4.0% |
≤48.99% |
40.18% |
|
乙二醇总含量（重量） |
— |
≥95.0% |
≥50.19% |
≥58.87% |
|
玻璃器皿腐蚀试验 |
D1384 |
通过 |
通过 |
通过 |
|
水泵空化试验 |
D2809 |
通过 |
通过 |
通过 |
|
铝腐蚀试验 |
D4340 |
通过 |
通过 |
通过 |
|
模拟服务测试 |
D2570 |
通过 |
通过 |
通过 |
|
灰分含量 |
D1119 |
1.8% |
0.9% |
1.1% |
|
氯化物含量 |
D5827 |
<25 ppm |
<25 ppm |
<25 ppm |
四、冷却液选型与使用建议
1. 冷冻保护选择
根据运行地区的最低环境温度选择预混比例：
● 50/50预混条件：提供-34 °F（-37 °C）的冷冻保护，适用于中国大部分温带和亚热带地区。
● 60/40预混条件：提供-65 °F（-54 °C）的冷冻保护，适用于东北、西北及内蒙古等高寒地区。
2. 预混液与浓缩液的选择
预混液已按精确比例混合，可直接使用，避免了用户自行稀释时配比不准的风险，推荐中小型用户优先选用。浓缩液则适用于大型用户或特殊调配需求，可通过调整稀释比例获得所需的冰点和添加剂浓度，需使用去离子水或蒸馏水稀释，严禁使用自来水、井水或矿泉水（其中的钙镁离子会消耗防垢剂并加速水垢生成）。
3. 服务间隔与更换周期
● 标准服务型冷却剂：建议每2000运行小时或2年（先到为准）更换一次。
● 延长服务型冷却剂（ES） ：配合SCA水过滤器使用，每4000运行小时或4年更换一次。
● 补充添加剂间隔：ES系列每800～1000小时应使用SCA补充添加剂，以恢复消耗的抑制剂量。
4. 初次加注与系统冲洗
在更换冷却液类型或品牌时，应执行以下规范：
（1）排放旧冷却液后，使用Restore碱性清洁剂或Restore Plus酸性清洁剂（根据系统沉积物类型选择）进行系统清洗。
（2）用去离子水彻底冲洗系统，直至排出的水清澈且pH值与进水一致。
（3）加注新冷却液至规定液位，启动发动机运行至节温器打开（大循环），排尽系统内部空气，补充至最高标记处。
5. 日常监测与维护
建议执行以下冷却液日常监测计划：
（1）每日检查冷却液液位，确保在最高（MAX）与最低（MIN）标记之间。
（2）每500小时使用测试条检测冷却液的pH值（应保持在9.0～10.5之间）、冰点和添加剂浓度，若pH值低于9.0则需补充SCA添加剂。
（3）每年至少一次送样至实验室进行完整化学成分分析（包括亚硝酸盐、钼酸盐、磷酸盐浓度及氯化物含量）。
6. 兼容性注意事项
（1）不同品牌冷却液混合可能导致化学抑制剂相互干扰，降低保护性能。添加或更换时应优先使用同品牌同规格产品。
（2）ES系列冷却剂与传统冷却剂一般兼容，但混合后其延长服务性能将降至标准水平，应缩短更换周期至2000小时。
（3）严禁将含硅酸盐冷却剂与含磷酸盐冷却剂长期混合，否则可能形成凝胶状沉淀物，堵塞散热器管和缸套水套。
总结
防冻冷却液的核心功能指标包括冰点、沸点、防腐防锈性能、抗穴蚀能力和储备碱度。现代高质量防冻液已采用低耗点化学反应技术，含有稳定的亚硅酸盐（不含磷酸盐），并通过ASTM D 4340热表面铝腐蚀测试。它可控制硬水中沉淀物的生成，为冷却系统提供卓越的抗腐蚀保护，与传统乙二醇基防冻液有本质区别，代表了全新的防冻技术，符合美国最新6580标准。其优势包括：防凝结、防过热、防生锈和防腐蚀，保护包括铝制零件在内的所有冷却系统金属表面；不损坏散热器软管、垫圈等橡胶部件；防止过量泡沫产生；防止由水的硬度引起的钙镁沉淀，避免在端部和堵塞部位形成热点。可用于重型柴油发动机而无需购买附加冷却添加剂（SCA），能与所有牌号乙二醇防冻液和辅助添加剂兼容，适用于各类水冷式客车、轿车和重型柴油发电机的冷却系统。用户应根据运行环境、服务间隔和环保要求，选择最适宜的冷却液类型，并配合冷却水过滤器和定期检测，确保冷却系统长期稳定运行。
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