内燃车辆的发动机冷却系统是一个由汽缸、夹套与水箱组成的液冷式密闭循环体系。冷却系统的工作状态直接影响车辆的正常运行及车辆的使用寿命。防冻液是内燃机循环冷却系统的冷却介质,主要由防冻剂、缓蚀剂、消泡剂、着色剂、防霉剂、缓冲剂等组成。随着汽车工业的发展,对发动机的性能要求也越来越高,不仅要求防冻液具有较低的冰点和较高的沸点,还应具有较好的金属防腐性、防气蚀性、防结垢性,以及对环境污染小或不污染环境,且有较长的使用寿命等等方面的综合性能。
乙二醇--水防冻液的冰点同乙二醇质量分数不成线性关系。它的水溶液的冰点并不完全是随浓度的增加而降低,当浓度超过70 %时,冰点反而上升。在配制过程中,应从实际出发加以合理选择,以达到防冻性及经济性的要求。一般可根据该地区气温并参考表1数据,进行防冻液配制。在中国江南,一般采用乙二醇质量分数为40 %的配比,而在寒冷的北方,需取乙二醇质量分数50 %左右的配比比较适宜。
常用的有三乙醇胺、苯并三氮唑、巯基苯并噻唑、有机磷酸盐等,缓蚀性能较好,如仅添加0. 1 %~0. 5 %的苯并三氮唑即可防止铜制构件的腐蚀。不同成分的金属构件需用不同的缓蚀剂,亚硝酸钠对钢、铸铁的缓蚀效果好,但对焊料产生孔蚀;三乙醇胺、磷酸盐、有机磷酸盐虽对黑色金属缓蚀效果好,但对黄铜、紫铜有腐蚀;硅酸盐是铝优良的缓蚀剂,但极度易水解,形成大量絮状沉淀。
从近些年来的防冻液专利看,至少有一半以上文献的缓蚀剂组分中有硅酸盐。虽然硅酸盐不稳定,在使用过程中易析出凝胶,但由于其对Al 、Cu、Fe 等金属都有较好的保护作用,且价廉易得,完全,因此延用至今。为避免产生凝胶必须向防冻液中添加少量的硅酸盐稳定剂。关于稳定剂的报道很多,主要是硅氧烷类,Si2N及Si2P化合物。各种缓蚀剂对不同的金属有不同的作用,一种缓蚀剂对同一种金属有防腐作用,但它对另一种金属也可能很少或没有防腐作用。在多种金属存在的条件下,要想达到良好的防锈效果,需用多种缓蚀剂来复配。一般缓蚀剂总加入量为防冻液原液的0. 5 %~5 % 。