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。
各国对此都做了大量的研究,不断推出配方专利和优良的防冻液商品。一些先进国家的防冻液普及率达到了100 %。国内防冻液的普及率较低,市售的防冻液有相当数量是进口的,由于价格较高,一般用于进口车辆。虽然近年来国产防冻液生产增长很快,但不少产品由于缺乏严格的质量检验和统一的检验标准。为此,必须吸收国外的先进技术并结合中国的实际,开发生产多功能的防冻液来满足日益增长的市场需求。
乙二醇的冰点为-11.5℃沸点为197.4℃,与水混合后的冰点可达-68℃。乙二醇易腐蚀金属,调配防冻液时要添加防蚀剂,一般每升防冻液加磷酸氢二钠2.5~3.5克、糊精 1克。乙二醇吸湿性强,贮存容器应密封。乙二醇不易挥发,配制时用量少,因而使用较广。各种防冻液的热膨胀性较大,加注时只能加到冷却系总容量的95%。调配防冻液时,其冰点应比使用地区的温度低5℃。
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 % 。