【教学任务书】

【项目实施建议】

（续）

【项目实施】

一、汽车冷却液的组成

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。冷却液是汽车发动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、防霉剂和缓冲剂等组成。随着汽车工业的发展，汽车对发动机的性能要求也越来越高，不仅要求冷却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方面的综合性能。

二、种类

冷却液一般分乙醇-水型、甘油-水型和乙二醇-水型三种。乙醇的冰点为-114℃，沸点为78.3℃。乙醇易着火，易蒸发，配制时其含量一般不宜超过40%，也不宜在工作温度较高的柴油机冷却系统中使用。甘油（丙三醇）的冰点为-17℃，沸点为290℃，与水混合后的冰点最低可达-46.5℃。水中甘油的含量要相当大时才能得到低冰点的冷却液，使用起来不经济。乙二醇的冰点为-11.5℃沸点为197.4℃，与水混合后的冰点最低可达-68℃。乙二醇易腐蚀金属，调配冷却液时要添加缓蚀剂，一般每升冷却液加磷酸氢二钠2.5～3.5g、糊精1g。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。各种冷却液的热膨胀性较大，加注时只能加到冷却系统总容量的95%。调配冷却液时，其冰点应比使用地区的最低温度低5℃。

三、选配

衡量冷却液的优劣主要有以下两点：首先是冷却效果，水的冰点是0℃，一般普通型的冷却液都可达到-40℃，而优质的冷却液应能达到-60℃左右，这是标定冷却液质量的一个重要指标；另一个是冷却液的沸点，水的沸点是100℃，而冷却液至少应达到108℃以上，也就是说冰点越低，沸点越高，其中的温差越大，相对来说冷却液的品质就越好。

四、组成

1.降冰点剂

防冻剂是冷却液的主要成分，约占冷却液原液的92%～98%，冷却液原液可以根据各地气温的高低，按一定比例与水混合，将冰点控制在适当范围内。乙二醇-水冷却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，以达到冷却性及经济性的要求。一般可根据该地区最低气温进行冷却液配制。在中国江南地区，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。

2.缓蚀剂

汽车冷却系统的材料一般由铜、铝、铸铁、钢和焊锡组成，乙二醇冷却液在长期工作中会引起冷却系统的材质腐蚀，腐蚀介质是水和乙二醇。温度升高，乙二醇会被氧化，使冷却液的酸度增高，生成多种腐蚀性物质。这些腐蚀物质的析出会引起发动机热传导率下降，致使冷却器管部易堵塞，引起发动机过热。所以，必须在冷却液中添加缓蚀剂，而且要求添加的缓蚀剂具有用量少及缓蚀效果好的特点。

根据化学成分的不同，缓蚀剂可分为三类，其中一类是无机化合物缓蚀剂，它包括偏硅酸盐、磷酸盐、钨酸盐、硼酸盐、亚硝酸盐和钼酸盐、苯甲酸盐等。无机化合物缓蚀剂，可使金属表面形成一层致密的钝化膜，能阻滞或防止金属的渗氢和渗酸作用。

3.着色剂

在冷却液中加入无毒的水溶性着色剂，以区别于一般的冷却液，这就便于观察汽车发动机冷却系统中的冷却液是否泄漏，同时，它还具有指示剂的作用，可监视冷却液的酸碱度变化，并指示酸度的变化以提醒使用者添加原液或进行清洗更换。着色剂可使用溴甲蓝、酚红、甲基红等，使冷却液呈现一定的指示色，一旦发现冷却液超过指示范围，则表明冷却液呈酸性而失去防锈作用。着色剂的质量分数一般在0.01%～0.005%。

4.防霉剂

冷却液在工作状态下由于温度较高，使得微生物难以繁殖，但在贮存过程中则可能引起微生物滋长，进而使冷却液发霉变质，因此，需要加入微量的杀菌防霉剂，以保证冷却液在1～2年贮存期内不变质。常用的防霉剂有氯化锌、糖酸和苯甲酸钠，其中苯甲酸钠用做防霉剂比较理想。

5.缓冲剂

冷却液中所加的缓蚀剂在中性介质中效果较好。在冷却液工作过程中，介质会酸化，pH值下降，使缓蚀剂效果降低，甚至完全失效，因此，冷却液中需要添加缓冲剂，这样可以在一定程度上使冷却液的pH值稳定在7.5～10范围之间。硼酸盐和磷酸盐都可作为缓冲剂。

五、汽车冷却液的更换

在正常情况下，汽车行驶3000～4000km就需要更换冷却液。更换冷却液的方法如下：

1）拧下散热器盖，打开散热器放液阀，放出冷却液。

2）将一根连接于自来水管的橡胶管插入散热器加水口，打开自来水龙头，使自来水连续不断地流经发动机冷却系统。在冲洗操作时，要使发动机怠速运转，保持上述操作，直至散热器放出清洁的冷却液为止。

3）关上自来水龙头，待冷却系统的冷却液放尽后，再关上散热器放液阀。

4）从散热器加液口加入冷却液，使冷却液充满散热器。拧开储液罐盖，加入冷却液，并达到“Max”刻度线，注意不要超过“Max”刻度线。

5）盖上散热器盖和储液罐盖，并拧紧。(www.daowen.com)

6）起动发动机，怠速运转2～3min，拧开散热器盖。这时冷却系统由于排除了部分空气，冷却液面将降低，这时应再补充冷却液，使冷却液达到“Max”刻度线为止。

7）盖好散热器盖。

注意：

1）打开散热器盖，注意要在散热器已冷却的状态下观察冷却液中是否有杂质。

2）最终的液面要保持在“MAX”与“MIN”之间，结束后要将散热器盖拧紧。

六、质量标准

为了控制冷却液的质量，一些先进国家都规定了质量标准和相应的评定方法。例如，日本工业标准（JIS2K2234287），美国标准ASTM、日本防锈技术协会标准（JACC）及英国标准等，一些国家汽车行业也制定有相应的行业标准。我国于1992年首次制定了我国有关冷却液的行业标准SH 0521—1992《乙二醇型发动机冷却液及其浓缩液》，用来规范冷却液的各项指标，以指导生产。

近年来，又进行了修订，颁布了新的国家标准SH0521—1999《乙二醇型发动机冷却液及其浓缩液》。根据美、日及中国有关的冷却液标准，对冷却液的各项评定项目有抗冻性（冰点）、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、变色性和沸点等。

一种性能优良的冷却液应具备下列性能：

1）冰点低。汽车在冬季严寒地区野外停放时，夜间地面气温有时会降到-40℃以下。要保证散热器及冷却系统管路不被冻裂，冷却液应在此温度下不结冰或凝固，以免发生体积膨胀，同时也保证随时可以起动汽车，投入使用。

2）比热容要高、热传导性好。冷却液主要用来冷却发动机部件，以免发动机过热，因此其比热容要高。举例来说，水的比热容是4.18kJ/（kg·℃），而乙二醇的比热容是2.72kJ/（kg·℃）。在同样的循环量下，水从发动机中带走的热量要比乙二醇带走的多，因此水的冷却效果好于乙二醇。

3）对金属不产生腐蚀和锈蚀。发动机冷却系统的组成材料有铸铁、铸铝、紫铜、黄铜、钢和焊锡等。冷却液应对这些金属不产生腐蚀和锈蚀。

4）在使用中要保持一定的pH值。pH值不但能保证冷却液对金属的腐蚀程度减到最小，而且能防止冷却液腐蚀变质。

七、加注汽车冷却液的注意事项

1.尽量使用同一品牌的冷却液

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。

2.冷却液的有效期

冷却液的有效期多为两年（个别产品会长一些），添加时应确认该产品在有效期之内。

3.必须定期更换

冷却液一般为两年或每行驶4万km更换一次，出租车应该更换得勤一些；更换时应放尽旧液，将冷却系统清洗干净后，再换上新液。

4.避免兑水使用

传统的无机型冷却液不可以兑水使用，那样会生成沉淀，严重影响冷却液发挥正常的功能。有机型冷却液则可以兑水使用，但水不能兑得太多。

【技能拓展】

汽车热管理系统

发动机热管理系统用一个形象的比喻来讲，就是给发动机装了一台变频空调，使发动机在工作的时候保持在最佳的冷却液温度——90℃。汽车发动机研发人员在研究时发现，只有在最佳温度下工作，发动机才能最省油。为了保证这个发动机的正常运转，他们就给它装了一台变频空调，变频空调内就是一个主要的控制器，也就是说温度越高，这个风扇的转速也越大，从而保证发动机工作在最佳的温度内。这个热管理技术主要有两个系统组成：一个是冷却智能控制系统；第二个是风扇智能控制系统。

发动机的冷却智能控制系统主要讲的是，为了维持发动机在一个最佳的温度下工作，通过精确控制发动机冷却液的温度，使发动机不过冷也不过热，始终保持在90°左右的合理范围内，使发动机工作在一个最佳的温度曲线下，这样就可以使发动机发挥它最大的能量，这也就是智能空调的第一部分，就是让它保持在90℃的温度下。通俗地讲，就是在这个温度下，原油可以发挥出最大的效益。

除了发挥最大的原油效益以外，还要精确地控制散热，汽车发动机研发工作人员同时还给发动机加装了风扇智能控制系统。这个风扇智能控制系统就是在发动机散热的过程中，需要它转的时候它就转，需要它高速的时候它就高速，不需要的时候它就停止。这样做的原因是风扇在一般的情况下，高速运转的时候，会消耗10kW左右的能量，这个会占发动机10%左右的功率，如果能够合理地控制风扇的运转，那么就会节约一部分能源。这就是变频空调的作用：一方面让风扇在合适的温度下运转；另一方面让风扇在不需要的时候不转，来保证发动机不冷也不热的状态。