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发动机冷却液污染因素分析与检测方法
来源:农机使用与维修  作者:佚名  2015-11-19 10:01:17

     发动机工作时最高温升可达2000℃,如果不及时把热量散失出去,将发生发动机过热故障,所以发动机工作时,约60%热量要由冷却系统的冷却液带走。冷却液就是保证发动机正常运转不可或缺的散热介质,能保持发动机在最有利的工作温度范围内运行。对于农用发动机,发动机正常工作的冷却液温度值为80~90℃。冷却液除了具有降温散热的作用外,还具有防冻作用、防沸作用、防腐作用、防垢作用和防锈作用。但是,随着发动机使用时间的延长,受外界因素的影响冷却液主要成分乙二醇会逐渐被氧化衰变,防腐剂不断被消耗掉,冷却液的质量会下降,以至冷却液无法发挥它的作用,势必影响发动机的正常工
作。在使用中我们要学会冷却液质量检测方法,及时更换变质的冷却液。

    1 冷却液的作用
    冷却液主要作用是把发动机工作时产生的多余热量带走散失于大气中,以达到降低发动机温度的作用。目前普遍使用的冷却液不只是水,里面还加有50%的乙二醇及各种添加剂,如金属缓蚀剂、阻垢剂等,以达到冬季防冻、夏季防沸,并有防腐蚀、防水垢的作用。
    1.1防冻作用
    用乙二醇配制的冷却液最低可在零下70℃环境下使用。市场上销售的冷却液,大部分冷却液是按照50%的乙二醇和50%的软水组成的,可防止在零下34℃结冰。
    1.2防沸作用
    加到水中的乙二醇会改变冷却液的沸点。乙二醇浓度越高,冷却液的沸点也就越高,乙二醇浓度为20%时冷却液的沸点为104.5℃,为50%时沸点达到108.5℃。
    1.3防腐作用
    冷却液都有碱性储备值,防止冷却液中二元醇类物质分解后形成酸性物质。也要防止缸盖垫密封不良,燃烧后形成的酸性废气窜人冷却系统。有了碱性储备值就可以通过酸碱中和,抵消酸性物质对冷却系统的腐蚀,防止出现电化学反应。
    1.4防垢作用
    自然水中碳酸钙和磷酸镁会产生水垢,堵塞冷却液管路,造成散热不良。所以冷却液里加的是软水(软化处理的没有碳酸钙和磷酸镁的水),即蒸馏水,里边基本不含碳酸钙和磷酸镁,也就不会产生水垢。
    1.5防锈作用
    锈蚀是由于冷却系统内的氧化作用造成的。热量和湿气使锈蚀的过程加速。锈蚀留下的残余物会阻塞冷却系统,加速磨损和降低热传导的效率。冷却液中的添加剂有助于防止冷却系统通道内锈蚀的出现。

    2 冷却液的污染分析
    2.1冷却液酸性的增加
    发动机在使用过程中,在高温和压力下冷却液内产生微酸,微酸的出现降低了冷却液的碱性储备值,碱性储备值用来抵消和中和发动机冷却液中有害的酸性物质。碱性储备值过低,会产生电化学反应,旧的冷却液会腐蚀金属部件和橡胶件,如橡胶水管、密封垫、密封圈。
    2.2水的污染
    当冷却液里加人软水时,也同样带人了有害的物质,例如氯化物和硫会危害非铁金属(青铜或黄铜),电解作用形成粉末和冷却水中产生的水垢积聚在散热器狭小的通道内,造成散热芯子处堵塞。某些品牌的冷却液是不能加水的。加水后会形成戮稠状物质,严重时这些豁稠状物质会堵塞冷却液管路,造成发动机工作温度过高。
    2.3电化学反应
    乙二醇本身不是污染物,但当其碱性储备值被高温和压力消耗到一定程度后,酸碱平衡性被打破,冷却系统就开始电化学反应。由于电化学反应,冷却液的软管通常是从罩边开始损坏,软管和卡箍处应每两年检查一次。
    电化学反应是由于冷却液中防冻剂和冷却剂相互发生置换反应产生的。如果冷却液和管子边界形成搭铁,一些电路就可能穿透冷却液到达搭铁端,电压将加重软管的腐蚀。用手指在软管上滑动,发现哪块较软,说明该处被腐蚀了。将数字万用表负极搭铁,正极放在冷却液中,如电压大于0.3 V,就应检查搭铁线连接。如搭铁不好,就会把冷却液作为搭铁通道,对冷却液软管产生腐蚀性破坏。

    3 检测方法
    3.1冷却液的外观检查
    观察冷却液的外观,辨别其气味,进行直观判别。冷却液应透明、无异味、无沉淀。如发现外观浑浊,气味异常,有悬浮物时,说明冷却液已经变质,应立即停止使用并更换。
    3.2冰点测试
    冰点测试是对冷却液能否在寒冷天气里使用的一种防冻性能测试。采用冰点测试仪,能快速检测出冷却液的结晶冰点。
    3.3导电率检测
    冷却液是否应该更换,除外观检查外,可用万用表检测冷却液的导电率,导电率高应更换。在热机后,打开散热器盖,将电压表正极放在冷却液中,负极搭在蓄电池搭铁端。发动机保持高怠速运转,以达到满足冷却液循环的要求。如测量的电压值在0.3~0.5 V,那么就意味着车辆有一个或多个搭铁线不实,造成拉弧放电,需要重新紧固。其中最常见的是电控风扇搭铁不良。搭铁线不实是导致电流流过冷却液的常见原因。
    冷却液里有较高的电压,产生电化学反应,电解了冷却系统水套的表面金属,而这些铝粉和铁粉积聚在散热器狭小的通道内,导致散热器堵塞。电化学反应还会使橡胶水管变软,使冷却系统密封性变差,导致冷却液泄漏。所以,无论是搭铁线不实造成冷却液的导电率过高;或pH值明显下降,造成酸碱中和能力下降,都会导致电化学反应,因此必须及时处理。
    3. 4  pH值检测
    pH值表示溶液酸碱度的指标。金属在酸性溶液中受腐蚀损坏比较快。冷却液在高温和不断的搅动下会加速氧化,生成酸性物质。为了抵消酸性物质的副作用,防止这种腐蚀的发生,冷却液中的添加剂都是碱性物质,以保证冷却液的pH值保持在7~11之间。酸碱中和使pH值下降,用pH值试纸检查。用玻璃棒蘸一点待测溶液到试纸上,然后根据试纸的颜色变化并对照比色卡,也可以得到溶液的pH值。当pH值小于7时,应更换冷却液。
    3.5碱储备值的检测
    碱储备值反应冷却液对酸性物质的缓冲能力,即酸碱中和能力,碱储备值高,则说明冷却液中防腐剂含量高。防腐添加剂吸附在金属表面,抑制电化学反应,通过酸碱中和消除冷却液氧化产生的酸性物质。碱储备值反应冷却液的缓冲能力,即被酸中和的能力。碱储备度高,说明冷却液中防腐剂含量充分。对储备碱度进行检测,是衡量防冻液防腐性能的重要指标。储备碱度的测试可采用电位仪进行自动滴定,即可得出所测冷却液的储备碱度。冷却液储备碱度标准值应不小于10。优质冷却液的储备碱度一般在17.5左右。
 

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