运力课堂分享：第41期【重负荷发动机冷却液的选择】

汽车防冻冷却液，是汽车冷却系统用的循环介质，用于水冷式发动机在冬季防冻，防冻液还具有抗腐蚀的功能(包括大面积的腐蚀和点蚀)、防止水垢形成等功能。

载货汽车根据发动机功率负载可以分为轻负荷和重负荷两种类型。由于重型货车载货的负荷较大，一般设计的冷却系统都是采用湿式缸套，但湿式缸套有着不小的缺点，容易因冷却液体随着水泵的高速运转产生气泡导致缸套发生点蚀，所以对防冻冷却液的要求也与普通轻负荷车辆的要求不同，可以说冷却液的技术发展与发动机的冷却系统相辅相成，以下介绍发动机冷却液的分类及技术趋势，车队管理者在选择车辆防冻液时可以予以鉴别选择。

防冻液的分类

防冻冷却液可以按照基础液类型、缓蚀剂组成、发动机负荷来进行分类。

1、按照基础液的类型一般分为是乙二醇型和丙二醇型的防冻冷却液，有些低级的用于工业的防冻液采用的是含有无机盐的水溶液进行降低冰点，但是这种溶液无法用于汽车防冻机冷却系统的，否则会造成严重的事故。

2、按照缓蚀剂的组成可以分成以无机盐（IAT）为主的常规型发动机冷却液和以有机酸（OAT）为主的有机型及复合型发动机冷却液，随着近年来对防冻冷却液的研究的深入，更多的研究发现，单一的防护对冷却系统的保护都存在自身的缺点，越来越多的研究都放在复合了无机盐和有机酸的复合添加剂配方上，尤其是大量有机酸复合少量无机盐的复合型配方。

3、按照使用寿命对冷却液的分类一般分为长效型发动机冷却液和普通型发动机冷却液，普通型发动机冷却液的使用年限一般不会超过2年。对于长效防冻冷却液的使用寿命一般认为3年以上。

4、重负荷发动机常见问题

①缸套因冷却液体随着水泵的高速运转产生气泡导致发生点蚀，如下图所示：

受到穴蚀的柴油发动机缸套

劣质冷却液中有过多硅酸盐致沉淀和添加物凝固

缸套浸泡在不良冷却液中导致腐蚀

缸套浸泡在不良冷却液中导致腐蚀

水泵发生腐蚀

重负荷冷却液类型及选择

对于重负荷发动机来说最关注的就是发动机湿式缸套的穴蚀及衬垫的点蚀，以及沉淀结垢的问题。为解决这个问题目前重负荷发动机冷却液分为两个类型：一是外加SCA的强氧化无机盐型发动机冷却液；二是采用OAT技术的发动机冷却液。不同地区的差异性会导致冷却液的技术向不同方向发展，首先要研究的就是地域性。

重负荷发动机冷却系统的发展趋势

1、更多铝合金及轻金属合金的使用

燃油效率是发动机技术进步的永恒话题。重负荷发动机的燃油效率不断得到提高，采用轻材质，减少发动机重量是有效的手段之一。公路卡车发动机的缸盖和气缸座都在逐渐轻质化，散热器、水箱的材质更多使用铝合金，冷却液连接管也逐渐减少了铜合金的使用。缸瓦的材质也发生了较多的变化，以满足发动机节能减排的要求。冷却系统各配件的材质见下表：

2、焊锡使用减少

焊锡腐蚀问题带来的对散热器的制造工艺和材质的重大改变，一方面减少焊接点，另一方面，处于环境保护的考量，焊锡中铅的含量受到限制，锌质焊锡的使用开始普遍。

3、更高的传热效率和传热稳定

为了减少NOx的排放，发动机气缸温度要合适，就要求冷却液的传热效率高。对于增压中的发动机，EGR发动机，冷却液的热负荷增加多，但是冷却液的总量少，冷却液的循环速度高，冷却液的热稳定性和抗气穴腐蚀能力要求更苛刻。

有机酸OAT型冷却液的优点以及应用趋势

有机酸型（OAT）防冻液，采用的主要缓蚀成分为长碳链环状羧基化合物，通过自身高活性吸附在金属腐蚀活性点上，以化学性吸附形式在金属表面成膜，区别于无机型IAT 腐蚀抑制剂的氧化或者物理沉积的外部成膜技术，因此腐蚀抑制剂的消耗微乎其微，从而使长周期保护成为可能。尤其是康明斯2010年3月23日高调宣布推出环境友好型无硝酸盐、无磷酸盐、无胺盐的OAT防冻液；代表着有机型重负荷冷却液在重负荷发动机制造商的全面认可。

对于毒性和环保排放等的问题，欧洲一直不采用含亚硝酸盐的配方，并认为有机酸OAT型配方能够对重负荷发动机冷却液的汽缸衬里气穴腐蚀形成很好的保护。

国外研发人员使用有机酸配方和亚硝酸盐SCA配方做了对比，行车试验结果表明：如果维护正确，OAT防冻液能够为行驶60万km的发动机缸瓦和铝制缸盖提供有效地气穴腐蚀和点蚀保护。OAT冷却液用作重负荷发动机冷却液，具有以下优点：

1、 使用寿命长；

2、 热稳定好，杜绝硅酸盐沉淀；

3、 传热效率高；

4、 优异的防衬里气穴腐蚀和点蚀的效果；

5、 优异的铝及合金的保护效果；

6、 减少水泵泄露；

7、 有利于环保、人身安全和健康等。

OAT防冻液在重负荷发动机中的应用，解决了IAT配方的硅凝胶和亚硝酸盐的毒性问题，而且使用里程长，特别是对于铝的保护有优异的表现，随着发动机技术的进步，适合于目前大多数的车型，同时也是未来几年的发展趋势，势必会逐渐取代IAT和HOAT（混合有机酸技术）。

在此感谢江苏龙蟠科技知识支持

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