防冻液是什么?停车后需要怠速冷却一段时间吗?

先看两则国内因为防冻液而召回的信息:

传祺GS8因为防冻液召回的公告 传祺GS8因为防冻液召回的公告


长安因为防冻液召回的公告 长安因为防冻液召回的公告

看完召回信息,可想而知防冻液的重要性!接下去带你了解下汽车发动机冷却系统知识吧,分两期,第二期重点在发动机水温介绍和发动机水温报警时的应急处理建议。

1 防冻液是什么?防冻液有没有猫腻?


防冻液一般由去离子水,乙二醇,添加剂(防腐防锈剂,泡沫抑制剂,染色剂等)组成,主要功能是降低凝点,提高沸点,防止发动机水套散热器等金属件锈蚀和产生水垢等。碱度,PH,氯酸根离子浓度,金属腐蚀性,橡胶兼容性,泡沫抑制,体积电阻等性能作为车厂的考核主要指标。

防冻液 防冻液

凝点:当温度低于零度时水就会结冰,一般防冻液的配比为水:乙二醇50%:50%,不同地区和厂商的配比不同,下图可以看出各50%配比的冷却液凝点在零下37℃左右,保证了汽车冬天和一些寒冷地区可以使用,家里有农机的都知道,农机冷却用的是水,冬天的时候就要把水箱里的水放掉,防止结冰

凝点与配比的关系曲线 凝点与配比的关系曲线


售后推荐的纯防冻液是真的吗?

答案当然是假的,看看浓度性能图,乙二醇超过68%浓度左右后低温性能就会越来越差,乙二醇达到100%时,基本上在-12℃左右就冻起来了,所以我们推荐用原厂防冻液,配比更加可靠,性能更加稳定。

沸点:大家都知道当水超过100℃时水就是蒸发变成水蒸气,很多的时候发动机水温是高于100℃的,所以为了防止发动机开锅,需要用防冻液来作为系统的流体,一般配比在50%:50%的防冻液常压下沸点大约为107℃左右,随着不同浓度和压力的变化而变化,冷却系统由于有膨胀水壶保证压力,所以水温到了120℃也不会开锅,例如在1.4bar 的压力下开锅温度约132℃。

沸点与系统压力以及配比的关系曲线 沸点与系统压力以及配比的关系曲线


防冻液染成不同颜色的目的:

1.  防止混用:防冻液由于成分不同一般不能混用,不同厂家添加的化学添加剂可能不同,混用可能会发生化学反应,如发现防冻液内出现悬浮物,沉淀物或变质、变色应及时更换并清洗系统。

2.  渗漏时便于区别:发动机渗出以后,由于其自身有颜色,在判断和检修时很容易辨别。

3.  基于安全考虑:发动机这些化学成分都是有毒的,所以,一般的玻璃水、防冻液这些液体都会染色,防止误服。

 

防冻液寿命和更换:

不同车厂定义的更换频次不同,有些是终身免维护(24万公里后再考虑更换),这取决于开发时车厂的试验验证,试验后防冻液性能,防腐防锈性能是否下降,清洁度能否满足要求等,比如要求6W公里要求更换,并不意味着防冻液这时候有问题了。

某车型用户手册关于防冻液寿命的说明 某车型用户手册关于防冻液寿命的说明


划重点:

关于冷却液的维护问题,大家不要人云亦云,盲目跟风,商人可以为了利润无所不用其极,而用户手册和保养手册是汽车工程师对这辆车的总结,更是他们60个月新车开发时间内的精华和汗水。所以多看看用户手册和保养手册,你不会多花一分冤枉钱。

重要说明 

防冻液在补充的时候千万不要超过MAX线,否则会超过膨胀壶的膨胀空间,即防冻液受热膨胀时,膨胀壶无法容下多余的发动液,最终会导致从壶中喷出,十分危险。

防冻液液位指示图 防冻液液位指示图




2 防冻液为什么会减少?


主要有以下几点:


2.1.  系统零部件泄漏:

散热器等部件泄漏,或是管路连接出现泄漏,这种情况容易被发现,引起水温高报警,当系统急速泄漏时,水温传感器可能来不及探测到实际温度而没有报警,水温传感器在空气中的相应时间比在水中长很多,这就会导致发动机因温度过高而导致拉缸,损坏等。

2.2.  从膨胀水壶盖子处泄漏:

当温度过高时,冷却系统压力就会随着温度升高增大,为了保护系统的零部件,系统的压力(防冻液和水蒸气)会经过水壶盖子排出,这就是大家常说的开锅,这种情况也是不正常的。

2.3.  从水泵蒸汽孔排出:

水泵轴承用润滑脂润滑,因此要防止防冻液泄漏到润滑脂造成润滑脂乳化,同时还要防止防冻液泄漏,所以在水泵上增加了水泵蒸汽孔,水封静环压装在水泵壳体上,动环压装在叶轮和轴承之间,水封动环随轴承一起运动,和静环之间是动密封,为了防止水封烧蚀,动静环之间需要防冻液来润滑,因此水泵壳体上一般会有蒸汽孔,蒸汽通过蒸汽孔挥发,挥发量很少。


3 膨胀水壶是什么?

膨胀水壶简介 膨胀水壶简介

膨胀水壶的主要功用是储液补水,除气保压。

3.1 储液补水:

储存冷却系统中防冻液,防冻液缺少时可以打开水壶盖子添加(一般停车熄火后至少等待半个小时,如果液位低于Min即需要补充防冻液。切记等完全凉透后打开,否则会有烫伤风险,且有液位回升,导致液位显示不准)

3.2 除气保压:

膨胀水壶一般位于冷却系统的最高点,利于系统除气,如果系统中气体过多,就会导致冷却系统性能下降,缸套腐蚀等。

专业知识:

水壶除了需要除气外还需要保证一定的系统压力,主要是防止水泵汽蚀,如下图当系统水泵的压力低于水泵汽蚀极限压力时就会产生汽蚀,产生大量的气泡导致冷却系统受阻,性能恶化,水壶补水管一般在水泵前来增加水泵的泵前压力。

系统压力-红色和气蚀极限压力-红色曲线对比 系统压力-红色和气蚀极限压力-红色曲线对比

3.3 水壶上的压力盖:

当系统压力过大时压力盖高压阀就会打开,释放系统压力,防止冷却系统零部件因压力过高而损坏。

当停机时,防冻液逐渐冷却,系统容易产生负压,这是水壶盖子低压阀就会打开,进入空气,保证系统内外压力平衡防止系统部件因负压吸瘪损坏等。

膨胀壶的空间是根据防冻液受热膨胀后的体积设计匹配的,所以不要盲目加注冷却液至MAX线以上。

重要说明  

防冻液在补充的时候千万不要超过MAX线,否则会超过膨胀壶的膨胀空间,即防冻液受热膨胀时,膨胀壶无法容下多余的发动液,最终会导致从壶中喷出,十分危险


4 停车后需要怠速一会儿吗?


答案是

完全不需要,汽车设计开发的时候已经都考虑到了,工程师会根据验证情况增加熄火后散热风扇后运行和电子水泵后运行来给发动机,熄火后车头的风噪声就是来源于散热风扇。

4.1.什么是电子水泵和风扇后运行?

所谓电子水泵和风扇后运行,就是车辆停车熄火后,ECU或VCU 继续控制电子水泵和风扇继续运行一段时间。

4.2.为什么需要电子水泵和风扇后运行,主要目的是什么?

目前很多车辆配置涡轮增压发动机,车辆熄火后,涡轮增压器温度仍然很高,为了提高增压器的使用寿命(有些是防止涡轮增压器温度过高发生车辆自燃),仍然需要给涡轮增压器散热,所以需要电子水泵和风扇停车熄火后继续运行(有些水冷中冷器也会用到电子水泵后运行策略)。

4.3.是不是所有的增压发动机都要配备电子水泵

答案是否定的,一些车厂 并没有用电子水泵冷却增压器,而是普通的机械泵冷却循环,也没有电子水泵后运行,是否需要配置电子水泵根据增压器布置和最大承受温度以及成本和寿命等决定。

4.4.后运行需要多久

 一般根据目标水温/环境温度/等(或进气温度)来标定泵和风扇后运行的转速和时间,由于泵和风扇运行时会消耗很大功率,所以运行时间不会太长,风扇一般不超过900s,防止蓄电池亏电。水泵运行时间会较长(根据标定而定)。


5.对于增压器发红情况原因分析(带电子水泵的发动机):

增压器冷却不足,主要原因-电子水泵不工作(保险丝烧了,线路短路断路,泵内部PCB板损坏,欠压过流等),管路堵塞,管路有空气导致电子水泵干转停止运行),漏液等。

涡轮增压系统工作原理


以上就是本期关于防冻液和冷却系统的一些常识介绍,希望可以帮到更多的用户,下一期重点讲下水温和机油温度多少算是正常,如果水温报警该怎么处理?如果机油进入防冻液怎么处理? 敬请期待!

如果大家有疑问,可以留言,我们有专业的工程师团队可以为您解答。



本内容来自汽车之家创作者,不代表汽车之家的观点和立场。
标签: 技术解析
0 +1
收藏
纠错/举报
975关注 | 8作品
+ 关注
本人是汽车开发工程师,致力于汽车专业知识的分享,科普并改善售后产品的专业性能。
Ta的内容
10
评论
收藏
意见反馈