关于防冻冷却液配方浅析论文工业分析与检验专业毕业论文.docx
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关于防冻冷却液配方浅析论文工业分析与检验专业毕业论文
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毕业设计（论文）
论文（设计）题目：
关于防冻冷却液配方浅析
班级：
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毕业设计（论文）成绩表
系专业班
评审意见：
指导教师对学生所完成的课题为
的毕业设计（论文）进行的情况、完成情况的意见：
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平时成绩（百分制）论文成绩（百分制）
指导教师
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答辩成绩（百分制）：
毕业设计（论文）答辩小组对学生所完成的课题为
的毕业设计（论文）经过答辩,成绩为
毕业设计（论文）答辩组负责人
答辩组成员
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总成绩（A*20%+B*30%+C*50%）：
签字：
年月日
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毕业设计（论文）任务书
石油化工系@@@@2班学生@@@@@学号@@@@@
毕业设计（论文）课题关于防冻冷却液配方浅析
毕业设计（论文）工作自2012年3月20日起至21012年5月20日止
毕业设计（论文）进行地点：
@@@@@@@@2有限公司化验室
课题的背景、意义及培养目标
通过对目前汽车发动机冷却液市场经济的分析，对新型发动机冷却液配方及性能进行研究，实现水和乙二醇的最佳配比，对冷却系统提供-40℃的低温防冻、防沸、防腐、防垢性能，有效降低了乙二醇型发动机冷却液的生产成本设计（论文）的原始数据与资料生产工艺：
将氢氧化钠固体溶解在水中，配成30%的氢氧化钠溶液。
课题的基本要求（含技能技术指标）
生产工艺：
将氢氧化钠固体溶解在水中，配成30%的氢氧化钠溶液。
将缓蚀剂K161加入同倍量的水搅拌均匀，边搅拌边慢慢加入30%氢氧化钠，使其全部中和溶解（pH=9左右，偏碱性）。
将余量的水加入搅拌釜中，再按顺序分别加入五水偏硅酸钠，T706，硼砂，2（缓蚀剂191），硼酸搅拌溶液。
加乙二醇，搅拌至完全溶解，用泵打入釜内，搅拌均匀，然后加入30%液体氢氧化钠溶液，搅拌均匀（至少搅拌十分钟），取样测定pH值，根据pH值再用剩下的30%的氢氧化钠调整溶液pH=8.5左右（用pH试纸检测）。
加入消泡剂，搅拌均匀。
最后加入20PPM的红色染料。
搅拌均匀后放料、过滤、包装
完成任务后提交的书面材料要求（图纸规格、数量，论文字数等）
论文正文，字数不少于4000字
主要参考资料
1.汽车防冻液的规格标准，东健，黄宏，汽车与配件，2000-6、7、8
2.油品应用及管理，熊云等，中国石化出版社，2007
指导教师
接受设计（论文）任务日期
（注：
由指导教师填写）学生签名：
毕业设计（论文）进度计划表
起止日期
工作内容
完成情况
备注
第1-2周
第3-5周
第6周
第7-10周
第11-14周
第15周
第16周
下达任务书
撰写开题报告
构思毕业论文提纲
上交毕业论文初稿中期检查
完成终稿
修改、装订
准备答辩
已完成
已完成
已完成
已完成
已完成
已完成
已完成
指导教师：
年月日
系：
年月日
备注：
进度计划以周为单位。
摘要
通过对目前汽车发动机冷却液市场经济的分析，对新型发动机冷却液配方及性能进行研究，实现水和乙二醇的最佳配比，对冷却系统提供-40℃的低温防冻、防沸、防腐、防垢性能，有效降低了乙二醇型发动机冷却液的生产成本。
普通的防冻液配方由于其经济因素的制约，都含有对人体和环境有害的物质。
目前国内的主要防冻液都是属于中低档次的配方，而用于高档汽车的有机酸型防冻液，由于其昂贵的价格应用也受到限制。
笔者通过对有机酸型防冻液的深入研究，结合公司引进的日本乙烯L系列防冻液的使用经验，开发了具备经济、高效和环保特点的新型防冻液，该防冻液已经通过了交通部后勤研究所等权威部门的检测认定，有机酸和无机盐的结合，符合日本汽车工业无胺、非硼、非硅的防冻液品质要求，可广泛应用于日系汽车和其它中高档汽车.
关键词：
发动机冷却液乙二醇
目录
第一章前言1
1.1发动机冷却液的功能1
1.2发动机冷却液的现状及其发展趋势3
1.2.1研制环保型产品3
1.2.2开展节能技术研究4
1.2.3逐渐完善标准和试验方法4
第二章配方研究6
2.1发动机冷却液的分类及其成分6
2.1.1发动机冷却液的分类6
2.1.2发动机冷却液成分介绍6
2.2配方设计方案7
2.3讨论13
第三章结论与展望14
参考文献15
四、致谢16
第一章前言
发动机冷却液俗称防冻液，是发动机冷却系统冷却散热介质。
长期以来，汽车发动机冷却系统均用水作冷却剂，因为水有很多优点，如：
水的来源广、无毒、价廉、有良好的导热性能。
但水也有很多缺点，如：
水的冰点高，当气温低于0℃时，水水结冰使体积增加，容易造成水箱或者冷却系统管道胀裂；水的沸点低，当夏天高温季节，发动机处于苛刻条件下行驶时，会造成水温升高甚至沸腾，影响汽车正常行驶；溶在水中的钙盐等受热后形成水垢，降低传热效率；水还会使金属生锈。
因此，人们一直在寻找一种新型的冷却剂来代替水。
[1]
1.1发动机冷却液的功能
随着发动机结构的改进和材料技术的进步，现代汽车发动机与旧式发动机相比，有一个显著的特点就是现代发动机的运行温度高，正常的工作温度上限值一般都超过100℃。
以国产轿车为例，发动机正常工作温度是：
上海桑塔拉90~105℃、一汽捷达85~115℃、富康90~118℃。
如果水箱全部加水，当发动机温度达到100℃时就会水沸“开锅”，而在0℃时会结冰，体积增大9％，易胀裂水箱和缸体。
另外，水会带来腐蚀，且会生成水垢影响冷却效果。
因此就要用一种特殊的冷却介质——防冻液。
发动机冷却液一般由基础液和添加剂组成。
基础液由水和冰点降低剂组成，添加剂包括防锈剂、缓蚀剂、防垢剂、防霉剂、pH调节剂、消泡剂、着色剂等组成。
发动机冷却液又分短效和长效型。
长效型具有冬天防冻、夏天防沸、常年防腐蚀、防水垢的功能。
短效型即指普通冷却液，但也必须能保证使用一冬。
此外，要求对发动机冷却系统无明显的腐蚀作用，但通常没有防腐剂，不能常年使用。
根据国家标准，防冻液分为如下6个级别：
-25℃、-30℃、-35℃、-40℃、-45℃和-50℃。
[2]如果是在华北地区，-25℃级别的冷却液便满足了基本要求，而在东北地区的黑龙江省及内蒙古自治区则应该选用-50℃级别的产品，在吉林辽宁两省选择-35℃级别的冷却液则基本能满足要求。
很多人根据冷却液的俗称，有这样一个错误的认识，发动机冷却液只起冷却作用，因此认为南方的车辆不必使用。
北方一些卡车只在冬天使用，一到夏天他们就将发动机冷却液放起来。
其实除防冻作用之外，发动机冷却液还具有防沸、冷却、防垢和防腐蚀作用。
（1）防冻功能：
防冻液，顾名思义具有防冻功能。
但各种防冻液的冰点是不一样的，这是按不同地区、不同环境温度来决定的。
当今的防冻液的冰点一般在-15~-68℃之间。
（2）防腐蚀功能：
由于发动机冷却系统含有五种金属，即铸铁、铝合金、钢、铜及水箱焊接时用的焊锡。
一般小轿车的缸体为铸铝的，大型货车的缸体为铸铁的，水箱主要由紫铜及黄铜制成。
防冻液每时每刻都与这些金属相接触，因此必须要有防腐蚀功能。
而劣质的防冻液对金属的腐蚀是极为严重的。
有的水箱在使用防冻液时，其焊缝开裂并且滴漏，就是因为防冻液对焊接严重腐蚀所造成的。
优质的防冻液与水相比能更好的保护水箱，延长发动机的使用寿命。
冷却系统在使用发动机冷却液后，再使用水进行冷却，反而加速冷却系统的腐蚀。
这是由于水中含有氯离子等阴离子，会破坏冷却系统金属部件表面原来形成的钝化膜，造成局部出现大阴极和小阳极，加速金属的腐蚀。
（3）防垢功能：
有许多驾驶员在夏季将防冻液放掉而加入自来水，自来水中有许多矿物质，在加热蒸发后，这些矿物质结成水垢沉积在金属表面。
由于水垢的形成，导致发动机产生的热不能及时传给防冻液，使缸套温度升高，缸套与活塞的配合间隙不当，造成缸套与气环擦伤磨损，严重时会使活塞卡死，对发动机有致命的危害。
如果水垢产生在水箱内，则将影响散热器的散热效果，导致水温升高而“开锅”。
而优质的防冻液是采用制成的，并加有防垢添加剂，所以不会产生任何水垢。
（4）高沸点功能：
优质的防冻液因具有良好的防水箱“开锅”的功能，这就要求它有一个高的沸点。
现在防冻液的沸点一般要大于105℃，如果使用优质的防冻液，就不会产生“开锅”现象。
（5）抗泡沫功能：
防冻液在使用过程中如果易产生泡沫，就可能导致防冻液溢出水箱，带来防冻液的损失，甚至会影响防冻液的正常流动，降低散热效果。
此外生成的泡沫会增大防冻液与空气的接触面积，加速氧气变质，降低防冻液的使用寿命。
总的来说，性能优良的汽车防冻液有以下保护作用：
对冷却系统的部件起到防腐保护作用；防止水垢，避免降低散热器的散热作用；保证发动机在正常温度范围之内能工作。
因此，发动机的防冻液，必须具有防冻、防腐蚀、防垢、防开锅、无泡沫的特点，并不受季节及地域的影响。
其中冰点和沸点是防冻液的基本指标。
1.2发动机冷却液的现状及其发展趋势
冷却液作为汽车工业同步配套的重要化工产品，技术含量越来越高。
优质防冻液不仅可以防止水箱冻裂，而且防腐蚀、防锈、防结垢，可有效地保护水箱，改善散热效果，提高发动机效率，保障汽车安全行驶。
防冻液的技术水平和使用的安全性与可靠性，将会对汽车的使用性能带来极大的影响。
我国发动机冷却液的研究始于80年代，和发达国家相比，起步较晚。
发动机冷却液最初的研究是为解决进口汽车发动机冷却液的国产化而进行的，以后随着国家轿车工业的兴起，对发动机冷却液的研究越来越重视。
90年代初期，由我国石化系统牵头，联合国内几家发动机冷却液研究机构，参照美国材料实验协会标准制订了相应的石油化工行业产品试验方法和产品标准，对发动机冷却液产品市场进行规范。
从此，我国发动机冷却液的研究步入了一个健康发展的历史时期。
目前国内防冻液生产存在的问题是：
生产厂家过多，小作坊式生产占大部分；用毫无技术可言的无机盐加上甲醇或者少量乙二醇、乙甘醇，制造质量低劣的放电脑工业。
这种产品，一是有毒，二是腐蚀水箱，三是冰点高，四是不防沸，对车辆的正常运行留下极大地隐患。
[6]
经过20几年的发展，目前我国在发动机冷却液产品性能研究和标准建设方面都已达到或接近国外同类水平，但是由于起步较晚，同时受到其他行业发展的制约，因此，整个行业与国外相比任然存在一定差距。
1.2.1研制环保型产品
乙二醇由于具有轻微毒性，乙二醇型发动机冷却液对环境和使用者均具有一定的危害性。
而丙二醇无毒，同时还具有优异的防冻性能，因此丙二醇型发动机冷却液将是未来的主要产品。
另外，由于无机添加剂生物降解性差，对环境有一定程度的污染，将来的添加剂将主要以生物降解性好、性能优良的有机添加剂为主。
1.2.2开展节能技术研究
以无机盐防腐蚀添加剂为主的常规发动机冷却液使用寿命一般为2年，使用后未经任何处理排放到大自然中，造成对能源和资源的重大浪费。
目前，国外已经通过提高产品使用寿命和对资源进行回收、循环利用来改善这种状况。
现有添加剂技术的发展已经使发动机冷却液的长寿命成为可能。
发达国家开发出以有机酸缓蚀体系为主的有机酸型发动机冷却液，在使用过程中添加剂的消耗很少，能使发动机冷却液的使用寿命提高到5年或1.6×105km以上。
同时有机添加剂能很好地抑制气缸里的气穴腐蚀，因此还可以在不
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