◆文/江蘇 鄭芳民

詳解汽車防凍液的重要性

◆文/江蘇 鄭芳民

鄭芳民

美國(guó)ASE認(rèn)證汽車維修高級(jí)技師、美國(guó)ASE認(rèn)證汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能高級(jí)專家；從事汽車設(shè)計(jì)、維修工作三十余年，早期在航天部門從事導(dǎo)彈地面發(fā)射和運(yùn)輸裝填車輛的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)工作。從1986年起轉(zhuǎn)入民用汽車的設(shè)計(jì)與制造。于1994年加入中美合資蘇州捷維汽車技術(shù)有限公司，從事進(jìn)口汽車的維修技術(shù)培訓(xùn)工作，為我國(guó)早期進(jìn)口汽車維修行業(yè)培養(yǎng)了近2000名維修技師。2000年赴美受聘于美國(guó)德克薩斯州博爾科尼斯歐洲汽車公司擔(dān)任高級(jí)診斷師。現(xiàn)任蘇州名駿百盛汽車維修服務(wù)有限公司技術(shù)總監(jiān)。

目前，我國(guó)的小型汽車大多是使用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，除了極少量的純電動(dòng)汽車外，大都是采用燃燒燃油的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。美國(guó)道路上行駛的裝備柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車比例要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于中國(guó)。很多車主詢問筆者，車到維修店里做檢查，經(jīng)常被告知需要更換冷卻液(防凍液)，那么防凍液到底該不該換呢？對(duì)于此問題，筆者將對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的工作原理作簡(jiǎn)單介紹。

內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)把經(jīng)過壓縮的燃油和空氣的混合汽，由點(diǎn)火電腦控制通過火花塞點(diǎn)燃混合汽(汽油發(fā)動(dòng)機(jī))，或混合汽被壓縮到活塞行程終點(diǎn)時(shí)刻，混合汽的溫度達(dá)到柴油空氣混合汽的燃點(diǎn)溫度(柴油發(fā)動(dòng)機(jī))，形成瞬間劇烈燃燒產(chǎn)生高溫和高壓氣體來推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞移動(dòng)，通過曲軸的曲柄連桿機(jī)構(gòu)把活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而通過變速機(jī)構(gòu)和差速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，汽車才能前進(jìn)或者后退。發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)混合汽燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能很大部分變成熱能，僅有很小的部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能進(jìn)而推動(dòng)汽車運(yùn)動(dòng)。如何應(yīng)對(duì)這大部分的熱能就是發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)要做的工作了。

發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，燃燒室的溫度由發(fā)動(dòng)機(jī)電腦控制在1 350℃左右。冷卻液將燃燒室周邊的熱量吸收送到散熱器，由空氣吹過散熱器表面帶走冷卻液的熱量并使冷卻液溫度下降，再流回到發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室周邊吸收熱量，由水泵驅(qū)動(dòng)的循環(huán)流動(dòng)的冷卻液流量把發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量源源不斷的流過散熱器進(jìn)而散發(fā)到大氣中。從圖1可以看到，車內(nèi)需要暖風(fēng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量還能提供給暖風(fēng)機(jī)使用，調(diào)節(jié)車內(nèi)的溫度。

一般冷卻液的溫度在燃燒室附近可以達(dá)到120℃左右，當(dāng)溫度低于零度時(shí)如我國(guó)北方的冬天，常有-20～-40℃的低溫天氣。為了適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫和低溫的溫度范圍，冷卻液必須能在這樣的環(huán)境下保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)在不同溫度工況狀態(tài)能正常穩(wěn)定地長(zhǎng)期工作。

常見的冷卻液是由工業(yè)乙二醇(ethylene glycol)加一定比例的去離子水和某些添加劑如抗氧化劑，或者是抗腐蝕劑、抗泡沫劑、防老化劑和顏料等組成。隨著冷卻液的使用期延長(zhǎng)，冷卻液的狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化，性能也會(huì)下降。例如產(chǎn)生膠狀物和結(jié)晶物附著在發(fā)動(dòng)機(jī)水套內(nèi)壁、顏色褪色等，嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱效果，引起發(fā)動(dòng)機(jī)高溫“咬死”、發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸頭變形、汽缸墊燒穿等。因此汽車制造廠家都在維修技術(shù)規(guī)范里，明確規(guī)定了發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的使用期限。如果冷卻液的顏色褪色，或者是有結(jié)晶物、膠狀體、剝落的銹斑等，必須及時(shí)更換新的冷卻液。

我們推薦使用汽車制造廠家規(guī)定的冷卻液。不同顏色的冷卻液不要混合使用。還要注意的是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液不要同汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液混合使用，即使是同一家汽車制造廠家也不能混用，因?yàn)樗鼈兊呐浞绞遣煌?。如美?guó)克萊斯勒汽車公司的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)用的冷卻液是Mopar(R)防凍液/冷卻液5年160 000km配方(MS-9769)，如果按照50%的水和50%乙二醇混合時(shí)，冰點(diǎn)達(dá)到-37℃。而克萊斯勒規(guī)定的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液/防凍液是Glysantin G 30-91，5年240 000km配方(ASTM D3306),50%的水兌50%乙二醇時(shí)的冰點(diǎn)是-36℃，呈現(xiàn)為紫色，含特殊化學(xué)物，是同傳統(tǒng)的綠色和黃色含有硅酸鹽成分的冷卻液不同。所以這種紫色的冷卻液是不能同其他的冷卻液(黃色、綠色等)混合使用的。

下面例舉一輛發(fā)動(dòng)機(jī)高溫造成發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸頭變形，從汽缸墊漏冷卻液進(jìn)入燃燒室的故障維修案例。根據(jù)技師分解發(fā)動(dòng)機(jī)后的檢查，造成汽缸頭變形，汽缸墊燒穿的主要原因是沒有按照汽車廠家規(guī)定按時(shí)更換冷卻液。由于冷卻液性能下降，有很多水垢和銹斑堆積在水道內(nèi)壁，影響熱傳導(dǎo)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室附近溫度高于正常值，引起汽缸墊燒穿。

圖1 內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)構(gòu)成

從發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸頭水道的水垢圖上(圖2)我們可以看到的水道內(nèi)壁是技師們已經(jīng)把很厚的水垢清理后的狀態(tài)。

圖2 發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸頭的水道的水垢

通過上述發(fā)動(dòng)機(jī)高溫故障維修案例，我們可以得出結(jié)論：汽車的冷卻液必須按照汽車制造廠家的規(guī)定按時(shí)更換。建議車主們?yōu)榱搜娱L(zhǎng)車輛的使用壽命，每次換機(jī)油時(shí)，務(wù)必請(qǐng)專業(yè)技師們仔細(xì)檢查車輛的冷卻系統(tǒng)，實(shí)際上絕大部分車主都可以自己檢查發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，方法也很簡(jiǎn)單，用肉眼觀察冷卻液膨脹壺里的冷卻液液面高度就可以了。如圖3、4所示。最容易檢查的就是觀察冷卻系統(tǒng)的冷卻液液面高度是否在規(guī)定的數(shù)值刻線之間。如果液面高度低于最少刻線，一定要查明原因，及時(shí)修理，防止發(fā)動(dòng)機(jī)缺少冷卻液，引起高溫故障造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。

圖3 奧迪車系冷卻液的目視液面檢測(cè)

圖4 福特車系冷卻液的目視液面檢測(cè)