CN105176498A - 发动机无水冷却液 - Google Patents

Abstract

一种发动机无水冷却液，其特征在于按质量百分比的原料组成是：丙二醇89-97％，缓蚀剂0.1-1％，碱性补充剂1-3％，消泡剂0.5-2％，助剂1-5％；其中：缓蚀剂是巯基苯骈噻唑或甲基苯骈三氮唑中的一种或两种；碱性补充剂是乙二胺或三乙醇胺中的一种或两种；消泡剂是磷酸三丁酯或聚氧丙烯甘油醚中的一种或两种；所述助剂按质量百分比的原料组成是：丙二醇50-68％，三乙醇胺15-30％，降粘剂15-30％，颜料0.01-0.1％；其中：降粘剂是二乙二醇丁醚，颜料是碱性品红；助剂的生产方法是：按质量百分比称取丙二醇50-68％、三乙醇胺15-30％、降粘剂15-30％、颜料0.01-0.1％，混合均匀成混合液，将混合液加热至195度以上，待颜色成为琥珀色后停止加热，冷却后即构成助剂。该发动机无水冷却液安全、环保、节能和长效。

Description

发动机无水冷却液

技术领域

本发明涉及一种发动机冷却液，而且是不含乙二醇的无水冷却液。

背景技术

发动机冷却液，是汽车、火车、飞机、船舶等发动机必不可少的系统设置。随着发动机制造业的高速发展，发动机向大功率、重负荷、高转速发展，体积却逐步变小，发动机的工作温度不断提高，因此，为满足高性能发动机的要求，需要一种沸点在150℃以上、传热效果好的冷却液。

市场上最常见的冷却液是乙二醇-水型冷却液，这种含水冷却液的沸点一般在107℃左右，不能满足现代大功率发动机的性能要求。同时，因为有水存在，使得多元醇在使用中更易生成酸性物质，对发动机冷却系统的金属零部件产生严重腐蚀。

目前，无水冷却液主要是以丙二醇为基础液并添加多种腐蚀抑制剂得到的组合物。由于丙二醇的粘度较大、闪点较低，不能满足某些发动机的要求。还有一些报道丙二醇与其它多元醇混合为基础液的发明，但还无法同时解决发动机冷却液高沸点、低冰点、高闪点、低粘度的要求。

US6299794介绍了一种不含磷的无水防腐冷却液，组成包括丙二醇和防腐剂，如硼酸盐，钼酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、苯并三氮唑。该冷却液用于高温工作的发动机，性能良好。但因包含亚硝酸盐增加了对人体的危害性。

CN101824309A公开了一种环保型重负荷丙二醇无水型冷却液，组成包括：丙二醇、缓蚀剂、碱性PH调节剂、酸性PH调节剂、防锈剂、阻垢剂、消泡剂和染料等。其中，添加剂主要包括乙醇胺、三聚磷酸盐、有机酸，但其组成中包含大量已被禁用并对人体有害的乙醇胺类添加剂及对环境有害的三聚磷酸盐。

美国EVANS冷却系统公司公开了两篇非水传热流体的专利。其中，CN1130916A介绍了一种非水系热传导流体，包含丙二醇、乙二醇、硝酸盐、唑类化合物、钼酸盐。乙二醇的加入降低了冷却液的整体粘度，但乙二醇、丙二醇的闪点都较低，冷却液的闪点无法满足安全性要求。

CN101319134A公开了一种不含乙二醇的长效冷却液，组成包括：多元醇、粘度比热调节剂和能溶于多元醇的防腐蚀添加剂。其中，多元醇选自1，2-丙二醇或丙二醇与丙三醇的混合物，粘度比热调节剂选卡必醇。该冷却液的沸点高于150℃，但其启动与传热效果还是受影响，同时卡必醇的闪点低于丙二醇，使冷却液的闪点更低。

CN102002347A公开了一种发动机无水冷却液，其特征是含有乙二醇、丙二醇、多元醇，选自山梨醇或木糖醇，磷酸-钼酸盐、癸二酸、辛酸、柠檬酸、硅酸酯、苯并三氮唑，少量助溶剂，选自吐温系列表面活性剂。这种无水冷却液的冰点在-30℃～50℃，沸点在130℃～150℃，避免了含水体系的电化学腐蚀。除了组合物体系中添加磷酸盐添加剂外，最大的问题在于山梨醇或木糖醇的引入，大大增加体系粘度，冰点和沸点也受到影响，实际应用达不到理想效果。

CN201110317925公开了一种无水冷却液组合物，包括基础液和复合腐蚀抑制剂，其中基础液包括丙二醇、乙二醇和二甘醇，还可以加入三甘醇和丙二醇醚，其中丙二醇醚为丙二醇或其缩合物与醇类发生缩合反应后生成的醚类产物；复合腐蚀抑制剂至少包括三聚氰胺与多元脂肪酸的酰化产物及水溶性盐和羟基芳香酸及其水溶性盐，还可以包括其它种类的腐蚀抑制剂，如钼酸盐、硅酸盐、硅酸盐稳定剂、脂肪酸及其水溶性盐。但该发明中依然含有乙二醇，无法克服乙二醇自身用于冷却液后带来的问题。

发明内容

本发明的目的主要在于。研究一种以丙二醇为基础液并添加多种辅助补充物质得到的发动机无水冷却液组合物，以实现冷却液的安全、环保、节能和长效。

本发明采用的具体技术方案是：

一种发动机无水冷却液，其特征在于该无水冷却液按质量百分比的原料组成是：

丙二醇89-97％，缓蚀剂0.1-1％，碱性补充剂1-3％，消泡剂0.5-2％，助剂1-5％；

其中：

缓蚀剂是巯基苯骈噻唑或甲基苯骈三氮唑中的一种或两种；

碱性补充剂(也可称为PH值调节剂)是乙二胺或三乙醇胺中的一种或两种；

消泡剂是磷酸三丁酯或聚氧丙烯甘油醚中的一种或两种；

所述助剂按质量百分比的原料组成是：

丙二醇50-68％，三乙醇胺15-30％，降粘剂15-30％，颜料0.01-0.1％；

其中：降粘剂是二乙二醇丁醚或同类性质物质，颜料是碱性品红；

助剂的生产方法是：按质量百分比称取丙二醇50-68％、三乙醇胺15-30％、降粘剂15-30％、颜料0.01-0.1％，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195度以上，加热过程中，蒸汽通过冷凝回收成冷凝液，待高温炉中的混合液颜色成为琥珀色后停止加热，冷却后将冷凝液倒入琥珀色混合液中搅拌均匀即构成助剂。

本发明中，消泡剂也可以用聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚或聚二甲基硅醚做等效替换。

本发明中，将丙二醇89-97％，缓蚀剂0.1-1％，碱性补充剂1-3％，消泡剂0.5-2％，助剂1-5％混合均匀即得到淡黄色发动机无水冷却液成品。

本发明的优点和效果是：该产品属“安全、环保、节能、长效”无水冷却液，安全是指：彻底解决结冰、不开锅、不产生水垢、无腐蚀现象。降低了因传统防冻液沸点低在经过燃烧室周围时产生大量的蒸汽和气泡，所导致导热能力差引起的发动机局部过热(局部过热所导致加重发动机磨损和摩擦)，延长了循环系统和发动机使用寿命。环保是指：产品本身环保，不含有对人和环境有害的物质，粘度随温度而变化，平衡发动机内部温度，改善发动机工作状况，让燃油燃烧更充分，从而也降低了尾气的排放。节能是指：因导热能力好，降低了局部过热和部件的摩擦力，使燃油燃烧更完全，提高了燃油的效能，达到了油量的节省。长效是指：因产品中不含有水和腐蚀类物质，不会有腐蚀、水垢产生，以及配备了足量的辅助补充物质(缓蚀剂0.1-1％，碱性补充剂1-3％，消泡剂、降粘剂等)，确保了冷却液的使用寿命。

特别是：

凝点低至-50℃以下，即使天寒地冻也不会结冰，耐寒性能相当突出。

沸点高达180℃以上，彻底消除“开锅”烦恼。

超强的热传导性，完全平衡发动机内部温度，暖车时间大大缩短。

发动机无过热现象，减少了加速负荷，令加速更顺畅，反应更灵敏。

燃油在发动机里充分燃烧，完全转化为动力。

水箱(准确地说应该称为冷却液箱)完全无压力或极低压力，在任何状态下(即使是热车)也可随时打开水箱盖。

由于燃油燃烧条件得到改善，燃烧率大大提高，尾气有毒有害物质排放大幅度降低。

发动机气缸相邻的局部单元都处于比较平衡的热力状态，减少发动机内部(气缸壁)热力振动，减少了活塞环的摩擦阻力，从而起到降低噪音及提升动力的效果。

不含水，也不含乙二醇，永久防止发动机锈蚀，令发动机及冷却系统历久如新。

发动机无压力，无腐蚀性及内部温度完全平衡，从而大幅减少维修。

一次安装，终身无需更换。

对环境无污染，对人体无危害。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明所述发动机无水冷却液及其制备进一步说明。

助剂制备实施例A：

按质量百分比称取丙二醇52％、三乙醇胺26.95％、二乙二醇丁醚21％、碱性品红0.05％，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195度以上，加热过程中，蒸汽通过冷凝回收成冷凝液，待高温炉中的混合液颜色成为琥珀色后停止加热，冷却后将冷凝液倒入琥珀色混合液中搅拌均匀即构成助剂(A)。

助剂制备实施例B：按质量百分比称取丙二醇58％、三乙醇胺20％、二乙二醇丁醚21.9％、碱性品红0.1％，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195度以上，加热过程中，蒸汽通过冷凝回收成冷凝液，待高温炉中的混合液颜色成为琥珀色后停止加热，冷却后将冷凝液倒入琥珀色混合液中搅拌均匀即构成助剂(B)。

助剂制备实施例C：按质量百分比称取丙二醇50％、三乙醇胺30％、二乙二醇丁醚19.99％、碱性品红0.01％，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195度以上，加热过程中，蒸汽通过冷凝回收成冷凝液，待高温炉中的混合液颜色成为琥珀色后停止加热，冷却后将冷凝液倒入琥珀色混合液中搅拌均匀即构成助剂(C)。

助剂制备实施例D：按质量百分比称取丙二醇66％、三乙醇胺18％、二乙二醇丁醚15.95％、碱性品红0.05％，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195度以上，加热过程中，蒸汽通过冷凝回收成冷凝液，待高温炉中的混合液颜色成为琥珀色后停止加热，冷却后将冷凝液倒入琥珀色混合液中搅拌均匀即构成助剂(D)。

助剂制备实施例E：按质量百分比称取丙二醇61％、三乙醇胺18％、二乙二醇丁醚20.93％、碱性品红0.07％，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195度以上，加热过程中，蒸汽通过冷凝回收成冷凝液，待高温炉中的混合液颜色成为琥珀色后停止加热，冷却后将冷凝液倒入琥珀色混合液中搅拌均匀即构成助剂(E)。

助剂制备实施例F：按质量百分比称取丙二醇55％、三乙醇胺20.56％、二乙二醇丁醚24.4％、碱性品红0.04％，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195度以上，加热过程中，蒸汽通过冷凝回收成冷凝液，待高温炉中的混合液颜色成为琥珀色后停止加热，冷却后将冷凝液倒入琥珀色混合液中搅拌均匀即构成助剂(F)。

发动机无水冷却液制备实施例1：按质量百分比称取丙二醇90％，巯基苯骈噻唑0.5％，乙二胺2.5％，磷酸三丁酯2％，助剂(B)5％倒入搅拌装置中混合均匀即得到淡黄色发动机无水冷却液成品。

发动机无水冷却液制备实施例2：

按质量百分比称取丙二醇95％，甲基苯骈三氮唑0.2％，三乙醇胺1.8％，聚氧丙烯甘油醚0.5％，助剂(A)2.5％倒入搅拌装置中混合均匀即得到淡黄色发动机无水冷却液成品。

发动机无水冷却液制备实施例3：

按质量百分比称取丙二醇92％，巯基苯骈噻唑0.2％，甲基苯骈三氮唑0.6％，乙二胺1％，三乙醇胺1.5％，磷酸三丁酯0.6％，聚氧丙烯甘油醚1％，助剂(C)3.1％倒入搅拌装置中混合均匀即得到淡黄色发动机无水冷却液成品。

发动机无水冷却液制备实施例4：

按质量百分比称取丙二醇97％，巯基苯骈噻唑0.2％，甲基苯骈三氮唑0.1％，三乙醇胺1％，磷酸三丁酯0.7％，助剂(D)1％倒入搅拌装置中混合均匀即得到淡黄色发动机无水冷却液成品。

发动机无水冷却液制备实施例5：

按质量百分比称取丙二醇93％，甲基苯骈三氮唑0.5％，乙二胺1.5％，三乙醇胺1.5％，聚氧丙烯甘油醚1％，助剂(E)2.5％倒入搅拌装置中混合均匀即得到淡黄色发动机无水冷却液成品。

发动机无水冷却液制备实施例6：

按质量百分比称取丙二醇90％，巯基苯骈噻唑0.6％，甲基苯骈三氮唑0.3％，乙二胺1％，三乙醇胺2％，磷酸三丁酯1％，聚氧丙烯甘油醚0.5％，助剂(F)4.6％倒入搅拌装置中混合均匀即得到淡黄色发动机无水冷却液成品。

发动机无水冷却液制备实施例7：

按质量百分比称取丙二醇93％，巯基苯骈噻唑0.8％，甲基苯骈三氮唑0.1％，三乙醇胺2.1％，磷酸三丁酯1％，聚氧丙烯甘油醚1％，助剂(B)2％倒入搅拌装置中混合均匀即得到淡黄色发动机无水冷却液成品。

发动机无水冷却液制备实施例8：

按质量百分比称取丙二醇97％，巯基苯骈噻唑0.2％，乙二胺1％，聚氧丙烯甘油醚0.6％，助剂(F)1.2％倒入搅拌装置中混合均匀即得到淡黄色发动机无水冷却液成品。

发动机无水冷却液制备实施例9：

按质量百分比称取丙二醇91％，巯基苯骈噻唑0.5％，甲基苯骈三氮唑0.3％，三乙醇胺2.5％，磷酸三丁酯1％，聚氧丙烯甘油醚0.7％，助剂(C)4％倒入搅拌装置中混合均匀即得到淡黄色发动机无水冷却液成品。

发动机无水冷却液制备实施例10：

按质量百分比称取丙二醇95％，甲基苯骈三氮唑0.3％，三乙醇胺1.5％，磷酸三丁酯1.7％，助剂(A)1.5％倒入搅拌装置中混合均匀即得到淡黄色发动机无水冷却液成品。

发动机无水冷却液制备实施例11：

按质量百分比称取丙二醇93％，甲基苯骈三氮唑0.8％，乙二胺0.8％，三乙醇胺1.4％，磷酸三丁酯或聚氧丙烯甘油醚1％，助剂(D)3％倒入搅拌装置中混合均匀即得到淡黄色发动机无水冷却液成品。

发动机无水冷却液制备实施例12：

按质量百分比称取丙二醇89％，巯基苯骈噻唑0.8％，甲基苯骈三氮唑0.2％，三乙醇胺3％，磷酸三丁酯或聚氧丙烯甘油醚2％，助剂(F)5％倒入搅拌装置中混合均匀即得到淡黄色发动机无水冷却液成品。

根据《发动机无水冷却液》(Q/31454200-5.01-2014)技术参数标准并按上述实施例制备的发动机无水冷却液，经过多次道路油耗检测，汽车发动机节油率都在5％以上。

如：

1、一长安悦翔汽车使用传统防冻液行驶119Km，用油6.83L，油耗为5.74L/100Km，安装无水冷却液后行驶121Km，用油6.4L，油耗为5.3L/100Km，油耗下降7.7％。

2、一宝马320i汽车使用传统防冻液行驶100Km，用油6.47L，油耗为6.47L/100Km，安装无水冷却液后行驶98Km，用油5.84L，油耗为6.07L/100Km，油耗下降6.18％。

3、一豪沃混凝土罐车，使用传统防冻液行驶重车行驶268Km，行驶时间为524分钟，轻车行驶里程261Km、行驶时间458分钟，怠速时间1000分钟，用油297.05L。安装无水冷却液后：重车行驶里程377Km、行驶时间698分钟，轻车行驶里程370Km、行驶时间731分钟，怠速时间1116分钟，用油384.69L。

里程油耗计算：

A、安装前：行驶里程共529Km，怠速时间共16.67小时，用油297.05L，怠速时间油耗每小时2L计算。

[297.05L-(16.7小时×2L/小时)]÷529Km＝49.84L/100Km

B、安装后：行驶里程共747Km，怠速时间共18.6小时，用油384.69L，怠速时间油耗每小时2L计算。

[384.69L-(18.6小时×2L/小时)]÷747Km＝46.52L/100Km

C、安装无水冷却液后油耗下降：

(49.84L/100Km-46.52L/100Km)÷49.84L/100Km×100％＝6.66％。

Claims (1)

1.一种发动机无水冷却液，其特征在于该无水冷却液按质量百分比的原料组成是：

丙二醇89-97％，缓蚀剂0.1-1％，碱性补充剂1-3％，消泡剂0.5-2％，助剂1-5％；

其中：

缓蚀剂是巯基苯骈噻唑或甲基苯骈三氮唑中的一种或两种；

碱性补充剂是乙二胺或三乙醇胺中的一种或两种；

消泡剂是磷酸三丁酯或聚氧丙烯甘油醚中的一种或两种；

所述助剂按质量百分比的原料组成是：

丙二醇50-68％，三乙醇胺15-30％，降粘剂15-30％，颜料0.01-0.1％；

其中：降粘剂是二乙二醇丁醚，颜料是碱性品红；

助剂的生产方法是：按质量百分比称取丙二醇50-68％、三乙醇胺15-30％、降粘剂15-30％、颜料0.01-0.1％，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195度以上，加热过程中，蒸汽通过冷凝回收成冷凝液，待高温炉中的混合液颜色成为琥珀色后停止加热，冷却后将冷凝液倒入琥珀色混合液中搅拌均匀即构成助剂。