CN107573905A - 一种发动机有机冷却液 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种发动机有机冷却液，包括如下重量分的组分：防冻剂87‑97份，缓蚀剂0.1‑5份，降粘剂0.1‑5份，碱性补充剂1‑10份，消泡剂0.05‑0.5份，焊锡保护剂0.1‑10份，防锈剂0.1‑10份，稳定剂0.1‑5份，纳米添加剂0.1‑10份，助剂1‑10份。该有机冷却液热传导性大幅提高，燃油充分燃烧，动力转化率高，油耗少，改善了排放的尾气的成分，降低了碳氢化合物和一氧化碳的含量，颗粒物的粒径和数量也大大减少，更加环保。另外，在不加压情况下，本发明冷却液适应温度范围在‑40℃至180℃，杜绝了“开锅”现象，而且抗腐蚀性好，长期使用不会腐蚀发动机系统内部的金属，延长了发动机使用的寿命；降低了冷却液的更换频率。
Description
技术领域
本发明涉及发动机冷却系统技术领域，具体是指一种发动机有机冷却液。
背景技术
冷却液作为汽车、火车、飞机、船舶等发动机的冷却剂，是维持发动机正常工作和运作不可缺少的重要元素，用于发动机散热，避免发动机因过热导致损坏。
冷却液主要由防冻剂、缓蚀剂、消泡剂、着色剂、防霉剂和缓冲剂等组成。乙二醇和丙二醇热传导性好、冰点低、沸点高、稳定性好、抗腐蚀性好、可有效抑制气蚀、不分解、粘温性好、价格便宜、无不良气味等优点，与缓蚀剂配合不腐蚀金属，因而普遍应用于冷却液的防冻剂。冷却液的缓蚀剂可分为无机盐缓蚀剂和有机酸缓蚀剂。目前，无机盐缓蚀剂主要有硅酸盐、硼酸盐、钼酸盐、磷酸盐等，但由于消耗速度快、导热散热性能差、稳定性差、易生成沉淀、环境不友好等缺点，限制了其广泛应用。有机酸缓蚀剂作为新兴的缓蚀剂具有消耗慢、导热散热快等优点。
信息时代的到来，人们对速度的追求永不止步，交通运输工具提速是未来发展的必然趋势，发动机作为交通运输工具的心脏，也逐渐向大功率、重负荷、高转速、小体积发展，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，需要一种性能更高、效果更好的冷却液。然而，以乙二醇或丙二醇为防冻剂、以有机酸为缓蚀剂的冷却液，性能上总是存在某些缺陷，例如，启动慢、易产生气穴腐蚀，防腐效果不太理想、粘度高，导热系数不高、能耗大、有害成分高、冰点和沸点也受到影响，实际应用时达不到理想的效果。另外，冷却液的导热效果直接影响发动机燃料的燃烧状况，从而影响燃烧排放的废气的成分。例如，冷却液的传热效果差致使燃烧废气中碳氢化合物和一氧化碳含量增多、颗粒物粒径增大、颗粒物数量增多，碳氢化合物含量增多意味着能耗大，一氧化碳和颗粒物污染环境。为了人类的可持续发展，寻找一种性能优异且更加节能环保的冷却液十分有必要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种发动机有机冷却液，包括如下重量份的组分：防冻剂87-97份，缓蚀剂0.1-5份，降粘剂0.1-5份，碱性补充剂1-10份，消泡剂0.05-0.5份，焊锡保护剂0.1-10份，防锈剂0.1-10份，稳定剂0.1-5份，纳米添加剂0.1-10份，助剂1-10份；
其中：防冻剂为1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、乙二醇、一缩二丙二醇中的至少一种；
缓蚀剂为苯骈三氮唑、5-甲基苯骈三氮唑中的至少一种；
降粘剂为一缩二丙二醇丁醚或同类性质物质；
碱性补充剂为氢氧化钾、氢氧化钠、乙二胺、三乙醇胺中的至少一种；
焊锡保护剂为肉桂醛、肉桂酸钾、肉桂酸中的至少一种；
防锈剂为异辛酸、辛葵酸中的至少一种；
稳定剂为红糖、芦荟、白糖中的至少一种；
纳米添加剂为石墨烯；
消泡剂是磷酸三丁酯、聚氧丙烯甘油醚、有机硅中的至少一种；
所述助剂包括如下重量份的组分：防冻剂50-60份，碱性补充剂1-10份，降粘剂1-35份，颜料0.01-0.1份，其中：降粘剂为一缩二丙二醇丁醚或同类性质物质，颜料为荧光素；
助剂的生产方法是：按重量份称取防冻剂50-60份、碱性补充剂1-10份、降粘剂1-35份、颜料0.01-0.1份，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195℃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。
作为该技术方案的进一步优化，所述消泡剂为聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚或聚二甲基硅醚。
本发明提供的一种发动机有机冷却液，具有如下优点：
(1)热传导性大幅提高，燃油充分燃烧，动力转化率高，油耗少，另外还改善了排放的尾气的成分，降低了碳氢化合物和一氧化碳的含量，颗粒物的粒径和数量也大大减少，更加环保。
(2)不加压情况下，适应温度范围在-40℃至180℃，杜绝了“开锅”现象。
(3)抗腐蚀性好，长期使用不会腐蚀发动机系统内部的金属，延长了发动机使用的寿命；降低了冷却液的更换频率，一次性加注，可安全行驶10年或80万公里。
(4)发动机能实现快速启动和短程加速。
具体实施方式
下面结合本发明实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种发动机有机冷却液，包括如下重量份的组分：防冻剂87份，缓蚀剂0.1份，降粘剂1份，碱性补充剂1份，消泡剂0.05份，焊锡保护剂0.1份，防锈剂0.1份，稳定剂0.1份，纳米添加剂0.1份，助剂1份；
其中：防冻剂为1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、乙二醇和一缩二丙二醇；
缓蚀剂为苯骈三氮唑和5-甲基苯骈三氮唑；
降粘剂为一缩二丙二醇丁醚和丙二醇丁醚；
碱性补充剂为氢氧化钾、氢氧化钠、乙二胺和三乙醇胺；
焊锡保护剂为肉桂醛、肉桂酸钾和肉桂酸；
防锈剂为异辛酸和新葵酸；
稳定剂为红糖、芦荟和白糖；
纳米添加剂为石墨烯；
消泡剂为磷酸三丁酯、聚氧丙烯甘油醚、有机硅中的至少一种；
助剂包括如下重量份的组分：防冻剂60份，碱性补充剂1份，降粘剂1份，颜料0.01份，其中：降粘剂为一缩二丙二醇丁醚，颜料为荧光素；
助剂按如下方法制备：按质量百分比称取防冻剂60份、碱性补充剂1份、降粘剂1份、颜料0.01份，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195℃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。
实施例2
一种发动机有机冷却液，包括如下重量份的组分：防冻剂88份，缓蚀剂3份，降粘剂5碱性补充剂5，消泡剂0.25份，焊锡保护剂5份，防锈剂5份，稳定剂0.5份，纳米添加剂5份，助剂5份；
其中：防冻剂为1，2-丙二醇；
缓蚀剂为苯骈三氮唑；
降粘剂为一缩二丙二醇丁醚；
碱性补充剂为氢氧化钾；
焊锡保护剂为肉桂醛；
防锈剂为异辛酸和新葵酸；
稳定剂为红糖；
纳米添加剂为石墨烯；
消泡剂为磷酸三丁酯；
助剂包括如下重量份的组分：防冻剂60份，碱性补充剂5份，降粘剂10份，颜料0.05份，其中：降粘剂为一缩二丙二醇丁醚，颜料为荧光素；
助剂按如下方法制备：按质量百分比称取防冻剂60份、碱性补充剂5份、降粘剂10份、颜料0.05份，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195℃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。
实施例3
一种发动机有机冷却液，包括如下重量份的组分：防冻剂89份，缓蚀剂5份，降粘剂1份，碱性补充剂10份，消泡剂0.5份，焊锡保护剂10份，防锈剂10份，稳定剂5份，纳米添加剂10份，助剂10份；
其中：防冻剂为乙二醇；
缓蚀剂为5-甲基苯骈三氮唑；
降粘剂为一缩二丙二醇丁醚；
碱性补充剂为乙二胺；
焊锡保护剂为肉桂酸钾；
防锈剂为异辛酸；
稳定剂为芦荟；
纳米添加剂为石墨烯；
消泡剂为聚氧丙烯甘油醚；
助剂包括如下重量份的组分：防冻剂60份，碱性补充剂10份，降粘剂35份，颜料0.1份，其中：降粘剂为一缩二丙二醇丁醚，颜料为荧光素；
助剂按如下方法制备：按质量百分比称取防冻剂60份、碱性补充剂10份、降粘剂35份、颜料0.1份，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195℃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。
实施例4
一种发动机有机冷却液，包括如下重量份的组分：防冻剂90份，缓蚀剂4份，降粘剂2份，碱性补充剂8份，消泡剂0.4份，焊锡保护剂7份，防锈剂9份，稳定剂0.6份，纳米添加剂8份，助剂7.5份；
其中：防冻剂为一缩二丙二醇；
缓蚀剂为苯骈三氮唑；
降粘剂为丙二醇丁醚；
碱性补充剂为三乙醇胺；
焊锡保护剂为肉桂酸；
防锈剂为新葵酸；
稳定剂为白糖；
纳米添加剂为石墨烯；
消泡剂为有机硅；
助剂包括如下重量份的组分：防冻剂60份，碱性补充剂7份，降粘剂20份，颜料0.06份，其中：降粘剂为丙二醇丁醚，颜料为荧光素；
助剂的生产方法是：按质量百分比称取防冻剂60份、碱性补充剂7份、降粘剂20份、颜料0.06份，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195℃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。
实施例5
一种发动机有机冷却液，包括如下重量份的组分：防冻剂91份，缓蚀剂4份，降粘剂3份，碱性补充剂1份，消泡剂0.4份，焊锡保护剂6份，防锈剂8份，稳定剂1份，纳米添加剂8份，助剂1份；
其中：防冻剂为乙二醇、一缩二丙二醇；
缓蚀剂为苯骈三氮唑；
降粘剂为丙二醇丁醚；
碱性补充剂为三乙醇胺；
焊锡保护剂为肉桂酸；
防锈剂为新葵酸；
稳定剂为红糖；
纳米添加剂为石墨烯；
消泡剂为有机硅；
助剂包括如下重量份的组分：防冻剂58份，碱性补充剂8份，降粘剂20份，颜料0.06份，其中：降粘剂为丙二醇丁醚，颜料为荧光素；
助剂的生产方法是：按质量百分比称取防冻剂58份、碱性补充剂8份、降粘剂20份、颜料0.06份，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195℃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。
实施例6
一种发动机有机冷却液，包括如下重量份的组分：防冻剂92份，缓蚀剂5份，降粘剂3份，碱性补充剂4份，消泡剂0.4份，焊锡保护剂6份，防锈剂3份，稳定剂0.6份，纳米添加剂8份，助剂6份；
其中：防冻剂为1,2丙二醇、1,3丙二醇；
缓蚀剂为苯骈三氮唑；
降粘剂为丙二醇丁醚；
碱性补充剂为三乙醇胺；
焊锡保护剂为肉桂酸钾；
防锈剂为异辛酸；
稳定剂为芦荟；
纳米添加剂为石墨烯；
消泡剂为有机硅；
助剂包括如下重量份的组分：防冻剂60份，碱性补充剂7份，降粘剂25份，颜料0.06份，其中：降粘剂为一缩二丙二醇丁醚，颜料为荧光素；
助剂的生产方法是：按质量百分比称取防冻剂60份、碱性补充剂7份、降粘剂25份、颜料0.06份，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195℃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。
实施例7
一种发动机有机冷却液，包括如下重量份的组分：防冻剂93份，缓蚀剂4份，降粘剂2份，碱性补充剂7份，消泡剂0.3份，焊锡保护剂7份，防锈剂2份，稳定剂0.9份，纳米添加剂4份，助剂7.5份；
其中：防冻剂为乙二醇、1,2丙二醇；
缓蚀剂为5-甲基苯骈三氮唑；
降粘剂为丙二醇丁醚；
碱性补充剂为氢氧化钾；
焊锡保护剂为肉桂酸醛；
防锈剂为新葵酸；
稳定剂为白糖；
纳米添加剂为石墨烯；
消泡剂为有机硅；
助剂包括如下重量份的组分：防冻剂60份，碱性补充剂7份，降粘剂20份，颜料0.06份，其中：降粘剂为一缩二丙二醇丁醚，颜料为荧光素；
助剂的生产方法是：按质量百分比称取防冻剂60份、碱性补充剂7份、降粘剂20份、颜料0.06份，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195℃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。
实施例8
一种发动机有机冷却液，包括如下重量份的组分：防冻剂94份，缓蚀剂5份，降粘剂2份，碱性补充剂8份，消泡剂0.6份，焊锡保护剂7份，防锈剂9份，稳定剂1份，纳米添加剂8份，助剂2份；
其中：防冻剂为乙二醇，一缩二丙二醇；
缓蚀剂为苯骈三氮唑；
降粘剂为一缩二丙二醇丁醚；
碱性补充剂为氢氧化钠；
焊锡保护剂为肉桂酸；
防锈剂为新葵酸；
稳定剂为红糖；
纳米添加剂为石墨烯；
消泡剂为有机硅；
助剂包括如下重量份的组分：防冻剂60份，碱性补充剂9份，降粘剂35份，颜料0.07份，其中：降粘剂为一缩二丙二醇丁醚，颜料为荧光素；
助剂的生产方法是：按质量百分比称取防冻剂60份、碱性补充剂9份、降粘剂35份、颜料0.07份，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195℃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。
实施例9
一种发动机有机冷却液，包括如下重量份的组分：防冻剂95份，缓蚀剂0.4份，降粘剂0.1份，碱性补充剂1份，消泡剂0.4份，焊锡保护剂0.7份，防锈剂0.5份，稳定剂1份，纳米添加剂0.1份，助剂1份；
其中：防冻剂为1，2丙二醇、1,3丙二醇；
缓蚀剂为苯骈三氮唑；
降粘剂为一缩二丙二醇丁醚；
碱性补充剂为三乙醇胺；
焊锡保护剂为肉桂酸；
防锈剂为新葵酸；
稳定剂为白糖；
纳米添加剂为石墨烯；
消泡剂为有机硅；
助剂包括如下重量份的组分：防冻剂60份，碱性补充剂0.7份，降粘剂20份，颜料0.04份，其中：降粘剂为丙二醇丁醚，颜料为荧光素；
助剂的生产方法是：按质量百分比称取防冻剂60份、碱性补充剂0.7份、降粘剂20份、颜料0.04份，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195℃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。
实施例10
一种发动机有机冷却液，包括如下重量份的组分：防冻剂96份，缓蚀剂4份，降粘剂1份，碱性补充剂0.4份，消泡剂0.4份，焊锡保护剂7份，防锈剂0.9份，稳定剂1份，纳米添加剂8份，助剂5份；
其中：防冻剂为1,2丙二醇、1,3丙二醇、一缩二丙二醇；
缓蚀剂为苯骈三氮唑；
降粘剂为一缩二丙二醇丁醚；
碱性补充剂为三乙醇胺；
焊锡保护剂为肉桂酸钾；
防锈剂为新葵酸；
稳定剂为白糖；
纳米添加剂为石墨烯；
消泡剂为有机硅；
助剂包括如下重量份的组分：防冻剂60份，碱性补充剂0.7份，降粘剂28份，颜料0.09份，其中：降粘剂为一缩二丙二醇丁醚，颜料为荧光素；
助剂的生产方法是：按质量百分比称取防冻剂60份、碱性补充剂0.7份、降粘剂28份、颜料0.09份，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195℃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。
实施例11
一种发动机有机冷却液，包括如下重量份的组分：防冻剂97份，缓蚀剂0.5份，降粘剂0.1份，碱性补充剂1份，消泡剂0.1份，焊锡保护剂0.5份，防锈剂0.7份，稳定剂0.1份，纳米添加剂0.1份，助剂1份；
其中：防冻剂为1,3丙二醇、乙二醇；
缓蚀剂为苯骈三氮唑；
降粘剂为一缩二丙二醇丁醚；
碱性补充剂为氢氧化钾；
焊锡保护剂为肉桂酸；
防锈剂为异辛酸；
稳定剂为白糖；
纳米添加剂为石墨烯；
消泡剂为有机硅；
助剂包括如下重量份的组分：防冻剂60份，碱性补充剂10份，降粘剂32份，颜料0.05份，其中：降粘剂为丙二醇丁醚，颜料为荧光素；
助剂的生产方法是：按质量百分比称取防冻剂60份、碱性补充剂10份、降粘剂32份、颜料0.05份，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195℃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。
就上述实施例制备的有机冷却液，交由邯郸市环境保护局委托天津汽车检测中心，根据GB/T27840-2011《重型商用车辆燃料消耗量测量方法》和GB17691-201x《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(征求意见稿)进行测试，测试结果如编号QA17XX1Z49561的测试报告所示，具体测试数据如下：
1、样品有关参数如下表1所示。
2、检验项目
重型车整车排放和油耗。
3、检验时间及地点
检验时间：2017年6月28日；
检验地点：天津汽车检测中心重型排放试验室。
4、检验结果如下表2所示。
由上述结果可知，污染物HC(碳氢化合物)含量减少了2.226％；CO(一氧化碳)含量降低了5.571％；PM(颗粒物粒径)减小了7.975％；PN(颗粒物数量)减少了19.079％，降幅较为明显。不仅如此，油耗也下降了5.4％。本发明实施例制备的冷却液的节能和环保性能十分优越。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (2)
1.一种发动机有机冷却液，其特征在于，包括如下重量份的组分：防冻剂87-97份，缓蚀剂0.1-5份，降粘剂0.1-5份，碱性补充剂1-10份，消泡剂0.05-0.5份，焊锡保护剂0.1-10份，防锈剂0.1-10份，稳定剂0.1-5份，纳米添加剂0.1-10份，助剂1-10份；
其中：防冻剂为1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、乙二醇、一缩二丙二醇中的至少一种；
缓蚀剂为苯骈三氮唑、5-甲基苯骈三氮唑中的至少一种；
降粘剂为丙二醇丁醚或一缩二丙二醇丁醚；
碱性补充剂为氢氧化钾、氢氧化钠、乙二胺、三乙醇胺中的至少一种；
焊锡保护剂为肉桂醛、肉桂酸钾、肉桂酸中的至少一种；
防锈剂为异辛酸、新葵酸中的至少一种；
稳定剂为红糖、芦荟、白糖中的至少一种；
纳米添加剂为石墨烯；
消泡剂为磷酸三丁酯、聚氧丙烯甘油醚、有机硅中的至少一种；
助剂包括如下重量份的组分：防冻剂50-60份，碱性补充剂1-10份，降粘剂1-35份，颜料0.01-0.1份，其中：降粘剂为丙二醇丁醚或一缩二丙二醇丁醚，颜料为荧光素；
助剂的生产方法是：按重量份称取防冻剂50-60份、碱性补充剂1-10份、降粘剂1-35份、颜料0.01-0.1份，混合均匀成混合液，将混合液置于高温炉中加热至195℃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。
2.根据权利要求1所述的一种发动机有机冷却液，其特征在于，消泡剂为聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚或聚二甲基硅醚。
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