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2025-07-04
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發(fā)動機(jī)冷卻液的泡沫傾向測試是評估其性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對油品質(zhì)量控制、發(fā)動機(jī)保護(hù)及工況穩(wěn)定性具有多重意義,具體可從以下維度展開分析:
· 熱阻增加:泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)(約 0.03 W/(m?K))遠(yuǎn)低于液體冷卻液(約 0.6 W/(m?K)),會在金屬表面形成 “隔熱層”,導(dǎo)致發(fā)動機(jī)局部過熱(如氣缸蓋、缸套溫度可升高 10~20℃)。
· 流動阻力增大:泡沫的粘度比液體高 3~5 倍,可能堵塞散熱器微通道(尤其是電動車扁管散熱器,通道寬度僅 1~2mm),使冷卻液流量下降 15% 以上。
· 通過量化泡沫體積與消泡時(shí)間,確保冷卻液在循環(huán)中保持液態(tài)流動,維持散熱效率(標(biāo)準(zhǔn)要求消泡時(shí)間≤5 分鐘,避免泡沫持續(xù)堆積)。
· 氣蝕機(jī)理:泡沫破裂時(shí)產(chǎn)生局部高壓(可達(dá) 100 MPa),反復(fù)沖擊水泵葉輪、缸體水套等金屬表面,導(dǎo)致材料疲勞剝落(典型案例:柴油機(jī)缸套穴蝕坑深度可達(dá) 0.5mm 以上)。
· 測試的針對性:100℃以上的高溫測試(如 ASTM D1384 的 150℃通氣試驗(yàn))可模擬發(fā)動機(jī)高負(fù)荷工況,評估抗泡沫劑在高溫下的穩(wěn)定性(高溫時(shí)泡沫更易破裂產(chǎn)生氣蝕)。
· 泡沫的電化學(xué)影響:泡沫使冷卻液與金屬表面的接觸面積減少,導(dǎo)致局部電解質(zhì)濃度升高(如 Cl?濃度可增加 2~3 倍),加速縫隙腐蝕(如缸體墊片處的腐蝕速率提升 40%)。
· 測試的間接作用:通過控制泡沫量,確保冷卻液均勻覆蓋金屬表面,維持緩蝕劑的有效作用(緩蝕劑需在液態(tài)中均勻擴(kuò)散)。
· 配方關(guān)鍵成分:冷卻液中的硅酮類、聚醚類抗泡沫劑需與基礎(chǔ)液(乙二醇 / 丙二醇)、防銹劑(如有機(jī)酸鹽)兼容。測試可發(fā)現(xiàn)配方缺陷(如硅酮抗泡沫劑與胺類防銹劑反應(yīng)產(chǎn)生沉淀,導(dǎo)致消泡效率下降 50%)。
· 劑量優(yōu)化:通過測試確定抗泡沫劑的最佳添加量(通常 0.05%~0.2%),避免過量添加導(dǎo)致乳化(如硅酮含量超過 0.3% 時(shí),冷卻液濁度可增加 10 NTU)。
· 標(biāo)準(zhǔn)中的污染模擬:GB/T 2972 要求添加 0.1% 十二烷基硫酸鈉(模擬油污、洗滌劑污染),評估冷卻液在受污染時(shí)的抗泡沫能力(實(shí)際使用中,機(jī)油滲漏、水箱清洗液殘留均可能引發(fā)泡沫)。
· 泡沫引發(fā)的連鎖問題:
· 泡沫進(jìn)入膨脹水箱導(dǎo)致液位虛高,誤觸發(fā) “冷卻液不足” 報(bào)警;
· 高溫泡沫破裂產(chǎn)生的氣穴使水泵出現(xiàn) “氣縛” 現(xiàn)象(流量驟降 30%),導(dǎo)致發(fā)動機(jī)過熱報(bào)警。
· 測試的預(yù)防性作用:通過 150℃高溫測試(模擬柴油機(jī)渦輪增壓工況),確保冷卻液在極端條件下仍能抑制泡沫(標(biāo)準(zhǔn)要求泡 沫體積≤10 ml)。
· 抗泡沫劑的耐老化性:動態(tài)循環(huán)測試(如 ASTM D4744)可模擬冷卻液在發(fā)動機(jī)中循環(huán) 1000 小時(shí)后的泡沫傾向,評估抗泡沫劑是否因氧化、剪切而失效(循環(huán)后消泡時(shí)間延長超過 2 倍時(shí),需更換冷卻液)。
· 國標(biāo)與國際標(biāo)準(zhǔn)要求:
· GB 29743-2013 規(guī)定冷卻液 25℃泡沫體積≤50 ml,100℃≤100 ml,否則無法通過機(jī)動車認(rèn)證;
· ASTM D3306 對柴油機(jī)冷卻液要求 150℃泡沫體積≤10 ml,適用于歐美商用車市場。
· 企業(yè)質(zhì)控應(yīng)用:生產(chǎn)線上每批次冷卻液需抽樣測試,確保泡沫指標(biāo)達(dá)標(biāo)(如某主機(jī)廠要求消泡時(shí)間比國標(biāo)嚴(yán)格 50%,即≤2.5 分鐘)。
· 乘用車與商用車差異:商用車?yán)鋮s液需通過 150℃高溫測試(對應(yīng)渦輪增壓發(fā)動機(jī)),而乘用車僅需 100℃測試;電動車?yán)鋮s液因電導(dǎo)率要求,需使用無硅抗泡沫劑(避免硅酮析出影響絕緣),測試時(shí)需特別關(guān)注泡沫穩(wěn)定性。
失效場景 | 泡沫測試的關(guān)聯(lián)分析 |
某品牌 SUV 發(fā)動機(jī)缸套穴蝕 | 冷卻液 100℃消泡時(shí)間達(dá) 8 分鐘(超標(biāo) 60%),泡沫破裂導(dǎo)致缸套表面產(chǎn)生直徑 0.3mm 的蝕坑 |
電動車電池冷卻系統(tǒng)堵塞 | 冷卻液含硅酮抗泡沫劑,但未通過循環(huán)剪切測試,運(yùn)行 3000 公里后硅酮析出,堵塞扁管散熱器 |
柴油機(jī)膨脹水箱溢液 | 150℃泡沫體積達(dá) 150 ml(超標(biāo) 15 倍),高溫泡沫溢出水箱,導(dǎo)致冷卻液損失 30% |
發(fā)動機(jī)冷卻液泡沫傾向測試不僅是一項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)檢測,更是通過模擬實(shí)際工況,確保冷卻液在 “散熱 - 防蝕 - 長效” 三大維度的可靠性。其核心意義在于:以量化數(shù)據(jù)支撐油品配方優(yōu)化,預(yù)防因泡沫引發(fā)的發(fā)動機(jī)過熱、氣蝕、故障報(bào)警等問題,最終保障設(shè)備安全運(yùn)行與生命周期成本控制。
DZY-084發(fā)動機(jī)冷卻液泡沫傾向測定器
1、 符合標(biāo)準(zhǔn):SH/T 0066 ASTM D1881
2、性能特點(diǎn):
●本儀器適用于用玻璃器皿測定發(fā)動機(jī)冷卻液的泡沫傾向性。
●儀器采用國外先進(jìn)的自整定溫控系統(tǒng),數(shù)字顯示,控溫精確。
●儀器配無需給油型空氣泵、空氣過濾器及氣體擴(kuò)散頭等。
3、技術(shù)指標(biāo):
電源:AC220V±10% 50Hz
加熱功率:2KW
控溫范圍:室溫~95℃
控溫精度:±1℃
孔數(shù):兩孔
外形尺寸:主機(jī):300×500×400(mm)
4、配置:
發(fā)動機(jī)冷卻液泡沫傾向測定器 1臺
溫度計(jì) -20℃~+150℃ 1支
量筒 500ml 2個(gè)
量筒膠塞 2個(gè)
溫度計(jì)膠塞 1個(gè)
氣體擴(kuò)散頭 2個(gè)
氣體擴(kuò)散頭支桿 2個(gè)
空氣泵 1臺
保險(xiǎn)絲 2個(gè)
說明書 1份
合格證 1份