[發(fā)明專利]發(fā)動機納米無水冷卻油

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210020748.9
• 申請日: 2012-01-30
• 公開（公告）號: CN102585782A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 何秋生;羅逸
• 申請（專利權）人: 何秋生;羅逸
• 主分類號: C09K5/20
• 分類號: C09K5/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.技術領域

本發(fā)明涉及一種發(fā)動機高溫冷卻液，屬于納米流體與化學組合技術領域。

2.技術背景

水一乙二醇型冷卻液是最常用的發(fā)動機冷卻液，其防凍劑組分乙二醇有一定的毒性且難生物降解，而丙二醇則為比較理想的替代物。

與乙二醇相比，丙二醇具有更低的冰點和更高的沸點，具有優(yōu)異的抗沸抗凍性能，可實現發(fā)動機冷卻系統的高溫低壓熱傳導，從而提高燃油燃燒效率和明顯降低尾氣中有害物的排放量。

在無水及低壓狀態(tài)下的運行的丙二醇型冷卻液在發(fā)動機冷卻系統中不易形成常見的腐蝕性氧化產物-有機酸，故緩蝕劑可以少加或不加。此外，無水型冷卻液的蒸氣壓和蒸氣密度遠遠低于有水型冷卻液，這在重負荷冷卻系統中有著很重要的實際意義。它大大減小了流體從高壓區(qū)向低壓區(qū)，從低溫區(qū)向高溫區(qū)流動過程中出現的氣蝕及發(fā)動機重負荷運轉下的超聲波抖動氣蝕，具備重負荷冷卻液的性能特征。

丙二醇的主要缺陷在于其熱傳導性能偏低，不及乙二醇。解決的方法之一是向其中添加納米粒子形成納米流體，它可明顯提高丙二醇的熱傳導效率，彌補其屬性缺陷。

由于一次添加后不需更換，故美國對納米無水型丙二醇類發(fā)動機冷卻液的研究最初是用于軍用車輛，并經受了海灣戰(zhàn)爭的檢驗，隨后推廣到民用車輛。

我國有關發(fā)動機丙二醇類冷卻液的研究起步較晚，專利很少，特別是與丙二醇納米流體有關的發(fā)明專利則僅見1份，即浙江大學的CN?101323777A，它是以丙二醇+納米氧化鋁+水為基礎液組成。

3.技術內容

本發(fā)明為完全無水的丙二醇納米發(fā)動機冷卻油，其特點在于：

1)無水條件及難以蒸發(fā)損失的特性可使冷卻液對冷卻系統設備的腐蝕性極低，理論上在車輛的有效壽命期間可以不更換，從而避免了傳統的含有各種緩蝕劑，阻垢劑，殺菌劑，消泡劑等有害化學品的水基型發(fā)動機冷卻液定期更換的麻煩，以及廢棄冷卻液所帶來的環(huán)境污染等問題。

2)高沸點屬性可使冷卻系統設備在合適的高溫低壓環(huán)境下工作，燃油工作溫度高，燃燒充分，提高了高溫冷卻液與環(huán)境的溫差及強制熱交換及散熱能力。

3)納米流體通過對流傳熱以及納米粒子在液體中強烈的布朗運動傳熱作用的疊加，使得它比單純的液體冷卻液具有更高的導熱性及換熱能力。

本發(fā)明的目的是使發(fā)動機工作時節(jié)油，減少有害污染物排放以及延長發(fā)動機及冷卻系統的使用壽命。

本發(fā)明的無水納米發(fā)動機冷卻液的制備方法是：按納米氧化物1-5；丙二醇85-95；甲酸銫1-3；三甲基甘氨酸1-2；檸檬酸0.5；檸檬酸銨0.5的比例(質量百分比)準確地稱取各組分材料。然后將各化學添加劑組分依次地添加到丙二醇中并不斷攪拌直至溶解完全。最后加入納米氧化物組分，在超聲波條件下強力震蕩直至分散均勻。

實施實例：

a.按比例量稱取；丙二醇90克，甲酸銫2克，三甲基甘氨酸2克，檸檬酸0.5克，檸檬酸銨0.5克，以及平均粒徑≤30納米的氧化鋁粉末5克，備用。

b.分別依次將甲酸銫，三甲基甘氨酸，檸檬酸及檸檬酸銨倒入到丙二醇中，高速攪拌至完全溶解。

c.將溶解液放入超聲振蕩器中，加入氧化鋁粉末，強力振蕩混合，直至呈乳狀液時為止，即為冷卻液產品。

產品質量檢測結果：

a.產品理化特性

冰點：≤-45℃；沸點：+190℃；pH：7.6；含水：0.76％；

對紫銅，黃銅，鋼，鑄鐵，焊錫，鑄鋁的腐蝕性均符合NB/SH/T0521-2010國家標準。

b.發(fā)動機負荷特性臺架試驗

4)尾氣有害污染物排放對比試驗