防冻液知识:水为何会具备「热胀冷缩&冷胀热缩」两种特点
问题:
- 汽车防冻冷却液冬季是否需要更换 , 跨区域自驾是否需要调整呢?
家用汽车使用的防冻液大多为EG-乙二醇水基型 , 主要成分是乙二醇和水;原因是这种化学原料的制造成本最低 , 同时流动性相比丙二醇和丙三醇(甘油)都要理想一些 。 同时以6:4的比例与水调和 , 可以实现的最低凝固点为﹣48.3℃ , 这就基本可以保证还能开车的区域的防冻液不会结冻 , 但是不同区域使用的防冻液标准是有区别的哦 。
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检查方式防冻液主要使用蒸馏水或去离子水 , 然而不论哪种水 , 成本都要比EG低得多;而不同地区的冬季最低温又有很大的差值 , 比如在闽粤琼感受不到冰点 , 但是在黑吉辽却能低至零下二三十度 。
所以在南方地区使用的防冻冷却液的EG占比就会很低 , 混合溶液的冰点能达到﹣10/20℃区间也就足够了;而北方地区使用的防冻液就会有更高的EG占比 , 那么自驾跨度过大的话 , 按照目标地最低温的标准调整也就很有必要了 。 比如某些车辆在南方长期使用 , 但是冬季返程会开到北方 , 不调整的话则必然结冻 。
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重点:防冻液如果长期用蒸馏水补充 , 冬季最好混合一次同类型防冻液;内燃机在运行中会造成防冻液的正常蒸发 , 蒸发损耗的主要成分是水分子 , 但是EG虽然挥发性能差但也不是不会减少 。 所以一般都会建议加注三次蒸馏水之后 , 按照消耗量再补充一次防冻液;否则比例降低也会造成冰点温度的升高 。
而反之如高频率的补充了冷却而不是用蒸馏水的话 , 再补充一次水也很重要;因为损耗的主要是水 , 补充防冻液会让蒸馏水比例降低 。 但是EG占比只要超过60% , 冰点温度同样会升高哦 。
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问题:汽车防冻液真的怕结冻吗?答案显然是肯定的 , 因为结冻之后启动发动机时 , 防冻液没法正常的在缸盖流动 , 也就是无法为缸盖进行散热降温;做功温度是超千度的 , 不通过防冻液进行规律的循环 , 机体材料必然会受损 。
同时防冻液一旦结冰的话 , 贮存防冻液的散热水箱与管道很有可能被涨破——因为水结冰后会膨胀!
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趣味知识水在4℃以上的环境中符合「热胀冷缩」的规律 , 但在低于该标准并结冰后 , 体积不仅不会缩小 , 反而还会膨胀变大 。
热胀的原理很好理解 , 热能会加大分子的运动强度与频率;也就是水分子会高频率的振动与碰撞 , 且碰撞程度加大后水分子运动的距离也会加大 , 可以理解为每个水分子都需要更大的空间来“不规则摇摆” 。 所以加热后的水蒸气的体积会很大 , 在高温环境中水是符合“热胀”原理的 。
而在四度以上的冷缩也很容易理解 , 热能减少后空气运动频率与程度下降 , 水分子不是那么的“互斥”;而是水分子以更“密实”的状态抱在一起 , 间隙的缩小当然会让水的体积缩小一些 。
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问题:水分子包括两个氢原子和一个氧原子 , 氢原子带正电荷 , 而氧原子带负电荷 , 所以H20才能牢牢的形成水分子 。 但是这些水分子并不会完全单独的分离 , 因为水分子的氢原子与另一个水分子的氧原子会“相吸” , 吸引后会成为氢键-缔合水分子 。
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