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摘 要：冷却水为保持发动机正常运转起很大作用，但水处理不好会形成水垢，若不及时清除会造成发动机高温、零部件损坏、油耗增加，功率降低。本人通过探索与实践总结出以下水垢的预防和几种清洗方法。
关键词：健康美食； 氢氧化钠； 冷却水； 发动机； 温度
中图分类号：TB490 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2010）11-150-001
一、问题的提出
发动机工作时汽缸内的燃气温度可高达2200-2800K，工作循环的平均温度也有970-1300K。与高温气体接触的零部件(如汽缸盖、缸套、活塞、气门等)将剧烈受热。冷却系内添加冷却水的作用就是将零件所吸收的热量及时散出，以使它们的温度保持在正常工作范围内，保证发动机的动力性和经济性、延长其使用寿命。工程机械车以及农田作业车在使用过程中，由于受现场环境限制，冷却水的补充经常不及时或者添加的水一般就是含钙、镁离子等的硬水，致使发动机工作一段时间后冷却系产生大量的水垢。冷却系中的水垢引起水温过高，造成发动机冷却不足，造成发动机功率下降。
二、水垢形成的原因分析
冷却系水垢的形成原因有两种:物理变化和化学变化。物理变化主要是指随着发动机的温度升高，硬水中的大量矿物质诸如硫酸钙之类呈过饱和状态析出，粘附在冷却系内壁上而形成水垢;化学变化主要是指硬水中某些矿物盐和杂质随温度的升高而发生化学反应，形成难溶解物质而沉积于冷却系内壁上。
三、预防、清洗水垢的对策
1．预防产生水垢的方法
(1)硬水烧开以后其中的矿物质会沉积下来，取上面的清洁水用作冷却水加注到冷却系中，就可以减少水垢的形成数量。此方法简单，但不能使水彻底软化。
(2)将一些小块磁铁放进发动机的冷却系内，磁铁产生的磁场对冷却水有磁化作用，磁化水能减少水垢的形成，并且能使原有的水垢逐渐消失。
(3)龙岩市锅炉检验所软化锅炉用水的物质为碳酸氢钠(小苏打)或氢氧化钠(烧碱)，按每升硬水加0.5—1.5g 碳酸氢钠或每升水加0.6--0.7g碳酸氢钠的比例添加软化剂。
(4)在冷却液中经常加注重铬酸钾，既能起到防止水的腐蚀，也能减少水垢的产生。另外，如康明斯发动机规定使用DCA冷却液，卡特彼勒发动机规定使用加有防锈剂及防冻液的冷却液，都能起到防止穴蚀、锈蚀、水垢及防冻作用。
2．水垢的清洗方法
(1)对使用中的发动机，清洗水垢前先拆去节温器，将水从正常水循环相反的方向压入(即从出水管压入)冷却系，直到放出的水清洁为止。此方法极为简单，但很难把水垢清洗干净。
(2)水垢中的碳酸钙和硫酸钙等可用化学反应来予以消除。
①苏打(Na2CO3)和水玻璃(Na2SiO3)混合清洗法。按每升水中加入40g苏打和10g水玻璃配好清洗液，然后灌入冷却系，发动机运转到出水温60℃以上，两小时后停车，放出清洗液。待发动机冷却后用清洁水清洗两次，排净后再灌入冷却水，发动机运转使出水温度达到75℃以上，停车放掉污水，最后灌入新的冷却水使用即可。
②磷酸三钠清洗法。先拆下节温器，向水箱加入事先配好的磷酸三钠溶液(按每升冷却水加10%的磷酸三钠溶液50-80ml比例)，然后启动发动机，运转十几分钟后停机不用;经过一晚上后放掉冷却液;再加同样用量的磷酸三钠溶液(做法同前)，如此重复几次，最后将冷却系溶液放出，并用清水冲洗两次，水垢即可消除。
以上生成物中钠盐易溶于水，磷酸钙疏松易冲洗掉，磷酸镁则象泥渣一般极易冲击。这种方法对缸体不会有腐蚀，因此适用于一切发动机，且清洗效果较理想。
(3)磷酸清洗法。在每升水中加入100g磷酸和50g铬酐，搅拌后注入水箱中，浸泡1h后启动发动机，运转20min，放净清洗液并用清水冲洗几次即可。
(4)硅酸钠清洗法。按每升水加15g硅酸钠(俗称水玻璃)和洗衣粉2g的比例配好溶液，然后将它加入冷却系，使发动机正常运转1h左右，最后放净清洗液并用清水冲洗几次即可。
(5)盐酸清洗法。取下节温器，将冷却水配成5%-8%的盐酸溶液，再加入3g/L-4g/L的缓蚀剂(乌洛托平)，加热至60℃后加入冷却系，然后启动发动机，怠速运转1h左右，放出清洗液后用清水冲洗3-4次即可。
(6)氢氧化钠清洗法。清除时间可按10L水加750g烧碱、150g煤油的比例配制清洗液，注入水箱并让发动机运转8-10h后放净，另加清水运转20min，一般情况下水垢便可除去。
(7)盐酸和氢氧化钠交替清洗法。先用8%的盐酸与水搅拌均匀后加入水箱，启动发动机、温度保持在70℃，运转40min后放出清洗物;关闭水阀，加入8%的苛性钠溶液，重新启动发动机、运转40min后放出全部清洗物;最后用清水进行冲洗，直至放出的水变清后再将汽缸水套挡板拆下，清除沉淀的污垢。
(8)碳酸钠清洗法。按10L水中加入纯碱1kg、煤油0.5kg的比例配好溶液，加入冷却系中浸泡10h左右，使发动机怠速运转0.5h，直至溶液沸腾时放出，最后用清水冲洗3-4次即可。
(9)用除垢剂清洗。根据不同车型加入一定数量的除垢剂，启动发动机运转8h后将溶液放出;再用清水反复冲洗，至冷却水手感不滑为止，最后换上新水。
使用上述清洗方法需要注意的是:给发动机除垢时应注意所选的溶液一定要适合水垢的性质，且不会对缸体产生腐蚀。因此铝合金缸体、缸盖不能采用盐酸、碳酸钠、氢氧化钠清洗法，以免其表面遭受腐蚀。应采取磷酸三钠、磷酸、硅酸钠清洗法才行;水套和散热器水垢的清洗最好分开进行，以免缸体水套内的铁锈或水垢堵塞散热器水管、芯子。也可用化学方法，即将散热器置于较稀的氢氧化钠溶液(2%-3%浓度)。铸铁缸体、缸盖在较浓的氢氧化钠溶液(15%浓度，温度60℃-70℃)中浸泡一晚，以清除水垢。铝合金缸体、缸盖，应置于磷酸三钠、硅酸钠或磷酸清洗液中清洗。
一般发动机在使用三个月或累计工作500h以后，应清洗一次冷却系内的水垢。
关键词：健康美食； 氢氧化钠； 冷却水； 发动机； 温度
中图分类号：TB490 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2010）11-150-001
一、问题的提出
发动机工作时汽缸内的燃气温度可高达2200-2800K，工作循环的平均温度也有970-1300K。与高温气体接触的零部件(如汽缸盖、缸套、活塞、气门等)将剧烈受热。冷却系内添加冷却水的作用就是将零件所吸收的热量及时散出，以使它们的温度保持在正常工作范围内，保证发动机的动力性和经济性、延长其使用寿命。工程机械车以及农田作业车在使用过程中，由于受现场环境限制，冷却水的补充经常不及时或者添加的水一般就是含钙、镁离子等的硬水，致使发动机工作一段时间后冷却系产生大量的水垢。冷却系中的水垢引起水温过高，造成发动机冷却不足，造成发动机功率下降。
二、水垢形成的原因分析
冷却系水垢的形成原因有两种:物理变化和化学变化。物理变化主要是指随着发动机的温度升高，硬水中的大量矿物质诸如硫酸钙之类呈过饱和状态析出，粘附在冷却系内壁上而形成水垢;化学变化主要是指硬水中某些矿物盐和杂质随温度的升高而发生化学反应，形成难溶解物质而沉积于冷却系内壁上。
三、预防、清洗水垢的对策
1．预防产生水垢的方法
(1)硬水烧开以后其中的矿物质会沉积下来，取上面的清洁水用作冷却水加注到冷却系中，就可以减少水垢的形成数量。此方法简单，但不能使水彻底软化。
(2)将一些小块磁铁放进发动机的冷却系内，磁铁产生的磁场对冷却水有磁化作用，磁化水能减少水垢的形成，并且能使原有的水垢逐渐消失。
(3)龙岩市锅炉检验所软化锅炉用水的物质为碳酸氢钠(小苏打)或氢氧化钠(烧碱)，按每升硬水加0.5—1.5g 碳酸氢钠或每升水加0.6--0.7g碳酸氢钠的比例添加软化剂。
(4)在冷却液中经常加注重铬酸钾，既能起到防止水的腐蚀，也能减少水垢的产生。另外，如康明斯发动机规定使用DCA冷却液，卡特彼勒发动机规定使用加有防锈剂及防冻液的冷却液，都能起到防止穴蚀、锈蚀、水垢及防冻作用。
2．水垢的清洗方法
(1)对使用中的发动机，清洗水垢前先拆去节温器，将水从正常水循环相反的方向压入(即从出水管压入)冷却系，直到放出的水清洁为止。此方法极为简单，但很难把水垢清洗干净。
(2)水垢中的碳酸钙和硫酸钙等可用化学反应来予以消除。
①苏打(Na2CO3)和水玻璃(Na2SiO3)混合清洗法。按每升水中加入40g苏打和10g水玻璃配好清洗液，然后灌入冷却系，发动机运转到出水温60℃以上，两小时后停车，放出清洗液。待发动机冷却后用清洁水清洗两次，排净后再灌入冷却水，发动机运转使出水温度达到75℃以上，停车放掉污水，最后灌入新的冷却水使用即可。
②磷酸三钠清洗法。先拆下节温器，向水箱加入事先配好的磷酸三钠溶液(按每升冷却水加10%的磷酸三钠溶液50-80ml比例)，然后启动发动机，运转十几分钟后停机不用;经过一晚上后放掉冷却液;再加同样用量的磷酸三钠溶液(做法同前)，如此重复几次，最后将冷却系溶液放出，并用清水冲洗两次，水垢即可消除。
以上生成物中钠盐易溶于水，磷酸钙疏松易冲洗掉，磷酸镁则象泥渣一般极易冲击。这种方法对缸体不会有腐蚀，因此适用于一切发动机，且清洗效果较理想。
(3)磷酸清洗法。在每升水中加入100g磷酸和50g铬酐，搅拌后注入水箱中，浸泡1h后启动发动机，运转20min，放净清洗液并用清水冲洗几次即可。
(4)硅酸钠清洗法。按每升水加15g硅酸钠(俗称水玻璃)和洗衣粉2g的比例配好溶液，然后将它加入冷却系，使发动机正常运转1h左右，最后放净清洗液并用清水冲洗几次即可。
(5)盐酸清洗法。取下节温器，将冷却水配成5%-8%的盐酸溶液，再加入3g/L-4g/L的缓蚀剂(乌洛托平)，加热至60℃后加入冷却系，然后启动发动机，怠速运转1h左右，放出清洗液后用清水冲洗3-4次即可。
(6)氢氧化钠清洗法。清除时间可按10L水加750g烧碱、150g煤油的比例配制清洗液，注入水箱并让发动机运转8-10h后放净，另加清水运转20min，一般情况下水垢便可除去。
(7)盐酸和氢氧化钠交替清洗法。先用8%的盐酸与水搅拌均匀后加入水箱，启动发动机、温度保持在70℃，运转40min后放出清洗物;关闭水阀，加入8%的苛性钠溶液，重新启动发动机、运转40min后放出全部清洗物;最后用清水进行冲洗，直至放出的水变清后再将汽缸水套挡板拆下，清除沉淀的污垢。
(8)碳酸钠清洗法。按10L水中加入纯碱1kg、煤油0.5kg的比例配好溶液，加入冷却系中浸泡10h左右，使发动机怠速运转0.5h，直至溶液沸腾时放出，最后用清水冲洗3-4次即可。
(9)用除垢剂清洗。根据不同车型加入一定数量的除垢剂，启动发动机运转8h后将溶液放出;再用清水反复冲洗，至冷却水手感不滑为止，最后换上新水。
使用上述清洗方法需要注意的是:给发动机除垢时应注意所选的溶液一定要适合水垢的性质，且不会对缸体产生腐蚀。因此铝合金缸体、缸盖不能采用盐酸、碳酸钠、氢氧化钠清洗法，以免其表面遭受腐蚀。应采取磷酸三钠、磷酸、硅酸钠清洗法才行;水套和散热器水垢的清洗最好分开进行，以免缸体水套内的铁锈或水垢堵塞散热器水管、芯子。也可用化学方法，即将散热器置于较稀的氢氧化钠溶液(2%-3%浓度)。铸铁缸体、缸盖在较浓的氢氧化钠溶液(15%浓度，温度60℃-70℃)中浸泡一晚，以清除水垢。铝合金缸体、缸盖，应置于磷酸三钠、硅酸钠或磷酸清洗液中清洗。
一般发动机在使用三个月或累计工作500h以后，应清洗一次冷却系内的水垢。