[发明专利]重负荷发动机纳米无水冷却液及配方

说明书

1.技术领域

本发明涉及一种重负荷发动机高温冷却液，属于纳米流体与化学组合技术领域。

2.技术背景

重负荷发动机指长期在额定功率或接近额定功率条件下运转的发动机，既可以是柴油机，也可以是汽油机和使用其它燃料的发动机。它们被广泛用于非公路及公路条件下使用的矿用及建筑机械，运输机械及车辆，高输出功率的固定机组，火车头及舰船机组等。与普通发动机相比，由于重负荷发动机气缸的最大燃烧有效压力，输出功率，工作温度以及产生的热量都要大得多，并且通常是在最大负荷或接近最大负荷下长期运转，因此一般普通的水-乙二醇体系的发动机冷却液难以完全符合要求，冷却系统通常工作几年后就发生腐蚀损坏及更换，其工作过程中存在的使用周期短，穴蚀，沉积结垢等问题比较突出。

针对上述重负荷发动机的特点，目前被认为最适合作为重负荷发动机冷却液的换热介质为有水或无水的丙二醇冷却体系(冰点可达-68℃，沸点可达187℃)，但前提是必须解决丙二醇相对较低的热导率及较大的粘滞阻力问题。目前，在我国已经公开的有关重负荷发动机冷却液的发明专利包括：以水基型为传热介质的3项，即，CN101824310A，CN101550332，CN101210172；以无水丙二醇为传热介质的1项，即：CN101824309A。

3.技术内容

本发明为适合重负荷发动机工作状态的完全无水的丙二醇纳米流体冷却液，其特点在于：

1)采用热导率为传统流体冷却介质数倍的金属氧化物纳米流体后，其冷却系统的换热量将加倍，从而弥补了丙二醇热导率相对较低的属性缺陷。流体介质的高沸点(187℃)适合大功率重负荷发动机的高温高热下长时间连续运行的工作条件。重负荷发动机运行产生的高温加剧了氧化物纳米粒子的运动及能量传递强度，即提高了热交换效率，降低了冷却系统在相同换热需求下的泵功率，延长了冷却液使用寿命。

2)丙二醇-纳米流体具备的随着发动机工作温度的升高流体的换热系数相应增加，及其粘度及流动阻力随之降低的温度增益特性解决了单一丙二醇固有的高温强制传热效率及其粘滞阻力等问题。

本发明的重负荷发动机无水纳米冷却液的组成配方为(按质量计)：

丙二醇85-90％，纳米金属氧化物3-8％，丙三醇1-5％，2一硫基苯并噻唑(MBT)0.1-1.0％，三唑甲苯(TT)0.1-1.0％。

配方中的纳米金属氧化物为氧化铜，氧化锌及氧化铝等金属氧化物，粒径范围≤30nm。

实施实例：

a.按比例量称取；丙二醇89克，氧化铜8克，丙三醇2克，MBT 0.5克，TT 0.5克，备用。

b.分别将MBT，TT，丙三醇依次倒入到丙二醇中，高速搅拌至完全溶解。将溶解液放入超声振荡器中，加入氧化铜纳米粉，强力振荡混合，直至呈乳状液时为止，即为重负荷发动机冷却液产品。