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化學材料在車輛工業之應用 防凍劑 ( 水箱精 )

指導教授 : 謝慶東 教授 車輛一乙 李振豪 4A115008 車輛一乙 柯敦競 4A115010 車輛一乙 翁子軒 4A115011 車輛一乙 林宗緯 4A115013 車輛一乙 楊岳泯 4A115102. 化學材料在車輛工業之應用 防凍劑 ( 水箱精 ). 大綱. 水箱功能 水箱精簡介 水箱精的成分及純度 乙二醇 的化學性質 油性水箱精與水性水箱精的分別 水箱精功能 水箱精的添加量和添加的水. 水箱功能.

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化學材料在車輛工業之應用 防凍劑 ( 水箱精 )

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  1. 指導教授:謝慶東 教授車輛一乙 李振豪 4A115008車輛一乙 柯敦競 4A115010 車輛一乙 翁子軒 4A115011 車輛一乙 林宗緯 4A115013車輛一乙 楊岳泯 4A115102 化學材料在車輛工業之應用 防凍劑(水箱精)

  2. 大綱 • 水箱功能 • 水箱精簡介 • 水箱精的成分及純度 • 乙二醇的化學性質 • 油性水箱精與水性水箱精的分別 • 水箱精功能 • 水箱精的添加量和添加的水

  3. 水箱功能 • 車輛行駛時引擎內部產生爆炸進而產生推力，在引擎運作時內部溫度不斷上升，易導致機油劣化及引擎磨損甚至故障等的問題，故循環冷卻系統就此誕生。 水箱主要的作用，就是幫助引擎有效散熱及抑制溫度上升。在水箱冷卻系統中最重要最也是最不可或缺的就是水箱精，因為水箱冷卻系統中的吸熱、傳熱及散熱就是透過這個介質來完成， 水箱的結構有多層的隔板及水道再加上散熱鰭片，水箱精會吸收引擎內部的高溫，再透過水箱的散熱片將引擎室的熱能透過氣流散出，再將冷卻後的水箱精從另一頭送回引擎水道，並不斷循環利用。

  4. 水箱精簡介 • 防凍劑(水箱精) ，又稱阻凍劑、抗凍劑，是防止液體凝固或組成過大的冰晶的物質。 • 在汽車上使用時，防凍劑除了要防止它們在高於引擎最低工作溫度的溫度凝固，兼防止冷凍系統的金屬生鏽。 • 1930年代前，甲醇是最流行的防凍劑，可是它的熱容量和沸點都很低，而且時間一長，它的份量都漸漸因蒸發而減少。 • 1937年，開始使用乙二醇，其沸點高，使得它取代甲醇，直到現在仍流行。其缺點是有毒。 • 丙二醇是沒有毒性的防凍劑，它以甘油為原料。 • 1980年代Jack Evans發現使用無水的防凍劑 —乙二醇及丙二醇的混合液，其沸點超過攝氏180度。

  5. 水箱精的成分及純度 • 成分:水箱精的主要成分為乙二醇及各式添加劑。乙二醇就占90%以上。 (一)乙二醇:透明無色無臭、液態粘稠狀，摸起來會有滑熱感，水溶性、於在常溫下不易揮發。 (二)添加劑:主要有腐蝕抑制劑、消泡劑、防銹劑、抑制酸化劑等，這些添加劑可以輔助乙二醇不足處，並提高水箱精之整體效能。 • 純度:如果水箱精含水量較高時，PH酸鹼值就會降下來，摸起來的微熱感及滑膩感就會不明顯，這也是判斷水箱精的濃度方式之一。 另一推薦方法就是使用水箱精濃度測試器，利用折射及比重原理測出水箱精的濃度。

  6. 常見疑惑:另乙二醇本身是透明無色的，那為什麼水箱精會有顏色呢?常見疑惑:另乙二醇本身是透明無色的，那為什麼水箱精會有顏色呢? 答:這些顏色是製造商添加的色素，一般都是添加螢光綠..等，目的是幫助車主或技師打開螢光燈，找尋及判斷有無漏水的問題發生。

  7. 乙二醇的化學性質 • 乙二醇，又名甘醇。化學式HOCH2—CH2OH。一種簡單的二元醇。無色無臭、有甜味液體，能與水以任意比例混合。用作溶劑、防凍劑以及合成聚酯樹脂等的原料。 • 乙二醇對動物有毒性，人類致死劑量估計為1.6 g/kg，不過成人服食30毫升已有可能引致死亡。

  8. 毒性 乙二醇的毒性不高，目前已知對人類的最低致死劑量LDLO為786毫克/公斤。乙二醇最大的危險性在於它的甜味。因此相較於其他有毒物質，孩童和動物比較容易因攝取大量的乙二醇而中毒。經過消化系統作用，乙二醇會先被氧化成乙醇酸，再被氧化成草酸。草酸及其副產物會先影響中樞神經系統，接著是心臟，而後影響腎臟。如無適當治療，攝取過量乙二醇會導致死亡。 • 生活環境中的乙二醇 • 生活環境中的乙二醇主要來自於機場的用來除冰的除冰劑或其他含有乙二醇的產品。 • 乙二醇在大氣中自然分解的時間大約為10天。 • 水中或土壤中的乙二醇則需大約幾個星期才會分解。

  9. 油性水箱精與水性水箱精的分別 • 水箱精的主要成分為乙二醇，而乙二醇具有親水性、親脂性及介面活化劑的特性，所以溶於水。而油性水箱精與水性水箱精的區別就是在於含水量的多寡。 • 油性水箱精:純度(濃度)高達95%以上，含水量低於5%，摸起來會比較滑熱。 • 水性水箱精:純度(濃度)低於50%，而含水量則高於50%，所以摸起來就比較不那麼滑熱。 市面上就有販售一般濃縮水箱精及預混式水箱精兩種:。 • 一般濃縮水箱精，我們可稱之為油性水箱精，在使用時必需要另外加水，讓水箱水達到合適的濃度使用。 • 預混式水箱精 Ready to use (Do not add water)，就是不必加水、可直接使用，我們可稱之為水性水箱精。

  10. 水箱精功能 • (1) 抗凍 : 降低冷凍凝固點，否則結凍的水箱就不能循環，水箱也就失去了散熱的功能。在台灣地區，冬季的寒冷地區氣溫可能常常低於0℃，此時水箱結凍可就麻煩了。所以水箱精的抗凍性可不能忽視。 • (2) 抗沸 : 一般來說，水的沸點是100℃，加入水箱精後，能讓沸點提高。抗沸的目的是讓水箱冷卻液不會沸騰，不使氣泡產生，如此一來，水幫浦的轉軸有界面潤滑，不易磨損。而且沸騰的水箱循環水， 吸熱及散熱效果變差，進而造成引擎溫度的上升。此外，沸騰的水加上氣泡，水箱內的壓力也會變大，最後壓力會從整個結構中最脆弱的地方破裂釋放，導致整個冷卻系統因而掛點。有效提高水箱水的沸點高，防止上述情況發生。

  11. (3) 潤滑 : 水箱使用久了，會附著一層硬硬的石灰質、礦物質及水垢，很容易水箱散熱管阻塞，冷郤水是依靠水泵浦進行運作的，水流變小，會造成水泵浦的負擔，長期使用會使水泵浦磨損，如有氣泡產生甚至加速水泵浦磨損故障停擺，進而導致引擎散熱不良…。 水箱精可防止石灰質、礦物質及水垢的生成，增加水箱水的潤滑性，能減少水泵浦與機件的磨擦延長其壽命。 • (4) 防銹 : 水箱為金屬所構成，金屬與水接觸會產生一定的氧化作用，水箱水如無添加水箱精，會因生銹而開始腐蝕水箱及水幫浦，而且水箱內的鋁或銅都十分薄(利於散熱)，若沒有適當的防銹措施， 金屬一旦氧化(生銹)，水箱就有可能從生銹的地方破裂，而且過多的鐵鏽也會阻塞水道，一旦壓力過大，也會出現爆管的現像。水箱精可增強水箱防銹，預防上述情況發生。 • (5) 省油 : 由於水箱精的抗沸及冷郤效果提升，有效幫助引擎散熱，提高工作效能，間接達到省油的效果。所以添加好的水箱精和加好機油是一樣重要的。

  12. 水箱精的添加量和添加的水 • 水箱精的添加量 : 一般而言，水箱添加水箱精濃度都在33%至50%是最合適的，每次進廠保養時，量一下濃度，是否在33%以上，如果沒有，就請趕快補足一點水箱精。 一般市售水箱精有稀釋液與原液兩種產品，稀釋液濃度大約在33%至50%之間可直接使用，這時千萬別再加水稀釋，會導致水箱精濃度不足。 • 水箱精要加何種水 : 添加純水或蒸餾水!!因為添加自來水、地下水及礦泉水在遇熱後，很容易產生結晶體、礦物質及石灰質、水垢，因為這些雜質會造成水箱散熱管阻塞，增加水泵浦的負擔，降低水箱散熱效果。

  13. 資料來源 • 佩羅尼石油http://www.petroultra.com/?f=CoolantKnowledge • WeB66台灣黃頁商務部落格 • 維基百科 • 評評的汽車天地 • Yahoo知識+.部落格 • Google圖片

  14. 分配工作

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