JP2004069613A - Compositions and system for deciding corrosion proof lifetime of cooling liquid - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車のエンジン冷却系で用いられるエンジン冷却液の防食寿命を判断するための冷却液防食寿命判断装置及び冷却液防食寿命判断用組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
水冷式の自動車エンジンにおいては、シリンダブロック及びシリンダヘッド等に設けられたウォータジャケット内に冷却液を循環させて所望の冷却効果を確保している。このようなエンジン冷却系に用いられるエンジン冷却液は、一般に、主成分としてのエチレングリコールと、鉄系、アルミ系や銅系等の各種の防食添加剤と、微量の消泡剤及び着色剤と、エチレングリコールに溶けにくい一部の防食添加剤を溶解するための水分とから構成されている。
【0003】
ここに、各種の防食添加剤をエンジン冷却液に添加するのは、冷却液の循環によって、ウォータジャケットやラジエータ等が腐食するのを防止するためである。なお、鉄系の防食添加剤は鉄や鉄合金が腐食するのを防止するための添加剤であり、アルミ系の防食添加剤はアルミニウムやアルミニウム合金が腐食するのを防止するための添加剤であり、銅系の防食添加剤は銅や銅合金が腐食するのを防止するための添加剤である。
【0004】
しかし、かかるエンジン冷却液は、使用されるに従って又は経時的な変化によって劣化して防食効果が低減する。
【0005】
自動車のエンジン冷却液として、現在、2年(初回車検時3年)を推奨交換期間とするロングライフクーラント(LLC)が各メーカで採用されており、以前から見れば交換期間の延長が図られているが、さらなるロングライフ化が強く求められている。このため、新たなLLCを開発する際には、新しく開発したLLCがどの程度の防食寿命をもつものかを判断する必要がある。
【0006】
ここに、エンジン冷却液の防食性能を評価する評価試験の一つとして、JISK 2234に定められた金属腐食試験や循環腐食試験がある。例えば、循環腐食試験では、実際の自動車用ラジエータにアッパーホース、ロアホース及び各種バルブが介在された配管を接続するとともに、この配管中にモータによって駆動されるウォータポンプを接続して冷却液の循環回路を構成し、金属試験片が収容された加熱試験槽を該循環回路中に接続した循環腐食装置が用いられる。そして、循環回路を循環する冷却液を加熱試験槽の温度調節器によって加熱して実際のエンジンで加熱される条件をシュミレーションしつつ、冷却液を所定時間循環させる試験を行い、試験後の金属試験片の腐食量を調べたり、試験後の冷却液における各種防食添加剤の残存量や濃度を調べたりすることにより、冷却液の防食性能を評価する。
【0007】
また、特開平9−127095号公報には、加熱試験槽内に酸素ガスを送給するガス供給手段と、ガスの送給量に応じて加熱試験槽内の圧力を任意に制御可能な排気手段とをもつ加熱試験槽が冷却液の循環回路中に設置された冷却液評価試験装置が開示されている。
【0008】
この冷却液評価試験装置によれば、実車のエンジン冷却系と同じ加熱条件・圧力条件で試験を行うことができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような従来の防食性評価試験は、エンジン冷却液の初期品質評価としては有用であるが、耐久性評価法として用いるには十分ではなかった。
【0010】
例えば、上記JIS K 2234に定められた金属腐食試験は、エンジン冷却液温度88℃にて336時間実施するが、この温度・時間の条件では、エンジン冷却液自体がさほど劣化しない。このため、この金属腐食試験では、新品の状態のエンジン冷却液における金属防食性能を評価することはできても、エンジン冷却液の防食寿命を判断することができない。
【0011】
なお、実車で2〜3年程度使用されて劣化した後のエンジン冷却液を回収して、この回収冷却液について上記金属腐食試験を行えば、劣化後のエンジン冷却液における金属防食性能を評価することができるので、エンジン冷却液の防食寿命を判断することが可能となる。しかし、この実車試験による防食性評価は、試験設備が大掛かりなものとなり、多大な費用を要する。また、2〜3年程度も要するような試験を、新たに開発したLLCの防食寿命を判断する際に行うことは現実的ではない。
【0012】
本発明は上記上記実情に鑑みてなされたものであり、エンジン冷却液の防食寿命を簡易に、かつ、短期間で判断することのできる冷却液防食寿命判断装置及び冷却液防食寿命判断用組成物を提供することを解決すべき技術課題とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の冷却液防食寿命判断装置は、内部に密閉空間を形成する容器と、該容器内に入れられた冷却液試料と、該冷却液試料が用いられうるエンジン冷却系でエンジン冷却液と接触して該エンジン冷却液を劣化させうる物質よりなり、該冷却液試料と接触するように該容器内に入れられた複数の劣化促進物質とを備え、各上記劣化促進物質のうちの少なくとも一つは、上記冷却液試料の量に対する成分量が、上記エンジン冷却系で用いられる上記エンジン冷却液の量に対する実際の成分量よりも多いことを特徴とするものである。
【0014】
この冷却液防食寿命判断装置では、冷却液試料が容器内に入れられるとともに、該冷却液試料が用いられうるエンジン冷却系でエンジン冷却液と接触して該エンジン冷却液を劣化させうる物質よりなる劣化促進物質が該冷却液試料と接触するように容器内に入れられている。このため、この容器を所定の温度及び時間で加熱することにより、劣化促進物質による冷却液試料の劣化が促進される。しかも、本発明の冷却液防食寿命判断装置では、劣化促進物質のうちの少なくとも一つの冷却液試料の量に対する成分量がエンジン冷却系で用いられるエンジン冷却液の量に対する実際の成分量よりも多くされている。このため、エンジン冷却液における実際の成分量よりも多い成分量の劣化促進物質により、冷却液試料の劣化がより促進され、冷却液試料が短期間で劣化する。
【0015】
そして、例えば、劣化した後の冷却液試料について、成分濃度や各種の防食添加剤の残存量等を測定することにより、冷却液の防食寿命を判断することが可能となる。したがって、エンジン冷却液の防食寿命を簡易に、かつ、短期間に判断することができる。
【0016】
本発明の冷却液防食寿命判断装置は、好適な態様において、前記劣化促進物質として、鉄錆、ゴム、黄銅及び酸素を少なくとも備えている。
【0017】
これら劣化促進物質のそれぞれの役割を以下に示す。
【0018】
エンジン冷却系には、鉄ブロックエンジンや鉄パイプ等の鉄部品が使用されている。そして、エンジン冷却液がエンジン冷却系内に封入される前に、この冷却系に発生した鉄錆がエンジン冷却液を劣化させる一要因となる。この鉄錆は、エンジン冷却液中に防食添加剤として添加されているリン酸等を減少させ、また、エンジン冷却液の主成分であるエチレングリコールの酸化劣化を促進させる。このため、劣化促進物質として鉄錆を容器内に入れることにより、冷却液試料中のリン酸等の防食添加剤を減少させたり、エチレングリコールの酸化劣化を促進させたりすることができる。
【0019】
また、エンジン冷却系には、ウォーターホースとしてゴムが使用されている。このゴムに含まれている亜鉛は、エンジン冷却液中に防食添加剤として添加されているトリアゾールを減少させる。このため、劣化促進物質としてゴムを容器内に入れることにより、冷却液試料中の防食添加剤としてのトリアゾールを減少させることができる。
【0020】
また、エンジン冷却系には、黄銅よりなる温度センサーやサーモスタット等が使用されている。この黄銅は、エンジン冷却液中に防食添加剤として添加されているトリアゾールを減少させ、また、エンジン冷却液の主成分であるエチレングリコールの酸化劣化を促進させる。このため、劣化促進物質として黄銅を容器内に入れることにより、冷却液試料中の防食添加剤としてのトリアゾールを減少させたり、エチレングリコールの酸化劣化を促進させたりすることができる。
【0021】
また、エンジン冷却系に封入されたエンジン冷却液中には酸素が溶解している。この酸素は、エチレングリコールの酸化劣化を促進させる。このため、劣化促進物質として酸素を容器内に入れることにより、エチレングリコールの酸化劣化を促進させることができる。
【0022】
したがって、劣化促進物質として少なくとも鉄錆、ゴム、黄銅及び酸素を冷却液試料に接触するように容器内に入れることにより、冷却液試料を確実に劣化させることができる。
【0023】
本発明の冷却液防食寿命判断装置は、好適な態様において、前記エンジン冷却系を構成する部材と同一の材質よりなり、前記冷却液試料と接触するように前記容器内に入れられた金属試験片を備えている。
【0024】
この態様によれば、冷却液試料が劣化した後で、金属試験片の質量変化量を測定することにより、劣化した後の状態における冷却液試料の防食性能を評価することができ、その結果から冷却液試料の劣化寿命を判断することが可能となる。したがって、エンジン冷却液の防食寿命をより簡易に、かつ、短期間に判断することができる。
【0025】
上記課題を解決する本発明の冷却液防食寿命判断用組成物は、冷却液試料との接触により該冷却液試料の防食寿命を判断するために用いられる冷却液防食寿命判断用組成物であって、上記冷却液試料が用いられうるエンジン冷却系でエンジン冷却液と接触して該エンジン冷却液を劣化させうる物質よりなる複数の劣化促進物質で構成され、各上記劣化促進物質のうちの少なくとも一つは、上記冷却液試料の量に対する成分量が、上記エンジン冷却系で用いられる上記エンジン冷却液の量に対する実際の成分量よりも多いことを特徴とするものである。
【0026】
冷却液の防食寿命を判断する際に、本発明の冷却液防食寿命判断用組成物を冷却液試料と接触させることにより、該冷却液試料を短期間で劣化させることができる。そして、例えば、劣化した後の冷却液試料について、成分濃度や各種の防食添加剤の残存量等を測定すれば、冷却液の防食寿命を判断することが可能となる。したがって、エンジン冷却液の防食寿命を簡易に、かつ、短期間に判断することができる。
【0027】
本発明の冷却液防食寿命判断用組成物は、好適な態様において、前記劣化促進物質として、鉄錆、ゴム、黄銅及び酸素を少なくとも含む。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ具体的に説明する。
【0029】
(実施形態1)
図1に示される本実施形態の冷却液防食寿命判断装置は、内部に密閉空間を形成する容器1と、この容器1内に入れられた冷却液試料2と、冷却液試料2と接触するように容器1内の冷却液試料2中に浸された組立金属試験片3と、冷却液試料2と接触するように容器1内の冷却液試料2中に浸された劣化促進物質としての鉄錆4a付きの鉄粉4、ゴム材5、黄銅板6と、冷却液試料2と接触するように容器1内に供給された劣化促進物質としての酸素7とを備えている。
【0030】
容器1は、容器本体11と、シール用のパッキン12が裏面に固着された蓋13とからなる。ここに、容器本体11及び蓋13はステンレス鋼(SUS)よりなり、パッキン12はシリコーンゴムよりなる。なお、容器1を構成する材料としては、これらのものに限られず、所定の耐熱性・耐圧性を備えるとともに冷却液試料2と反応しない材料を採用することができる。
【0031】
容器1の蓋13には、開閉弁14a付きの酸素注入口14が設けられている。この酸素注入口14は図示しない切り換え弁を介して酸素ガス供給装置及び排気装置に接続されており、容器1内は排気装置により排気可能とされるとともに酸素ガス供給装置により所定圧力の酸素ガスが供給可能とされている。
【0032】
冷却液試料2は、主成分としてのエチレングリコールと、鉄系、アルミ系や銅系等の各種の防食添加剤と、微量の消泡剤及び着色剤と、エチレングリコールに溶けにくい一部の防食添加剤を溶解するための水分とから構成されている。
【0033】
組立金属試験片3は、図2に示されるように、第1〜第6の6個の金属試験片31〜36と、ステンレス鋼(SUS)よりなる円筒状ガード部37とを備えており、第1〜第6の金属試験片31〜36は、容器1内に入れられた劣化促進物質等との接触を回避すべく円筒状ガード部37内に収納されている。
【0034】
そして、各金属試験片31〜36は冷却液試料2が用いられうるエンジン冷却系を構成する部材又はその標準から選ばれる。具体的には、第1金属試験片31はアルミニウムラジエータチューブ材そのものよりなり、第2金属試験片32はエンジン冷却系を構成する標準材としてのアルミニウム鋳物AC2Aよりなり、第3金属試験片33は同標準材としての鋳鉄FC200よりなり、第4金属試験片34は同標準材としての鋼SPCCよりなり、第5金属試験片35は同標準材としての黄銅C3604よりなり、第6金属試験片36は同標準材としての銅C1100よりなる。
【0035】
鉄錆4a付きの鉄粉4は、20〜60メッシュの鉄粉27gのうちの3gを錆びさせたもので、鉄錆4aが3g含まれている。
【0036】
ゴム材5は、エンジン冷却系の構成部材たるウォーターホース材料(EPDMゴム)よりなる。
【0037】
黄銅板6は、容器1内で黄銅板6の占める嵩を抑えつつその表面積を拡大すべくゼンマイ状に捲回加工されている。
【0038】
酸素7は、冷却液試料2、組立金属試験片3、鉄錆4a付きの鉄粉4、ゴム材5及び黄銅板6を容器本体11内に入れ蓋13を密閉してから、図示しない排気装置により容器1内を排気した後、図示しない酸素ガス供給手段から所定の圧力で容器1内に供給したものである。なお、この容器1内の排気及び酸素7の供給は、後述する加熱試験の1サイクル毎に行われる。また、酸素ガスの供給後は、酸素注入口14の開閉弁14aは閉鎖される。
【0039】
ここに、劣化促進物質としての鉄錆4a、ゴム材5、黄銅板6及び酸素7の成分量は以下のようにして決定したものである。
【0040】
前述のとおり、鉄錆4aは、エンジン冷却液中に防食添加剤として添加されているリン酸等を減少させるとともに、エンジン冷却液の主成分であるエチレングリコールの酸化劣化を促進させる。また、ゴム材5は、エンジン冷却液中に防食添加剤として添加されているトリアゾールを減少させる。このようにエンジン冷却液中の防食添加剤を減少させる目的で添加される劣化促進物質としての鉄錆4a及びゴム材5は、容器1内に入れられる冷却液試料2の量に対する成分量が、エンジン冷却系で用いられるエンジン冷却液の量に対する実際の成分量と同等(実車相当量)とされている。
【0041】
一方、黄銅板6は、エンジン冷却液中に防食添加剤として添加されているトリアゾールを減少させるとともに、エンジン冷却液の主成分であるエチレングリコールの酸化劣化を促進させる。また、酸素7は、エチレングリコールの酸化劣化を促進させる。このようにエンジン冷却液の主成分であるエチレングリコールを酸化劣化させる目的で添加される劣化促進物質としての黄銅板6及び酸素7は、容器1内に入れられる冷却液試料2に対する成分量が、エンジン冷却系で用いられるエンジン冷却液の量に対する実際の成分量よりもかなり多く設定されている。
【0042】
このとき、エチレングリコールを酸化劣化させる目的で添加される劣化促進物質としての黄銅板6及び酸素7の成分量を多くする程度は、所定の加熱条件で試験した後の冷却液試料の劣化状態と、実車で所定距離を走行した後のエンジン冷却液の劣化状態とが同程度となるように、すなわち、所定の加熱条件で試験した後の冷却液試料の劣化状態が、実車で所定距離走行した後のエンジン冷却液の劣化状態に相当する程度となるように、調整することができる。
【0043】
なお、エンジン冷却液中の防食添加剤を減少させる目的で添加される劣化促進物質としての鉄錆4a及びゴム材5の成分量を実際の成分量と同等(実車相当量)とすることで、実車で所定距離走行した後のエンジン冷却液の劣化状態に相当する程度に冷却液試料を劣化させることが可能となる。また、エンジン冷却液中のエチレングリコールを酸化劣化させる目的で添加される劣化促進物質としての黄銅板6及び酸素7の成分量を実際の成分量よりもかなり多くするのは、エチレングリコールの酸化劣化を実車と比べ短期間に行うためである。
【0044】
上記構成を有する本実施形態の冷却液防食寿命判断装置では、冷却液試料2が容器1内に入れられるとともに、冷却液試料2が用いられうるエンジン冷却系を構成する部材と同一の材質(構成部材そのものやその標準材)よりなる組立金属試験片3と、該エンジン冷却系でエンジン冷却液と接触して該エンジン冷却液を劣化させうる物質よりなる劣化促進物質としての鉄錆4a、ゴム材5、黄銅板6及び酸素7とが、冷却液試料2と接触するように容器1内に入れられている。このため、この容器1を所定の温度及び時間で加熱することにより、劣化促進物質による冷却液試料2の劣化が促進される。しかも、本実施形態の冷却液防食寿命判断装置では、劣化促進物質のうちの黄銅板6及び酸素7の冷却液試料2の量に対する成分量がエンジン冷却系で用いられるエンジン冷却液の量に対する実際の成分量よりも多くされている。このため、黄銅板6及び酸素7により、冷却液試料2の劣化、具体的にはエチレングリコールの酸化劣化がより促進され、冷却液試料2が短期間で劣化する。
【0045】
そして、冷却液試料2が劣化した後で、各金属試験片31〜36の質量変化量を測定することにより、劣化した後の状態における冷却液試料2の防食性能を評価することができ、その結果から冷却液試料の劣化寿命を判断することが可能となる。したがって、エンジン冷却液の防食寿命をより簡易に、かつ、短期間に判断することができる。
【0046】
(その他の実施形態)
上記実施形態1で示した冷却液防食寿命判断装置では、容器1内に組立金属試験片3を入れ、試験後の金属試験片31〜36の質量変化量を測定することにより、冷却液試料2の防食寿命を判断する例について示したが、容器1内に組立金属試験片3を入れなくても、冷却液試料2の防食寿命を判断することは可能である。例えば、劣化した後の冷却液試料2について、エチレングリコールの成分濃度や各種の防食添加剤の残存量等を測定することにより、冷却液の防食寿命を判断することが可能となる。
【0047】
また、上記実施形態では、容器1内に冷却液試料2と共に各劣化促進物質を封入する例について示したが、冷却液試料を循環回路で循環させながら試験を行ってもよい。この場合、各劣化促進物質を冷却液試料と接触しうるよう循環回路中に配置し、各劣化促進物質のうちの少なくとも一つについて、この循環回路を循環する冷却液試料の量に対する成分量が、エンジン冷却系のエンジン冷却液の量に対する実際の成分量よりも多くなるように調整すればよい。
【0048】
また、劣化促進物質として、鉄錆4a、ゴム材5、黄銅板6及び酸素7以外の他の物質を添加することも勿論可能である。
【0049】
【実施例】
上記実施形態1で示した冷却液防食寿命判断装置を用い、冷却液試料Aとして、推奨交換期間が2年(初回車検時3年)であるアミン含有タイプの市販エンジン冷却液と、冷却液試料Bとして、推奨交換期間が7年又は16万kmであるアミン未含有タイプの市販エンジン冷却液とについて、所定の加熱条件で試験を行った。
【0050】
この試験では、容器1内に入れる冷却液試料の量は800cm3 とした。そして、120℃×120時間の加熱と、25℃×48時間の加熱を順に実施し(合計の加熱時間が1週間)、これを1サイクルとして、3〜5サイクル繰り返した。
【0051】
なお、鉄錆4a付きの鉄粉4として、20〜60メッシュの鉄粉27gのうちの3gを錆びさせたもの(鉄錆4aが3g含まれている)を用い、ゴム材5の重さは13gとした。黄銅板6はC2680よりなり、表面積は1600cm2 とした。この黄銅板6の冷却液試料の量に対する表面積は、エンジン冷却系で用いられるエンジン冷却液の量に対する実際の黄銅表面積の50倍以上とかなり大きく設定したものである。酸素7は、1サイクル開始前毎に、容器1内を排気してから0.098MPaの圧力で容器1内に供給した。こうして容器1内に酸素ガスを十分に供給することとした。
【0052】
また、本実施例では、上記加熱条件で1週間試験した後の冷却液試料の劣化状態と、実車で4万km走行した後のエンジン冷却液の劣化状態とが同程度となるように、すなわち、上記加熱条件で1週間試験した後の冷却液試料の劣化状態が、実車で4万km走行した後のエンジン冷却液の劣化状態に相当する程度となるように、黄銅板6及び酸素7の成分量が調整されている。
【0053】
そして、1サイクル終了毎に、組立金属試験片3を容器1から取り出し、各金属試験片31〜36の質量減量を測定した。その結果を図3〜図8に示す。
【0054】
なお、図3は、アルミニウムチューブ材よりなる第1金属試験片31の試験結果であり、図4は、アルミニウム鋳物AC2Aよりなる第2金属試験片32の試験結果であり、図5は、鋳鉄FC200よりなる第3金属試験片33の試験結果であり、図6は、鋼SPCCよりなる第4金属試験片34の試験結果であり、図7は、黄銅C3604よりなる第5金属試験片35の試験結果であり、図8は、は、銅C1100よりなる第6金属試験片36の試験結果である。
【0055】
これらの図から明らかなように、冷却液試料Aについては、試験時間が1週間(1サイクル)を超えると、鋳鉄FC200よりなる第3金属試験片33と、鋼SPCCよりなる第4金属試験片34との質量が大きく減少した。その結果、この冷却液試料Aは、走行距離が4万kmを超えると、劣化が顕著となり、鋳鉄や鋼の防食性能が極端に低下することがわかった。したがって、この冷却液試料Aの防食寿命は4万km程度と判断することができる。なお、冷却液試料Aは、実車のエンジン冷却系で実際に長期間使用されると、鉄パイプが腐食する現象が見られており、本実施例の試験結果と一致する。
【0056】
一方、冷却液試料Bについては、5週間(5サイクル)経過後においても、第1〜第6の金属試験片31〜36に大きな質量減少が見られなかった。その結果、この冷却液試料Bは防食寿命が極めて長いことがわかった。
【0057】
したがって、本実施形態の冷却液防食寿命判断装置を用いれば、多大な時間及び費用を要する実車試験による防食性評価を行わなくても、エンジン冷却液の防食寿命を簡易に、かつ、短期間で判断することが可能であることがわかった。
【0058】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、エンジン冷却液における実際の成分量よりも多い成分量の劣化促進物質により、冷却液試料の劣化がより促進され、冷却液試料が短期間で劣化することから、多大な時間及び費用を要する実車試験による防食性評価を行わなくても、エンジン冷却液の防食寿命を簡易に、かつ、短期間で判断することが可能となる。
【0059】
よって、エンジン冷却液の防食寿命を効率よく判断することができ、エンジン冷却液の高性能化及びその開発促進に寄与しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る冷却液防食寿命判断装置を示す概略図である。
【図2】上記冷却液防食寿命判断装置の構成要素である組立金属試験片を示し、(a)はその平面図、(b)はその側面図である。
【図3】アルミニウムチューブ材よりなる第1金属試験片31の質量変化と試験時間との関係を示す線図である。
【図4】アルミニウム鋳物AC2Aよりなる第2金属試験片32の質量変化と試験時間との関係を示す線図である。
【図5】鋳鉄FC200よりなる第3金属試験片33の質量変化と試験時間との関係を示す線図である。
【図6】鋼SPCCよりなる第4金属試験片34の質量変化と試験時間との関係を示す線図である。
【図7】黄銅C3604よりなる第5金属試験片35の質量変化と試験時間との関係を示す線図である。
【図8】銅C1100よりなる第6金属試験片36の質量変化と試験時間との関係を示す線図である。
【符号の説明】
1…容器 2…冷却液試料
3…組立金属試験片 4a…鉄錆
5…ゴム材 6…黄銅板
7…酸素[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a coolant anticorrosion life determining device and a composition for judging the anticorrosion life of an engine coolant used in, for example, an engine cooling system of an automobile.
[0002]
[Prior art]
In a water-cooled automobile engine, a desired cooling effect is ensured by circulating a coolant in a water jacket provided on a cylinder block, a cylinder head, and the like. The engine coolant used in such an engine cooling system generally includes ethylene glycol as a main component, various anticorrosion additives such as iron, aluminum, and copper, and a small amount of an antifoaming agent and a coloring agent. And water for dissolving some anticorrosive additives that are hardly soluble in ethylene glycol.
[0003]
Here, various anticorrosion additives are added to the engine coolant in order to prevent the water jacket and the radiator from being corroded by the circulation of the coolant. The iron-based anticorrosion additive is an additive for preventing the corrosion of iron and iron alloys, and the aluminum-based anticorrosion additive is an additive for preventing the corrosion of aluminum and aluminum alloys. In addition, copper-based anticorrosion additives are additives for preventing copper and copper alloys from corroding.
[0004]
However, such engine coolants degrade as they are used or due to changes over time, reducing the anti-corrosion effect.
[0005]
Long-life coolant (LLC), which has a recommended replacement period of 2 years (3 years at initial vehicle inspection), is currently being used by each manufacturer as an engine coolant for automobiles. However, there is a strong demand for a longer life. For this reason, when developing a new LLC, it is necessary to determine how much anticorrosion life the newly developed LLC has.
[0006]
Here, as one of the evaluation tests for evaluating the anti-corrosion performance of the engine coolant, there are a metal corrosion test and a circulation corrosion test defined in JISK2234. For example, in the circulating corrosion test, a pipe in which an upper hose, a lower hose, and various valves are interposed is connected to an actual radiator for an automobile, and a water pump driven by a motor is connected to the pipe to circulate a coolant circulation circuit. And a circulating corrosion apparatus in which a heating test tank containing a metal test piece is connected in the circulation circuit. Then, a test is performed in which the coolant circulating in the circulation circuit is heated by the temperature controller of the heating test tank to simulate the condition of being heated by the actual engine, and the coolant is circulated for a predetermined time. The corrosion prevention performance of the coolant is evaluated by examining the amount of corrosion of the pieces and examining the remaining amount and concentration of various corrosion inhibitors in the coolant after the test.
[0007]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-127095 discloses gas supply means for supplying oxygen gas into a heating test tank, and exhaust means capable of arbitrarily controlling the pressure in the heating test tank in accordance with the gas supply amount. A cooling liquid evaluation test apparatus in which a heating test tank having the following formula is installed in a cooling liquid circulation circuit is disclosed.
[0008]
According to the coolant evaluation test apparatus, the test can be performed under the same heating conditions and pressure conditions as those of the engine cooling system of the actual vehicle.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional corrosion resistance evaluation test is useful as an initial quality evaluation of an engine coolant, but is not sufficient for use as a durability evaluation method.
[0010]
For example, the metal corrosion test specified in JIS K 2234 is performed at an engine coolant temperature of 88 ° C. for 336 hours, but under such conditions of the temperature and time, the engine coolant itself does not deteriorate much. Therefore, in this metal corrosion test, it is possible to evaluate the metal corrosion protection performance of a new engine coolant, but it is not possible to determine the corrosion prevention life of the engine coolant.
[0011]
It should be noted that if the engine coolant that has been used and deteriorated in an actual vehicle for about two to three years is collected and the above-described metal corrosion test is performed on the collected coolant, the metal corrosion protection performance of the deteriorated engine coolant is evaluated. Therefore, the anticorrosion life of the engine coolant can be determined. However, the evaluation of the anticorrosion property by the actual vehicle test requires a large-scale test facility and requires a large cost. Further, it is not realistic to perform a test requiring about two to three years when determining the anticorrosion life of a newly developed LLC.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and a coolant anticorrosion life determining apparatus and a coolant anticorrosion life determining composition capable of easily and quickly determining the anticorrosion life of an engine coolant. Is a technical problem to be solved.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The coolant anticorrosion life judging device of the present invention for solving the above-mentioned problems includes a container forming an enclosed space therein, a coolant sample placed in the container, and an engine cooling system in which the coolant sample can be used. A plurality of deterioration promoting substances which are made of a substance capable of deteriorating the engine cooling liquid in contact with the engine cooling liquid and which are contained in the container so as to come into contact with the cooling liquid sample; At least one of them is characterized in that the component amount with respect to the amount of the coolant sample is larger than the actual component amount with respect to the amount of the engine coolant used in the engine cooling system.
[0014]
In this coolant anticorrosion life determination device, a coolant sample is placed in a container, and the coolant sample is made of a substance which can be used in an engine cooling system to be able to contact the engine coolant and deteriorate the engine coolant. A deterioration promoting substance is placed in the container so as to be in contact with the coolant sample. Therefore, by heating the container at a predetermined temperature and for a predetermined time, deterioration of the coolant sample by the deterioration promoting substance is promoted. Moreover, in the coolant anticorrosion life judging device of the present invention, the component amount with respect to the amount of at least one coolant sample among the deterioration promoting substances is larger than the actual component amount with respect to the amount of engine coolant used in the engine cooling system. Have been. For this reason, the deterioration of the coolant sample is further promoted by the deterioration promoting substance having a component amount larger than the actual component amount in the engine coolant, and the coolant sample is deteriorated in a short period of time.
[0015]
Then, for example, the corrosion prevention life of the coolant can be determined by measuring the component concentration, the remaining amount of various anticorrosion additives, and the like for the deteriorated coolant sample. Therefore, the anticorrosion life of the engine coolant can be easily determined in a short time.
[0016]
In a preferable aspect, the coolant anticorrosion life determining device of the present invention includes at least iron rust, rubber, brass, and oxygen as the deterioration promoting substance.
[0017]
The role of each of these deterioration promoting substances is described below.
[0018]
Iron parts such as iron block engines and iron pipes are used in the engine cooling system. Then, before the engine coolant is sealed in the engine cooling system, iron rust generated in the cooling system is one factor that deteriorates the engine coolant. The iron rust reduces phosphoric acid and the like added as an anticorrosive additive in the engine coolant, and promotes oxidative deterioration of ethylene glycol, which is a main component of the engine coolant. For this reason, by putting iron rust as a deterioration promoting substance into the container, it is possible to reduce anticorrosion additives such as phosphoric acid in the coolant sample and to promote oxidative deterioration of ethylene glycol.
[0019]
In the engine cooling system, rubber is used as a water hose. The zinc contained in the rubber reduces the triazole added as an anticorrosion additive in the engine coolant. For this reason, triazole as an anticorrosive additive in a coolant sample can be reduced by putting rubber in a container as a deterioration promoting substance.
[0020]
Further, a temperature sensor made of brass, a thermostat, or the like is used in the engine cooling system. The brass reduces the amount of triazole added as an anticorrosion additive in the engine coolant, and promotes the oxidative deterioration of ethylene glycol, which is the main component of the engine coolant. For this reason, by placing brass as a deterioration promoting substance in a container, it is possible to reduce triazole as an anticorrosive additive in a coolant sample or to promote oxidative deterioration of ethylene glycol.
[0021]
Oxygen is dissolved in the engine coolant enclosed in the engine cooling system. This oxygen promotes the oxidative degradation of ethylene glycol. For this reason, the oxygen degradation of ethylene glycol can be promoted by putting oxygen in the container as a degradation promoting substance.
[0022]
Therefore, the coolant sample can be surely deteriorated by putting at least iron rust, rubber, brass and oxygen as deterioration-promoting substances into the container so as to contact the coolant sample.
[0023]
In a preferred embodiment, the coolant anticorrosion life judging device of the present invention is a metal test piece made of the same material as a member constituting the engine cooling system and placed in the container so as to be in contact with the coolant sample. It has.
[0024]
According to this aspect, after the coolant sample is deteriorated, by measuring the mass change amount of the metal test piece, it is possible to evaluate the anticorrosion performance of the coolant sample in the deteriorated state, and from the result The deterioration life of the coolant sample can be determined. Therefore, the anticorrosion life of the engine coolant can be determined more easily and in a short time.
[0025]
The coolant anticorrosion life determining composition of the present invention that solves the above-mentioned problem is a coolant anticorrosion life determining composition used to determine the anticorrosion life of a coolant sample by contact with a coolant sample. An engine cooling system in which the coolant sample can be used, a plurality of deterioration promoting substances made of a substance capable of contacting the engine coolant and deteriorating the engine coolant, and at least one of the deterioration promoting substances First, the amount of the component relative to the amount of the coolant sample is larger than the actual amount of the component relative to the amount of the engine coolant used in the engine cooling system.
[0026]
When judging the corrosion prevention life of the coolant, the coolant sample can be deteriorated in a short period of time by bringing the composition for judging the corrosion protection life of the present invention into contact with the coolant sample. Then, for example, by measuring the component concentration, the remaining amount of various anticorrosion additives, and the like for the deteriorated coolant sample, the anticorrosion life of the coolant can be determined. Therefore, the anticorrosion life of the engine coolant can be easily determined in a short time.
[0027]
In a preferred embodiment, the composition for judging the anticorrosion life of a coolant according to the present invention contains at least iron rust, rubber, brass and oxygen as the deterioration promoting substance.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0029]
(Embodiment 1)
The coolant anticorrosion life determining device of the present embodiment shown in FIG. 1 has a
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
As shown in FIG. 2, the assembled
[0034]
And each metal test piece 31-36 is selected from the member which comprises the engine cooling system in which the
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
The oxygen 7 is supplied by putting the cooling
[0039]
Here, the component amounts of the iron rust 4a, the
[0040]
As described above, the iron rust 4a reduces phosphoric acid and the like added as an anticorrosion additive in the engine coolant, and promotes oxidative deterioration of ethylene glycol, which is a main component of the engine coolant. Further, the
[0041]
On the other hand, the
[0042]
At this time, the degree of increasing the component amounts of the
[0043]
In addition, by making the component amounts of the iron rust 4a and the
[0044]
In the coolant anticorrosion life determining device of the present embodiment having the above-described configuration, the
[0045]
Then, after the
[0046]
(Other embodiments)
In the coolant anticorrosion life judging device shown in the first embodiment, the assembled
[0047]
Further, in the above embodiment, an example was described in which the deterioration promoting substances were sealed together with the
[0048]
It is also possible to add a substance other than the iron rust 4a, the
[0049]
【Example】
Using the coolant anticorrosion life determination device described in the first embodiment, as a coolant sample A, a commercially available engine-containing coolant having a recommended replacement period of 2 years (3 years at initial vehicle inspection), and a coolant sample As B, a test was carried out under a predetermined heating condition with an amine-free type commercial engine coolant having a recommended replacement period of 7 years or 160,000 km.
[0050]
In this test, the amount of the coolant sample placed in the
[0051]
As the
[0052]
Further, in the present embodiment, the deterioration state of the coolant sample after one week test under the above-mentioned heating condition and the deterioration state of the engine coolant after traveling 40,000 km in an actual vehicle are similar, that is, The
[0053]
Each time one cycle was completed, the assembled
[0054]
FIG. 3 shows the test results of the first
[0055]
As is clear from these figures, for the coolant sample A, when the test time exceeds one week (one cycle), the third
[0056]
On the other hand, with respect to the coolant sample B, even after 5 weeks (5 cycles), the first to sixth
[0057]
Therefore, by using the coolant anticorrosion life determination device of the present embodiment, the anticorrosion life of the engine coolant can be easily and quickly reduced without performing the anticorrosion evaluation by a real vehicle test that requires a lot of time and cost. It turns out that it is possible to judge.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the deterioration of the coolant sample is further promoted by the deterioration promoting substance having a component amount larger than the actual component amount in the engine coolant, and the coolant sample is deteriorated in a short period of time. Therefore, the anticorrosion life of the engine coolant can be determined easily and in a short period of time without performing the anticorrosion evaluation by an actual vehicle test that requires much time and cost.
[0059]
Therefore, the anti-corrosion life of the engine coolant can be efficiently determined, which can contribute to improving the performance of the engine coolant and promoting its development.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a coolant anticorrosion life determining device according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B show an assembled metal test piece which is a component of the above-described apparatus for judging the anticorrosion life of a coolant, wherein FIG. 2A is a plan view and FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a change in mass of a first
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a change in mass of a second
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a change in mass of a third
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a change in mass of a fourth
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a change in mass of a fifth
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a change in mass of a sixth
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
各上記劣化促進物質のうちの少なくとも一つは、上記冷却液試料の量に対する成分量が、上記エンジン冷却系で用いられる上記エンジン冷却液の量に対する実際の成分量よりも多いことを特徴とする冷却液防食寿命判断装置。A container forming an enclosed space therein, a coolant sample placed in the container, and a substance capable of deteriorating the engine coolant by coming into contact with the engine coolant in an engine cooling system in which the coolant sample can be used Comprising a plurality of deterioration promoting substances contained in the container so as to contact the coolant sample.
At least one of the deterioration promoting substances is characterized in that a component amount with respect to the amount of the coolant sample is larger than an actual component amount with respect to the amount of the engine coolant used in the engine cooling system. Coolant anticorrosion life judgment device.
上記冷却液試料が用いられうるエンジン冷却系でエンジン冷却液と接触して該エンジン冷却液を劣化させうる物質よりなる複数の劣化促進物質で構成され、
各上記劣化促進物質のうちの少なくとも一つは、上記冷却液試料の量に対する成分量が、上記エンジン冷却系で用いられる上記エンジン冷却液の量に対する実際の成分量よりも多いことを特徴とする冷却液防食寿命判断用組成物。A coolant anticorrosion life determining composition used to determine the shrinkage life of the coolant sample by contact with the coolant sample,
The coolant sample is composed of a plurality of deterioration promoting substances made of a substance capable of deteriorating the engine coolant in contact with the engine coolant in an engine cooling system in which the coolant sample can be used,
At least one of the deterioration promoting substances is characterized in that a component amount with respect to the amount of the coolant sample is larger than an actual component amount with respect to the amount of the engine coolant used in the engine cooling system. A composition for judging the anticorrosion life of a coolant.
Priority Applications (1)
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JP2002231749A JP2004069613A (en) | 2002-08-08 | 2002-08-08 | Compositions and system for deciding corrosion proof lifetime of cooling liquid |
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