CHẤT LÀM MÁT ĐỘNG CƠ KHÔNG CHỨA NƯỚC DÙNG CHO Ô TÔ VÀ XE TẢI HẠNG NHẸ - QUY ĐỊNH KỸ THUẬT
Standard Specification for non-aqueous engine coolant for automobile and light-duty service
Lời nói đầu
TCVN 13189:2020 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận hoàn toàn tương đương với ASTM D 8085-17 Standard specification for non-aqueous engine coolant for automobile and light-duty service với sự cho phép của ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA. Tiêu chuẩn ASTM D 8085-17 thuộc bản quyền của ASTM quốc tế.
TCVN 13189:2020 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC47 Hóa học biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
Lời giới thiệu
TCVN 13189:2020 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận hoàn toàn tương đương với ASTM D 8085-17, có những thay đổi về biên tập cho phép như sau:
ASTM D 8085-17 | TCVN 13189:2020 |
Phụ lục X1 (tham khảo) | Phụ lục A (tham khảo) |
X1.1 | A.1 |
X1.1.1 | A.1.1 |
X1.1.2 | A.1.2 |
X1.1.3 | A.1.3 |
X1.1.4 | A.1.4 |
X1.2 | A.2 |
X1.2.1 | A.2.1 |
X1.2.2 | A.2.2 |
X1.2.3 | A.2.3 |
X1.2.4 | A.2.4 |
X1.2.5 | A.2.5 |
X1.2.6 | A.2.6 |
X1.3 | A.3 |
X1.4 | A.4 |
Phụ lục X2 (tham khảo) | Phụ lục B (tham khảo) |
X2.1 | B.1 |
X2.1.1 | B.1.1 |
X2.1.2 | B.1.2 |
Phụ lục X3 (tham khảo) | Phụ lục C (tham khảo) |
X3.1 | C.1 |
Bảng X3.1 | Bảng C.1 |
Phụ lục X.4 (tham khảo) | Phụ lục D (tham khảo) |
X4.1 | D.1 |
CHẤT LÀM MÁT ĐỘNG CƠ KHÔNG CHỨA NƯỚC DÙNG CHO Ô TÔ VÀ XE TẢI HẠNG NHẸ - QUY ĐỊNH KỸ THUẬT
Standard specification for non-aqueous engine coolant for automobile and light-duty service
1.1 Tiêu chuẩn này quy định yêu cầu kỹ thuật đối với chất làm mát động cơ không chứa nước dùng choô tô và xe tải hạng nhẹ. Các chất làm mát động cơ không chứa nước phù hợp với quy định kỹ thuật sẽ có tác dụng bảo vệ chống lại sự đông đặc, sôi và ăn mòn mà không cần pha loãng thêm. Tiêu chuẩn này dựa trên cơ sở hiểu biết về tính năng của các chất làm mát động cơ không chứa nước được pha chế từ các các diol mới riêng rẽ hoặc hỗn hợp của các diol nguyên gốc cấp công nghiệp.
1.2 Các giá trị tính theo hệ đơn vị SI là các giá trị tiêu chuẩn. Các đơn vị trong ngoặc đơn chỉ để tham khảo.
1.3 Tiêu chuẩn này không đề cập đến tất cả các vấn đề liên quan đến an toàn khi sử dụng. Người sử dụng tiêu chuẩn này có trách nhiệm thiết lập các nguyên tắc về an toàn và bảo vệ sức khỏe cũng như khả năng áp dụng phù hợp với các giới hạn quy định trước khi đưa vào sử dụng. Đối với các cảnh báo cụ thể xem Điều A.4.
Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 2693 (ASTM D 93) Sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp xác định điểm chớp cháy bằng thiết bị thử cốc kín Pensky-Martens
TCVN 12933 (ASTM D 1119) Chất làm mát động cơ - Phương pháp xác định hàm lượng tro
TCVN 12929 (ASTM D 1122) Chất làm mát động cơ và chất làm mát động cơ đậm đặc - Phương pháp xác định khối lượng riêng hoặc khối lượng riêng tương đối bằng tỷ trọng kế
TCVN 12930 (ASTM D 1123) Chất làm mát động cơ đậm đặc - Xác định hàm lượng nước bằng phương pháp thuốc thử Karl Fischer
TCVN 12931 (ASTM D 1287) Chất làm mát động cơ và chất chống gỉ - Xác định pH
TCVN 12932 (ASTM D 3634) Chất làm mát động cơ - Phương pháp xác định vết ion clorua
TCVN 13191 (ASTM D 1121) Chất làm mát động cơ và chất chống gỉ - Phương pháp xác định độ kiềm bảo quản
ASTM D 1120 Test method for boiling point of of engine coolants (Phương pháp xác định điểm sôi của chất làm mát động cơ)
ASTM D 1882 Test method for effects of cooling system chemical solutions on organic finishes for automotive vehicles (Phương pháp xác định ảnh hưởng của các dung dịch hóa chất trong hệ thống làm mát lên thành phẩm hữu cơ dùng cho xe ô tô)
ASTM D 2983 Test method for low-temperature viscosity of lubricants measured by Brookfield viscometer (Phương pháp xác định độ nhớt ở nhiệt độ thấp của chất bôi trơn đo bằng nhớt kế Brookfield)
ASTM D 4725 Terminology for engine coolants and related fluids (Thuật ngữ đối với chất làm mát động cơ và lưu chất liên quan)
ASTM D 5827 Test method for analysis of engine coolant for chloride and other anions by ion chromatography (Phương pháp phân tích clorua và các anion khác của chất làm mát động cơ bằng sắc ký ion)
ASTM D 5931 Test method for density and relative density of engine coolant concentrates and aqueous engine coolants by digital density meter (Phương pháp xác định khối lượng riêng và khối lượng riêng tương đối của chất làm mát động cơ đậm đặc và chất làm mát động cơ dạng nước bằng máy đo khối lượng riêng kỹ thuật số)
ASTM D 7840 Test method for foaming tendencies of non-aqueous engine coolants in glassware (Phương pháp xác định xu hướng tạo bọt của chất làm mát động cơ không chứa nước trong dụng cụ thủy tinh)
ASTM D 7896 Test method for thermal conductivity, thermal diffusivity and volumetric heat capacity of engine coolants and related fluids by transient hot wire liquid thermal conductivity method (Phương pháp xác định độ dẫn nhiệt, hệ số khuếch tán nhiệt và nhiệt dung thể tích của chất làm mát động cơ không chứa nước và lưu chất liên quan bằng phương pháp dẫn nhiệt chất lỏng qua dây nóng quá độ)
ASTM D 7934/D 7934 M Test method for corrosion of cast aluminum alloys in non-aqueous engine coolants under heat-rejecting conditions (Phương pháp thử nghiệm ăn mòn của hợp kim nhôm đúc trong chất làm mát động cơ không chứa nước dưới các điều kiện loại bỏ nhiệt)
ASTM D 7935/D 7935 M Test method for corrosion test for non-aqueous engine coolants in glassware (Phương pháp thử nghiệm ăn mòn đối với chất làm mát động cơ không chứa nước trong dụng cụ thủy tinh)
ASTM D 8034/D 8034 M Test method for simulated service corrosion testing of non-aqueous engine coolants (Phương pháp thử nghiệm ăn mòn mô phỏng của chất làm mát động cơ không chứa nước)
ASTM E 29 Practice for using significant digits in test data to determine conformance with specifications (Phương pháp sử dụng các chữ số có nghĩa trong các số liệu của phép thử để xác định sự phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật)
3.1 Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau.
3.1.1
Chất làm mát không chứa nước (non-aqueous coolant)
Lưu chất truyền nhiệt gốc glycol, diol, triol hoặc hỗn hợp của chúng có chứa ít hơn 1 % nước trong thành phần và khi sử dụng không cần pha loãng với nước.
3.2 Xem ASTM D 4725 về định nghĩa của các thuật ngữ khác sử dụng trong tiêu chuẩn này.
4.1 Chất làm mát động cơ gồm có một gốc glycol, diol, triol hoặc hỗn hợp của chúng và các chất ức chế ăn mòn thích hợp, chất nhuộm màu và chất khử bọt, nếu cần, thêm chất tạo vị đắng (bitterant) và tối đa 1 % nước.
4.2 Các chất làm mát động cơ phải phù hợp với các yêu cầu chung quy định trong Bảng 1.
Bảng 1 - Các yêu cầu chung
Chỉ tiêu | Giá trị quy định | Phương pháp thử |
Màu | Rõ ràng | _ |
Tác động lên phần không phải kim loại | Không có tác động bất lợi | _1) |
1) Ban kỹ thuật ASTM D15 về Chất làm mát động cơ và các lưu chất liên quan đang xem xét xây dựng phương pháp thử cho chỉ tiêu này. | ||
4.3 Khi sử dụng theo các khuyến cáo của nhà sản xuất phương tiện giao thông và khuyến cáo ghi trên nhãn sản phẩm, các chất làm mát động cơ không chứa nước phải thích hợp trong việc duy trì hệ thống làm mát (Phụ lục A.1) của xe tải hạng nhẹ tối thiểu một năm mà không gây ra tác động bất lợi đến dòng lưu chất và truyền nhiệt.
5.1 Tất cả chất làm mát động cơ không chứa nước phải phù hợp với các yêu cầu lý và hóa học được quy định trong Bảng 2.
5.2 Tất cả chất làm mát động cơ không chứa nước phải phù hợp với các yêu cầu về tính năng được quy định trong Bảng 3.
Bảng 2 - Các yêu cầu lý và hóa học của chất làm mát động cơ không chứa nước
Chỉ tiêu | Mức | Phương pháp thử |
Khối lượng riêng tương đối, 15,5/15,5 °C | 1,035- 1,125 | TCVN 12929 (ASTM D 1122), ASTM D 5931 |
Độ nhớt động lực ở -40 °C, APa.s, max | 2,0 | ASTM D 2983 |
Điểm sôi, °C, min | 177 | ASTM D 1120 |
Độ dẫn nhiệt ở 20 °C, W/m.K, min | 0,24 | ASTM D 7896 |
Điểm chớp cháy, cốc kín, °C, min | 115 | TCVN 2693 (ASTM D 93) |
Hàm lượng tro, % khối lượng, max | 5 | TCVN 12933 (ASTM D 1119) |
pH, 50 % theo thể tích trong nước khử ion | 7,5-11 | TCVN 12931 (ASTM D 1287) |
Clorua, µg/g, max | 25 | TCVN 12932 (ASTM D 3634), ASTM D 5827B |
Nước, % khối lượng, max | 1,0 | TCVN 12930 (ASTM D 1123) |
Độ kiềm bảo quản, mL | Báo cáoC | ASTM D 1121 |
Tác động lên lớp sơn thành phẩm ô tô (sử dụng lớp sơn thànhphẩm acrylic uretan hoặc uretan ổn nhiệt phủ trong suốt) | Không tác động | ASTM D 1882D |
A Để xác định sự phù hợp với tiêu chuẩn này, giá trị quan sát được phải làm tròn đến hai chữ số có nghĩa bên phải, phù hợp với phương pháp làm tròn của ASTM E 29. B Trong trường hợp có tranh chấp, TCVN 12932 (ASTM D 3634) là phương pháp trọng tài. C Các giá trị theo thỏa thuận giữa nhà cung cấp và khách hàng. D Hiện nay, nhiều nhà sản xuất ô tô chuẩn bị các thanh thử nghiệm sử dụng lớp sơn thành phẩm cụ thể trên sản phẩm thực tế. Các nhà cung cấp chất làm mát và nhà sản xuất ô tô nên thỏa thuận về các quy trình thử nghiệm chính xác và các chỉ tiêu chấp nhận trên cơ sở của từng bên. | ||
Bảng 3 - Các yêu cầu tính năng của chất làm mát động cơ không chứa nướcA
Chỉ tiêu | Mức | Phương pháp thử | Nồng độ dung dịch thử nghiệm, % theo thể tích sản phẩm |
Ăn mòn trong dụng cụ thủy tinh Hao hụt khối lượng, mg/mẫu thử, max |
| ASTM D 7935/D 7935 M | 94 |
Đồng | 10 |
|
|
Hợp kim hàn | 30 |
|
|
Đồng thau | 10 |
|
|
Thép | 10 |
|
|
Gang | 10 |
|
|
Nhôm | 30 |
|
|
Thử nghiệm sử dụng mô phỏng Hao hụt khối lượng, mg/mẫu thử, max |
| ASTM D 8034/D 8034 M | 94 |
Đồng | 20 |
|
|
Hợp kim hàn | 60 |
|
|
Đồng thau | 20 |
|
|
Thép | 20 |
|
|
Gang | 20 |
|
|
Nhôm | 60 |
|
|
Ăn mòn hợp kim nhôm đúc tại các bề mặt tản nhiệt, mg/cm2/tuần, max | 1,0 | ASTM D 7934/D 7934 M | 94 |
Tạo bọt |
| ASTM D 7840 | 100 |
Thể tích, mL, max | 150 |
|
|
Thời gian phá hủy, s, max | 5 |
|
|
A Việc chuẩn bị tất cả dung dịch thử nghiệm chất làm mát động cơ không chứa nước trong Bảng 3 phải theo quy định trong các phương pháp thử cụ thể. | |||
A.1 Nạp vào hệ thống làm mát
A.1.1 Trước khi rót chất làm mát động cơ, nên kiểm tra hệ thống làm mát và hoàn tất các công việc bảo dưỡng cần thiết.
A.1.2 Nếu chất làm mát đã sử dụng trước đó là dung dịch nước, tiến hành cẩn thận để bỏ tối đa chất làm mát cũ, tuân thủ các khuyến cáo của nhà sản xuất chất làm mát không chứa nước. Tiếp tục loại bỏ nước bằng cách dùng dung dịch gốc glycol đã được pha chế trước để hấp thụ lượng nước còn lại. Vận hành động cơ và sau đó xả hết hỗn hợp đó. Việc xả bỏ lượng chất làm mát và lưu chất chuẩn bị đã dùng phải theo các quy định hiện hành.
A.1.3 Đổ đầy chất làm mát động cơ không chứa nước vào hệ thống. Không thêm nước vào chất làm mát động cơ.
A.1.4 Ví dụ về sử dụng chất lỏng pha chế sẵn để làm giảm hàm lượng nước của một quá trình thay thế chất làm mát: Giả sử, ban đầu với hệ thống làm mát dung tích 8 L có chứa 50 % glycol và 50 % nước, sau đó 80 % hỗn hợp đó được xả ra khỏi hệ thống.
1) Phần còn lại sau khi xả gồm 0,8 L glycol cũ và 0,8 L nước;
2) Thêm 6,4 L chất lỏng pha chế sẵn, vận hành động cơ và xả 80 %, còn lại 0,16 L glycol cũ và 0,16 L nước;
3) Đổ đầy chất làm mát động cơ không chứa nước vào hệ thống.
Lượng glycol cũ còn lại là 0,16/8 = 2,0 %.
Lượng nước còn lại là 0,16/8 = 2,0 %.
A.2 Bảo dưỡng cơ bản hệ thống làm mát
A.2.1 Kiểm tra hàm lượng nước chất làm mát (tốt nhất thì chỉ chứa tối đa 3 % nước). Hàm lượng nước lớn hơn 6 % có thể coi là vượt mức giới hạn. Lượng nước dư thừa sẽ làm hạ nhiệt độ sôi cao của chất làm mát không chứa nước. Lượng nước dư còn có thể gây ăn mòn. Lượng nước dư quá lớn (khoảng 40 %) sẽ làm cho chất làm mát không thể đông đặc ở nhiệt độ trên -40 °C. Phương pháp đơn giản nhất để xác định hàm lượng nước là sử dụng các que thử do nhà sản xuất chất làm mát cung cấp.
A.2.2 Kiểm tra mức và tình trạng của chất làm mát. Thay thế chất làm mát trong khoảng thời gian bảo dưỡng được khuyến nghị bởi nhà sản xuất động cơ, nhà sản xuất xe hoặc của tổ chức bảo dưỡng được chỉ định. Tuân thủ các thực hành khuyến nghị sau đây.
A.2.3 Thử áp lực để kiểm tra rò rỉ (tốt nhất khi lạnh).
A.2.4 Kiểm tra nắp tạo áp và xem xét kỹ phần cổ của két tản nhiệt.
A.2.5 Kiểm tra ống và làm kín các đầu nối ống.
A.2.6 Xem xét kỹ đai truyền động và kiểm tra độ căng thích hợp.
A.2.7 Kiểm tra van hằng nhiệt nếu nhiệt độ động cơ đang chạy bị quá nóng hoặc quá lạnh. Thay thế van hằng nhiệt được khuyến nghị bởi nhà sản xuất hoặc tương đương.
A.3 Không được sử dụng nước khi cần bổ sung chất làm mát không chứa nước.
A.4 CẢNH BÁO: Không tháo nắp tạo áp két tản nhiệt khi động cơ nóng. Hệ thống làm mát có thể đang có áp. Khi động cơ đã nguội, cẩn thận xoay nắp két đến khía đầu tiên để giảm áp của hệ thống, sau đó tháo hẳn ra. Nếu chất làm mát bị tràn ra khi nắp được mở thông, ngay lập tức vặn chặt lại và để hệ thống nguội thêm.
B.1 Khuyến nghị các chất làm mát động cơ đáp ứng tiêu chuẩn này cần có các thông tin sau đây trên nhãn bao gói:
B.1.1 Chất làm mát động cơ không chứa nước (hoặc không có nước).
B.1.2 Không được bổ sung nước.
Không có thử nghiệm tạo bọt khi bơm đối với chất làm mát động cơ không chứa nước
C.1 Các quy định kỹ thuật đối với chất làm mát dạng nước thường bao gồm cả yêu cầu thử nghiệm tính năng tạo bọt khi bơm. Tạo bọt khi bơm là sự hình thành và sau đó là giảm kích thước hoặc vỡ tan của hơi chất làm mát trong hệ máy bơm. Các máy bơm chất làm mát là các máy bơm ly tâm và chúng tạo ra một vùng áp suất thấp ở đầu vào và một vùng áp suất cao ở đầu ra. Nếu áp suất tuyệt đối lên chất làm mát tại vùng áp suất thấp nhỏ hơn áp suất hơi của chất làm mát, thì chất làm mát sẽ hóa hơi. Hơi của chất làm mát sẽ di chuyển tới vùng áp suất cao của bơm, sau đó suy giảm dữ dội do ngưng tụ đột ngột. Sự suy giảm dữ dội này của hơi chất làm mát là nguyên nhân gây ăn mòn và làm rỗ bên trong máy bơm. Chất làm mát không chứa nước phù hợp với tiêu chuẩn này sẽ không hóa hơi bên trong máy bơm do chúng có điểm sôi cao và áp suất hóa hơi thấp ở tất cả nhiệt độ hợp lý của chất làm mát. Hình C.1 đưa ra mối quan hệ giữa áp suất hơi với nước, 50/50 EGW, và một chất làm mát động cơ không chứa nước điển hình.
Hình C.1 - Áp suất hơi của chất làm mát không chứa nước điển hình,50/50 EGW và nước so với nhiệt độ
Thử nghiệm độ nhớt động lực ở -40 °C
D.1 Thử nghiệm độ nhớt động lực ở -40 °C đạt yêu cầu sẽ chỉ ra rằng độ nhớt động lực không vượt quá 2,0 Pa.s ở nhiệt độ đó. Đồng thời cũng chỉ ra rằng chất làm mát động cơ không chứa nước không đông đặc ở nhiệt độ -40 °C. Chất làm mát không chứa nước nếu có bất kỳ dấu hiệu đông đặc nào ở nhiệt độ -40 °C, thì sẽ không đạt yêu cầu về độ nhớt không quá 2,0 Pa.s.
CHÚ THÍCH: Điển hình là hỗn hợp của EG, có gốc diol thứ hai trong dải từ 10 % đến 30 % khối lượng, có thể đáp ứng được yêu cầu 2,0 Pa.s ở nhiệt độ -40 °C.