汽車防凍液是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)用的循環(huán)介質(zhì)，最常用的是水。水有許多優(yōu)點(diǎn)、如：來源廣、無毒、價(jià)廉、有良好的導(dǎo)熱性能等。長(zhǎng)期以來，水一直作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液使用。但水有許多缺點(diǎn)，如冰點(diǎn)高，當(dāng)氣溫低于0℃時(shí)，水結(jié)冰使體積增加，容易造成水箱或冷卻系統(tǒng)管道脹裂；水的沸點(diǎn)低，夏季高溫時(shí)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于苛刻條件下行駛時(shí)，會(huì)造成水溫升高，甚至沸騰，影響汽車正常行駛；溶在水中的金屬鹽類受熱后形成水垢，降低傳熱效率；水還會(huì)使金屬生銹。因此，人們一直在尋找一種新型的冷卻劑來代替水。
首先采用鹽的水溶液(如氯化鈣、氯化鎂、硝酸鈉、亞硝酸鈉)可降低冰點(diǎn)到-30℃以下，但不能解決銹蝕問題。用糖和蜂蜜也可降低冰點(diǎn)，且不腐蝕金屬，但價(jià)格昂貴、熱穩(wěn)定性差。用煤油和柴油作冷卻劑冰點(diǎn)雖低，但傳熱差、容易燃燒、對(duì)橡膠有溶脹作用，亦不采用。二次世界大戰(zhàn)前后，曾用甲醇、乙醇作為冷卻劑，它雖然價(jià)廉、冰點(diǎn)低，但沸點(diǎn)低、易揮發(fā)、易燃燒也不能成為理想的冷卻劑。因此，作為汽車防凍液應(yīng)具備以下優(yōu)良的性能：
1、冰點(diǎn)或凝點(diǎn)低。汽車在嚴(yán)寒地區(qū)冬季野外停放時(shí)，夜間地面氣溫有時(shí)會(huì)降到-40℃以下。要保證水箱及冷卻系統(tǒng)管路不被凍裂，防凍液應(yīng)在此溫度下不結(jié)冰或凝固，以免發(fā)生體積膨脹，同時(shí)亦保證隨時(shí)可以啟動(dòng)汽車，投入使用。
2、比熱要高、熱傳導(dǎo)性好。防凍液主要用來冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)部件，以免發(fā)生過熱，因此它的比熱要高。
3、對(duì)金屬無腐蝕性。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水系統(tǒng)有鑄鐵、鑄鋁、紫銅、黃銅、鋼和焊錫等。防凍液應(yīng)對(duì)這些金屬不產(chǎn)生腐蝕和銹蝕。
4、保持一定的PH值。pH值不但能保證防凍液對(duì)金屬的腐蝕程度減到最小，而且能防止防凍液腐敗變質(zhì)。
此外，防凍液應(yīng)具有優(yōu)良的消泡性能、空氣釋放性能、對(duì)循環(huán)鋁泵不發(fā)生氣蝕，以及價(jià)廉、無特殊氣味等。
后來，人們發(fā)現(xiàn)乙二醇水溶液的性能好，在一定的比例時(shí)冰點(diǎn)可達(dá)-60℃以下，而沸點(diǎn)在110℃以上，它不會(huì)損害橡膠軟管，加入防銹劑后不腐蝕金屬，價(jià)格相對(duì)便宜，無不愉快的氣味。因此這種液體目前廣泛采用作為汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的循環(huán)介質(zhì)，稱為汽車防凍液。
防凍液一般由基礎(chǔ)液和添加劑組成，基礎(chǔ)液由水和乙二醇或二甘醇組成。添加劑包括防銹劑、防霉劑、pH調(diào)節(jié)劑(緩沖劑)、抗泡劑及著色劑等。
1、基礎(chǔ)液。防凍液的基礎(chǔ)液由水和醇組成。選擇醇的原則是要求來源廣、價(jià)格低、比熱和導(dǎo)熱性能要盡可能接近水。目前最常用的是乙二醇和二甘醇。根據(jù)使用地區(qū)的不同，防凍液中的醇含量一般由40%到60%。
2、添加劑
①防銹劑。能有效地阻止乙二醇-水混合防凍液對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生銹蝕。常用的防銹劑一般都是水溶性的，例如：硼酸鹽、鋁酸鹽、鉻酸鹽、亞硝酸鹽、苯甲酸鹽和苯駢三氮唑等。
②緩沖劑(PH調(diào)節(jié)劑)。在使用過程中，防凍液的pH值應(yīng)盡可能保持在7-11范圍內(nèi)，這樣才能保證醇氧化產(chǎn)生的酸及燃料油滲透過來形成的酸對(duì)金屬不腐蝕，而且保證防凍液不會(huì)受到霉菌的侵入而腐敗變質(zhì)。最常用的PH調(diào)節(jié)劑是有機(jī)胺類。
③消泡劑。由廢氣和混入的空氣形成的泡沫不利于熱傳遞，因此防凍液在使用中不希望有泡沫產(chǎn)生。常用的消泡劑有高級(jí)醇、有機(jī)硅聚合物和某些表面活性劑。
此外，防凍液中常加有殺菌劑、染料，有時(shí)還加入補(bǔ)漏劑等。
