关于防冻液

内燃车辆的发动机冷却系统是一个由汽缸、夹套与水箱组成的液冷式密闭循环体系。

冷却系统的工作状态直接影响车辆的正常运行及车辆的使用寿命。

防冻液是内燃机循环冷却系统的冷却介质，主要由防冻剂、缓蚀剂、消泡剂、着色剂、防霉剂、缓冲剂等组成。

随着汽车工业的发展，对发动机的性能要求也越来越高，不仅要求防冻液具有较低的冰点和较高的沸点，还应具有较好的金属防腐性、防气蚀性、防结垢性，以及对环境污染小或不污染环境，且有较长的使用寿命等等方面的综合性能。

各国对此都做了大量的研究，不断推出配方专利和优良的防冻液商品。

一些先进国家的防冻液普及率达到了100 %。

国内防冻液的普及率较低，市售的防冻液有相当数量是进口的，由于价格较高，一般用于进口车辆。

虽然近年来国产防冻液生产增长很快，但不少产品由于缺乏严格的质量检验和统一的检验标准。

为此，必须吸收国外的先进技术并结合中国的实际，开发生产多功能的高效防冻液来满足日益增长的市场需求。

编辑本段种类
乙二醇一水防冻液
汽车防冻液(图2)
乙二醇是一种无色微粘的液体，沸点是197.4℃，冰点是-11.5℃，能与水任意比例混合。

混合后由于改变了冷却水的蒸气压，冰点显著降低。

其降低的程度在一定范围内随乙二醇的含量增加而下降。

当乙二醇的含量为68%时，冰点可降低至- 68℃，超过这个极限时，冰点反而要上升。

乙二醇防冻液在使用中易生成酸性物质，对金属有腐蚀作用。

因此，应加入适量磷酸氢二钠等以防腐蚀。

乙二醇有毒，但由于其沸点高，不会产生蒸气被人吸入体内而引起中毒。

乙二醇的吸水性强，储存的容器应密封，以防吸水后溢出。

由于水的沸点比乙二醇低，
使用中被蒸发的是水，当缺少冷却液时，只要加入净水就行了。

这种防冻液用后能回收（防止混入石油产品），经过沉淀、过滤，加水调整浓度，补加防腐剂，还可继续使用，一般可用3—5年。

二甘醇—水防冻液
二甘醇—水防冻液，不宜挥发和着火，对金属腐蚀性也较小，但二甘醇降低冰点的效果比乙二醇低，配制同一冰点的防冻液时，比乙二醇的用量大，同时热传导效率下降。

有不少厂家为了降低成本，会将乙二醇和二甘醇混用。

甘油—水防冻液甘油—水防冻液，不宜挥发和着火，对金属腐蚀性也小，但甘油降低冰点的效率低，配制同一冰点的防冻液时，比乙二醇、酒精的用量大。

因此，这种防冻液用得较少。

酒精一水防冻液
酒精的沸点是78.3℃，冰点是-114℃。

酒清与水可任意比例混合，组成不同冰点的防冻液。

酒精的含量越多，冰点越低。

酒精是易燃品，当防冻液中的酒精含量达到40%以上时，就容易产生酒精蒸气而着火。

因此，防冻液中的酒精含量不宜超过40%，冰点限制在-30℃左右。

酒精—水防冻液具有流动性好、散热快、取材方便、配制简单等优点。

它的缺点是容易着火，酒精沸点低，蒸发损失大。

酒精蒸发后，防冻液成分改变，冰点升高。

在山区、高原地区行驶的汽车不宜使用酒精—水防冻液，因为酒精的蒸发损失大。

一般地区行车应定期检测酒精的含量，及时补充。

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编辑本段优点
汽车防冻液(图3)
除防冻外，防冻液还具有以下几种优点：第一个是防腐蚀功能。

发动机及其冷却系统是金属制造的，有铜、有铁、有铝、有钢还有焊锡。

这些金属在高温下与水接触，时间长了都会遭到腐蚀，会生锈。

而防冻液不仅不会对发动机冷却系统造成腐蚀，还具有防腐和除锈功能。

第二个是防冻液的沸点高。

水的沸点是100℃，优质防冻冷却液的沸点通常在零上110℃，这样在夏季使用，防冻冷却液比水更难开锅。

第三是防冻液可以防垢，用水作冷却液最让司机头疼的就是水垢问题，水垢附着在水箱、水套的金属表面，使散热效果越来越差，而且清除起来也很困难。

优质的防冻液采用蒸馏水制造，并加有防垢添加剂，不但不生水垢还具有除垢功能。

当然，如果你的水箱水垢很厚，最好还是先用水箱清洗剂彻底清洗后再添加防冻液。

在水冷式发动机的冷却水中添加防冻剂配制成的低冰点冷却液体。

当气温低于0℃时,使用防冻液可防止因冷却水结冰而引起的冷却系统故障和零件胀裂
事故，还可免除收车后放水和出车前再加水等工作。

对防冻液性能的要求是：沸点和闪点高；比热和传导能力大，在低温时粘度小,蒸汽压不高,不易起泡；不致使冷却系统金属件腐蚀和橡胶软管、密封垫变质。

防冻液一般分乙醇-水型、甘油－水型和乙二醇-水型三种。

乙醇的冰点为-114℃,沸点为78.3℃。

乙醇易着火,易蒸发，配制时其含量一般不宜超过40%,也不宜在工作温度较高的柴油机冷却系统中使用。

甘油(丙三醇)的冰点为-17℃,沸点为290℃,与水混合后的冰点最低可达－46.5℃。

水中甘油的含量要相当大时才能得到低冰点防冻液,使用起来不经济。

乙二醇的冰点为-11.5℃沸点为197.4℃，与水混合后的冰点最低可达-68℃。

乙二醇易腐蚀金属，调配防冻液时要添加防蚀剂，一般每升防冻液加磷酸氢二钠2.5～3.5克、糊精1克。

乙二醇吸湿性强，贮存容器应密封。

乙二醇不易挥发，配制时用量少，因而使用较广。

各种防冻液的热膨胀性较大，加注时只能加到冷却系总容量的95%。

调配防冻液时，其冰点应比使用地区的最低温度低5℃。

编辑本段选配
汽车防冻液(图4)
据调查，全球50%以上的汽车发动机故障来源于冷却系统!由此可见合理选配防冻液的重要性。

目前市场上所销售的大部分防冻液是以乙二醇为主要原料的产品，再加入适量的有机或无机盐类来达到防腐防锈的作用。

衡量防冻液的优劣主要有以下两点：首先是防冻效果，水的冰点是0℃，一般普通型的防冻液都可达到-40℃，而优质的防冻液应能达到-60℃左右，这是标定防冻液质量的一个重要指标;另一个是防冻液的沸点，水的沸点是100℃，而防冻液至少应达到108℃以上，也就是说冰点越低，沸点越高，其中的温差越大，相对来说防冻液的品质就越好。

编辑本段组成
降冰点剂
汽车防冻液(图5)
防冻剂是防冻液的主要成分，约占防冻液原液的92 %～98 %，防冻液原液可以根据各地气温的高低，按一定比例与水混合，将冰点控制在适当范围内。

有效的防冻剂是各种有机醇。

各国从50年代以来几乎全部采用乙二醇作为防冻剂。

乙二醇是一种无色、透明、稍有甜味和具有吸湿性的粘稠液体，它能以任何比例与水相溶。

乙二醇的浓度不同时。

冰点亦不同。

乙二醇--水防冻液的冰点同乙二醇质量分数不成线性关系。

它的水溶液的冰点并不完全是随浓度的增加而降低，当浓度超过70 %时，冰点反而上升。

在配制过程中，应从实际出发加以合理选择，以达到防冻性及经济性的要求。

一般可根据该地区最低气温并参考表1数据，进行防冻液配制。

在中国江南，一般采用乙二醇质量分数为40 %的配比，而在寒冷的北方，需取乙二醇质量分数50 %左右的配比比较适宜。

缓蚀剂
汽车冷却系统一般由铜、铝、铸铁、钢、焊锡组成，乙二醇防冻液在长期工作中会引起冷却系统的材质腐蚀，腐蚀介质是水和乙二醇。

关于水对金属的腐蚀已为人们所熟悉，而乙二醇在常温下不会引起材质的明显腐蚀，但温度升高，乙二醇会被氧化，使酸度增高，生成多种腐蚀性物质：这些腐蚀物质的析出而引起发动机热传导率下降，致使冷却器管部易堵塞，引起发动机过热，所以，必须在防冻液中添加缓蚀剂。

而且要求添加的缓蚀剂具有用量少及缓蚀效果好的特点。

汽车防冻液(图6)
缓蚀剂可分为两类：一类是无机化合物缓蚀剂，它包括偏硅酸盐、磷酸盐、钨酸盐、硼酸盐、亚硝酸盐和钼酸盐、苯甲酸盐等。

作为无机化合物缓蚀剂，可使金属表面形成一层致密的钝化膜，能阻滞或防止金属的渗氢和渗酸作用。

例如，加入0. 05 %～0. 03 %的偏硅酸钠可防止铝制件的腐蚀。

另一类是有机化合物缓蚀剂，在防冻液中常作防锈添加剂使用。

常用的有三乙醇胺、苯并三氮唑、巯基苯并噻唑、有机磷酸盐等，缓蚀性能较好，如仅添加0. 1 %～
0. 5 %的苯并三氮唑即可防止铜制构件的腐蚀。

不同成分的金属构件需用不同的缓蚀剂，亚硝酸钠对钢、铸铁的缓蚀效果好，但对焊料产生孔蚀；三乙醇胺、磷酸盐、有机磷酸盐虽对黑色金属缓蚀效果好，但对黄铜、紫铜有腐蚀；硅酸盐是铝优良的缓蚀剂，但极度易水解，形成大量絮状沉淀。

这些单品种缓蚀剂虽成本较低，但难以满足防冻液诸多方面的性能要求。

现在的市售防冻液采用具有协同作用的多种缓蚀物质的复合配方，缓蚀率很高。

目前国外专利中使用的缓蚀剂是多种缓蚀剂复合而成，缓蚀效果很理想，值得一提的是苯并三氮唑和巯基苯并噻唑是铜和黄铜的特效缓蚀剂。

从近些年来的防冻液专利看，至少有一半以上文献的缓蚀剂组分中有硅酸盐。

虽然硅酸盐不稳定，在使用过程中易析出凝胶，但由于其对Al 、Cu、Fe 等金属都有较好的保护作用，且价廉易得，完全无毒，因此延用至今。

为避免产生凝胶必须向防冻液中添加少量的硅酸盐稳定剂。

关于稳定剂的报道很多，主要是硅氧烷类，Si2N及Si2P化合物。

各种缓蚀剂对不同的金属有不同的作用，一种缓蚀剂对同一种金属有防腐作用，但它对另一种金属也可能很少或没有防腐作用。

在多种金属存在的条件下，要想达到良好的全面防锈效果，需用多种缓蚀剂来复配。

一般缓蚀剂总加入量为防冻液原液的0. 5 %～5 % 。

消泡剂
汽车防冻液(图7)
汽车运行中，由于车身的跳动和振动，有空气渗入防冻液会产生泡沫，这些溶于防冻液中的空气对乙二醇有氧化作用，这些泡沫附着在器壁上，加剧孔蚀的发生，影响热传导，为此，在防冻液内须加入适量的消泡剂。

消泡剂可以使用硅酮、醇类和失水甘油醚等。

比较好的消泡剂为烷基非离子型表面活性剂。

消泡剂的浓度只要0. 001 %～0. 1 %就能达到理想的消泡效果。

着色剂
在防冻液中加入无毒的水溶性着色剂，以区别于一般的冷却水，这就便于观察汽车发动机冷却系统中的防冻液是否泄露，同时，它还具有指示剂的作用，监视防冻液的酸碱度变化，指示酸度的变化提醒使用者添加原液或进行清洗更换。

着色剂可使用溴甲蓝、酚红、甲基红等，使防冻液呈现一定指示色，一旦发现防冻液超过指示范围，则表明防冻液呈酸性而失去防锈作用。

着色剂的质量分数一般在0. 01 %～0. 005 %。

防霉剂
防冻液在工作状态下由于温度较高，微生物难以繁殖，但在贮存过程中可能引起微生物滋长，使防冻液发霉变质，因此，需要加入微量的杀菌防霉剂，以保证防冻液在1～2 年贮
存期内不变质。

常用的防霉剂有氯化锌、糖酸、苯甲酸钠，其中苯甲酸钠用做防霉剂比较理想。

缓冲剂
防冻液中所加的缓蚀剂在中性介质中效果较好。

但是防冻液在工作过程中，介质会酸化，pH值下降，使缓蚀剂效果降低，甚至完全失效，因此，防冻液中需要添加缓冲剂，可以在一定程度上使防冻液的pH 值稳定在7. 5～10 范围之间。

硼酸盐、磷酸盐都可作为缓冲剂。

编辑本段作用
冷却作用
汽车防冻液(图8)
冷却是冷却液的基本作用。

发动机工作时产生大量的热量，其中60%的热量要通过冷却系统散发到周围空间。

水和甲醇冷却液沸点低，易沸腾，如果车辆在冷却液沸腾条件下工作，即使在很短时间也会造成发动机损坏，甚至瘫痪。

防腐作用
冷却系统中散热器、水泵、缸体及缸盖、分水管等部件是由钢、铸铁、黄铜、紫铜、铝、焊焊锡等金属组成，由于不同的金属的电极电位不同，在电解质的作用下容易发生电化学腐蚀；同时冷却液中的二元醇类物质分解后形成的酸性产物、燃料燃烧后行的酸性废气也可能渗透到冷却系统中，促进冷却系统腐蚀。

冷却系统腐蚀会使散热器水箱的下水室、喷油嘴隔套、冷却管道、接头以及水箱排管发生故障，同时腐蚀产物杜塞管道，引起发动机过热甚至瘫痪；若腐蚀穿孔，冷却液渗入燃烧室或曲轴箱会产生严重的破坏，因为当冷却液或水与体贴油混合时，产生油污和胶质，削弱润滑，使得阀、液压阀推杆和活塞环黏结。

因而冷却液中都加入一定量的防腐蚀添加剂，防止冷却系统产生腐蚀。

防垢作用
冷却系统中的水垢来源于水中的钙、镁等阳离子，这些碱土金属阳离子在热负荷条件下，容易与水中的引离子反应生成水垢。

水垢能磨损水泵密封件并覆盖在汽缸体水套外壁，使其导热率下降，并使缸盖高温区温度剧增，引起缸裂。

因此为了减少水垢的生成，冷却液在生产和加注过程中均要求使用经过软化处理的去离子水。

防冻作用
冬季气温低，为使汽车在冬季低温下仍能继续使用，发动机冷却液都加入了一些能够降低水冰点的物质作为防冻剂，保持在低温天气时冷却系统不冻结。

因此人们有时把冷却液
称作“防冻液”或“不冻液”。

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编辑本段质量标准
汽车防冻液(图9)
为了控制防冻液的质量，一些先进国家都规定了质量标准和相应的评定方法。

例如，日本工业标准（J IS2K2234287），美国标准ASTM、日本防锈技术协会标准（JACC）及英国标准等，一些汽车行业也制定有相应的行业标准。

我国于1992 年首次制定了我国有关防冻液的行业标准SH0521-1992《乙二醇型发动机冷却液及其浓缩液》，用来规范防冻液的各项指标，以指导生产。

近年来，又进行了修订，颁布了新的国家标准SH0521-1999《乙二醇型发动机冷却液及其浓缩液》。

根据美、日及中国有关的防冻液标准，对防冻液的各项评定项目如下：抗冻性（冰点）；金属腐蚀性；发泡性；水泵气穴腐蚀性；沉淀性（灰分）；溶解性；密度；酸度值（pH 值）；储备碱度；变色性；沸点等。

对于各项技术指标的鉴定，各国也规定了相应的评定方法：JACC 规定：体积分数为50 %的防冻液冰点在235 ℃以下，体积分数为30 %的防冻液冰点为214 ℃以下，原液的沸点为149 ℃。

ASTM 规定：原液的密度为1. 105～1. 130 ，色泽为透明、无沉淀、无杂质，与水能以任意比例混合。

我国的J T22521996《汽车发动机冷却液安全使用技术条件》交通行业标准中的常规质量指标与上述雷同，但防蚀性测定与J IS2K2234287 雷同，发泡性测定与ASTM 雷同。

一种性能优良的防冻液应具备下列性能：（1）冰点低汽车在严寒地区冬季野外停放时，夜间地面气温有时会降到-40 ℃以下。

要保证水箱及冷却系统管路不被冻裂，防冻液应在此温度下不结冰或凝固，以免发生体积膨胀，同时亦保证随时可以起动汽车，投入使用。

（2）比热容要高、热传导性好防冻液主要用来冷却发动机部件，以免发生过热，因此它的比热容要高。

举例来说，水的比热容是4.18 kJ/kg·℃，而乙二醇的比热容是2.72 kJ/kg·℃。

在同样循环量下，水从发动机中带走的热量要比乙二醇带走的多，因此水的冷却效果好于乙二醇。

（3）对金属不产生腐蚀和锈蚀发动机冷却水系统有铸铁、铸铝、紫铜、黄铜、钢和焊锡等。

防冻液应对这些金属不产生腐蚀和锈蚀。

（4）在使用中要保持一定的pH值pH值不但能保证防冻液对金属的腐蚀程度减到最小，而且能防止防冻液腐败变质。

防冻液的价格已于近年悄然上涨，不过每桶价格仍保持在百元之内，对于可每年更换一次的保养品，应该说还算价格低廉。

编辑本段使用
汽车防冻液(图10)
除了选好防冻液，在防冻液的使用过程中，广大车主还需要注意以下的方面：注意一：尽量使用同一品牌的防冻液。

不同品牌的防冻液其生产配方会有所差异，如果混合使用，多种添加剂之间很可能会发生化学反应，造成添加剂失效; 注意二：防冻液的有效期多为两年(个别产品会长一些)，添加时应确认该产品在有效期之内; 注意三：必须定期更换，一般为两年或每行驶4万公里更换一次，出租车应该更换得勤一些。

更换时应放净旧液，将冷却系统清洗干净后，再换上新液; 注意四：避免兑水使用。

传统的无机型防冻液不可以兑水使用，那样会生成沉淀，严重影响防冻液的正常功能。

有机型防冻液则可以兑水使用，但水不能兑得太多。

编辑本段更换
汽车防冻液(图11)
在正常情况下，汽车行驶3 000～4 000 km就需要更换防冻液。

更换防冻液的方法如下：（1）拧下水箱盖，打开水箱放水阀，放出防冻液。

（2）将一根连接于自来水管的橡胶管插入水箱加水口，打开自来水龙头，使自来水连续不断地流经发动机冷却系统。

在冲洗操作时，要使发动机怠速运转，保持上述操作，直至水箱放出清水为止。

（3）关上自来水龙头，待冷却系统的水放尽后，再关上水箱放水阀。

（4）从水箱加水口加人防冻液，使防冻液充满水箱。

拧开储液罐盖，加人防冻液，并达到“Max”刻度线，注意不要超过“Max”刻度线。

（5）盖上水箱盖和储液罐盖，并拧紧。

（6）起动发动机，怠速运转2～3 min，拧开水箱盖。

这时冷却系统由于排除了部分空气，防冻液面将降低，这时应再补充防冻液，使防冻液达到“Max”刻度线为止。

（7）盖好水箱盖。

注意：打开水箱盖，注意要在水箱已冷却的状态下注意观察防冻液中是否有杂质，最终的液面要保持在“MAX”与“MIN”之间结束后要将水箱盖拧紧。

编辑本段品牌
壳牌防冻液
具有和效防沸和防腐蚀的特点。

无需稀释、直接用于发动机冷却系统。

应用范围适合于所有轿车，四轮驱动越野车，及轻负荷和重负荷柴油发动机车辆。

因抗腐蚀添加剂消耗慢，具有更出色的抗腐蚀性能，减少重负荷发动机的维护成本。

对发动机散热的影响小，避免发动机过热，不含亚硝酸盐和硼酸盐，更加环保，由于不易生成沉积物，增加了水泵密封的寿命，不易渗漏。

长城防冻液
采用独特的配方技术调合而成。

本产品具有优异的防腐蚀性和导热性能，低冰点、高沸点，四季通用。

性能特点：优良的冷却性能、优异的防腐蚀性能、低冰点、高沸点，四季通用。

适用于各种气候条件下各类汽车冷却系统，夏季防沸，冬季防冻。

蓝星防冻液
产品特点：环保：对人体无害、成份：有机防冻剂、缓蚀剂、防锈剂、阻垢剂等；性状：蓝色透明液体；冰点：-30度；特点：凝固点低、沸点高，防腐蚀、防锈、阻垢、无毒、低温流动性好，可长年使用，全新配方、无磷无硼。

TEEC防冻液
采用日本先进技术及特殊添加剂配方精心调配而成，质量符合中国SH0521—99标准，主要用作汽车引擎冷却系统的冷却。

具有优异的防冻、防腐、防沸、防结垢等多种功能。

长期保证发动机冷却系统处于最佳工作状态。

有效使用期不少于一年。

已被：“上汽通用五菱、昌河汽车、保定长城汽车、沈阳金杯/中华、厦门金龙客车、牡丹汽车、北汽福田、洋马农机（中国）有限公司”指定为装车纯正品。

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