发动机冷却系统需要使用冷却液,而水一直被当作发动机的冷却液来使用。水有许多优点,它来源广,花费小,并有良好的导热性能。但它同时也有许多缺点,如冰点高,气温低时它会结冰使体积增加,造成水箱或冷却系统管道胀裂。而它的沸点较低,夏季发动机在恶劣的环境下行驶会使水温在高,影响车辆的正常使用。它还容易生成水垢,并使金属生锈。因此,人们一直在寻找一种冷却剂来代替水。
首先人们采用了盐的水溶液,不过它不能防锈蚀。糖和蜂蜜虽然不腐蚀金属,但价格昂贵,热稳定性也较差。而煤油和柴油的传热性差,也容易燃烧,不能使用。曾经还使用过甲醇、乙醇,但它们的沸点低,容易挥发,也容易燃烧。所以好的汽车防冻液至少要具备以下的优良性能:
1、冰点或凝点低。车辆在冬季寒冷地带停放时,温度有时会降到-40℃以下。好的防冻液要保证水箱和冷却系统管路不被冻裂,所以它不能结冰。同时还要保证车辆可以正常启动。
2、比热要高、热传导性好。它的比热要高才能冷却发动机部件。
3、对金属无腐蚀性。防冻液不能对车辆的金属部件产生腐蚀。
4、保持一定的PH值。PH值可以保证腐蚀程度最小,还能防止防冻液本身的变质。
除此之外,它还要有消泡性能和空气释放性能,价格要低,没有特殊气味等条件。
人们发现乙二醇水溶液可以满足以上的条件,所以目前被广泛使用,也就是汽车防冻液。
防冻液由以下几个部分组成:
1、基础液。由水和醇组成。目前常用的有乙二醇和二甘醇,防冻液的醇含量根据使用地区不同一般由40%到60%。
2、添加剂
①防锈剂。可以阻止防冻液腐蚀冷却系统。
②缓冲剂(PH调节剂)。防冻液的PH值最好在7-11之间,才能保证金属不被腐蚀,且不容易变质。
③消泡剂。防冻液在使用中最好不要有泡沫产生,消泡剂就可以做到这点。
除以上这些添加剂外,防冻液中还会加入杀菌剂、染料、补漏剂等等。