汽車防凍液是汽車發動機冷卻系統用的循環介質，最常用的是水。水有許多優點、如：來源廣、無毒、價廉、有良好的導熱性能等。長期以來，水一直作為汽車發動機的冷卻液使用。但水有許多缺點，如冰點高，當氣溫低于o℃時，水結冰使體積增加．容易造成水箱或冷卻系統管道脹裂；水的沸點低，夏季高溫時，當發動機處于苛刻條件下行駛時，會造成水溫升高，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)可降低冰點到一30℃以下，但不能解決銹蝕問題。用糖和蜂蜜也可降低冰點，且不腐蝕金屬，但價格昂貴、熱穩定性差。用煤油和柴油作冷卻劑凝點雖低，但傳熱差、容易燃燒、對橡膠有溶脹作用，亦不采用。二次世界大戰前后，曾用甲醇、乙醇作為冷卻劑，它雖然價廉、冰點低，但沸點低、易揮發、易燃燒也不能成為理想的冷卻劑。后來，人們發現乙二醇水溶液的性能好，在一定的比例時冰點可達-60℃以下，而沸點在110℃以上，它不會損害橡膠軟管，加入防銹劑后不腐蝕金屬，價格相對便宜，無不愉快的氣味。因此這種液體目前廣泛采用作為汽車冷卻系統的循環介質，稱為汽車防凍液。
1、汽車防凍液的性能要求
一種性能優良的防凍液應具備下列性能：
①冰點或凝點低 汽車在嚴寒地區冬季野外停放時，夜間地面氣溫有時會降到-40”C以下。要保證水箱及冷卻系統管路不被凍裂，防凍液應在此溫度下不結冰或凝固，以免發生體積膨脹，同時亦保證隨時可以啟動汽車，投入使用。
②比熱要高、熱傳導性好 防凍液主要用來冷卻發動機部件，以免發生過熱，因此它的比熱要高。水的比熱是4.18kj/kg·C，而乙二醇的比熱是2.72J／kg·℃。在同樣循環量下，水從發動機中帶走的熱量要比乙二醇帶走的多，因此水是比較理想的冷卻劑。
③對金屬不產生腐蝕和銹蝕 發動機冷卻水系統有鑄鐵、鑄鋁、紫銅、黃銅、鋼和焊錫等。防凍液應對這些金屬不產生腐蝕和銹蝕。
④在使用中要保持一定的PH值 pH值不但能保證防凍液對金屬的腐蝕程度減到最小，而且能防止防凍液腐敗變質。
此外，防凍液應具有優良的消泡性能、空氣釋放性能、對循環鋁泵不發生氣蝕，以及價廉、無特殊氣味等。
2、防凍液的組成
防凍液一般由基礎液和添加劑組成，基礎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調節劑(緩沖劑)、抗泡劑及著色劑等。
1）基礎液 防凍液的基礎液由水和醇組成。選擇醇的原則是要求來源廣、價格低、比熱和導熱性能要盡可能接近水。目前最常用的是乙二醇和二甘醇。表1是乙二醇和水不同比例混合后的冰點，表2是二甘醇與水不同比例混合后的凝點。根據使用地區的不同，防凍液中的醇含量一般由40％到60％。
表1
乙二醇（體積分數）， 冰點（°C） 乙二醇（體積分數），% 冰點（°C）
10 -4.1 40 -22.9
20 -7.5 50 -33.0
30 -14.1 60 -50.0
表2
二甘醇（體積分數），% 凝點（°C） 二甘醇（體積分數），% 凝點（°C）
10 -5.0 40 -20.0
20 -7.2 50 -36.0
30 -13.0 60 -60.0
2）添加劑
防銹劑 能有效地阻止乙二醇一水混合防凍液對發動機冷卻系統產生銹蝕。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。
3）緩沖劑(9H調節劑) 在使用過程中，防凍液的pH值應盡可能保持在7—11范圍內，這樣才能保證醇氧化產生的酸及燃料油滲透過來形成的酸對金屬不腐蝕，而且保證防凍液不會受到霉菌的侵入而腐敗變質。最常用的PH調節劑是有機胺類。 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生。常用的消泡劑有高級醇、有機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，有時還加入補漏劑等。
3、防凍液的規格標準
國外防凍液的標準有ASTM D3306、SAE J1304、MIl-A-46153B和JIS K2234，中國于1992年發布了SH 0521乙二醇型發動機冷卻液及其濃縮液的標準。ASTM D3306制訂于1974年，至1994年經過6次修訂，發表了ASTM D3306—94。修訂的原因是使指標更科學、更實用。主要內容是取消了無意義的濃縮液的PH指標；提高了濃縮液的沸點要求，由148：9℃提高到163℃，這對濃縮液的總含水量及組成提出了更高的要求；增加了鑄鋁合金表面傳熱腐蝕和鋁泵氣蝕腐蝕特性評定等要求。日本防凍液標準自1965年以來經過3次修訂，于1987年提出了JIS K2234—87，修改的主要內容是試驗方法改進，具體指標只有將儲備堿度從原來的10．0以上改為報告。這是因為儲備堿度只作為防凍液中防腐添加劑堿性物質用量的指標，并不能表示腐蝕抑制能力的標準。中國參照ASTM D3306標準制訂了防凍液的國家標準GB 0521—92。該標準所屬產品分為濃縮液和冷卻液兩類，按質量分為一級品和合格品兩個等級，冷卻液按冰點分為-25號、-30號、-35號、-40號、-45號和-50號六個牌號。
