摘要：

機械領域，有傳動的地方就有冷卻，對于冷卻介質，有各種選擇，有液壓油，潤滑油，空氣，水等等。在汽車領域水因為有較高的比熱，而被廣泛的應用在冷卻系統中，但是水有冰點比較高，防腐效果較差等缺點，所以人們在水中加入各種化學物質來改善水的性能，使其更適合做冷卻液，今天我們就聊一聊汽車防凍液的迭代歷程

早期人們只用水作為設備的冷卻液，但是因水在零度以下會結冰，所以如何防止水結冰成為早期冷卻液的一個課題，也因此在汽車領域冷卻液又被叫做防凍液。

1927年之前，是用酒精來充當防凍液，但是它易蒸發，易燃，氣味很重，給司機帶來了很多不便。

1927年性能穩定的乙二醇被添加到水中形成了汽車防凍液。對于之前每到冬天就為冷卻水問題而苦惱的司機們來說，無氣味、不蒸發、不易燃的乙二醇型防凍液是劃時代的替代品。之所以說乙二醇是劃時代的防凍液，是因為自1927年之后，主流防凍液技術中起防凍效果的物質一直是乙二醇，近百年了還未改變。后期所改變的只是防凍液中的添加劑

隨著汽車行業的發展和人們對汽車冷卻系統的了解逐漸深入，并發現發動機的水泵、散熱器會因嚴重的腐蝕和振動而造成損壞，于是人們除了關注冷卻液的防凍性能外開始關注冷卻液的其它性能，對冷卻液提出更多的要求，要求有防腐蝕性，抗泡性等附加功能，以降低對發動機和散熱器的腐蝕，降低水泵的氣蝕故障率。

1980前年，鑄鐵一直被用作包括發動機缸套組件等零件的材料，銅被用來作為散熱器的金屬材料。因此，防止鑄鐵和銅等材料腐蝕、防腐蝕劑應運而生。

初期的防腐蝕劑主要是鉻鹽類的鐵防腐蝕劑。鉻鹽雖然防腐效果好，但是屬于強毒性的重金屬，所以現在幾乎不使用。后來相繼開發出了銨鹽、硼酸鹽、亞硝酸等各種鐵防腐蝕劑，并投入使用。銅防腐蝕劑方面，苯三唑類有很好防腐蝕功能，一直沿用至今，對有些特殊場合必須使用銅散熱器的設備，其冷卻液仍含有較高的苯三唑含量。

1980年以后，隨著汽車輕量化趨勢，開始用鋁作為發動機和散熱器的金屬材料。鋁雖然是很好的金屬材料，但是容易被水腐蝕，所以人們對鋁防腐蝕劑的需求更加迫切。日本汽車公司主要使用的磷酸鹽防腐蝕劑，其具有良好的防腐功能，但是它容易與硬水里含的鈣或鎂發生反應產生沉淀，所以僅適合像日本這樣不用硬水的國家使用。

而歐洲等水硬度較高的地區禁止使用磷酸鹽，一般使用硅酸鹽型的防凍液。這也是含有硅酸鹽的冷卻液被稱作歐洲型冷卻液的緣由所在。硅酸鹽類的防腐蝕劑和穩定劑的出現，翻開了冷卻液的新篇章，但是其也有易凝膠化的缺點。

近年來，汽車防凍液添加劑技術的發展重心，就放在把上面提到的各種冷卻液統一起來開發全世界通用的冷卻液上。也就是說，排除各個國家汽車公司限制使用的所有添加劑，開發出所有允許使用的添加劑的冷卻液。所謂AOT冷卻液就是這種概念的冷卻液，指的是其添加劑不含硅酸鹽、磷酸鹽、亞硝酸鹽、硝胺鹽、硼酸鹽等無機鹽，而是使用有機羧酸鹽添加劑。

限制使用硅酸鹽和磷酸鹽的原因前面已經提到了，亞硝酸鹽和硝胺鹽會互相產生反應，生成叫亞硝胺的強致癌物質，不符合環保要求；硼酸鹽雖然有很強的防腐功能，但在高溫下會對鋁材造成嚴重的腐蝕。AOT冷卻液主要使用新型的有機酸防腐蝕劑，有機酸不僅不受水質和地域的限制，而且比現有的防腐蝕劑的分解速度緩慢，即使使用五年以上也能保持良好的性能。

目前市面上大多數汽車防凍液都是AOT技術了。

冷卻液雖然不是汽車中的主要零部件，但是其防腐，抗泡，導熱，防凍等性能直接決定著發動機的壽命，因此也得到汽車行業的重視，其技術研發也在不斷更新，有以下幾點研發正被使用在新型冷卻液中

當今汽車防凍液的發展主要關注與環境有關的問題。第一，是毒性問題。人們主張要使用安全無毒性的冷卻液。作為冷卻液主要原料的乙二醇，氣味偏甜，但是具有很強的毒性。狗服用50ml的乙二醇就能致死，一小勺就能毒死貓。兩勺左右的乙二醇就會威脅人的生命。丙二醇是乙二醇的替代品，雖然物理性質大體相同，但毒性很小。丙二醇是經FDA注冊的食品添加劑，廣泛用作煙、化妝品的保濕劑等能跟人體直接接觸的產品上。

隨著發動機向著大功率、小體積方向發展，同時渦輪增壓等新技術的廣泛應用，對冷卻液的傳熱性能提出了更高的要求。提高液體熱導率的一種有效方法是在液體中添加固體顆粒，因為在室溫條件下，固體的導熱系數與液體相比，往往要高幾個數量級。國外已經有研究小組將納米尺寸的金屬或氧化物顆粒分散于水、乙二醇和機油等常規傳熱介質中，形成了一種新型的、導熱性能極佳的傳熱介質，并提出了"納米流體"的概念。在發動機冷卻液中加入納米顆?？梢燥@著提高其冷卻效率，減小冷卻系統的體積，減輕散熱器重量，從而減小風阻和燃料消耗，這對汽車各方面的性能都大有幫助。但目前對納米流體的研究還停留在實驗室階段，將來需要解決納米顆粒在懸浮體系中的穩定性以及大規模工業化制備工藝和成本問題

目前即使是比較穩定的AOT技術的冷卻液，其推薦使用壽命最長也只是5年，造成原材料浪費，污染環境。延長使用壽命的研究開發，其最終目的就是開發出和汽車壽命一樣長的冷卻液。目前已經開發出30萬km不需更換的乙二醇和丙二醇冷卻液

但是仍然不夠，一種終生壽命的無水冷卻油孕育而生，無水冷卻液徹底消除了傳統冷卻液給發動機帶來的易產生腐蝕、水垢、氣蝕，開鍋等冷卻系統老大難問題，使發動機的使用壽命得到延長，也避免了在汽車生命周期中的多次更換冷卻液。

隨著電動汽車的興起，當前的冷卻液已經不再適合電動汽車了。當前冷卻系統是為發動機冷卻，其添加劑重點是對發動機和冷卻器材質的防腐以及針對水泵的氣蝕。而電動汽車是為電池，電機，逆變器服務，冷卻接觸的材質大部分是鋁和不銹鋼，對防腐的要求略微低點。電池，逆變器除了對防腐有要求外，對電導率格外敏感，因此電動汽車的冷卻液冷卻液要求不能有電解液體。

文末，和大家聊聊何時更換防凍液。如果你有更好的方法也請說說哦

汽車防凍液是汽車的重要零部件和耗材，在使用過了2-5年后，很多4S店建議更換，但是更換一次也有花掉車主不少銀子，因此很多粉絲問機械財經，到底怎么判斷防凍液是否應該更換，今天就告訴大家一個簡單的方法，就是檢測PH值。冷卻液具有一定的儲備堿度，當消耗完后，防腐效果就大大降低，因此我們可以用PH試制測試冷卻液，如果在7—8.5之間說明其還有防腐能力，冷卻液不用馬上更換。www.zeenji.com