发动机冷却系统的作用
由于防冻液是发动机冷却系统中的热传递介质，所以这里需要对冷却系统进行简单的介绍。冷却系统的作用是使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内。冷却系统既要防止夏季发动机过热，也要防止冬季发动机过冷。在低温状态下的发动机起动之后，冷却系统还要保证发动机迅速升温，尽快达到正常的工作温度。虽然汽油发动机目前已经进行了大量的效率改良，但是在化学能转化为机械能的过程中，汽油发动机的效率仍然不高—汽油中超过一半的能量没有被转化为机械能，最终成为了热量。因此，合理地向外界散发出这些热量就成为了发动机冷却系统的“职责”。
在发动机工作期间，可燃混合气在燃烧室的最高燃烧温度高于2000℃，即使在怠速或中低转速下，燃烧室内的平均温度也在1000℃以上。因此，与高温可燃混合气接触的发动机零件被迅速加热。若不及时将这些高温零件上的热量散发掉，则将出现下列不良现象：润滑油将由于高温而变质，影响其正常润滑效果；受热零件由于热膨胀严重而破坏了与其他零件之间的正常间隙；温度过高促使金属材料的力学性能下降，以致承受不了正常的负载。
然而发动机的温度并不是越低越好，如果将发动机冷却过度，过多地散发热量，会引起多种不良后果：由于发动机气缸壁温度过低而使燃油蒸发不良，燃烧品质变差；由于润滑油黏度增大而不能形成良好的润滑油膜，导致活塞摩擦力增加，严重时加剧了活塞和气缸的磨损速度。
而这些不良后果都将导致发动机的功率下降、燃油经济性变差、使用寿命降低。 因此，发动机在适当的温度状态下运行状况最好（通常适宜工作温度在90~100℃之间），而发动机冷却系统的功能则正在于此。所以，在冷却系统中作为热传递介质的冷却液，就成为了冷却系统重要的组成部分，而在寒冷的冬季具有防冻功能的冷却液就是本文要介绍的防冻液。
防冻液的过去和现在
发动机冷却系统中最早使用的热传递介质就是水。水具有来源广、无毒、成本低及良好的导热性能等诸多优点，所以长期以来，水一直作为汽车发动机的冷却液使用。但水也有许多缺点，如冰点高，当气温低于0℃时，水结冰会增加自身体积，容易造成水箱或冷却系统管道胀裂；水的沸点低，夏季高温时，当发动机处于苛刻条件下运转时，水温升高沸腾后会造成发动机“开锅”，影响汽车正常行驶；溶解在水中的金属盐类受热后形成水垢，将降低传热效率；水还会使金属生锈，影响发动机冷却系统中金属部件的寿命。因此，人们一直在寻找一种具有防冻、防锈及高沸点等功能的冷却液来代替水。
首先是采用盐的水溶液（如氯化钙、氯化镁、硝酸钠、亚硝酸钠），这些成分可降低冰点到-30℃以下，但不能解决锈蚀问题。用糖和蜂蜜也可降低冰点，且不腐蚀金属，但价格昂贵，而且流动性和热定性差。用煤油和柴油作防冻液时冰点虽然较低，但传热性能差，并且容易燃烧，对橡胶有溶胀作用，所以也没采用。第二次世界大战前后，甲醇和乙醇曾经被用作防冻液，它们虽然价格低、冰点低，但缺点也很多，如沸点低、易挥发、易燃烧的问题也使其不能成为理想的防冻液。
后来，性能良好的乙二醇水溶液被发现了，含特定比例乙二醇的水溶液冰点可达-60℃以下，而沸点在110℃以上，也不会损害橡胶软管，加入防锈剂后不腐蚀金属，价格相对便宜，没有刺鼻难闻的气味。因此这种液体目前被广泛采用以用作发动机冷却系统的热传递介质，也就是汽车防冻液。另外，市场上除了有最常见的乙二醇-水防冻液，还有酒精-水防冻液和甘油-水防冻液，但后两者所占的产品比例极少，所以下面就详细介绍一下乙二醇-水防冻液的特点。
乙二醇-水防冻液的主要成分
防冻液是水与防冻剂的混合物，目前最常用的防冻剂是乙二醇。乙二醇是一种无色无嗅的液体，能与水以任意比例混合。防冻液中水与乙二醇的比例不同，其冰点也不同，例如47.7%的水与52.3%的乙二醇混合而成的防冻液，其冰点约为-40℃。在水中加入防冻剂还同时提高了防冻液的沸点，例如含50%乙二醇的防冻液的沸点是1 0 3 ℃ 。因此，防冻剂有防止防冻液过早沸腾的附加作用。
防冻剂中通常含有防锈剂和泡沫抑制剂。防锈剂可延缓或阻止发动机水套壁及散热器的锈蚀或腐蚀。防冻液中的空气在水泵叶轮的搅动下会产生很多泡沫，这些泡沫将妨碍水套壁的散热。泡沫抑制剂能有效地抑制泡沫的产生。在使用过程中，防锈剂和泡沫剂会逐渐消耗殆尽，因此，定期更换防冻液是十分必要的。另外，在防冻剂中一般还要加入着色剂，使防冻液呈红色、绿色等不同颜色，以便识别。
防冻液的主要功能
防冻功能是防冻液必须具有的首要功能。防冻液一旦结冰，将使发动机难以正常工作。不同种类的防冻液冰点是不一样的，目前市场上的防冻液的冰点一般在-15~-70℃之间。
防冻液的防腐蚀功能对于发动机冷却系统的寿命有较大影响。由于发动机冷却系统含有较多金属部件，防冻液每时每刻都与这些金属部件相接触，因此必须要有防腐蚀功能。优质的防冻液与水相比，能更好地保护水箱，延长水箱和发动机的使用寿命。
防垢功能也是防冻液必不可少的功能之一。防冻液中的水在冷却系统工作时往往会产生一些杂质，在加热蒸发后，这些杂质会结成水垢沉积在金属表面。水垢形成后，会导致发动机产生的热量不能及时
传导给防冻液，进而影响了发动机冷却系统的散热效能，极易产生“开锅”现象，使发动机难以正常运转。
防冻液的高沸点可以有效防止发动机“开锅”。目前防冻液的沸点一般要高于105℃，比水的沸点要高出5℃左右，因此如果使用了合格的防冻液，就能够最大程度地避免发动机产生“开锅”现象。