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汽车防冻液主要有五个作用：冷却作用，防腐作用，防垢作用，防冻作用，散热作用。

冷却作用，冷却是冷却液的基本作用。发动机工作时产生大量的热量，其中百分之六十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。

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，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。

散热作用，防冻液可以提供高效的散热功能，能够带走发动机的多余热能以控制关键金属部件的温度。