防冻液是适用于各种天气条件下机车发动机换热的一种传热介质,主要由基础液、添加剂组成。重型发动机多用于高温和严寒地区,对防冻液的抗冻、抗沸性能有很高的要求。目前市场应用广泛的是以乙二醇为主的防冻液,乙二醇具有良好的防冻性能,但其用量大,致使防冻液成本较高。同时由于乙二醇高温易氧化,易产生腐蚀性物质,从而限制了乙二醇的使用。为此要寻找合适的缓蚀剂来增强乙二醇型防冻液的抗蚀性能,延长其使用期限。因此探求高性能、低成本的防冻液配方成为当前研发的重要方向。论文主要围绕防冻液的基础液、缓蚀剂配方等方面来开展,采用挂片实验、电化学分析方法结合其他仪器分析对防冻液进行测试,主要如下:1)实验采用单因素实验,对乙醇、乙二醇、丙三醇、聚乙二醇(4000)、聚乙烯醇(1750)的沸点、冰点进行测试,筛选出合适的防冻剂。再通过正交实验和成本分析,寻找出高性能,低成本的基础液配方。获得最佳基础液配方为丙三醇7.5%,乙二醇38%,聚乙烯醇(1750)0.2%,氢氧化钠0.5%,去离子水53.8%。溶液沸点为123.5℃,冰点低于零下33℃。2)缓蚀剂种类及含量是决定防冻液抗蚀性能的关键因素。通过对单乙醇胺、三乙醇胺、乌洛托品、多乙烯多胺、癸二酸、己二酸、柠檬酸、植酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑、1-羟基苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑等不同类型缓蚀剂进行阻抗测试及金属挂片实验,以单因素法确定影响因素水平,通过正交实验法优化出复合缓蚀剂的最佳配方:乌洛托品0.6%,三乙醇胺2%,苯丙三氮唑0.3%,植酸钠0.4%,去离子水96.7%。3)探究出各化合物含量对于防冻液性能的影响。通过正交实验和成本分析,寻找出最佳防冻液配方:丙三醇7.5%,乙二醇38%,聚乙烯醇(1750)0.2%,氢氧化钠0.5%,癸二酸3%,乌洛托品0.6%,三乙醇胺2%,苯并三氮唑0.3%,植酸钠0.4%,聚乙二醇(4000)0.02%,苯甲酸钠0.01%,硅酸钠0.006%,去离子水47.464%,沸点135℃,冰点低于零下33℃。4)通过电化学分析方法,及金属铁片腐蚀性实验对缓蚀剂的缓释机理进行分析。