汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的淺談

摘 要：為了避免發(fā)動機過熱，燃燒室周圍的零部件（缸套、缸蓋、氣門等）必須進行適當(dāng)?shù)睦鋮s。冷卻系統(tǒng)的功用是帶走引擎因燃燒所產(chǎn)生的熱量，使引擎維持在正常的運轉(zhuǎn)溫度范圍內(nèi)。本文從冷卻系統(tǒng)的組成、冷卻系統(tǒng)的特點、冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造、冷卻系統(tǒng)的工作原理、冷卻系統(tǒng)的檢修五大方面簡單介紹了汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的基本情況。

關(guān)鍵詞：發(fā)動機；冷卻系統(tǒng)；散熱

發(fā)動機工作時，氣缸內(nèi)的氣體溫度可高達1727～2527℃，若不及時冷卻，將造成發(fā)動機零部件溫度過高，尤其是直接與高溫氣體接觸的零件，會因受熱膨脹影響正常的配合間隙，導(dǎo)致運動件受阻甚至卡死。此外，高溫還會造成發(fā)動機零部件的機械強度下降，使?jié)櫥褪プ饔玫取?/p>

一、冷卻系統(tǒng)的組成

水冷卻系統(tǒng)一般由散熱器、節(jié)溫器、水泵、水道、風(fēng)扇等組成。

1.散熱器負(fù)責(zé)循環(huán)水的冷卻，它的水管和散熱片多用鋁材制成，鋁制水管做成扁平形狀，散熱片帶波紋狀，注重散熱性能，安裝方向垂直于空氣流動的方向，只管即便做到風(fēng)阻要小，冷卻效率要高。散熱器兼作儲水及散熱作用，再此之上還裝有膨脹水箱。

2.水泵和節(jié)溫器。發(fā)念頭是由冷卻液的循環(huán)來實現(xiàn)的，強力壓制冷卻液循環(huán)的器件是水泵，它由曲軸皮帶帶動，鞭策冷卻液在全般系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。實現(xiàn)冷卻液做不同循環(huán)的節(jié)制器件是節(jié)溫器。可以將節(jié)溫器看作1個閥門，其原理是利用可隨溫度伸縮的質(zhì)料（石蠟或乙醚之類的質(zhì)料）做開關(guān)閥門，當(dāng)水溫高時質(zhì)料膨脹頂開閥門，冷卻液進行大循環(huán)，當(dāng)水溫低時質(zhì)料收縮關(guān)閉閥門，冷卻液小循環(huán)。

3.風(fēng)扇。為了提高散熱器的冷卻能力，在散熱器后面安裝風(fēng)扇強力壓制通風(fēng)。

4.冷卻媒質(zhì)。雖然我們稱其為水冷但冷卻媒質(zhì)并不是單純的水，而是由水、防凍液和各種專門用途的雙氧水組成的混合物，也稱為冷卻液。這些冷卻液中的防凍液含量占30%～50%，提高了液體的凝固點，防止在低溫下結(jié)冰而損壞發(fā)念頭。

二、冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造

常用的水冷式發(fā)念頭的主要器件：

第一，冷卻液，冷卻液指清潔的軟水，不是什么水都可以當(dāng)作冷卻液的，越嬌貴的車對水質(zhì)的要求越高。比如，清澈的泉水，雖然清澈，看起來也潔凈，但泉水中含有大量的礦物質(zhì)，如果加入發(fā)念頭的冷卻系統(tǒng)中，就會產(chǎn)生大量的水垢，影響冷卻系統(tǒng)正常作用的發(fā)揮，可見，冷卻液水質(zhì)的好壞是相當(dāng)重要的，國際上遍及使用的乙二醇型冷卻液是在軟化水中按比例添加防凍劑乙二醇，配以適量的金屬緩蝕劑、阻垢劑等添加劑進行科學(xué)調(diào)和，達到冬季防凍、夏季防沸、且能防腐蝕、防水垢等作用。

第二，汽缸水套，它相當(dāng)于發(fā)念頭燃燒室周圍的水道，當(dāng)發(fā)念頭產(chǎn)生大量的熱時，汽缸水套將發(fā)揮降溫的作用在發(fā)念頭中，水和油的管道涇渭分明、互不干預(yù)干與，如果發(fā)現(xiàn)冷卻液中有油，就說明水道和油路發(fā)生了穿孔征象，一旦出現(xiàn)這種情況，水溫表的水溫會急劇上升，這時一定要及時采納措施。

第三，散熱水箱和冷卻風(fēng)扇，散熱水箱從外觀看狀似蜂窩，做成這種形狀是為了增加水箱的散熱面積，以加強散熱效果；冷卻風(fēng)扇有在正面安裝的，也有在側(cè)面安裝的，汽車在高速行駛過程中，冷卻風(fēng)扇將外面的空氣吸引進來，利用自然風(fēng)，起到冷卻的作用。冷卻系和空調(diào)冷凝器共同的風(fēng)扇是直流永磁電念頭風(fēng)扇，用裝在散熱器上的溫度節(jié)制開關(guān)來節(jié)制，當(dāng)散熱器中冷卻液溫度降落至93～98℃時風(fēng)扇停轉(zhuǎn)。

第四，冷卻水泵和節(jié)溫器，冷卻液在冷卻系統(tǒng)中的流動，首要依靠冷卻水泵的動力；節(jié)溫器能感知發(fā)念頭的工作溫度，低溫時，它封住水套中的水，令其在水套內(nèi)流動，當(dāng)達到一定溫度時再打開，讓水顛末散熱水箱，發(fā)揮散熱作用。這里值得說明的是，切勿將節(jié)溫器摘掉，不然會導(dǎo)致發(fā)念頭過冷而難于啟動。

三、冷卻系統(tǒng)工作原理

冷卻系的功用就是使發(fā)念頭在不論什么工況下都得到適度的冷卻，從而保持在相宜的溫度（冷卻液溫度）下工作。汽車?yán)鋮s系統(tǒng)分為兩種類型：液冷和風(fēng)冷。

1.水冷系。水冷系是以冷卻液為冷卻介質(zhì)，通過冷卻液將高溫零件的熱量帶走，再以一定的方式散發(fā)到大氣中去，使發(fā)動機的溫度降低而進行冷卻的一系列裝置。

2.風(fēng)冷系。這種冷卻方法不是在發(fā)動機中進行液體循環(huán)，而是通過發(fā)動機缸體表面附著的鋁片對氣缸進行散熱。一個功率強大的風(fēng)扇向這些鋁片吹風(fēng)，使其向空氣中散熱，從而達到冷卻發(fā)動機的目的。

四、冷卻系統(tǒng)的特點

傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的作用是可靠地保護發(fā)念頭，而還應(yīng)具備改善燃料經(jīng)濟性和降低排放的作用。為此，現(xiàn)代冷卻系統(tǒng)要綜合考慮底下的因素：發(fā)念頭內(nèi)部的摩擦損掉；冷卻系統(tǒng)水泵的功率；燃燒邊界條件，如燃燒室溫度、充量密度、充量溫度。先進的冷卻系統(tǒng)接納系統(tǒng)化、模塊化設(shè)計方法，統(tǒng)籌考慮每項影響因素，使冷卻系統(tǒng)既保證發(fā)念頭正常工作，又提高發(fā)念頭效率和削減排放。

五、冷卻系統(tǒng)的檢修

常見引起發(fā)念頭過熱的原因有：冷卻空氣流量削減（如散熱器阻塞等）；散熱風(fēng)扇不工作；低速上坡，環(huán)境溫度過高；V型皮帶過松，轉(zhuǎn)動效率差；以及缸體有水垢，節(jié)溫器掉效，水泵損壞，熱敏開關(guān)掉靈等。

為防止冷卻液溫度過高，在使用中必須保持散熱器和水套清潔、冷卻液數(shù)量充足、風(fēng)扇皮帶張緊適當(dāng)，以防發(fā)念頭在負(fù)荷工作時間過長。必須注意以下要點：

1.保持冷卻系（尤其散熱器）外部和內(nèi)部清潔，是提高散熱效能的重要條件。

2.按劃定使用防凍冷卻液，保持冷卻液數(shù)量充足。

3.應(yīng)保持風(fēng)扇皮帶張緊力適當(dāng)，風(fēng)扇正常工作。

4.熱敏開干系接良好，若有松動會影響風(fēng)扇換檔變速及正常運轉(zhuǎn)；如果發(fā)現(xiàn)冷卻系溢水，應(yīng)及時檢查節(jié)溫器技能狀況。

5.防止發(fā)念頭大負(fù)荷、長時間工作，以免水溫過高；上坡及時換檔，減輕負(fù)荷。汽車?yán)鋮s系統(tǒng)對汽車來說是至關(guān)重要的，發(fā)念頭就如同人類的心臟，如果欠好好保護就會受到威脅，現(xiàn)在隨著科技發(fā)展，冷卻系統(tǒng)不像以往那樣只是單純的水冷循環(huán)，現(xiàn)在冷卻系統(tǒng)智能節(jié)制很受歡迎，以是在以后的汽車發(fā)展中，單純的冷卻系統(tǒng)不會站主導(dǎo)位置了，雖然智能節(jié)制要求很高，但是在高級轎車中很實用，它代表著未來冷卻系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)方向，智能冷卻系統(tǒng)節(jié)制將會作為標(biāo)準(zhǔn)裝配在汽車上，未來一段時間在冷卻系統(tǒng)中將占主導(dǎo)位置；而智能節(jié)制將會采取提高發(fā)念頭的使用壽命，保障汽車的安全行駛，提高人身安全等措施，將來智能節(jié)制冷卻系統(tǒng)的發(fā)展將占主導(dǎo)位置。

參考文獻：

[1]盧廣峰等.汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀[J].農(nóng)機化研究，2002（5）：02.

[2]李維強等.汽車發(fā)動機冷卻水泵的研究進展[J].排灌機械工程學(xué)報，2016（1）：20.

作者簡介：

姜旭（1981.06—），女，漢族，內(nèi)蒙古包頭市，包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，汽車服務(wù)學(xué)院教師、工程師，碩士學(xué)位。