汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展解析

付大偉

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，我國(guó)制造行業(yè)呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢(shì)，在汽車制造中冷卻系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用，可促進(jìn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性的提升，其中冷卻系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及散熱量的計(jì)算可通過(guò)有限元分析手段來(lái)進(jìn)行，促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)性能的提升。本文將對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)現(xiàn)在及發(fā)展對(duì)策進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)；冷卻系統(tǒng)；現(xiàn)狀；發(fā)展研究

在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中冷卻系統(tǒng)作為至關(guān)重要的組成部分，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性及可靠性起到較大影響，為促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提升還應(yīng)對(duì)冷卻系統(tǒng)有效優(yōu)化合理設(shè)計(jì)散熱系統(tǒng)。

一.發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)作用

眾所周知，制造行業(yè)是我國(guó)重大支柱行業(yè)之一，其發(fā)展水平將影響到我國(guó)綜合國(guó)力的提升，從目前來(lái)看，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)在汽車運(yùn)行中發(fā)揮著重要作用，加大了汽車動(dòng)力，提升了汽車的運(yùn)行速度與效率。

過(guò)度冷卻則會(huì)導(dǎo)致不良現(xiàn)象的產(chǎn)生，致使熱量被帶走，在一定程度上增加了發(fā)動(dòng)機(jī)油耗。此外發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)冷會(huì)增加CO與HC的排放量，加劇了氣缸的磨損程度。為確保發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)作用的更好發(fā)揮還需對(duì)系統(tǒng)加強(qiáng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，筆者將對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)策略進(jìn)行分析研究。

經(jīng)筆者研究，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)方式如下：不僅需建立潤(rùn)滑系統(tǒng)，同時(shí)還應(yīng)對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建，將受熱零件熱量充分散發(fā)出去，為發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行創(chuàng)造最好狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)主要有風(fēng)冷與水冷兩種方式?？偠灾?，將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)運(yùn)用到汽車中可發(fā)揮出一定應(yīng)用效果，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行奠定重要基礎(chǔ)。在具體系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)滿足汽車性能需求，促進(jìn)汽車制造行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

二.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

綜上筆者對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)作用進(jìn)行了闡述，為確保冷卻系統(tǒng)的有效運(yùn)用還應(yīng)對(duì)其加以優(yōu)化，筆者將從：散熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、對(duì)護(hù)風(fēng)罩合理設(shè)計(jì)、應(yīng)用可控式發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)、合理調(diào)節(jié)溫度設(shè)定點(diǎn)、檢查點(diǎn)火正時(shí)、點(diǎn)火火花試驗(yàn)，詳情如下。

（一）散熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)合理設(shè)計(jì)散熱器可促進(jìn)散熱器散熱能力的提升，增大散熱面積，優(yōu)化散熱器芯部結(jié)構(gòu)。

合理設(shè)計(jì)散熱器結(jié)構(gòu)對(duì)冷卻系統(tǒng)大有裨益，不僅可大大縮減芯部厚度，另外還可促進(jìn)散熱效率的提升，使資源消耗得到有效開展。

值得注意的是，散熱器芯部結(jié)構(gòu)將影響到散熱效率，其結(jié)構(gòu)包括：散熱帶片間距、冷卻管排列、散熱帶片的形貌，這些因素均會(huì)影響到散熱效果。適當(dāng)增加冷卻水管數(shù)量有利于空氣的流暢，對(duì)散熱起到一定效果，提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

（二）對(duì)護(hù)風(fēng)罩合理設(shè)計(jì)

護(hù)風(fēng)罩作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，又被稱為導(dǎo)風(fēng)罩，通過(guò)合理設(shè)計(jì)護(hù)風(fēng)罩可促進(jìn)風(fēng)扇的風(fēng)量及風(fēng)壓的提升，使氣流均勻流過(guò)散熱器，加劇了系統(tǒng)冷卻強(qiáng)度。

（三）應(yīng)用可控式發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)

經(jīng)筆者研究，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)成本低廉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，基于這種情況下應(yīng)采取可控式冷卻系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)系統(tǒng)不足加以彌補(bǔ)，可控式發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)是由執(zhí)行器、傳感器、電控模塊構(gòu)成，依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)可控式冷卻系統(tǒng)加強(qiáng)控制，將發(fā)動(dòng)機(jī)熱狀態(tài)傳給控制器。將可控式發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)作用充分發(fā)揮出來(lái)，提高汽車的運(yùn)行速度及效率，確保汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的正常的運(yùn)行。

（四）合理調(diào)節(jié)溫度設(shè)定點(diǎn)

在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)溫度設(shè)定點(diǎn)加以合理，有效提高溫度設(shè)定點(diǎn)，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)散熱量與摩擦損失，使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞效果得以提升，改善了燃油的經(jīng)濟(jì)性。與此同時(shí)還應(yīng)降低溫度設(shè)定點(diǎn)，促進(jìn)充氣效率的提高，延長(zhǎng)部件的使用壽命，總的來(lái)說(shuō)不論是降低溫度設(shè)定點(diǎn)還是提高溫度設(shè)定點(diǎn)都應(yīng)可大大改善性能的效果，但在具體實(shí)施中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇，降低汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的不良運(yùn)行事件的發(fā)生，為人們的出現(xiàn)增添更多便利性。

（五）檢查點(diǎn)火正時(shí)

假如點(diǎn)火器超出規(guī)定值之內(nèi)，則需要對(duì)系統(tǒng)相關(guān)零件進(jìn)行檢查。在發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)之前，要把變速桿掛至“空擋”，并且拉近停車制動(dòng)器）。在使用SUZUKI診斷儀進(jìn)行診斷時(shí)，需要將點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉，并且將診斷儀SUZUKI與DLC連接在一起。在點(diǎn)火正時(shí)檢查時(shí)，應(yīng)滿足汽車運(yùn)行需求，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。

（六）點(diǎn)火火花試驗(yàn)

通過(guò)點(diǎn)火火花試驗(yàn)，對(duì)所有的火花塞的狀態(tài)以及型號(hào)都進(jìn)行檢查，若都良好，則對(duì)火花塞進(jìn)行點(diǎn)火試驗(yàn)，檢查所有的火花塞是否都能正常發(fā)出火花。

首先把變速器換擋桿放置在“空擋”位置，并且將駐車制動(dòng)器拉緊，以阻止車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。再將噴油器匹配件跟點(diǎn)火線圈匹配件斷開，然后把火花塞拆卸下來(lái)，對(duì)其狀態(tài)和型號(hào)進(jìn)行檢查。如果沒有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，就用點(diǎn)火線匹配件接到點(diǎn)火線上，然后將火花塞接到點(diǎn)火線或高壓阻尼上，再將火花塞接到地上。一邊搖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，一邊檢查所有火花塞的火花是否都正常，如果火花塞沒有產(chǎn)生火花或者是火花異常那么就需要按照表二來(lái)進(jìn)行檢查相關(guān)的零件。待檢查完后，就可以將火花塞和點(diǎn)火圈重新安裝回去，并且將噴油器的匹配件安裝好。

通過(guò)上述措施可實(shí)現(xiàn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的高效運(yùn)行，值得注意的是，在具體操作中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)實(shí)施，對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)加以優(yōu)化，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

三.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的發(fā)展研究

隨著我國(guó)科技水平的發(fā)展，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)發(fā)揮出良好的發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)的能控化，智能化，更好順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，為今后汽車制造提供科學(xué)性指導(dǎo)意見。詳情如下。

在計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)化發(fā)展下，傳統(tǒng)被動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)逐漸朝自動(dòng)化與智能化方向發(fā)展，基于傳統(tǒng)下的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)無(wú)法順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需求，無(wú)法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫合理控制，在這種情況下通過(guò)電子技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)芯片與傳感器可確保發(fā)動(dòng)機(jī)的有效運(yùn)行，降低資源能耗，提高運(yùn)行效率。

舉個(gè)例子：HoonCho等人利用電控冷卻水泵將傳統(tǒng)水泵取而代之，通過(guò)模擬對(duì)比發(fā)現(xiàn)，當(dāng)消耗量降低量超87%，便可起到散熱效果，可進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能水平。

關(guān)于汽車?yán)鋮s風(fēng)扇的研究課追溯到1981年3月美國(guó)專利文件內(nèi)容，該專利將電動(dòng)冷卻風(fēng)扇提出，冷卻風(fēng)扇可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度計(jì)負(fù)荷情況來(lái)確保風(fēng)扇的有效運(yùn)行，使發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱時(shí)間大大所愿，降低傳熱損失，值得注意的是這項(xiàng)專利技術(shù)未采取護(hù)風(fēng)罩，致使風(fēng)機(jī)容積效率大大降低。

為促進(jìn)冷卻系統(tǒng)更好地運(yùn)行，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)制造人員素質(zhì)水平的培訓(xùn)管理，通過(guò)定期培訓(xùn)來(lái)提高其專業(yè)水平，幫助其掌握良好的操作技能，降低系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于我國(guó)制造企業(yè)而言，通過(guò)合理優(yōu)化汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，有助于系統(tǒng)作用的有效運(yùn)行，提高了工作效率，對(duì)于我國(guó)汽車制造行業(yè)而言起到了至關(guān)重要的作用。為促進(jìn)冷卻系統(tǒng)更好地作業(yè)，還應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷優(yōu)化，將其運(yùn)用到冷卻系統(tǒng)作業(yè)當(dāng)中去，為我國(guó)汽車制造行業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上筆者對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)作用及優(yōu)化對(duì)策進(jìn)行了闡述，作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，通過(guò)對(duì)散熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化可使制造成本有效降低，對(duì)冷卻系統(tǒng)散熱性能加以改善，促進(jìn)汽車運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性。另外通過(guò)仿真分析對(duì)散熱器設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行了驗(yàn)證，為汽車?yán)鋮s系統(tǒng)優(yōu)化提供科學(xué)的參考，為我國(guó)制造行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展做出努力。

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