發(fā)動(dòng)機(jī)-冷卻系統(tǒng)工作原理

1、發(fā)動(dòng)機(jī)一冷卻系工作原理time:2009/07/10 15:12:16摘要：發(fā)動(dòng)機(jī)一冷卻系工作原理在汽車上建立冷卻系的目的是要使發(fā)動(dòng)機(jī)保持在適當(dāng)?shù)臏囟认鹿ぷ?。發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)混合氣燃燒后會(huì)產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)猓s為8002000°c）。所以必須對氣缸 加以冷卻，否則其中的運(yùn)動(dòng)件受熱膨脹而破壞了正常間隙、機(jī)械強(qiáng)度降低而損壞、潤滑失效 而卡死。如果冷卻過度也會(huì)造成氣缸充氣量減少、燃燒不止常、功率下降、油耗增加及潤滑不良等影 響。目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻廣泛采用水冷式。令發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件的熱量通過缸套、缸蓋傳導(dǎo)給周 圍水套內(nèi)的冷卻水，然后將冷卻水所吸收的熱量散人外界人氣中。發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作吋水套內(nèi) 剛

2、水溫應(yīng)保持在8090°c左右。h前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)多采用強(qiáng)制循環(huán)水冷系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋和氣缸體中祁有水套。水泵將冷卻 水從機(jī)外吸入加壓，使冷水在水套內(nèi)流動(dòng)，帶走鄰近部件的熱量。冷卻水吸熱后口身溫度升 高，進(jìn)入車前端的散熱器（水箱）內(nèi)。由于汽車前進(jìn)和風(fēng)扇的抽吸，外界冷空氣通過散熱器, 帶走散熱器內(nèi)冷卻水的熱量并送入大氣。當(dāng)散熱器中的冷卻水得到冷卻后，在水泵的作用下, 再次進(jìn)入水套。如此循壞不已地冷卻了發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫部件。為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)在不同負(fù)荷、轉(zhuǎn)速以及在不同季節(jié)下在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作，有些汽車 還設(shè)置了百葉窗、節(jié)溫器和風(fēng)扇離合器等。散熱器位丁汽車前端（個(gè)別的在車尾）汽車前進(jìn)時(shí)的迎風(fēng)處，上

3、下端各有一個(gè)貯水室，其間用 眾多細(xì)的冷卻管相連。冷卻管大多采川扁i員【形截面。為了強(qiáng)化冷卻效果，在冷卻管外套上布 置了許多金屬散熱片，以增加散熱而積和散熱器木身的剛度和強(qiáng)度。由冷卻管和散熱片組成 的部件稱作散熱器芯。以上介紹的結(jié)構(gòu)稱之為管片式散熱器芯。另一種被廣泛使用的是管帶式散熱器芯，它是由波紋狀散熱帶和冷卻管相間排列經(jīng)焊接而 成。在散熱帶上開有擾動(dòng)氣流的小翅，以提高散熱能：力。由于這種形式的散熱效果好，便 于制造，質(zhì)量小，故被廣泛采用。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不如管片式。対散熱器芯的要求是所用材料的導(dǎo)熱性好，一般多用黃銅片制造。為了節(jié)約用銅，鋁制的散 熱器芯大有發(fā)展前途。目前多用在高級轎車和賽車上。

4、冷卻水的加水口位丁散熱器上貯水宗，平時(shí)用蓋緊閉，以防冷卻水溢出。倘若冷卻水中含水 蒸氣過多，壓力過人，可能導(dǎo)致散熱器發(fā)生破裂，因此必須設(shè)置排氣口減壓閥。由于冷卻水 與人氣連通，故稱之為開式冷卻系。這種形式的缺點(diǎn)是冷卻水會(huì)不斷地蒸發(fā)，需經(jīng)常檢査和 補(bǔ)充。另一種為閉式。發(fā)動(dòng)機(jī)在正常熱狀態(tài)下，整個(gè)系統(tǒng)封閉與大氣隔開，排氣口關(guān)閉。若 系統(tǒng)內(nèi)壓力過大，高于大氣壓力，排氣口開啟，與大氣相通?？谇伴]式冷卻系亦排氣口上廣 泛采用空氣一蒸汽閥。近年來，大部分汽午在冷卻系里都充加防凍液，以代替冷卻水。少一般加冷卻水系統(tǒng)的不同 點(diǎn)是：在散熱器蓋排氣口需處接出一根橡膠或塑料管與貯液罐相通。當(dāng)受熱膨脹時(shí)，防凍液 就進(jìn)入

5、貯液罐。溫度降低時(shí)，罐內(nèi)防凍液乂被吸回入散熱器內(nèi)。由此可避免防凍液的損失, 更不必經(jīng)常添加。在散熱器的后方，通常有一個(gè)風(fēng)扇，它與冷卻液泵采用同i根驅(qū)動(dòng)軸。風(fēng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)吋，將汽 車前方的空氣吸進(jìn)，令其通過散熱器芯，將芯內(nèi)熱水的熱量帶走。風(fēng)扇類似e機(jī)的螺旋漿, 它的葉片用薄鋼板制成，也有用高強(qiáng)度工程塑料或鋁合金鑄成。葉片數(shù)4。6片。為了降低 噪聲和振動(dòng)，葉片間夾角不籌。為了提高風(fēng)扇的冷卻效果，有的風(fēng)扇外廓加上一個(gè)護(hù)風(fēng)圈。 風(fēng)扇-般由曲軸前輸出端的皮帶輪帶動(dòng)三角皮帶來傳動(dòng)。三角皮帶的松緊程度是可調(diào)的，太 松會(huì)引起皮帶打滑，扇風(fēng)量減少，使發(fā)動(dòng)機(jī)過熱；太緊則使各軸承的磨損加劇。所以皮帶的 張緊力必須按制造

6、廠的規(guī)定調(diào)好。冷卻水泵用來驅(qū)使冷卻系內(nèi)的冷卻水加速流動(dòng)，保證帶出足夠的發(fā)動(dòng)機(jī)熱量。最被廣泛采用 的是離心式水泵。因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)簡單，個(gè)頭小而排水量大，即使壞了也不影響冷卻水的流動(dòng)。 它的結(jié)構(gòu)類似理發(fā)用的吹風(fēng)機(jī)。水從散熱器的下貯水室出來，進(jìn)入水泵的旋轉(zhuǎn)中心，再被轉(zhuǎn) 動(dòng)著的葉倫甩向水泵殼四壁，故后沿切線方向從噴口噴出，進(jìn)到氣缸的水套里。在午輛的使 用過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查水泵是否漏水。另外要按制造廠的規(guī)定，定期予以潤滑。汽車制造廠在設(shè)計(jì)某一具體車型的冷卻系時(shí)，是根據(jù)該車在某一常用工作狀況下而設(shè)計(jì)的。 然而汽車的使用條件干變?nèi)f化。如在夏季高溫、發(fā)動(dòng)機(jī)高負(fù)荷低轉(zhuǎn)速的條件下，需要加強(qiáng)冷 卻，防止發(fā)動(dòng)機(jī)過熱；在

7、寒冷的冬季。發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷高轉(zhuǎn)速的條件下，需要降低冷卻效果。 現(xiàn)代汽車-般都采用改變通過散熱器的空氣量或改變冷卻水的流量來控制冷卻的效杲。改變通過散熱器的空氣量所采取的措施最簡單的要數(shù)在散熱器前方加裝百葉宙了。tt葉窗是 一扇由多個(gè)葉片構(gòu)成的窗子，通常由駕車人或節(jié)溫器自動(dòng)控制。冷卻水過冷吋關(guān)閉百葉窗, 反之則開啟至全開。另-種改變通過散熱器的空氣量的措施是變換風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。風(fēng)扇木身設(shè)有離合器。冷卻水溫 低吋，離合器分離，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低或停止。冷卻水溫高吋，離合器接合，加速風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)， 強(qiáng)化冷卻的效果。這種口動(dòng)調(diào)節(jié)空氣流量的裝置述會(huì)帶來節(jié)約燃油的好處。至于利用什么媒 介令離合器忽離忽合，現(xiàn)在常用的有硅油、溫控元件及電磁線圈等不一。改變冷卻水流量的常川辦法是在水路屮增加節(jié)溫器。一般設(shè)在氣缸蓋的出水口處。當(dāng)冷卻水 溫過低時(shí)，節(jié)溫器堵住冷卻水不使它流入散熱器，而令冷卻水直接回到氣缸體的水套內(nèi)。冷 卻水溫高時(shí)，節(jié)溫器將叵i流到水套的通路關(guān)閉，讓冷卻水通過散熱器，加強(qiáng)對水的冷卻。節(jié) 溫器木身起到雙通閥的作用，常用的有折疊式和蠟式。前者對壓力很敏感，后者結(jié)構(gòu)簡單, 堅(jiān)固耐用，價(jià)格便宜。為了防止在氣缸水套內(nèi)產(chǎn)生水垢，冷卻液最好采用軟水。如雨水、雪水或涼開水。如用碩水 需予以堿化處理，否則將岀現(xiàn)傳熱效果差，發(fā)動(dòng)機(jī)過熱的現(xiàn)象。由于冷卻水在寒冷氣候條件很容易結(jié)冰而導(dǎo)致出現(xiàn)脹破冷卻系部件的現(xiàn)象。為了降低冷