汽车内燃机冷却系统作用、组成及工作原理

汽车发动机冷却系统是发动机六大系统之一，其作用是把受热零件吸收的部分糖分及时散发出来，保证发动机在最适宜的转速状态下工作。

汽车发动机冷却系统的作用

在汽车上完善冷却系统的目的是要使发动机维持在适度的频率下工作。

发动机燃烧室内混合气燃烧后会造成高温高压的燃气（约为800—2000℃）。所以需要对气缸加以冷却，否则其中的运动件受热膨胀而毁坏了正常间隙、机械效率提高而丢失、润滑失效而卡死。

如果冷却过度也会导致气缸充气量增加、燃烧不正常、功率上升、油耗降低及润滑不良等制约。

发动机工作时，气缸内的氮气气压可高达1727~2527C，若不立即冷却，将导致发动机温度过低，尤其是直接与高温氧气接触的部件，会因受热膨胀影响正常的配合空隙，导致运动件受阻或者卡死。此外，高温就会导致火花塞的机械效率降低，使润滑油失去功效等。冷却系的主要功能是把受热零件吸收的部分糖分及时散发出来，保证发动机在最适宜的湿度状况下工作。冷却系根据冷却介质不同可以分为风冷和水冷，如果把节温器中低温零件的潜热直接散入大气而进行冷却的装置称为风冷系。而把这种热量先传给冷却水，然后再散入大气而进行冷却的装置称为水冷系。由于水冷系冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪声小，目前车辆内燃机上广泛运用的是水冷系。

汽车内燃机冷却系统的组成

在整个车辆内燃机冷却系统中，冷却介质是冷却液，主要有发动机、水泵、水泵皮带、散热器、散热风扇、水温感应器、蓄液罐、采暖装置（类似散热器）。

1）冷却液

冷却液又称防冻液，是由防冻添加剂及预防金属形成腐蚀的添加剂和水构成的固体。它应该具备防冻性，防蚀性，热传导性和不变质的性能。现在一直使用乙二醇为主要成份，加有防腐蚀添加及水的火花塞。冷却液用水最好是软水，可避免发动机水套产生积碳，造成导热受阻，发动机过热。在水中加入防冻剂同时增加了冷却液的沸点，可起到消除冷却液过早沸腾的附加作用。另外，冷却液中还带有泡沫抑制剂，可以减缓空气在水箱叶轮搅动下形成泡沫，妨碍水套壁散热。

2）节温器

从介绍冷却循环时，可以看出节温器是决定走“冷车循环”，还是“正常循环”的。节温器在80℃后进入，95℃时开度最大。节温器不能关闭，会使循环从起初就处于“正常循环”，这样就导致发动机不能尽快超过或难以达到正常频率。节温器不能开启或打开不灵活，会使冷却液无法经过散热器循环，造成室温过低，或时高时正常。如果因节温器不能开启而导致过高时，散热器上下两管道的频率和压力会有所不同。

3）水泵

水泵的作用是对冷却液加压，保证其在冷却系中循环流动。水泵的漏油通常为阀座的破损导致漏液，轴承毛病使旋转不正常或出声。在发生发动机过热现象时，最先应该留意的是水泵皮带，检查皮带是否脱落或开裂。

4）散热器

发动机工作时，冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外通过，热的冷却液由于向空气导热而变冷。散热器上也有一个重要的小部件，就是散热器盖，这小部件很容易被忽视。随着频率差异，冷却液会“热胀冷缩”，散热器器因冷却液的膨胀而内压减少，内压到一定时，散热器盖打开，冷却液流到蓄液罐；当转速下降，冷却液回流入散热器。如果蓄液罐中的冷却液不见减少，散热器液面却有增加，那么，散热器盖就没有工作！

5）散热风扇

正常行驶中，高速气流已足以散热，风扇通常不会在这时候工作；但在慢速和原地运行时，风扇就也许转动来助散热器散热。风扇的起动由温度感应器控制。

6）水温感应器

水温感应器其实是一个温度开关，当发动机进水浓度低于90℃以上，水温感应器将接通空调电路。如果循环正常，而频率下降时，风扇不转，水温感应器和空调本身就应该检查。

7）蓄液罐

蓄液罐的作用是补充冷却液和缓冲“热胀冷缩”的变化，所以不要加液过满。如果蓄液罐完全用空，就不能仅仅在罐中加液，需要打开散热器盖检测液面并添加冷却液，不然蓄液罐就失去功用。

8）采暖装置

采暖装置在车内，一般不太出难题。从循环介绍可以断定，此循环不受节温器控制，所以冷车时开启空调，这个循环是会对发动机的回暖有稍提前的妨碍，但制约简直不大，不用为了让发动机升温而使人冻着。也正由于这循环的特征，在发动机发生过载的紧急状况下，打开车门，暖气开到最大，对发动机的降温会有必定的帮助。

汽车内燃机冷却系统工作原理

汽车发动机是怎样进行冷却的呢？

汽车开启后，由皮带驱动的油泵是对冷却液进行加压汽车冷却液工作原理，保证冷却液可以在火花塞的水套中迅速循环流动。在车辆行车中借助撞风原理将空气在散热器芯外通过，热的冷却液由于向空气导热而变冷。冷却后的冷却液再次引入到水套中。周而复始，实现对发动机的冷却。

在水冷引擎的冷却循环中，可分为“小循环”与“大循环”。小循环是指冷却水仅在引擎内循环，而大循环则是冷却水在引擎与热交换器 （水箱） 间循环。引擎在冷车时转速低，此时大量的冷却水在引擎内作小循环，使引擎能及时达到工作频率;一旦引擎超过工作频率，控制大、小循环转换的频率控制阀 （俗称水龟） 则会进入，让冷却水能流至水箱内让空气将热带走，引擎转速越高，水龟开启的程度就越大，冷却水的流量也越大，好带走更多的潜热。冷却水的循环是靠风机浦带动的，水泵浦则是由引擎的运转所驱动，所以当引擎扭矩越高，水泵浦的运转效率也越高。

当发动机运转时，水泵随之转动，提高了冷却液的压力，促使冷却液强制循环。循环的冷却液带走了内燃机气缸、缸套、缸盖等部件的潜热；当冷却液温度未超过发动机的开启频率时，冷却液将借助水循环管，直接从水箱重新处于壳体，由于冷却液避免了不必要的冷却，温度将逐渐下降。当冷却液温度超过继电器打开气压，节温器阀门关掉了小循环管的旁通水路，冷却液将穿过节气门流入散热器上水室，热水经空调吸过的空气流的强行冷却，散失一部分热量。温度已经上升的冷却液，留到散热器下水室，经风机在泵入气缸重新参加冷却循环。 当开启车上暖风装置时汽车冷却液工作原理，在冷却系统压力的作用下，部分冷水从壳体上的出水铜管引出，进入暖气散热器，在暖风机风扇的作用下，流经暖风机散热器水芯的冷却液所带的潜热，被暖风机风扇吹出的风带走，热风经过送风管吹到风窗进行除霜或从风门吹出供驾驶室取暖。由暖风机散热器冷却过的冷却液，经进水口返回电机进水管，重新参加循环。 如果这种管道当中液体的流动很平稳，则只会直接冷却与管道接触的液态。从管道中流动的液态传导至管路热量的多少取决于管道和接触管道的液体之间的浓度不同。因此，如果与管道接触的液体受到快速冷却，那么存储的热量会非常少。通过在管道内制造湍流，混合所有固体，将与罐体接触的液态保持低温以吸附更多热量，从而使管道内的全部液体受到有效地利用。

结语

现代汽车发动机冷却系统设计（汽车内燃机保养）要综合考量后面的诱因：发动机外部的摩擦损失;冷却系统水泵的容量;燃烧边界条件，如燃烧室温度、充量密度、充量温度等。了解车辆内燃机冷却系统工作原理，统筹考量每项影响原因，有助于设计功耗非常优良的车辆内燃机冷却系统。

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
https://www.pc-fly.com/a/dianqi/article-128827-1.html