汽车发动机冷却系统是发动机六大系统之一,其作用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,以保证发动机在最合适的温度下工作。
汽车发动机冷却系统的作用在汽车上安装冷却系统的目的是使发动机在适当的温度下工作。
发动机燃烧室中的混合气会产生高温高压气体(约800-2000)。因此,必须对气缸进行冷却,否则气缸内的运动部件会因热膨胀而损坏,机械强度降低,润滑失效而卡死。
过度冷却还会导致气缸膨胀减少,燃烧不正常,动力下降,油耗增加,润滑不良。
发动机工作时,气缸内气体的温度可高达1727 ~ 2527C,如果不及时冷却,发动机零件的温度会过高,特别是与高温气体直接接触的零件,会因热膨胀而影响正常的配合间隙,导致运动零件被堵塞甚至卡住。此外,高温还会导致发动机零件的机械强度下降,使润滑油失去作用。冷却系统的主要作用是将受热零件吸收的部分热量及时消散,保证发动机在最合适的温度下工作。冷却系统根据冷却介质的不同可分为风冷与水冷。如果发动机中高温部件的热量直接散发到大气中,这种冷却装置就叫风冷系统。将这些热量先传递给冷却水,再扩散到大气中进行冷却的装置称为水冷系统。目前,水冷系统因其冷却均匀、效果好、发动机运行噪音低而被广泛应用于汽车发动机中。
汽车发动机冷却系统的组成在整个汽车发动机冷却系统中,冷却介质是冷却液,主要部件有节温器、水泵、水泵带、散热器、冷却风扇、水温传感器、储液罐和加热装置(类似于散热器)。
1)冷却剂
冷却液又称防冻液,是由防冻添加剂、防止金属生锈的添加剂和水组成的液体。它需要抗冻、耐腐蚀、导热、不变质。现在常以乙二醇为主要成分,配以防腐添加剂和水防冻剂。冷却水最好用软水,这样可以防止发动机水套产生水垢,造成传热受阻,发动机过热。在水中加入防冻剂可以同时提高冷却液的沸点,可以起到防止冷却液过早沸腾的额外作用。此外,冷却液中还含有抑泡剂,可以抑制空气在水泵叶轮的搅动下产生泡沫,阻碍水套壁的散热。
2)恒温器
在介绍制冷循环时,我们可以看到恒温器决定采取“冷循环”还是“正常循环”。节温器在80后打开,最大开度在95。如果节温器关不上,循环就会从头进入“正常循环”,导致发动机无法尽快达到正常温度。节温器打不开或者打不开很灵活,会使冷却液无法通过散热器循环,造成温度过高或者高了也不正常。如果节温器不能打开,暖气片上下水管的温度和压力就会不一样。
3)水泵
水泵的作用是给冷却液加压,保证冷却液在冷却系统中循环流动。水泵故障一般是由于水封损坏造成漏水,轴承故障使转动异常或有噪音。发动机过热时,首先要注意的是水泵皮带,检查皮带是否断裂或松动。
4)散热器
发动机工作时,冷却液在散热器芯内流动,空气从散热器芯外通过,热的冷却液因向空气散热而变冷。暖气片上还有一个重要的小零件,就是暖气片盖,这个容易被忽略。随着温度的变化,冷却液会热胀冷缩,散热器内部压力会因为冷却液的膨胀而增加。当内部压力达到一定程度时,散热器盖会打开,冷却液会流向储液罐。当温度下降时,冷却液流回散热器。如果储液罐内的冷却液不减少,但是散热器的液位减少,那么散热器盖就不起作用了!
5)冷却风扇
正常行驶时,高速气流足以散热,此时风扇一般不工作;但是,在低速和原位运行时,风扇可能会旋转,以帮助散热器散热。风扇的启动由水温传感器控制。
6)水温传感器
水温传感器实际上是一个温度开关。当发动机进水温度超过90时,水温传感器会接通风扇电路。如果循环正常,温度升高时风扇不转,则需要检查水温传感器和风扇本身。
7)液体储罐
储液槽的作用是补充冷却液,缓冲“热胀冷缩”的变化,所以不要把液体装得过满。如果储液罐完全空了,就不能随便往罐里加液体了。你需要打开散热器盖检查液位,添加冷却液,否则储液罐会失去作用。
8)加热装置
加热装置在车上,一般不会有问题。从循环的介绍中可以看出,这个循环不是由节温器控制的,所以在车冷的时候开暖气,会对发动机加热有轻微的延迟,但影响并不大,不需要为了暖机而冻人。正是因为这种循环的特点,在发动机过热的紧急情况下,打开车窗,把暖气开到最大,有助于发动机降温。
汽车发动机冷却系统的工作原理汽车发动机是如何冷却的?
汽车启动后,由皮带带动的水泵给冷却液加压,保证冷却液能在发动机的水套中快速流动。汽车行驶时,空气是靠打风的原理从散热器芯外面经过的,热的冷却液因为向空气散热而变冷。冷却的冷却液被再次引入水套。循环往复,实现发动机的冷却。
水冷发动机的冷却循环可分为“小循环”和“大循环”。小循环是指冷却水只在发动机内循环,大循环是指冷却水在发动机和热交换器(水箱)之间循环。当发动机冷时,温度低。此时少量冷却水在发动机内循环,使发动机快速达到工作温度。一旦发动机达到工作温度,控制大小循环切换的温控阀(俗称水龟)就会打开,让冷却水流入水箱,空气带走热带。发动机温度越高,水龟的开度越大,冷却水的流量越大,以带走更多的热量。冷却水的循环是由水泵带动的,水泵是由发动机的运转带动的,所以发动机转速越高,水泵的运转效率越高。
发动机运转时,水泵随之转动,增加了冷却液的压力,促进了冷却液的强制循环。循环的冷却液带走发动机缸体、缸套、缸盖等零件的热量;当冷却液的温度没有达到节温器的开启温度时,冷却液会通过水循环管直接从水泵重新进入气缸,由于冷却液避免了不必要的冷却,温度会迅速上升。当冷却液的温度达到节温器的开启温度时,节温器阀门关闭小循环管的旁通水路,冷却液会通过节温器流入散热器的供水室内,热水会被风扇吸入的气流强制冷却,损失一部分热量。温度下降的冷却液留在散热器的水室内,由水泵抽入缸体,再次参与冷却循环。汽车加热器打开时,在冷却系统的压力下,一部分热水从气缸盖上的出水铜管引出,进入加热器散热器。在暖风机的作用下,流经暖风机水芯的冷却液所带的热量被暖风机吹出的风带走,热风通过供风管吹向风窗除霜或从风门吹出加热驾驶室。被取暖器的散热器冷却后的冷却液通过出水管回到水泵的进水管,再次参与循环。如果这些管道中的液体流动顺畅,只会直接冷却与管道接触的液体。从管道中流动的液体传递到管道的热量取决于管道和接触管道的液体之间的温差。因此,如果与管道接触的液体冷却得快,传递的热量就少。通过在管道中制造湍流,将所有液体混合,并使液体在高温下与管道接触以吸收更多的热量,可以有效地利用管道中的所有液体。
结论现代汽车发动机冷却系统的设计(汽车发动机维修)应综合考虑以下因素:发动机的内耗损失;冷却系统水泵的功率;燃烧边界条件,如燃烧室温度、充气密度、充气温度等。了解汽车发动机冷却系统的工作原理,统筹考虑各个影响因素,有助于设计出性能更好的汽车发动机冷却系统。
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