浅谈汽车发动机冷却系统

浅谈汽车发动机冷却系统

孙海滨

山东腾龙天元橡塑科技有限公司  山东省 德州市 253000

摘要：纵观周围的修理厂、快修店或者是4S店，车辆进店维修保养中，冷却系统的维修和养护的占比很高。随着车辆里程数的增加，若冷却系统没有得到很好的维护，其工作效率会随之下降,对发动机的整体工作能力产生较大影响,冷却系统的重要性是让发动机在不同的工况下都能保持正常的工作。目前，汽车发动机冷却系统不仅能够保护发动机，而且还具有改善燃油经济性和降低排放的作用。

关键词：冷却系统的检修,汽车维护与保养，冷却系统智能控制

一、冷却系统的作用 汽车发动机冷却系统的主要工作是将热量散发到空气中以防止发动机过热，但冷却系统还有其他重要作用。汽车中的发动机在适当的高温状态下运行状况最好。如果发动机过冷，就会加快组件的磨损，从而使发动机效率降低并且排放出更多污染物。因此，冷却系统的另一重要作用是使发动机尽快升温，并使其保持恒温。目前，无论是常规的燃油车还是电动车，以至于后面的氢能源汽车，都离不开冷却系统。

二、冷却系统的组成 汽车冷却系统分为两种类型：水冷和风冷。水冷汽车的冷却系统通过发动机中的管道和通路进行液体的循环。当液体流经高温发动机时会吸收热量，从而降低发动机的温度。液体流过发动机后，转而流向热交换器(或散热器)，液体中的热量通过热交换器散发到空气中。 水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却，它的水管和散热片多用铝材制成，铝制水管做成扁平形状，散热片带波纹状，注重散热性能，安装方向垂直于空气流动的方向，尽量做到风阻要小，冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种，空调冷凝器通常与其装在一起。 发动机的冷却是由冷却液的循环来实现的，强制冷却液循环的动力源泉部件是水泵，它由曲轴皮带带动，推动冷却液在整个系统内循环。目前最先进的水泵是宝马新一代直六发动机上采用的电动水泵，它能精确的控制水泵的转速，并有效的减少了对输出功率的损耗。这些冷却液对发动机的冷却，要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候，冷却液就在发动机本身内部做小循环，当发动机温度高的时候，冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门，当前轿车上使用的节温器多数是石蜡节温器 在温度升高后，石蜡受热膨胀，打开阀门实现冷却液大循环对发动机进行冷却，所以检测时要让节温器加热，在规定温度查看节温器能否打开。根据车型不同，节温器打开的温度不一样，大多在85度左右。一般在节温器上面都有标识。 为了提高散热器的冷却能力，在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的，发动机启动它就要转，不能视发动机温度变化而变化，为了调节散热器的冷却力，要在散热器上装上活动百页窗以控制风力进入。现在已经普遍使用风扇电磁离合器或者电子风扇，当温度传感器检测到水温比较低时会将信号传递给ECU，再有ECU控制风扇离合器与转轴分离，风扇不动，当水温比较高时由温度传感器接通电源，使离合器与转轴接合，风扇转动。同样，电子风扇由电动机直接带动，由温度传感器控制电动机运转。这两种形式的散热器电扇运转实际上都由温度传感器控制。 虽然我们称其为水冷但冷却介质并不是单纯的水，而是由水、防冻液和各种专门用途的防腐剂组成的混合物，也称为冷却液。是冷却系统的主要介质，防冻液具有冬天防冻，夏天防沸，全年防水垢，防腐蚀等优良性能。现国内外95%以上使用乙二醇的水基型防冻液，与自来水相比，乙二醇最显著的特点是防冻，而水不能防冻。其次，乙二醇沸点高，挥发性小，粘度适中并且随温度变化小。整个冷却系统并不与大气相通，相当于高压锅的作用，水箱盖则相当于高压阀，一般情况下发动机冷却液的温度可达120度左右。

三、冷却系统的检修 常见引起发动机过热的原因有: 1.冷却空气流量减少(如散热器阻塞等)； 2.散热风扇不工作； 3.低速上坡，环境温度过高；4.V型皮带过松，转动效率差； 5.及缸体有水垢，节温器失效，水泵损坏，热敏开关失灵等。 为防止冷却液温度过高，在使用中必须保持散热器和水套清洁、冷却液数量充足、风扇皮带张紧适当，以防发动机在负荷工作时间过长。 四、冷却系统的智能控制 传统发动机冷却系统工作原理比较简单，就是当发动机温度上升，发动机水循环节温器打开以后，发动机冷却液进入到大循环，发动机驱动冷却风扇转动进行发动机散热。由于传统发动机冷却系统存在发动机高温、发动机油耗高、水箱散热器等冷却系统不易维修等问题已经逐渐被市场淘汰。新型发动机智能冷却系统ATS工作原理稍有不同。车辆运行中，ATS发动机智能冷却系统自带的温度传感器会自动检测发动机水循环温度。当水箱散热器进出水温度和中冷器进出气温度达到设定值以后，温度数值传给电子冷却风扇控制器ECU，由ECU控制电子冷却风扇开启和无级变速，实现对发动机水循环散热，直至发动机水循环出水温度和中冷器出气温度达到发动机正常工作温度要求。在这期间，温度传感器会实时监测发动机温度，ECU控制器则会根据水循环温度智能调节风扇无级变速，实现发动机智能恒温，按需散热，达到精准控制发动机温度的要求。 汽车冷却系统对发动机来说是至关重要的,发动机好比人类的心脏,一旦出现问题都有致命的威胁,随着科技发展,冷却系统不再是以往单纯的水冷循环,现在冷却系统智能控制很受欢迎,所以在以后的汽车发展中,智能冷却系统控制由于能提高发动机的使用寿命,保障汽车的安全行驶,提高人身安全等将会在未来一段时间在冷却系统中将占主导位置。

参考文献

1、《汽车发动机构造与维修》吕秋霞.人民交通出版社.2007.09 2、《汽车发动机构造》邢彤 浙江大学出版社.2005.06

3、《汽车维护与保养》 罗然荣 江苏凤凰科学技术出版社.2020.07

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