汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)六大系統(tǒng)之一，其功用是把受熱零件吸收的部分熱量及時(shí)散發(fā)出去，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在適宜的溫度狀態(tài)下工作。

　　汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的作用

　　在汽車上建立冷卻系統(tǒng)的目的是要使發(fā)動(dòng)機(jī)保持在適當(dāng)?shù)臏囟认鹿ぷ鳌?/p>

　　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800—2000℃）。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、燃燒不正常、功率下降、油耗增加及潤滑不良等影響。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，氣缸內(nèi)的氣體溫度可高達(dá)1727~2527C，若不及時(shí)冷卻，將造成發(fā)動(dòng)機(jī)零部件溫度過高，尤其是直接與高溫氣體接觸的零件，會(huì)因受熱膨脹影響正常的配合間隙，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)件受阻甚至卡死。此外，高溫還會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的機(jī)械強(qiáng)度下降，使?jié)櫥褪プ饔玫?。冷卻系的主要功用是把受熱零件吸收的部分熱量及時(shí)散發(fā)出去，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在適宜的溫度狀態(tài)下工作。冷卻系按照冷卻介質(zhì)不同可以分為風(fēng)冷和水冷，如果把發(fā)動(dòng)機(jī)中高溫零件的熱量直接散入大氣而進(jìn)行冷卻的裝置稱為風(fēng)冷系。而把這些熱量先傳給冷卻水，然后再散入大氣而進(jìn)行冷卻的裝置稱為水冷系。由于水冷系冷卻均勻，效果好，而且發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪音小，目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上廣泛采用的是水冷系。

　　汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的組成

　　在整個(gè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中，冷卻介質(zhì)是冷卻液，主要零部件有節(jié)溫器、水泵、水泵皮帶、散熱器、散熱風(fēng)扇、水溫感應(yīng)器、蓄液罐、采暖裝置（類似散熱器）。

　　1）冷卻液

　　冷卻液又稱防凍液，是由防凍添加劑及防止金屬產(chǎn)生銹蝕的添加劑和水組成的液體。它需要具有防凍性，防蝕性，熱傳導(dǎo)性和不變質(zhì)的性能。現(xiàn)在經(jīng)常使用乙二醇為主要成分，加有防腐蝕添加及水的防凍液。冷卻液用水是軟水，可防止發(fā)動(dòng)機(jī)水套產(chǎn)生水垢，造成傳熱受阻，發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。在水中加入防凍劑同時(shí)提高了冷卻液的沸點(diǎn)，可起到防止冷卻液過早沸騰的附加作用。另外，冷卻液中還含有泡沫抑制劑，可以抑制空氣在水泵葉輪攪動(dòng)下產(chǎn)生泡沫，妨礙水套壁散熱。

　　2）節(jié)溫器

　　從介紹冷卻循環(huán)時(shí)，可以看出節(jié)溫器是決定走“冷車循環(huán)”，還是“正常循環(huán)”的。節(jié)溫器在80℃后開啟，95℃時(shí)開度。節(jié)溫器不能關(guān)閉，會(huì)使循環(huán)從開始就進(jìn)入“正常循環(huán)”，這樣就造成發(fā)動(dòng)機(jī)不能盡快達(dá)到或無法達(dá)到正常溫度。節(jié)溫器不能開啟或開啟不靈活，會(huì)使冷卻液無法經(jīng)過散熱器循環(huán)，造成溫度過高，或時(shí)高時(shí)正常。如果因節(jié)溫器不能開啟而引起過熱時(shí)，散熱器上下兩水管的溫度和壓力會(huì)有所不同。

　　3）水泵

　　水泵的作用是對冷卻液加壓，保證其在冷卻系中循環(huán)流動(dòng)。水泵的故障通常為水封的損壞造成漏液，軸承毛病使轉(zhuǎn)動(dòng)不正?；虺雎暋Ｔ诔霈F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)過熱現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)該注意的是水泵皮帶，檢查皮帶是否斷裂或松動(dòng)。

　　4）散熱器

　　發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，冷卻液在散熱器芯內(nèi)流動(dòng)，空氣在散熱器芯外通過，熱的冷卻液由于向空氣散熱而變冷。散熱器上還有一個(gè)重要的小零件，就是散熱器蓋，這小零件很容易被忽略。隨著溫度變化，冷卻液會(huì)“熱脹冷縮”，散熱器器因冷卻液的膨脹而內(nèi)壓增大，內(nèi)壓到一定時(shí)，散熱器蓋開啟，冷卻液流到蓄液罐；當(dāng)溫度降低，冷卻液回流入散熱器。如果蓄液罐中的冷卻液不見減少，散熱器液面卻有降低，那么，散熱器蓋就沒有工作！

　　5）散熱風(fēng)扇

　　正常行駛中，高速氣流已足以散熱，風(fēng)扇一般不會(huì)在這時(shí)候工作；但在慢速和原地運(yùn)行時(shí)，風(fēng)扇就可能轉(zhuǎn)動(dòng)來助散熱器散熱。風(fēng)扇的起動(dòng)由水溫感應(yīng)器控制。

　　6）水溫感應(yīng)器

　　水溫感應(yīng)器其實(shí)是一個(gè)溫度開關(guān)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)水溫度超出90℃以上，水溫感應(yīng)器將接通風(fēng)扇電路。如果循環(huán)正常，而溫度升高時(shí)，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，水溫感應(yīng)器和風(fēng)扇本身就需要檢查。

　　7）蓄液罐

　　蓄液罐的作用是補(bǔ)充冷卻液和緩沖“熱脹冷縮”的變化，所以不要加液過滿。如果蓄液罐完全用空，就不能僅僅在罐中加液，需要開啟散熱器蓋檢查液面并添加冷卻液，不然蓄液罐就失去功用。

　　8）采暖裝置

　　采暖裝置在車內(nèi)，一般不太出問題。從循環(huán)介紹可以看出，此循環(huán)不受節(jié)溫器控制，所以冷車時(shí)打開暖氣，這個(gè)循環(huán)是會(huì)對發(fā)動(dòng)機(jī)的升溫有稍延后的影響，但影響實(shí)在不大，不用為了讓發(fā)動(dòng)機(jī)升溫而使人凍著。也正因?yàn)檫@循環(huán)的特點(diǎn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)過熱的緊急情況下，打開車窗，暖氣開到，對發(fā)動(dòng)機(jī)的降溫會(huì)有一定的幫助。

　　汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)工作原理

　　汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是怎么進(jìn)行冷卻的呢？

　　汽車啟動(dòng)后，由皮帶驅(qū)動(dòng)的水泵是對冷卻液進(jìn)行加壓，保證冷卻液可以在發(fā)動(dòng)機(jī)的水套中快速循環(huán)流動(dòng)。在汽車行駛中通過撞風(fēng)原理將空氣在散熱器芯外通過，熱的冷卻液由于向空氣散熱而變冷。冷卻后的冷卻液再次引入到水套中。周而復(fù)始，實(shí)現(xiàn)對發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻。

　　在水冷引擎的冷卻循環(huán)中，可分為“小循環(huán)”與“大循環(huán)”。小循環(huán)是指冷卻水僅在引擎內(nèi)循環(huán)，而大循環(huán)則是冷卻水在引擎與熱交換器 （水箱） 間循環(huán)。引擎在冷車時(shí)溫度低，此時(shí)少量的冷卻水在引擎內(nèi)作小循環(huán)，使引擎能迅速達(dá)到工作溫度;一旦引擎達(dá)到工作溫度，控制大、小循環(huán)轉(zhuǎn)換的溫度控制閥 （俗稱水龜） 則會(huì)開啟，讓冷卻水能流至水箱內(nèi)讓空氣將熱帶走，引擎溫度越高，水龜開啟的程度就越大，冷卻水的流量也越大，好帶走更多的熱量。冷卻水的循環(huán)是靠水泵浦帶動(dòng)的，水泵浦則是由引擎的運(yùn)轉(zhuǎn)所驅(qū)動(dòng)，所以當(dāng)引擎轉(zhuǎn)速越高，水泵浦的運(yùn)轉(zhuǎn)效率也越高。

　　當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，水泵隨之旋轉(zhuǎn)，提高了冷卻液的壓力，促使冷卻液強(qiáng)制循環(huán)。循環(huán)的冷卻液帶走了發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸套、缸蓋等零件的熱量；當(dāng)冷卻液溫度未達(dá)到節(jié)溫器的打開溫度時(shí)，冷卻液將通過水循環(huán)管，直接從水泵重新進(jìn)入缸體，由于冷卻液避免了不必要的冷卻，溫度將迅速上升。當(dāng)冷卻液溫度達(dá)到節(jié)溫器打開溫度，節(jié)溫器閥門關(guān)閉了小循環(huán)管的旁通水路，冷卻液將穿過節(jié)溫器流入散熱器上水室，熱水經(jīng)風(fēng)扇吸過的空氣流的強(qiáng)制冷卻，散失一部分熱量。溫度已經(jīng)下降的冷卻液，留到散熱器下水室，經(jīng)水泵在泵入缸體重新參加冷卻循環(huán)。 當(dāng)打開車上暖風(fēng)裝置時(shí)，在冷卻系統(tǒng)壓力的作用下，部分熱水從缸蓋上的出水銅管引出，進(jìn)入暖風(fēng)散熱器，在暖風(fēng)機(jī)風(fēng)扇的作用下，流經(jīng)暖風(fēng)機(jī)散熱器水芯的冷卻液所帶的熱量，被暖風(fēng)機(jī)風(fēng)扇吹出的風(fēng)帶走，熱風(fēng)經(jīng)過送風(fēng)管吹到風(fēng)窗進(jìn)行除霜或從風(fēng)門吹出供駕駛室取暖。由暖風(fēng)機(jī)散熱器冷卻過的冷卻液，經(jīng)出水管返回水泵進(jìn)水管，重新參加循環(huán)。 如果這些管道當(dāng)中液體的流動(dòng)很平穩(wěn)，則只會(huì)直接冷卻與管道接觸的液體。從管道中流動(dòng)的液體傳導(dǎo)至管道熱量的多少取決于管道和接觸管道的液體之間的溫度不同。因此，如果與管道接觸的液體得到快速冷卻，那么傳輸?shù)臒崃繒?huì)比較少。通過在管道內(nèi)制造湍流，混合所有液體，將與管道接觸的液體保持高溫以吸收更多熱量，從而使管道內(nèi)的全部液體得到有效地利用。

　　結(jié)語

　　現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)（汽車發(fā)動(dòng)機(jī)保養(yǎng)）要綜合考慮下面的因素：發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的摩擦損失;冷卻系統(tǒng)水泵的功率;燃燒邊界條件，如燃燒室溫度、充量密度、充量溫度等。了解汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)工作原理，統(tǒng)籌考慮每項(xiàng)影響因素，有助于設(shè)計(jì)性能更加優(yōu)良的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。