发动机冷却系概述

1 第一章发动机冷却系概述

1.1 冷却系的结构及功能

冷却系统主要由散热器，冷却风扇，冷却水泵，节温器，补偿水桶，发动机机体和气缸盖中的水套及其他附加装置等组成。如下图所示：

图1-1 水冷却系统的组成

1—百叶窗；2—散热器；3—散热器盖；4—风扇；5—水泵；

6—节温器；7—水温表；8—水套；9—分水管；10—放水阀冷却系统的功能是使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内。冷却系统既要防止发动机过热，也要防止冬季发动机过冷。在发动机冷起动之后，冷却系统还要保证发动机迅速升温，尽快达到正常的工作温度。

在发动机工作期间，最高燃烧温度可能达到2500摄氏度，即使在怠速或中等转速下，燃烧室的平均温度也在1000摄氏度以上。因此，与高温燃气接触的发动机零件受到强烈的加热。在这种情况下，若不进行适当的冷却，发动机将会过热，工作过程恶化，零件强度降低，机油变质，零件磨损加剧，最终导致发动机动力性，经济性，可靠性及耐久性的全面下降。但是，冷却过度也是有害的。过度冷却或使发动机时间在低温下工作，均会使散热损失和摩擦损失增加，零件磨损加剧，排放恶化，发动机工作粗暴，发动机功率下降及燃油消耗率增加。冷却系统能够很好地解决以上问题。

1.2 冷却系的类型

根据冷却介质不同，发动机冷却系统可以分为水冷式和风冷式两种类型。如下图所示：

图1-2 冷却系的类型

1.2.1 水冷式冷却系统

水冷却系统以水或防冻液为冷却介质，依靠冷却水的循环流动将高温机件的热量送至散热器，通过散热器将热量散发到大气中。

强制循环水冷：利用水泵强制冷却液在发动机中循环流动。即利用水泵提高冷却液的压力，强制冷却液在发动机中循环流动。这种系统包括散热器，冷却风扇，冷却水泵，节温器，补偿水桶，发动机机体和气缸盖中的水套及其他附加装置。

蒸发循环水冷：利用水的温度差使冷却液在发动机中循环流动。

1.2.2 风冷式冷却系统

风冷式冷却系统以空气为冷却介质，利用高速流动的空气直接吹过气缸体和气缸盖的表面，使发动机冷却，以保证适宜的工作温度。

为加强冷却效果，在汽缸体和汽缸盖的表面均布了很多散热片，以增大散热面积。有些发动机采用轴流式风扇增加流经发动机的空气流量和流速，采用导流罩和分流板控制空气的流动方向，使发动机各缸冷却均匀。

1.2.3 水冷式与风冷式冷却系统的比较

水冷式冷却系统可靠，冷却强度调节方便，发动机工作时，水冷系统将发动机的工作温度维持在正常的范围内，汽车发动机大都采用水冷。

和水冷系统相比较，风冷系统具有结构简单，质量轻，故障少，使用维修方便等优点，但冷却不可靠，冷却强度难以调节，工作噪声大，在汽车上应用较少。

1.3 冷却系的基本循环方式

冷却系的基本循环方式有大循环和小循环。

大循环是指冷却液经散热器和节温器阀，再经水泵流回发动机。如图1-3所示：

1-3水冷却系统大循环

1—散热器；2—冷却水套；3—水泵；4—恒温器；5—冷却风扇

小循环是指冷却液不经过散热器，而是直接经水泵返回发动机。如图1-4所示：

图1-4 水冷却系统小循环

1—旁通软管；2—冷却水套；3—水泵；4—恒温器；5—冷却风扇；6—散热器