汽车发动机冷却系统图解大全

从理论到实战汽车发动机冷却系统大揭秘(图)
发动机的温度直接决定着它的工作状态，温度过低，发动机的效率就会很低，但当温度超出发动机本身所能承受极限时，这又会带来灾难性的后果。

的确，对于发动机温度的控制是门学问，好在，这些都是工程师的事，我们并无需为此而操劳。

不过，随着车辆使用时间的积累，谁也不能保证在这方面不会出一点问题，“漏水”就曾让一群车主饱受折磨，而水温异常又是怎么回事？“开锅”后你又该怎么办？以及冷却系统该如何维护等，这些你都会在文章中找到答案。

按类型分，可将冷却系统分为两大类，即风冷和水冷，但风冷发动机基本已经跟汽车划清了界限，不仅仅是因为水冷可以提供更为稳定的温度环境，在为乘客提供舒适服务方面，风冷发动机也表现的不是那么人性化，至少在冬天不能向水冷发动机那样为车内提供暖风服务。

下面，首先，我将为大家展示风冷发动机及几款经典的车型，紧接着的大篇幅里则是对水冷发动机的描述。

希望能迎合诸位的胃口。

●风冷发动机
发动机缸体外被加工出来的“龙鳞”便是最为重要的散热部分，散热原理和结构都十分简单，就是通过增加散热片来扩大散热面积，没有了繁冗的水冷系统，风冷发动机的质量更轻，维护起来也更方便（至少不用换冷却液，也不涉及到漏水/吹哨等故障）。

但你还别小看这种发动机，它还真成就了一些经典的传奇车型，大名鼎鼎的保时捷993就采用了风冷水平对置6缸发动机。

--保时捷993
1993年至1998年间生产的保时捷993是保时捷家族中最后一款搭载风冷发动机的车型，言下之意则表明风冷发动机技术在保时捷阵营中有着至高的权重，结构简单、质量轻是保时捷工程师偏爱它的主要原因，但随着日后对水平对置6缸发动机的性能潜质的不断挖掘，碍于先天的不足，风冷最终还是扛不住现实的炙烤，但那一代保时捷911却成了保时捷车迷心中永不磨灭的经典。

--第一代甲壳虫
第一代甲壳虫搭载的那台水平对置4缸发动机很难与保时捷撇清关系，而在风冷技术的运用上二者更是颇具渊源。

这台1.5升排气量的发动机在4200转/分时可以释放54马力的动力，在2600转/分时可达到105牛·米的峰值扭矩，你可以通过变速箱提供的4个不同的齿比来分配它们，以应不时之需。

OHV在现代轿车上已经不常见了，我们可能更熟悉OHC（DOHC/SOHC），这是用于描述凸轮轴以及气门位置的字母缩写，在第一代甲壳虫的发动机描述里我们发现了OHV 的字样，这个三个字母的意思是“顶置气门”，的确，在那个年代，顶置气门已经很了不起了。

在北京这款车真的出现过，绿色的金属漆在阳光的照射下显得风韵犹存，奔跑的状态似乎保持的也很不错，排气的声音几乎没有夹杂任何不规整的音符，如果你有这辆车的车消息，你可以通报给我们，真想对它好好研究一番。

--菲亚特126P
126P从1973年开始量产，至1996年停产时为止共生产约380万辆，其用户更是遍布世界各地，包括以FSM Niki的名称出口到澳大利亚。

而中国在20世纪80年代中后期从波兰进口了约3万辆。

时至今日，由于配件和维修保养方面的困难，还能上路的126P已经寥寥无几，基本都成为车友的藏品。

菲亚特126P采用了一台直列双缸发动机，最初量产的126P发动机排量为594ml。

而后期出口到中国的车型则使用了排量更大的653ml发动机（由594发动机扩缸而来，而最大功率也从17千瓦上升到18千瓦），这也就是车尾650标志的来历。

菲亚特126P发动机采用了风冷系统，这让对于小车显得负担不小的发动机冷却系消失了，结构和重量都减负不少，不过当车况不佳或者长时间低速行驶时，很容易导致发动机过热，甚至国内有的车主在90年代时，一到夏天就要打开发动机舱盖散热。

风冷发动机就此不再多提，下面要说的内容跟大家有直接关系，其中有一部分是在说冷却系统的结构，后一部分说了一些有关冷却系统的故障现象及排故的思路，如果你不太喜欢结构类的内容也可以直接跳到后面，但我保证看完后面你还会返回来探寻“物种的起源”。

●冷却系统工作原理
--传统的发动机冷却系统
☆水泵由曲轴带动，依靠散热器将热量散去，但冷却液循环不够灵活。

水箱（散热器）、水泵、风扇、节温器、暖风水箱以及储液罐是冷却系统的主要部件。

水泵是冷却系统中相对核心的部件，在曲轴的带动下，旋转的水泵维持了冷却液在体内的循环（包括散热器、发动机水道等），车头的散热器同样重要，通过迎面而来的气流和电子扇的作用将高温的冷却液所散发出的热量吹走。

节温器和风扇都是调温装置，值得一提的是，厂家大肆宣传的进气格栅主动关闭系统其实并不是什么新鲜的装备，以前大家把它称之为百叶窗，只不过，那会的百叶窗并非电子控制，但起到的作用基本相同。

--针对涡轮增压发动机改良的冷却系统
☆采用两套冷却系统，增设了电子水泵，对冷却液的循环控制更为灵活。

涡轮增压发动机的散热也有特别的编排，除了利用中冷器降低增压后的空气温度外，为了控制涡轮本身的温度还特别开辟了一条冷却液循环管路，而随着发动机电子集成度越来越高，电子水泵的应用也让冷却系统的工作变得更灵活，即便在熄火后，电子水泵也可以运转一段时间，以将窝在涡轮增压器内部的热量随着冷却液的循环散出去。

但现在发动机所装配的涡轮增压器中的转子轴承为浮油轴承，传统轴承中的滚珠、滚子由机油替代，因此在发动机熄火后，浮油轴承就会失效，不但担心磨损问题，在气阻的作用下，旋转的涡轮叶片在短时间内就会停止，但如果在高速行驶后立刻熄火，情况就不同了，过高的转速很难让涡轮叶片尽可能快的停下来，磨损在所难免，因此，建议大家还是要怠速一段时间后再熄火为妙。

--冷却液
冷却液从储液罐倒入，发动机前置的家用型轿车大致需要3~4升左右的冷却液，而对于一款发动机中置或者后置的车，由于它们仍需要位于车头的水箱来为冷却系统散热，所以，碍于整体布局，这些车所需要的冷却液要比发动机前置的汽车至少多上一倍的量。

①冷却液的成分
☆浓度决定冷却液的性能。

发动机冷却液由乙二醇、防腐蚀添加剂、抗泡沫添加剂和水组成，其中，乙二醇是扩大液体适应温度区间的核心成分，通过与水的融合，高浓度的冷却液可在197℃至-60℃内不沸腾、不结冰，不过，这样的产品标价更高，所以，厂家会根据地区以及使用情况的不同来调整冷却液中乙二醇的添加比例。

你也会发现不同品牌车型的所使用的冷却液的颜色不同，有粉色的，还有蓝色的等，这些都是着色剂缔造的不同颜色效果，为的是在冷却液发生泄漏时，可以更为醒目的被人所察觉，而颜色上的差异也会很醒目地区分出不同的产品，防止错误车主误添加不适用爱车的产品。

②不同品牌的冷却液能相互勾兑吗？
原则上是不建议不同品牌的冷却液产品相互勾兑的，因为不同的厂家会使用不同的冷却液配方，添加剂的添加比例也会不同，如果把这些不同的冷却液相互混用，则有可能出现一些不可预知的化学反应，进而腐蚀管路接口处的密封橡胶圈造成密封不严导致漏水现显的发生。

③为什么要定期更换冷却液？
在车辆的保养手册里，厂家会对冷却液的更换周期做出说明，那么，冷却液为什么要进行更换呢？
在冷却液中含有添加剂和抗泡沫添加剂，这些添加剂会在使用过程中逐渐地丧失应有的功能，以至于无法对冷却系统内部进行很好的保护，也就是说，在冷却系统不发生泄漏的前提下，冷却液对于温度的控制基本不会变，但由于添加剂失效，特别是抗泡沫添加剂，在水泵叶轮的搅动下，会使冷却液产生气泡，这气泡会大大削弱冷却液的效果。

所以，冷却液最好能按期更换。

值得一提的是，当冷却液因渗漏等原因出现亏损时，有些车主为了图省事或者应急，直接向储液罐里兑水，这是不提倡的行为，因为被稀释后的冷却液的沸点和冰点都会大大降低，所以，在条件允许的情况下，尽量填加原装冷却液，当然，漏水还是要尽快检修才妥当。

--储液罐
☆储液罐可进行自我膨胀以缓解系统内压力。

储液罐的功能并不像你想象的那般单一，在密封的条件下它可以最大程度的维持冷却系统内部压力。

首先，储液罐本身具有一定的韧性，在现有配件目录上，这个配件被称为膨胀灌，也就是说，当系统内积聚了一定的压力时，储液罐通过自身的膨胀可起到减缓压力的作用，你可能会担心储液罐会不会被撑爆，要知道，扣在储液罐头顶上的那个盖也不简单呢~在它的中心位置有个泄压阀，如果压力超出标准值，泄压阀会率先被撑开，以保证各个部件的安全。

--仅仅是冷却吗？
☆通过节温器的动作可以切换冷却液的循环方式，而为了更好的对此进行控制，节温器的类型也出现了一些改变。

冷却系统仅仅是为了冷却吗？在文章的前面提到“温度过低，发动机的效率就会很低”，这点相信大家深有体会。

特别是在冬天，早上你启动发动机时，怠速的转速会很高（不同的发动机因使用情况不同可能会相差较大，有些凉车怠速在1000~1200转/分之间，而有些则会达到惊人的2000转/分，如果凉车怠速过高，大多是节气门处需要清洗了），随着水温的升高，怠速转速会回落至正常数值，在此期间，对于自动挡车型来说，换挡点也有可能出现延迟，这些都算是凉车的“并发症”。

位于发动机后出水管座附近的水温传感器是重要的信号来源，由此传出的信号将决定着发动机以什么样的状态工作。

让发动机尽快达到最佳的工作状态是很有必有的。

此时，冷却系统要做的就是给发动机“保温”，节温器在其中扮演了重要的角色，我们可以把它看作是一个“阀门”，通过阀门的开闭来切换冷却液的循环路径，在凉车状态下，节温器关闭，这相当于切断了冷却液通往水箱（散热器）的路，所以，在凉车状态下水箱不参与冷却系统的散热工作。

这就是我们常听到“小循环”。

①节温器的工作原理？
传统的节温器依靠石蜡在不同温度下的状态变化来控制阀门的开闭。

在水温不高时，石蜡处于固态，阀门在弹簧的作用下使散热器被暂时剥离发动机冷却系统，当发动机达到最佳工作状态时（水温在90℃左右），石蜡会溶化成液体，在由固态向液态转变的过程中，石蜡的体积也会发生变化，正是利用此物理特性，得以实现节温器对整个冷却系统的把控。

②双节温器
该发动机引入了双节温器系统，它们可以分别对缸体和缸盖的温度进行控制。

目的是让缸盖的温度相对更低，从而降低进气温度，提高了充气效率。

适当的提高缸体的温度，可以有效的降低曲柄连杆机构运行时的摩擦损失。

③电控节温器
相比于石蜡型节温器，电控节温器从结构上来看，它会更稳定些，而且在控制上也会更加的灵活。

其实无论节温器的类型是什么样，它们都是为了实现冷却系统在两个循环方式间的相互切换，不过，有时候它并不是那么让人省心。

--水温传感器
☆水温传感器是发动机电脑重要的信号来源，它也随着发动机技术的发展进化着。

顾名思义，水温传感器的作用是检测发动机水温的变化，当然，它还要把这一重要信息传递给发动机电脑（ECU），但你知道吗？这个小玩意随着发动机控制技术的发展也完成了自己的进化。

现在的发动机控制系统中只有一个水温传感器，它身兼两职，一，监测水温并把信号传给ECU，二，监测水温并把信号传递给仪表板，以实现水温表的显示及报警功能。

在这之前，电喷发动机大多需要两个水温传感器，以上提到的两个功能由它们分别完成。

时间再往前倒，坐我身边的冯景毅认为那是个伟大的时代，之所以伟大是因为化油器的出现，看吧，这就是技术设计频道同事的思路，的确有别于常人吧~在化油器发动机上只有一个水温传感器，它唯一的工作就是将信息反馈到仪表上。

①水温传感器坏了发动机就“秀逗”了吗？
一旦水温传感器失效，那么，ECU便无法获得水温这个重要的信号，不过，工程师在设计之初就给自己留了后路，这样的做法是非常合理的，就像电脑的安全模式一样，ECU也会启动应急预案，例如模拟出水温信号，听上去很复杂，似乎会涉及到大量的数据计算，其实很简单，就是以不变应万变，它会在70℃~95℃间（不同车型设定也不同）调取适合的水温数值所对应的喷油、点火控制程序，而为了让这个决定显得不那么冒失，电子扇也会启动，哪怕现阶段发动机自身温度并不高，不过，现在可管不了这么多了。

●水温高的几种常见类型
--水箱散热器脏
--节温器失效
☆节温器失效会诱发水温异常，无法关闭则会造成水温上升过慢，而无法打开会造成水温偏高。

传统的石蜡型节温器在稳定性上有所欠缺，它要是罢工了会带来两种极端后果，不是水温高就是凉车时水温上升慢。

水温高是因为节温器无法完成阀门打开的动作，有可能是相关部位卡死所致，使得冷却液不能正常的循环至车头的散热器，但由于大家对水温高的现象都比较敏感，往往会忽视水温上升速度慢的情况（这种情况多发于冬季），的确，在很多人看来，水温上升速度慢总比水温高要更容易让人接受，所以，为了延缓这一诟病的发生，有些车主在维修技师的建议下索性将节温器拆下，于是在任何工况下，散热器都参与到冷却系统的循环工作中，相信看到这你已经能明白这样的做法为什么不可取了。

节温器是不是该换了，你心里应该有点谱。

我们可以通过接在水箱散热器上下的两个水管表面的温度来大致判断出节温器的好坏，在水温还未达到正常的温度时，如果你发现水箱散热器上的两根水管摸上去并不烫手且温度相差无几，那么，这可以说明节温器关闭不严，甚至始终处于开启的状态。

而如果水温已达到大循环的临界值（如不清楚温度具体是多少，可将电子扇的工作与否作为参照，电子扇开始工作时，节温器就应该打开），水箱的那两根水管依然存在着较大的温差（上热、下凉），这也可以考虑将节温器进行更换。

--堵车水温高
☆电子扇不能提供足够的风量。

水箱散热器在整个冷却系统中发挥着非常重要的作用，表面的鳞片增加了水箱的散热面积，依靠撞上车头的空气对冷却液的温度进行有效的控制，但有些人或许会提出一些质疑，他们认为“在堵车时并不能像车辆在行驶状态下拥有得天独厚的散热优势”，这完全正确。

电子扇在这时就起到了关键的作用，发动机电脑会根据水温传感器传来的信号对电子扇的转速进行调整（一般分为两段），在大多数情况下，水温达90℃时，电子扇会开启，当水温达到100℃左右时，电子扇就会全力的工作，但如果电子扇不工作了，水温自然会肆无忌惮的一路高涨，当这种情况出现时，即便你没有太多的专业知识，凭借感官也完全可以识别它，方法如下，首先你要先看看水温表的情况（现在有些车不太厚道，用警示灯来代替了水温表），如果已经超过正常范围，此时若你站在车头前听不到“呼呼”的风扇声，那么，你便成功的发现了问题的根源，找个靠谱点的修理厂去做检修吧，但如果维修技师连电路检查都没做就让你更换电子扇的话（有可能是保险烧了或者是电路控制的问题），我劝你还是换一家为妙。

说到电子扇，它的门道还有一些，高转是它的另一个工作状态，它在水温过高以及空调压缩机开始工作时都会火力全开，但如果电子扇仅限疲态，那么，它也很难对水温进行彻底的压制。

--硅油风扇
--水道内的水垢
当然，电子扇是一方面，但如果冷却液不能在系统内高效地循环，那再强烈的风也吹不散水温高时哥的忧愁啊。

在实际用车时会产生这样的问题，因加注了质量不高的冷却液或者车主有灌水的习惯，这些行为对系统内的水道都会造成负面的影响，像家中的暖瓶和水壶一样，水道内也会产生水垢，吸附在水道内壁上的水垢会占据一定的节流面积，这无疑会大大削弱它的散热能力。

所以，我劝大家在添加或更换冷却液时要谨慎。

●水温高怎么办？
☆延缓熄火，打开空调（暖风），切记不要贸然打开水箱盖。

说了这么多水温高的原因，不过这并不能避免水温高的发生，当出现水温高甚至“开锅”时，你该怎么办？切记不要马上熄火！
立刻熄火是当出现水温报警时司机朋友下意识的动作，但这种做法是否合理真的有待商榷。

当冷却液已经出现了沸腾（开锅），这就说明冷却液的降温能力已达到极限，发动机的温度已不受冷却系统约束，即便如此，要是你在慌乱之中关闭了发动机，这就好像是骤停的心脏再也无法让血液在体能完成循环一样，沸腾状态的冷却液也会停止流动（对于大多数发动机而言，水泵是靠曲轴来带动的，装配了电子水泵的发动机会稍好些），此时，发动机虽然已经停止了工作，但过高的温度依旧使其难以承受，而如果我们能让发动机在怠速的状态下运转一会，不断循环的冷却液或多或少都能为降温做些贡献，以减轻高温对发动机的影响。

最后，还要提醒大家别忘了关掉空调的制冷。

也万万不可贸然去拧发动机舱里的储液罐，即便它像个愤怒的公牛一样向外喷着淡淡的白雾，否则，后果真的要比那些在奔牛节上被牛角挑飞的路人还糟（系统内积聚了大量的气体导致内部压力升高，一旦你打开储液罐的密封盖，高温液
体带着热蒸汽势必会像喷发的火山一样，别忘了沸腾的冷却液温度一定超过了100℃，再加之热蒸汽）。

你还记得前面提到的暖风水箱吗？其实它是个演员，散热器算是它的原名，不过，它始终饰演着暖风水箱的角色，在水温高的背景下，是时候让它本色出演了。

希望你能明白我在说什么，我的意思是，在水温高时，你可以打开空调的暖风并将风力调制最大，这样的做法可以帮助冷却液降低温度。

别忘了打开车窗，即便如此，这也会让车里的乘客犹如被深度烘焙一般。

●水温真的高吗？
相信大家看完了李师傅这篇“谬论”后对水温的问题变得敏感了许多，不过，我劝你还别把自己当专家，这里的门道真不是这洋洋洒洒几千字可以说透的，为了让你更加信服，我再给诸位讲个段子。

基于对自己爱车的了解，大多数车主都知道水温保持在什么样的范围是正常的，直到有一天，你发现那根红色的指针不再停留在你所熟悉的刻度上了，你的第一个念头是什么？一定是水温偏高，同时，脑袋里还浮现出了几种导致水温高的可能，事不宜迟，赶紧把车开到修理厂去，并祈祷着可别把我撂在半道儿。

恰巧，你信赖的修理厂对你的推断也表示了认可，便很快地执行了相应的维修方案。

结果你也能猜到了，就是钱花出去，事并没办妥。

这就是腐朽的经验主义啊。

正确的做法应该是先用检测电脑读取出发动机水温信息（发动机收到的水温信号与仪表板的水温表所显示的信息并不是由一条线路提供，所以，存在信息不一致的可能），以此为依据，再通过检测电脑来查看仪表板的信号是否与之匹配，在这个过程中，你或许就会发现“水温高”的根源。

●机油散热器引发的“血案”
碰上这种事真是“杯具”，当你在开车时（多半发生在启动发动机不久之后）发现发动机灯、机油灯、冷却液警示灯……它们就像串通好了一样瞬间从仪表板上突显了出来，这时，你就要把彻停在一个不碍事的地方了（红色的机油灯亮起说明润滑系统存在的故障足以致使发动机出现严重的损伤），掏出手机，给道路救援打个电话说清楚你的位置，随后可静观其变。

接下来要为大家描述的内容可能会让诸位产生不适，饭前饭后的慎入啊！
问题就出在机油散热器这，其内部出现了破损导致水道和油道相通，但由于润滑系统的压力大于冷却系统的压力，所以，机油会蹿入冷却系统中与冷却液混合，润滑系统内的机油量不断减少直至影响到润滑压力，此时，机油灯便开始报
警。

而掺了机油的冷却液也好不到哪去，机油和冷却液的混合物会呈现出暗黄色并变得十分黏稠，流动性自然也大不如前，在水泵的搅动下，“芝麻酱”会扩散至整个冷却系统内部，至于发动机冷却降温，想都甭想了。

这种问题解决起来还真挺棘手的，首先，要确定是机油散热器内部出现泄漏后（有些车型的自动变速箱散热器则集成在水箱上，那里出现泄漏后也会产生类似的现象，可通过油尺检查液面高度来确定）再对它进行更换，接下来还要花上很长的一段时间来对系统内部进行清洗，以保证污物彻底被排干净，最后，将新的冷却液顺着储液罐加入到系统中，通过发动机的运转来带动水泵使冷却液各就各位。

在这个过程中，排气是个很重要的细节，这便引出下面要讨论的问题。

●吹哨
你对吹哨有研究吗？在气体呼出的同时，依靠嘴型的变化把气体聚拢，让气体和嘴唇发生剧烈的摩擦，哨声就出来了。

发动机，确切的说是冷却系统发出的哨音跟从你嘴里出声儿的原理一样。

这场景倒是很值得回味，它吹着口哨，你哼着歌，这是多么欢乐和谐的一幕啊~。