發(fā)動(dòng)機(jī)的阿司匹林 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)詳解

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)在汽車動(dòng)力系統(tǒng)中起著重要的作用。冷卻系統(tǒng)可以在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)合理地調(diào)節(jié)和控制溫度，使發(fā)動(dòng)機(jī)各部分保持在正常工作溫度，從而獲得理想的動(dòng)力輸出和良好的燃油經(jīng)濟(jì)性。沒有冷卻系統(tǒng)的幫助，發(fā)動(dòng)機(jī)將無法正常工作。

進(jìn)入氣缸的混合氣燃燒時(shí)，最高溫度可達(dá)2000攝氏度以上。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞、氣缸體、氣缸蓋、氣門等部位因與高溫可燃混合氣接觸而被強(qiáng)烈加熱。

溫度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和冷卻系統(tǒng)功能的影響

說到冷卻系統(tǒng)，首先要了解溫度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)是在高溫下進(jìn)行的，混合氣進(jìn)入氣缸的最高溫度可達(dá)2000攝氏度以上。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞、氣缸體、氣缸蓋、氣門等部位因與高溫可燃混合氣接觸而被強(qiáng)烈加熱。如果此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)得不到有效冷卻，其機(jī)械強(qiáng)度會(huì)變差，同時(shí)氣缸充氣系數(shù)也會(huì)降低，導(dǎo)致空燃油比失衡，發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常燃燒。但如果缸內(nèi)溫度過高，混合氣會(huì)提前燃燒，導(dǎo)致爆震現(xiàn)象，嚴(yán)重?fù)p害發(fā)動(dòng)機(jī)。溫度過高也會(huì)使潤(rùn)滑油燃燒變質(zhì)。高溫下，氣缸內(nèi)的間隙會(huì)變小，油膜的保護(hù)被破壞，潤(rùn)滑能力降低。在嚴(yán)重的情況下，還會(huì)導(dǎo)致卡滯磨損和卡死。

為了避免這些不良后果，使發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)并充分發(fā)揮其應(yīng)有的動(dòng)力輸出，獲得更好的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和耐久性，冷卻系統(tǒng)的主動(dòng)工作至關(guān)重要。但是，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)低溫工況，過度冷卻也會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生不利影響。

首先，在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)中，為了考慮熱膨脹和冷縮現(xiàn)象，進(jìn)排氣門、活塞和氣缸套等之間會(huì)留有一定的間隙。，以便在達(dá)到正常溫度后匹配組件之間的良好配合。以活塞和缸套為例。長(zhǎng)期低溫會(huì)導(dǎo)致間隙大，導(dǎo)致密封不良，漏氣漏油，燃燒不正常會(huì)降低動(dòng)力，增加油耗。此外，在低溫下，可燃混合氣蒸發(fā)性能低，導(dǎo)致霧化效果差，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不充分，油耗增加，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部容易形成積碳。低溫時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油粘度增大，流動(dòng)性變差，導(dǎo)致潤(rùn)滑不均勻，加劇內(nèi)部磨損。

一般來說，過高和過低的工作溫度不僅會(huì)增加油耗和降低功率，還會(huì)增加發(fā)動(dòng)機(jī)磨損，影響使用壽命。發(fā)動(dòng)機(jī)在40℃時(shí)的磨損是90℃時(shí)的5倍。如果溫度過高，發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的機(jī)械強(qiáng)度會(huì)降低，也會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)過早損壞。

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的工作原理

顧名思義，冷卻系統(tǒng)的作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)受熱部分吸收的部分熱量及時(shí)消散，使發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻，保持在常溫下工作。一般來說，冷卻介質(zhì)分為風(fēng)冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)。隨著汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率的不斷增加，對(duì)散熱的要求也越來越高。由于風(fēng)冷系統(tǒng)很難達(dá)到均勻的散熱效果，部分零部件容易過熱損壞發(fā)動(dòng)機(jī)，散熱效率不如水冷系統(tǒng)，所以現(xiàn)在幾乎所有的汽車都采用水冷散熱系統(tǒng)。這次我們只詳細(xì)介紹水冷冷卻系統(tǒng)。

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)利用水泵增加冷卻液的壓力，迫使冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水通道中循環(huán)，從而帶走發(fā)動(dòng)機(jī)多余的熱量，使其保持在最佳工作溫度。這種用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)模式稱為主循環(huán)，主循環(huán)模式也必須設(shè)置為兩種不同的冷卻循環(huán)模式，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下更好地工作，即冷循環(huán)和正常循環(huán)，也就是老司機(jī)常說的小循環(huán)和大循環(huán)。

冷循環(huán)是指發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)后，溫度較低的冷卻液不會(huì)打開節(jié)溫器。此時(shí)，冷卻液只會(huì)通過水泵在發(fā)動(dòng)機(jī)的水道中循環(huán)。目的是使發(fā)動(dòng)機(jī)盡快達(dá)到正常工作溫度。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高，冷卻液溫度達(dá)到節(jié)溫器設(shè)定值時(shí)，節(jié)溫器閥將打開，冷卻液將正常循環(huán)。此時(shí)，冷卻液將流出發(fā)動(dòng)機(jī)的水道。經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)前部的散熱器后，水泵將冷卻后的冷卻液送至發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻循環(huán)，由節(jié)溫器負(fù)責(zé)控制循環(huán)模式的切換，使發(fā)動(dòng)機(jī)盡可能保持在最佳工作溫度。

此外，系統(tǒng)還將為車內(nèi)空加熱設(shè)置單獨(dú)的加熱循環(huán)。冷卻液會(huì)通過車內(nèi)加熱裝置，將熱量送入車內(nèi)，然后返回發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻。加熱循環(huán)不受恒溫器控制。只要打開車內(nèi)的暖風(fēng)，這個(gè)循環(huán)系統(tǒng)就會(huì)開始工作。

冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

在冷卻系統(tǒng)中，冷卻液充當(dāng)冷卻介質(zhì)，流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)水道。主要部件有溫控器、水泵、散熱器、冷卻風(fēng)扇、水溫傳感器和儲(chǔ)液罐。

首先，冷卻液作為發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻介質(zhì)，也叫防凍液。冷卻液由水、防凍劑和添加劑組成。根據(jù)防凍液組成，可分為醇類、甘油類和乙二醇類。其中，乙二醇冷卻液是以乙二醇為防凍劑，加入少量抗泡沫、抗腐蝕等綜合添加劑配制而成。由于乙二醇易溶于水，可以隨意制成各種冰點(diǎn)的冷卻液，最低冰點(diǎn)可達(dá)-68℃。該冷卻液具有沸點(diǎn)高、泡沫傾向低、粘溫性能好、防腐防垢等特點(diǎn)。它是一種理想的冷卻劑。目前國(guó)內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)使用的、市場(chǎng)上銷售的冷卻液幾乎都是乙二醇冷卻液。

恒溫器是控制冷循環(huán)和正常循環(huán)的重要部件。通常，恒溫器被設(shè)計(jì)成在大約80攝氏度時(shí)打開，在低溫時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。節(jié)溫器的正常工作確保當(dāng)前循環(huán)模式能夠?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)提供最合理的冷卻效果。

恒溫器是控制冷循環(huán)和正常循環(huán)的重要部件。

由皮帶驅(qū)動(dòng)的水泵對(duì)冷卻液加壓，以確保冷卻液可以在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)。散熱器和冷卻風(fēng)扇安裝在汽車的前部，汽車的前保險(xiǎn)杠通常設(shè)計(jì)有開口，幫助散熱器散熱。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，冷卻液在散熱器芯內(nèi)流動(dòng)，空氣體通過汽車行駛時(shí)的風(fēng)碰撞原理，從散熱器芯外通過，熱冷卻液通過向空氣體散熱而冷卻。

由皮帶驅(qū)動(dòng)的水泵對(duì)冷卻液加壓，以確保冷卻液可以在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)。

散熱器上還有一個(gè)很容易被忽視的小零件，那就是散熱器蓋。其工作原理與家用高壓鍋相似，其目的是增加容器內(nèi)的壓力，達(dá)到高效、高溫的冷卻效果。當(dāng)汽車行駛時(shí)，冷卻液的溫度升高，水箱中的壓力增加。當(dāng)壓力達(dá)到一定水平時(shí)，壓力閥被壓力推開，被沖洗的冷卻液就會(huì)流入附近的儲(chǔ)液罐。當(dāng)汽車停止工作時(shí)，珍空的冷卻系統(tǒng)會(huì)將儲(chǔ)液罐中的水吸回水箱。

渦輪增壓車型的基本部件:中冷器

中冷器是渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)必不可少的部件，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣效率高于自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)。空氣體進(jìn)入渦輪增壓器時(shí)，其溫度也會(huì)大幅升高，密度也會(huì)相應(yīng)降低。中冷器起到冷卻空氣體的作用。高溫空氣體由中間冷卻器冷卻，然后通過進(jìn)氣歧管進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。

中冷器是渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)必不可少的部件。

發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度很高，通過增壓器的熱傳導(dǎo)會(huì)使進(jìn)氣溫度升高。并且空氣體的密度會(huì)在壓縮過程中增加，這也導(dǎo)致進(jìn)氣溫度升高，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率，使原本增壓的優(yōu)勢(shì)完全消失。如果你想進(jìn)一步提高充電效率，你應(yīng)該降低進(jìn)氣溫度。在相同空燃油比下，增壓空氣體溫度下降10攝氏度時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率可提高3%-5%。

另外，如果非制冷增壓空氣體進(jìn)入燃燒室，不僅會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率，還容易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒溫度過高，導(dǎo)致爆震等故障。因此，為了解決增壓空氣體升溫帶來的不利影響，必須增加一個(gè)中冷器來配合增壓系統(tǒng)。

發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑藥物:機(jī)油冷卻器

潤(rùn)滑油在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行中也起著重要的作用。它為發(fā)動(dòng)機(jī)提供必要的潤(rùn)滑、密封、清潔、防腐蝕和冷卻。對(duì)于機(jī)油來說，溫度是影響其工作狀態(tài)的最重要因素。對(duì)于一些大功率、高熱的發(fā)動(dòng)機(jī)，過高的溫度會(huì)降低機(jī)油的粘度，造成油膜損壞，降低潤(rùn)滑性能，增加發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行阻力，影響動(dòng)力輸出，造成發(fā)動(dòng)機(jī)磨損。為了解決上述問題，出現(xiàn)了油冷卻器。

原理與水冷式散熱器相同。發(fā)動(dòng)機(jī)中的潤(rùn)滑油流經(jīng)位于機(jī)車前保險(xiǎn)杠的散熱器冷卻，然后循環(huán)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行潤(rùn)滑。雖然原理簡(jiǎn)單，但散熱器的大小和管道的直徑?jīng)Q定了對(duì)油壓的影響。匹配不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致油壓不足，使發(fā)動(dòng)機(jī)無法得到正常的潤(rùn)滑效果。

即使是原車，安裝機(jī)油冷卻器也是有效保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)的一種手段。更有必要將其添加到動(dòng)力系統(tǒng)經(jīng)過改裝的車輛上。安裝機(jī)油冷卻器后，冷卻水溫度也會(huì)降低，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在重載下能保持最佳工作狀態(tài)。

總結(jié):

冷卻系統(tǒng)的功能是確保發(fā)動(dòng)機(jī)在所有工作條件下都在最佳溫度下工作。冷卻系統(tǒng)的匹配和設(shè)置是否合適，將直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能、使用壽命和燃油經(jīng)濟(jì)性。所以冷卻系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)中起著重要的作用。