[導(dǎo)讀:]動機冷卻系統(tǒng)工作原理
顧名思義,冷去系統(tǒng)的功能是將發(fā)動機受熱部件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去,對發(fā)動機進(jìn)行冷卻,使其保持在正常的溫度下工作。一般以冷卻介質(zhì)分為風(fēng)冷系統(tǒng)與水冷系統(tǒng),隨著汽車發(fā)動機功率越來越大,對散熱的要求也越來越高,風(fēng)冷系統(tǒng)由于很難達(dá)成均勻的散熱效果,容易使一些部件造成過熱損傷發(fā)動機,并且散熱效率不如水冷系統(tǒng)好,所以現(xiàn)在汽車幾乎全部使用了水冷式散熱系統(tǒng)。所以只為大家介紹水冷式冷卻系統(tǒng)。
汽車發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)利用水泵提高冷卻液的壓力,強制冷卻液在發(fā)動機的冷卻水道中循環(huán)流動,將發(fā)動機多余的熱量帶走,使其保持在更佳工作溫度。這種為發(fā)動機降溫的循環(huán)模式被稱為主循環(huán),而主循環(huán)模式還必須成設(shè)置成兩種不同的冷卻循環(huán)模式來保證發(fā)動機在不同工況下更好的工作,即冷車循環(huán)和正常循環(huán),也就是老司機口中常說的小循環(huán)與大循環(huán)。
冷車循環(huán)(小循環(huán))是指在發(fā)動機冷啟動后,溫度較低的冷卻液不會將節(jié)溫器打開,此時冷卻液只經(jīng)過水泵在發(fā)動機的水道中進(jìn)行循環(huán),目的是使發(fā)動機盡快達(dá)到正常的工作溫度,等發(fā)動機溫度上升,冷卻液溫度達(dá)到節(jié)溫器設(shè)定值(一般為80度)時,節(jié)溫器閥門打開,冷卻液進(jìn)行正常循環(huán)(大循環(huán)),這時冷卻液從發(fā)動機水道中流出,經(jīng)過車頭位置的散熱器,進(jìn)行散熱,水泵再將散熱冷卻后的冷卻液送人發(fā)動機進(jìn)行冷卻循環(huán),節(jié)溫器負(fù)責(zé)控制循環(huán)模式的切換,使發(fā)動機盡量保持在更佳工作溫度。
另外,針對車內(nèi)空調(diào)取暖,系統(tǒng)還會設(shè)置一個單獨的取暖循環(huán),冷卻液經(jīng)過車內(nèi)的取暖裝置,將熱量送入車內(nèi),在回到發(fā)動機進(jìn)行冷卻,取暖循環(huán)不受節(jié)溫器的控制,只要車內(nèi)打開暖風(fēng),這套循環(huán)系統(tǒng)便開始工作。
冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造
冷卻系統(tǒng)中,冷卻液充當(dāng)冷卻介質(zhì)流經(jīng)發(fā)動機水道,主要零部件有節(jié)溫器、水泵、散熱器、散熱風(fēng)扇、水溫感應(yīng)器及蓄液罐。
首先,冷卻液作為發(fā)動機冷卻介質(zhì)又被稱為防凍液。冷卻液由水、防凍劑、添加劑三部分組成,按防凍劑成分不同可分為酒精型、甘油型、乙二醇型等類型的冷卻液。其中乙二醇型冷卻液是用乙二醇作防凍劑,并添加少量抗泡沫、防腐蝕等綜合添加劑配制而成。由于乙二醇易溶于水,可以任意配成各種冰點的冷卻液,其更低冰點可達(dá)-68℃,這種冷卻液具有沸點高、泡沫傾向低、粘溫性能好、防腐和防垢等特點,是一種較為理想的冷卻液,目前國內(nèi)外發(fā)動機所使用的和市場上所出售的冷卻液幾乎都是這種乙二醇型冷卻液。
節(jié)溫器是控制冷車循環(huán)與正常循環(huán)的重要部件,通常節(jié)溫器會設(shè)計在80攝氏度左右時開啟,溫度較低時則會自動關(guān)閉,節(jié)溫器的正常工作保證了當(dāng)前的循環(huán)模式可以為發(fā)動機提供更為合理的冷卻效果。
節(jié)溫器是控制冷車循環(huán)與正常循環(huán)的重要部件
而由皮帶驅(qū)動的水泵是對冷卻液進(jìn)行加壓,保證冷卻液可以在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動。而散熱器(又稱為水箱)與散熱風(fēng)扇被設(shè)置在車頭位置,一般會在前杠上設(shè)計幫助散熱器散熱的開口。發(fā)動機工作時,冷卻液在散熱器芯內(nèi)流動,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。
由皮帶驅(qū)動的水泵是對冷卻液進(jìn)行加壓,保證冷卻液可以在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動
散熱器上還有一個很容易被忽略的小零件,就是散熱器蓋。它的工作原理和家用壓力鍋相似,目的是增加容器內(nèi)的壓力來達(dá)到高效率和高溫的冷卻效果。當(dāng)汽車在運行時,冷卻液溫度升高,水箱內(nèi)壓力增加,當(dāng)壓力到達(dá)一定程度的時候,壓力閥門被壓力頂開,那么沖出來的冷卻液就會流入旁邊的儲液罐,當(dāng)汽車停止工作后,真空的冷卻系統(tǒng)又會把儲液罐里的水吸回水箱。
風(fēng)扇則在車速較慢速或者停車時(散熱器撞風(fēng)效果不理想時),水溫感應(yīng)器控制轉(zhuǎn)動幫助散熱器散熱。
渦輪增壓車型必備部件:中冷器
中冷器是渦輪增壓發(fā)動機的必備部件,渦輪增壓發(fā)動機的進(jìn)氣效率比一般自然進(jìn)氣發(fā)動機更高。當(dāng)空氣進(jìn)入渦輪增壓后其溫度也會大幅升高,密度也相應(yīng)變小,而中冷器正是起到冷卻空氣的作用,高溫空氣經(jīng)過中冷器的冷卻,再經(jīng)進(jìn)氣歧管進(jìn)入發(fā)動機。
中冷器是渦輪增壓發(fā)動機的必備部件
發(fā)動機排出的廢氣溫度非常高,通過增壓器的熱傳導(dǎo)會提高進(jìn)氣的溫度。并且空氣在被壓縮的過程中密度會升高,這樣導(dǎo)致了空氣溫度帶升高,從而影響發(fā)動機的充氣效率,使增壓原本的優(yōu)勢消失殆盡。如果想要進(jìn)一步提高充氣效率,就要降低進(jìn)氣溫度。在相同的空燃比條件下,增壓空氣的溫度每下降10攝氏度,發(fā)動機功率就能提高3%-5%。
另外,如果未經(jīng)冷卻的增壓空氣進(jìn)入燃燒室,除了會影響發(fā)動機的充氣效率,還很容易導(dǎo)致發(fā)動機燃燒溫度過高,造成爆震等故障,因此為了解決增壓后的空氣升溫造成的不利影響,必須加入中冷器來配合增壓系統(tǒng)工作。
發(fā)動機的潤滑良藥:機油冷卻器
潤滑油(機油)在發(fā)動機運行時也發(fā)揮著重要的作用,它為發(fā)動機提供了必要的潤滑、密封、清潔、防腐、以及冷卻作用。而對于機油來說,溫度是影響其工作狀態(tài)更重要的因素,對于一些大功率高熱量發(fā)動機來說,過高的溫度會使機油粘度下降,造成油膜破壞,潤滑性能下降、使發(fā)動機運轉(zhuǎn)阻力加大,影響動力輸出并且對發(fā)動機造成磨損。為了解決上述問題,便出現(xiàn)了機油冷卻器。
與水冷式散熱器原理相同,發(fā)動機內(nèi)的潤滑油流經(jīng)位于車頭前杠內(nèi)的的散熱器進(jìn)行散熱降溫,然后循環(huán)流入發(fā)動機內(nèi)進(jìn)行潤滑,雖然原理簡單,但散熱器的尺寸及管路的口徑?jīng)Q定了對機油壓力的影響,匹配不當(dāng)會造成機油壓力不足,使發(fā)動機無法得到正常的潤滑效果。
即使原裝車,安裝上機油冷卻器也是一種對發(fā)動機加以有效保護的手段。對于改裝過動力系統(tǒng)的車輛更加有必要添加,安裝機油冷卻器之后,連帶冷卻水溫也會有所下降,保證了引擎在較大負(fù)荷下也可以保持更佳的工作狀態(tài)。
汽車發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)利用水泵提高冷卻液的壓力,強制冷卻液在發(fā)動機的冷卻水道中循環(huán)流動,將發(fā)動機多余的熱量帶走,使其保持在更佳工作溫度。這種為發(fā)動機降溫的循環(huán)模式被稱為主循環(huán),而主循環(huán)模式還必須成設(shè)置成兩種不同的冷卻循環(huán)模式來保證發(fā)動機在不同工況下更好的工作,即冷車循環(huán)和正常循環(huán),也就是老司機口中常說的小循環(huán)與大循環(huán)。
冷車循環(huán)(小循環(huán))是指在發(fā)動機冷啟動后,溫度較低的冷卻液不會將節(jié)溫器打開,此時冷卻液只經(jīng)過水泵在發(fā)動機的水道中進(jìn)行循環(huán),目的是使發(fā)動機盡快達(dá)到正常的工作溫度,等發(fā)動機溫度上升,冷卻液溫度達(dá)到節(jié)溫器設(shè)定值(一般為80度)時,節(jié)溫器閥門打開,冷卻液進(jìn)行正常循環(huán)(大循環(huán)),這時冷卻液從發(fā)動機水道中流出,經(jīng)過車頭位置的散熱器,進(jìn)行散熱,水泵再將散熱冷卻后的冷卻液送人發(fā)動機進(jìn)行冷卻循環(huán),節(jié)溫器負(fù)責(zé)控制循環(huán)模式的切換,使發(fā)動機盡量保持在更佳工作溫度。
另外,針對車內(nèi)空調(diào)取暖,系統(tǒng)還會設(shè)置一個單獨的取暖循環(huán),冷卻液經(jīng)過車內(nèi)的取暖裝置,將熱量送入車內(nèi),在回到發(fā)動機進(jìn)行冷卻,取暖循環(huán)不受節(jié)溫器的控制,只要車內(nèi)打開暖風(fēng),這套循環(huán)系統(tǒng)便開始工作。
冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造
冷卻系統(tǒng)中,冷卻液充當(dāng)冷卻介質(zhì)流經(jīng)發(fā)動機水道,主要零部件有節(jié)溫器、水泵、散熱器、散熱風(fēng)扇、水溫感應(yīng)器及蓄液罐。
首先,冷卻液作為發(fā)動機冷卻介質(zhì)又被稱為防凍液。冷卻液由水、防凍劑、添加劑三部分組成,按防凍劑成分不同可分為酒精型、甘油型、乙二醇型等類型的冷卻液。其中乙二醇型冷卻液是用乙二醇作防凍劑,并添加少量抗泡沫、防腐蝕等綜合添加劑配制而成。由于乙二醇易溶于水,可以任意配成各種冰點的冷卻液,其更低冰點可達(dá)-68℃,這種冷卻液具有沸點高、泡沫傾向低、粘溫性能好、防腐和防垢等特點,是一種較為理想的冷卻液,目前國內(nèi)外發(fā)動機所使用的和市場上所出售的冷卻液幾乎都是這種乙二醇型冷卻液。
節(jié)溫器是控制冷車循環(huán)與正常循環(huán)的重要部件,通常節(jié)溫器會設(shè)計在80攝氏度左右時開啟,溫度較低時則會自動關(guān)閉,節(jié)溫器的正常工作保證了當(dāng)前的循環(huán)模式可以為發(fā)動機提供更為合理的冷卻效果。
節(jié)溫器是控制冷車循環(huán)與正常循環(huán)的重要部件
而由皮帶驅(qū)動的水泵是對冷卻液進(jìn)行加壓,保證冷卻液可以在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動。而散熱器(又稱為水箱)與散熱風(fēng)扇被設(shè)置在車頭位置,一般會在前杠上設(shè)計幫助散熱器散熱的開口。發(fā)動機工作時,冷卻液在散熱器芯內(nèi)流動,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。
由皮帶驅(qū)動的水泵是對冷卻液進(jìn)行加壓,保證冷卻液可以在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動
散熱器上還有一個很容易被忽略的小零件,就是散熱器蓋。它的工作原理和家用壓力鍋相似,目的是增加容器內(nèi)的壓力來達(dá)到高效率和高溫的冷卻效果。當(dāng)汽車在運行時,冷卻液溫度升高,水箱內(nèi)壓力增加,當(dāng)壓力到達(dá)一定程度的時候,壓力閥門被壓力頂開,那么沖出來的冷卻液就會流入旁邊的儲液罐,當(dāng)汽車停止工作后,真空的冷卻系統(tǒng)又會把儲液罐里的水吸回水箱。
風(fēng)扇則在車速較慢速或者停車時(散熱器撞風(fēng)效果不理想時),水溫感應(yīng)器控制轉(zhuǎn)動幫助散熱器散熱。
渦輪增壓車型必備部件:中冷器
中冷器是渦輪增壓發(fā)動機的必備部件,渦輪增壓發(fā)動機的進(jìn)氣效率比一般自然進(jìn)氣發(fā)動機更高。當(dāng)空氣進(jìn)入渦輪增壓后其溫度也會大幅升高,密度也相應(yīng)變小,而中冷器正是起到冷卻空氣的作用,高溫空氣經(jīng)過中冷器的冷卻,再經(jīng)進(jìn)氣歧管進(jìn)入發(fā)動機。
中冷器是渦輪增壓發(fā)動機的必備部件
發(fā)動機排出的廢氣溫度非常高,通過增壓器的熱傳導(dǎo)會提高進(jìn)氣的溫度。并且空氣在被壓縮的過程中密度會升高,這樣導(dǎo)致了空氣溫度帶升高,從而影響發(fā)動機的充氣效率,使增壓原本的優(yōu)勢消失殆盡。如果想要進(jìn)一步提高充氣效率,就要降低進(jìn)氣溫度。在相同的空燃比條件下,增壓空氣的溫度每下降10攝氏度,發(fā)動機功率就能提高3%-5%。
另外,如果未經(jīng)冷卻的增壓空氣進(jìn)入燃燒室,除了會影響發(fā)動機的充氣效率,還很容易導(dǎo)致發(fā)動機燃燒溫度過高,造成爆震等故障,因此為了解決增壓后的空氣升溫造成的不利影響,必須加入中冷器來配合增壓系統(tǒng)工作。
發(fā)動機的潤滑良藥:機油冷卻器
潤滑油(機油)在發(fā)動機運行時也發(fā)揮著重要的作用,它為發(fā)動機提供了必要的潤滑、密封、清潔、防腐、以及冷卻作用。而對于機油來說,溫度是影響其工作狀態(tài)更重要的因素,對于一些大功率高熱量發(fā)動機來說,過高的溫度會使機油粘度下降,造成油膜破壞,潤滑性能下降、使發(fā)動機運轉(zhuǎn)阻力加大,影響動力輸出并且對發(fā)動機造成磨損。為了解決上述問題,便出現(xiàn)了機油冷卻器。
與水冷式散熱器原理相同,發(fā)動機內(nèi)的潤滑油流經(jīng)位于車頭前杠內(nèi)的的散熱器進(jìn)行散熱降溫,然后循環(huán)流入發(fā)動機內(nèi)進(jìn)行潤滑,雖然原理簡單,但散熱器的尺寸及管路的口徑?jīng)Q定了對機油壓力的影響,匹配不當(dāng)會造成機油壓力不足,使發(fā)動機無法得到正常的潤滑效果。
即使原裝車,安裝上機油冷卻器也是一種對發(fā)動機加以有效保護的手段。對于改裝過動力系統(tǒng)的車輛更加有必要添加,安裝機油冷卻器之后,連帶冷卻水溫也會有所下降,保證了引擎在較大負(fù)荷下也可以保持更佳的工作狀態(tài)。
本文由散熱風(fēng)扇廠家【勁旋風(fēng)】整理發(fā)布,如需轉(zhuǎn)載請注明來源及出處,原文地址:http://www.shingc.com/news/239.html
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