汽車的冷卻系統(tǒng),這樣子解釋一目了然

汽車的冷卻系統(tǒng),這樣子解釋一目了然的圖1

一、汽車?yán)鋮s系統(tǒng)簡介

    

       冷卻系統(tǒng)的主要工作是將熱量散發(fā)到空氣中以防止發(fā)動機(jī)過熱。雖然汽油發(fā)動機(jī)已進(jìn)行了大量改進(jìn),但是在將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的過程中,汽油發(fā)動機(jī)的效率仍然不高。汽油中的大部分能量(約70%)被轉(zhuǎn)換成熱量,而散發(fā)這些熱量則是汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的任務(wù)。事實上,一輛在高速公路上行駛的汽車,其冷卻系統(tǒng)所散失的熱量足以供兩個普通房屋取暖!

 

汽車的冷卻系統(tǒng),這樣子解釋一目了然的圖2

如果發(fā)動機(jī)變冷,就會加快組件的磨損,從而使發(fā)動機(jī)效率降低并且排放出更多污染物。因此,冷卻系統(tǒng)的另一重要作用是使發(fā)動機(jī)盡快升溫,并使其保持恒溫。燃料在汽車發(fā)動機(jī)內(nèi)持續(xù)燃燒。燃燒過程中產(chǎn)生的熱量大部分從排氣系統(tǒng)中排出,但仍有部分熱量滯留在發(fā)動機(jī)中,從而使其升溫。當(dāng)冷卻液的溫度約為93℃時,發(fā)動機(jī)達(dá)到最佳運行狀態(tài)。在這個溫度下:燃燒室的溫度足以使燃料完全蒸發(fā),因此可以更好地使燃料燃燒并減少氣體排放。如果用于潤滑發(fā)動機(jī)的潤滑油較稀薄,粘稠度較低,則發(fā)動機(jī)零件可以更靈活地運轉(zhuǎn),而發(fā)動機(jī)在圍繞自身部件旋轉(zhuǎn)的過程中消耗的能量也將減少,金屬零件更不易磨損。

 

汽車的冷卻系統(tǒng),這樣子解釋一目了然的圖3

二、汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的類型

    

(1)液冷  

液冷汽車的冷卻系統(tǒng)通過發(fā)動機(jī)中的管道和通路進(jìn)行液體的循環(huán)。當(dāng)液體流經(jīng)高溫發(fā)動機(jī)時會吸收熱量,從而降低發(fā)動機(jī)的溫度。液體流過發(fā)動機(jī)后,轉(zhuǎn)而流向熱交換器(或散熱器),液體中的熱量通過熱交換器散發(fā)到空氣中。

汽車的冷卻系統(tǒng),這樣子解釋一目了然的圖4

 

(2)風(fēng)冷 

某些早期的汽車采用風(fēng)冷技術(shù),但現(xiàn)代的汽車幾乎不使用這種方法了。這種冷卻方法不是在發(fā)動機(jī)中進(jìn)行液體循環(huán),而是通過發(fā)動機(jī)缸體表面附著的鋁片對氣缸進(jìn)行散熱。一個功率強大的風(fēng)扇向這些鋁片吹風(fēng),使其向空氣中散熱,從而達(dá)到冷卻發(fā)動機(jī)的目的。

因為大多數(shù)汽車采用的是液冷,所以本文將著重對液冷系統(tǒng)進(jìn)行說明。汽車中的冷卻系統(tǒng)中有大量管道。我們從泵開始逐一考察整個系統(tǒng),在下一節(jié),我們將對系統(tǒng)的各個部件進(jìn)行詳細(xì)說明。

泵將液體輸送至發(fā)動機(jī)缸體后,液體便開始在氣缸周圍的發(fā)動機(jī)通道里流動。接著,液體又通過發(fā)動機(jī)的氣缸蓋返回。 恒溫器位于液體流出發(fā)動機(jī)的位置。如果恒溫器關(guān)閉,則液體將經(jīng)過恒溫器周圍的管道直接流回到泵。如果恒溫器打開,液體將首先流入散熱器,然后再流回泵。加熱系統(tǒng)也有一個單獨的循環(huán)過程。該循環(huán)從氣缸蓋開始輸送液體,使其流經(jīng)加熱器風(fēng)箱,然后又流回泵。對于配備有自動變速器的汽車,通常會有一個獨立的循環(huán)過程來冷卻內(nèi)置于散熱器的變速器油液。變速器油液由變速器通過散熱器內(nèi)另一個熱交換器抽吸得到。汽車可以在遠(yuǎn)低于零攝氏度到遠(yuǎn)高于38℃的寬泛溫度范圍內(nèi)工作。



三、冷卻系統(tǒng)構(gòu)成

    

冷卻系統(tǒng)由散熱器、水泵、散熱器電子扇總成、節(jié)溫器、水泵總成、散熱器補水壺、散熱器風(fēng)扇、散熱器下護(hù)板、散熱器蓋、散熱器上護(hù)板、節(jié)溫器蓋、水泵皮帶輪、散熱器風(fēng)扇葉、三通、散熱器水溫傳感器、散熱器風(fēng)圈、散熱器風(fēng)扇、水管、散熱網(wǎng)、散熱器風(fēng)扇電機(jī)、上下水管、散熱器風(fēng)扇偶合器、散熱器支架、溫控開關(guān)等構(gòu)成。

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。冷卻液用水最好是軟水,可防止發(fā)動機(jī)水套產(chǎn)生水垢,造成傳熱受阻,發(fā)動機(jī)過熱。在水中加入防凍劑同時提高了冷卻液的沸點,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下產(chǎn)生泡沫,妨礙水套壁散熱。

2)節(jié)溫器

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℃時開度最大。節(jié)溫器不能關(guān)閉,會使循環(huán)從開始就進(jìn)入“正常循環(huán)”,這樣就造成發(fā)動機(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,會使冷卻液無法經(jīng)過散熱器循環(huán),造成溫度過高,或時高時正常。如果因節(jié)溫器不能開啟而引起過熱時,散熱器上下兩水管的溫度和壓力會有所不同。

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。水泵的故障通常為水封的損壞造成漏液,軸承毛病使轉(zhuǎn)動不正常或出聲。在出現(xiàn)發(fā)動機(jī)過熱現(xiàn)象時,最先應(yīng)該注意的是水泵皮帶,檢查皮帶是否斷裂或松動。

4)散熱器

發(fā)動機(jī)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。散熱器上還有一個重要的小零件,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“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,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)扇一般不會在這時候工作;但在慢速和原地運行時,風(fēng)扇就可能轉(zhuǎn)動來助散熱器散熱。風(fēng)扇的起動由水溫感應(yīng)器控制。

6)水溫感應(yīng)器

水溫感應(yīng)器其實是一個溫度開關(guān),當(dāng)發(fā)動機(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,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。

汽車的冷卻系統(tǒng),這樣子解釋一目了然的圖5

四、冷卻系統(tǒng)的作用

    

發(fā)動機(jī)工作時,氣缸內(nèi)的氣體溫度可高達(dá)1727℃~2527℃,若不及時冷卻,將造成發(fā)動機(jī)零部件溫度過高,尤其是直接與高溫氣體接觸的零件,會因受熱膨脹影響正常的配合間隙,導(dǎo)致運動件受阻甚至卡死。此外,高溫還會造成發(fā)動機(jī)零部件的機(jī)械強度下降,使?jié)櫥褪プ饔玫取@鋮s系的主要功用是把受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去,保證發(fā)動機(jī)在最適宜的溫度狀態(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)動機(jī)運轉(zhuǎn)噪音小,目前汽車發(fā)動機(jī)上廣泛采用的是水冷系統(tǒng)。汽車的冷卻系統(tǒng),這樣子解釋一目了然的圖6

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