冷却系统

  冷却系统,英文译义Cooling System。

  在可燃混合器燃烧时气缸内气体温度高达2073-2273K.直接与高温气体接触的机件(如汽缸体,汽缸盖,活塞,气门等)若不及时加以冷却,则其中运动机件会因受热膨胀而破坏正常间隙,或因润滑油在高温下失效而卡死:机件会因高温而导致其机械强度降低甚至损坏.因此,为保证发动机正常工作,必须对在高温条件下工作的机件加以冷却.

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  发动机的冷却必须适度.若发动机冷却不足,会使气缸充气量不足和出现早然和爆燃等燃烧不正常的现象,发动机功率将下降,且发动机零件也会因润滑不良而加速磨损。

  但若冷却过度,一方面由于热量散失过多,是转变成有用功的热量减少;另一方面由于混呼气与冷缸壁接触,使其中原已气化的燃油又凝结并流到曲轴箱,不仅增加了燃油消耗,且使机油变稀影响润滑,结果也将使发动机功率下降,磨损加剧.因此,冷却系的任务就是使工作中的发动机得到适度的冷却,从而保持在最适宜的温度范围内工作。

  发动机中使高温零件的热量直接散入大气进行冷却的一系列装置称为风冷系;使热量先传到给水,然后再散入大气的一系列装置称为水冷系.目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系.采用水冷系时,因使汽缸盖内的冷却水温在353-363K(80-90℃)之间;

  冷却系统的主要功用

  冷却系的主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。冷却系按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷,如果把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置称为风冷系。

  而把这些热量先传给冷却水,然后再散入大气而进行冷却的装置称为水冷系。由于水冷系冷却均匀,效果好,而且发动机运转噪音小,目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。

冷却系统分类

  冷却循环

  因为多数车辆皆采用水冷式引擎,所以本文以介绍水冷式引擎之冷却循环为主。在水冷引擎的冷却循环中,可分为「小循环」与「大循环」。小循环是指冷却水仅在引擎内循环,而大循环则是冷却水在引擎与热交换器 (水箱) 间循环。为什么要有大循环与小循环呢?主要是因为引擎在冷车时温度低,此时少量的冷却水在引擎内作小循环,使引擎能迅速达到工作温度;一旦引擎达到工作温度,控制大、小循环转换的温度控制阀 (俗称水龟) 则会开启,让冷却水能流至水箱内让空气将热带走,引擎温度越高,水龟开启的程度就越大,冷却水的流量也越大,好带走更多的热量。冷却水的循环是靠水泵浦带动的,水泵浦则是由引擎的运转所驱动,所以当引擎转速越高,水泵浦的运转效率也越高。

小循环

大循环

  冷却液的特性

  冷却液是由纯水与水箱精按一定比例调制而成,水箱精能提高冷却水的沸点。纯水在常温常压下的沸点是100℃,一旦引擎温度过高,会使冷却水沸腾成为水蒸气,而水在气态下的热对流系数远低于液态,所以气态的水蒸气几乎无法带走引擎的热量,此时引擎温度会迅速升高而损害引擎。所以水箱精将冷却水的沸点提高,以确保冷却液在高温时仍是液态,才能带走引擎产生的热。

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