发动机冷却水

发动机冷却水（共11篇）

发动机冷却水 篇1

0概述

发动机零部件温度过高会发生烧蚀、变形、材料的硬度和强度急剧下降,以及润滑油膜被破坏甚至结胶等现象,从而影响部件工作可靠性和耐久性[1]。此外,过高的温度还会引起燃油消耗量及CO和HC污染排放物的增加[2,3]。针对发动机冷却水套的研究工作一直备受重视。

发动机水套设计既要保证高温区的重点冷却,又要保证其他区域的适当冷却,组织合理的流场成为设计的难点[4]。由于发动机水套内部流动现象不易观察,所以三维数值仿真技术便成为分析水套冷却性能的重要手段[5,6]。

本文中针对某发动机设计了冷却水套,并对水套进行三维数值仿真研究,分析冷却液内部的速度场、传热系数和压力损失以评价该水套设计的合理性。针对原水套方案的不足,提出改进方案,并对改进方案进行仿真以评价效果。最后,分析了纳米流体作为冷却液的强化换热效果。

1 发动机水套设计及性能分析

1.1 冷却水套设计

试验用发动机为单缸四冲程、四气门,气缸直径为102 mm,活塞连杆为135 mm,活塞行程为84mm,压缩比为9.2,最大功率为34 kW(6500 r/min),最大扭矩为56 N·m(5000 r/min)。

发动机缸盖排气门区域热负荷最大,要求重点冷却,同时要求整个缸体和缸盖都得到适当的冷却,不能出现局部流动死区。综合考虑后,设计水套如图1所示。整体上采用混合式冷却方案,部分冷却液直接冷却缸盖排气门高温区域和缸盖,另一部分冷却液首先冷却缸体,然后进入缸盖水套冷却缸盖。为此,将总的入口设置在缸体下部排气侧,入口采用半切向进水方式。这样,一部分冷却液通过缸体水套直接进入缸盖排气侧高温区,另一部分冷却液沿切向开始在缸体水套中绕流缸体实现对缸体的冷却,然后再进入缸盖水套。该进水方式只需要调整总入口与缸体壁面的夹角,结合分水孔方案便可实现对两部分冷却液流量的有效控制。两部分冷却液都需要通过分水孔进入缸盖水套,为此设计分水孔方案如图2所示。在排气侧设置两个分水孔(分水孔1和分水孔2),用于分流冷却液以重点冷却缸盖排气侧高温区;在周向上设置六个分水孔(分水孔3～分水孔8),用于分流绕流缸体的冷却液。这样,冷却液既实现了对缸体的绕流冷却,同时又从不同的周向位置进入缸盖水套,实现了对缸盖不同区域的冷却。最后,所有冷却液在冷却缸盖后从缸盖进气侧上部的出水口离开。可以看到,除了总入口进水方式外,分水孔的分流是实现整个冷却方案的关键,分水孔分流及水套冷却效果有必要借助数值仿真技术来分析评价。

1.2 冷却水套仿真

冷却流体视为三维无压缩的湍流,其流动与传热过程遵守质量守恒、动量守恒和能量守恒定律。稳态控制方程[7]如下:

质量守恒方程

动量守恒方程

能量守恒方程

式中,ρ为密度;u为速度矢量;p为流体压力;μ为流体的动力黏度;cp为比热容;λ为热导率;s为动量方程广义源项;T为温度;sT为能量方程广义源项。

湍流模型采用时均形式的微分方程,在充分发展的湍流区域,反映湍流脉动量对流场影响的湍动能方程和耗散率方程采用k-ε方程,其定常形式为

式中,k为湍动能;ε为湍动耗散率;ui为i方向的速度分量;xi为i方向的空间坐标位置分量;μt为湍动黏度,μt=ρCμk2/ε;Gk为由于平均速度梯度引起的湍动能k的产生项;C1ε、C2ε、Cμ、σk、σε均为经验常数,C1ε=1.44,C2ε=1.92,Cμ=0.09,σk=1.0,σε=1.3。

图3为水套的网格模型。采用结构化的六面体网格外加少量非结构化四面体网格为主的网格划分方案,并对关键处网格进行加密,对网格进行无关性检查。水套网格约61万,其中六面体网格占88.9%,其余网格为11.1%。

计算入口采用速度入口,流速为0.73 m/s,出口采用自由出流条件,水套壁面温度110℃。对于湍流核心区的流动使用k-ε模型求解;对于近壁区,采用标准壁面函数来处理。采用有限容积法对控制方程进行离散,采用Simple算法对水套流场进行仿真[8]。

1.3 结果分析

图4为原水套流场矢量图。由图4可见,一部分冷却液通过孔1和孔2进入缸盖排气侧以重点冷却排气侧高温区,然后冷却缸盖,最后从缸盖进气侧的出水口离开;另一部分冷却液绕流缸体水套以冷却缸体。原水套虽然实现了最初的分流要求,但高温区流速分布极不均匀,高温区局部平均流速约0.9m/s,位于缸盖顶部和孔2区域的最低流速低于0.3 m/s。此外,在绕流的上游区具有明显的绕流冷却,而在绕流的下游区域(孔3～孔5)没有明显的绕流冷却,流场分布极不均匀,出现大面积的低流速区,最低流速接近于零。

图5为原水套传热系数分布情况。由图5可见,缸盖高温区流场传热系数分布不均匀,高温区局部平均传热系数约10 000 W/(rm2·K),位于缸盖顶部和孔2区的最低传热系数小于5000 W/(m2·K)。在绕流下游区域(孔3～孔5)及附近的缸盖区域出现了大片的低传热系数区,该区域平均传热系数低2000 W/(m2,K)。由此可见,该水套实现了同时对缸盖和缸体的冷却,也实现了对高温区的局部重点冷却,不需要设置冷却喷管或者档板等特殊结构,但存在局部低流速区需要改进。

为了进一步分析出现局部低流速区的原因,计算了八个分水孔的冷却液流量分布,如图6所示。由图6可见,八个孔流量极不均匀,孔1流量非常大,孔6～孔8流量也较大,而位于冷却液绕流缸体下游的孔3～孔5的流量均低于5%。这是因为绕流缸体的冷却液绝大部分都从上游的孔6～孔8进入了缸盖水套,没有完全实现对缸体的绕流冷却,所以在孔3～孔5区域出现低流速区。此外,孔2比孔1流量小很多,这导致高温区流速分布不均匀。由此可见,水套中出现的低流速区和流速分布不均匀都与分水孔流量分布有关,即分水孔位置、数量和尺寸对水套冷却性能影响很大,需要对分水孔方案进行改进。

2 冷却水套改进及性能分析

2.1 水套改进

对分水孔方案进行改进,由于阻力影响冷却液流速和流量,而局部阻力与孔径成反比规律,所以在保持孔数量和位置不变的情况下,修改孔径。具体方法为:(1)缩小孔3～孔8的孔径,其中位于绕流上游的孔4～孔8孔径远小于孔3孔径,目的是增大绕流上游区的局部阻力,减小从该区域分水孔进入缸盖水套的冷却液流量,以实现冷却液完全绕流冷却缸体,消除缸体水套中的低流速区;适当缩小孔3孔径的目的是提高缸盖水套中的流速,以消除缸盖水套中的低流速区。(2)保持孔2孔径不变,适当减小孔1孔径,目的是增大孔1区域的局部阻力,以适当减小孔1的流量和增大孔2的流量,消除高温区域的流场分布极不均匀状态,同时也增大孔1处的流速,增大缸盖顶部的流量。此外,由于其他孔孔径减小,适当减小孔1孔径也是为了保持冷却缸盖排气侧高温区和绕流冷却缸体的两部分冷却液流量分配比例。改进方案如图7所示。

2.2 改进水套性能分析

图8为改进水套的流场矢量图。由图8可见,改进水套能够冷却缸盖排气侧高温区同时对缸体进行绕流冷却。高温区流场分布比较均匀,局部平均流速约1.7 m/s,原水套中的低流速区性能得到了较好的改善,局部平均流速达到了约0.9 m/s。图9为改进水套的传热系数图。由图9可见,缸盖排气侧高温区传热系数比较均匀,局部平均传热系数约12 000 W/(m2·K),原水套中的低流速区局部平均传热系数超过了3 000 W/(m2·K)。

为进一步观察分水孔对冷却液分流的改善效果,给出分水孔流量分布如图10所示。由图10可见,相比于原水套,改进水套位于缸体绕流冷却的下游区孔3流量明显提高,上游区的孔6～孔8流量明显下降,由此使冷却液能完全绕流冷却缸体,孔1与孔2的流量差距也有所减小,由此使缸盖排气侧高温区冷却液分布比较均匀。

压力云图显示原水套总压降11 430 Pa,改进水套由于减小了分水孔孔径,增大了局部阻力,总压降13 740Pa,相比原水套有少量增加,仍符合要求。两方案水套压力都没有出现局部剧烈变化,不会出现气泡从而导致穴蚀,符合设计要求,本文中限于篇幅不再列出压力图。

2.3 仿真结果验证

为了对仿真结果进行验证,试验测量了不同工况下的水套进出口压差。试验和仿真数据见表1。

从表1可看出,由数值仿真得到的水套进出口压差与试验测量值最大误差5.2%。由此可见,误差较小,结果可信。目前,改进模型已经应用于生产。

3 纳米流体强化散热分析

当发动机热负荷较大时,对流场的合理组织要求更加严格,此时采用金属纳米流体作为冷却液可以增强换热。为分析纳米流体的强化散热效果,分别以浓度为2%和5%的铜/水纳米流体作为水套冷却液,采用改进水套结构,并保持相同的边界条件,对其散热进行三维数值仿真,见表2。

试验结果发现,与纯水相比,铜/水纳米流体可以明显增加水套表面传热系数。从表2可以看到,在缸盖排气侧高温区,纳米流体局部平均传热系数远高于纯水,且传热系数随铜粒子浓度的增大而增大,当浓度达到5%时,局部平均传热系数比纯水提高41%。而从速度场分布来看,纳米流体与纯水的速度场分布情况大体一致,且流速基本相同,说明纳米流体作为传热工质来提高散热并不是靠增加流速而实现的。此外,由于加入铜粒子后冷却液黏度会增加,所以纳米流体比纯水进出口总压降有所增加,且压降随粒子浓度的增大而增大,即所需泵功也有所增大。

4 结论

(1)原冷却水套采用混合式冷却方案和半切向式进水方式,一部分流体冷却缸盖排气侧高温区和缸盖,但高温区流场分布极不均匀,另一部分流体绕流冷却缸体,但没有实现对缸体的完全绕流冷却,缸体水套出现局部的低流速区,需要改进。

(2)改进方案通过适当减小多个分水孔孔径,使缸盖高温区流场分布比较均匀,局部平均流速1.7m/s,传热系数12 000 kW/(m2·K)。冷却液也实现了对缸体的完全绕流冷却,消除了原水套中的低流速区,水套平均流速大于0.5 m/s,符合设计要求。

(3)分水孔位置和尺寸对冷却液流量和流速分布具有很重要的影响,修改分水孔方案是改进水套冷却性能的有效方法。

(4) 5%浓度的铜/水纳米流体局部传热系数比纯水提高了41%,改进效果明显,但同时所需泵功也有所增加。

参考文献

[1]Hosny Z,Abou Z Y.Heat transfer characteristics of some oils used for engine cooling[J].Energy Conversion and Management,2004,45:2553-2569.

[2]Chol K W,Kim K B,Lee K H,et al.Investigation of emission characteristics affected by new cooling system in a diesel engines[J].Journal of Mechanical Science and Technology,2009,23(7):1866-1870.

[3]Kuboyamat T.Moriyoshi Y,Iwasaki M,et al.A study of cooling system of a spark ignition engine to improve thermal efficiency[C].Proceedings of the SICE Annual Conference,2011:467-471.

[4]王建东,某发动机冷却系统的研究[D].南京:南京理工大学,2008.

[5]Kamnis S,Gu S.Computational fluid dynamic modeling of water-cooling mechanism during thermal spraying processes[J].International Journal of Modeling,Identification and Control,2007,2(3):229-234.

[6]郑清平,张慧明,黎苏.基于三维CFD技术的发动机冷却水套流动分析[J].内燃机工程,2009,30(6):37-40.Zhen Q P,Zhang H M,Li S.Flow Analysis in cooling water jacket of engine based on three dimensional CFD technology[J].Journal of Internal Combustion Engineering,2009,30(6):37-40.

[7]陶文铨.数值传热学[M].2版.西安:西安交通大学出版社,2004.

[8]李宝童,红军,孙静,等.发动机冷却液流动与传热的数值模拟[J].西安交通大学学报,2009,43(3):17-21.Li B T,Hong J,Sun J,et al.Numerical simulation for flow and heat transfer of engine-coolant[J].Journal of Xi'an Jiaotong University,2009,43(3),17-21.

发动机冷却水 篇2

尊敬的各位评委老师：

大家好!今天，我说课的题目是《发动机冷却系构造》。下面我将从说教材、说学情、说教法、说学法、说教学过程及分析、说板书设计等几个方面进行讲述。

一、说教材

（一）教材分析

该节内容是在认识了发动机曲柄连杆机构，配气机构，燃油供给系，润滑系后所要认识的另一个系统。在此之前学生已经涉及到一些关于发动机在高温工作时带来的问题，已经具备一定的理论基础知识。通过本节课的学习，使学生认识到冷却系在发动机工作中承担的重要任务，并对日后冷却系检测和维修的学习有初步的认识，从教学的角度来讲本节具有承前启后的作用。对于打算就业的学生，本节内容是今后进行汽车检测和维修的基础知识。

（二）教学目标

知识目标:(1)掌握冷却系在发动机工作中承担的作用;

(2)能够按冷却方式的不同给冷却系分类;

(3)准确说出冷却系的组成能力目标：(1)初步对简单的冷却系故障进行分析

(2)

培养学生日常的观察能力及举一反三的能力

情感目标：（1）向学生渗透节能环保的知识

（2）培养学生爱科学爱进步的积极思想

（三）教学重难点

重点:掌握冷却系的功用和组成难点:准确说出冷却系的工作原理

二、说学情

所授课的班级是高二技能班，这些学生的学习情绪化较强，对感兴趣的东西学习积极性高，而对内容枯燥的理论则学习效率低，因此在组织教学过程中必须注意结合学生之前学到的发动机概论，联系实际，加强学生感性认识。在教学过程中，注重培养学生思维能力，并留意不同学生的表现，有效运用因材施教，让学生参与到教学环节中来，从而提高学生的学习兴趣。

三、说教法及学法

教学过程中主要采取讲授法、多媒体演示、直观教学法和讨论法。

本课的教法与学法是相互联系的，通过教师举例说明引导学生进行主动学习，积极思考，理论联系实际，根据学生的实际情况提出一些易解决的问题进行讨论，相互间交流合作地学习。

四、说教学程序:

一.导入新课(5min)

播放汽车开锅的一个视频，然后提出问题：这可能是什么原因造成的？（学生讨论回答，然后教师给出答案）再结合日常生活中看到汽车驾驶员在行车前，特别是长途行车前对汽车油、气、液的检查，向学生提问：一般要做哪些检查？（让学生想象自己是驾驶员，自己应该检查哪些？对学生进行引导，从而引入新课冷却系。）

二．讲授新课(25min)

（一）冷却系的作用

有了视频短片的基础，我会接着启发引导学生回答，发动机冷却不到位还会会引起哪些问题呢？那么冷却系的作用是什么？（通过短片，和日常生活的积累回答问题，可以培养学生的观察，总结能力。）学生可以回答出冷却系的一个作用，为保证发动机正常工作，必须对在高温条件下的机件进行冷却。这时候我会接着提问，冷却是不是强度越大越好？并请学生讲述几个生活实例。例如北方冬季出车的时候，我们要“暖车”。冬天的客车要用棉布盖住水箱位置。要关闭百叶窗等。等学生发言完毕，我会因势利导提出下一个个问题。并允许学生自由讨论交流。为什么要这样做呢？发动机太冷会有哪些影响呢？这样的启发引导与日常生活紧密联系，培养学生日常的观察能力，激发学生对本门课程的兴趣。学生讨论结束，我会和学生总结。如果冷却过度会引起热损失增加，动力性经济性变坏，磨损加剧。所以得到结论所以发动机的冷却必须适度。此时引导学生总结冷却系的任务；而我用标准的文字把它描述下来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。

（二）冷却系的分类

冷却系的分类属于曾经讲过的知识，此处我通过带领学生回忆，按冷却方式给发动机分类，分为水冷式发动机和风冷式发动机，那么冷却系分类有几种？引导学生回答冷却系的分类为风冷式，水冷式。（再次回忆，巩固知识，培养学生举一反三的能力，达到教学目标。）接着我为学生介绍，随着科技的发展，风冷式的汽车发动机已经被淘汰，现在使用的都是强制水冷式，采用水冷式应该使汽缸盖内的冷却水温度在353-363K之间。以前只用水进行冷却，现在都使用冷却液。我会请学生根据常识，介绍一下冷却液的作用。学生回答后，我会及时表扬，并总结冷却液由水和防冻液配置而成。具有防冻，防沸腾防锈蚀，抑制泡沫产生的作用。（突出了科技的进步给我们的生活带来了更多的快捷方便。从而达到对学生思想教育的目标。）

（三）冷却系的组成接着我由冷却系的作用，引出冷却系的组成。这部分内容是本节课的重点，只有掌握了这部分内容，才能更好的进行以后的学习。所以我安排先引导学生回答，学生知道的在发动机上起冷却保温作用的零件都知道哪些？接着老师补充总结，并引出水冷系的组成由冷却装置，冷却强度调节装置和水温显示装置组成。请学生思考后将冷却系的各组成零件分到三大部分当中去。小组合作讨论完成之后通过视频和ppt图片让学生了解认识冷却系的各个零件。

（四）冷却系的工作原理

本部分是本节课的难点。设置问题引出各零件的作用，冷却系的各零件配合起到冷却的作用，引出冷却系的工作原理，以水泵为起点介绍冷却液在冷却系当中的循环。（过程：1、提出问题：散热器的作用是什么？没有水泵课不可以？2、通过介绍作用引出工作原理）

（五）总结全课(4min)

1、提问：这节课，同学们学到了什么？学生回答。2、通过学生的回答总结所学内容，重点阐述需要学生掌握的内容。本环节是对本节课知识点的一个全面的总结，整节课，我体现了知识来源于生活，服务与生活的理念，我通过视频短片引入，积极讨论，交流感受，互动合作，和课外延伸等手段，最大限度的发挥了学生的主体作用，使学生在爱知识，学知识，用知识的过程中获得成功的感受

（六）课堂作业（5min）

为了加深本节课知识点的印象，突破重点和难点，体现学习来源于生活运用于生活的理念。我设计了如下的练习

1、冷却系的功用是对发动机（），保证发动机在（）温度下工作

2、根据所用冷却介质不同，发动机冷却系可分为（）和（）两种类型

3、水冷系应该使气缸盖的冷却水温度在（Ｋ）之间

4、冷却系的三大部分()

5、水泵漏水会对发动机造成什么影响？

本节的练习主要围绕本节课的内容来进行的，要求每位同学都必须掌握，通过练习可以考察学生对本节课知识的掌握情况，及教学中存在的问题。作到了知识性与技能性的完美结合(六)布置作业（1min）

请学生课后思考冷却系是怎样实现既冷却又保温的作用的？想一想是哪一个零件在起调节作用？

（七）板书设计

发动机冷却系构造与工作原理

一、冷却系的任务

四、冷却系的工作原理

适度冷却

风冷式

二、冷却系的分类

水冷式

冷却装置

三、冷却系的组成冷却强度调节装置

水温显示装置

《发动机冷却系统》说课稿

各位领导、老师大家好，我是来自汽师XX班的XX。我今天说的课题是《发动机冷却系统》，下面我将从说教材、说教法、说学法、说教学过程和板书设计等几方面来对本课进行说明。

一、说教材

本节课内容选自全国中等职业学校课程改革规划新教材《汽车构造》这本教材。从教材的关键字“汽车构造”我们可以看出，这是一门理论与实践结合紧密的一门课程，因此，在重视培养学生理论知识的同时，应加强学生实践动手能力。这部分内容我主要从教材地位、学情分析、教学目标与教学重难点等几方面进行说课。

参考书：清华大学汽车工程系编著

汽车构造

人民邮电出版社

吉林大学

陈家瑞

主编汽车构造

机械工业出版社

吴际障等编著

汽车构造

人民交通出版社

１．

教材地位

发动机类比于人的心脏，冷却系就相当于人体的温度控制核心。

２．

学情分析

针对于中职汽车维修专业学生。鼓励他们对汽车修理行业的热爱。选择了这份事业就相当于选择了自己的另一半，从此将与汽车结下了不解之缘。

３．

教学目标

本节课《发动机冷却系统》是汽车构造的一个重要组成部分，是学习后面其他汽车专业知识的桥梁。另外，根据中职学校教学目标主要还是培养学生解决问题的能力。我把教学目标确定如下：

知识目标：认识发动机冷却系的结构组成；

能力目标：掌握冷却系的功用及其工作过程；

技能目标：能够根据实物讲述冷却系的工作过程。

４．

教学重难点

根据教学目标，要求学生能够运用理论知识解决实践过程中冷却系统常见故障。因此，我把重点放在冷却系的结构及各组成部分的作用；

把难点放在冷却系的工作过程的讲解上。

二、说教法

根据对教材分析可知，本门课程要求理论与实践一体化，因此我对教材内容进行了优化整合，采用多媒体教学方法，在视听方面给予学生客观认识。我在本节课教学中主要采用案例法、示范法、分组讨论法和任务驱动等多种教学方法。

三、说学法

在教学过程中既要重视教的过程，也要重视学生学的过程。因此，我在设计学习方法的时候，结合目前中职学生认识事物的特点，要求掌握以下学习方法：合作探究法、实验法和讨论法。

四、说教学过程

在讲授本节的内容的时候，针对我们刚才分析的学生在具体学习中遇到的教学难点，我做了以下教学环节的安排：

案例导入、理论教学、示范教学、小组讨论、师生点评、知识拓展和本课小结等七方面进行说明。

五、板书设计

在教学过程中，我将按照讲课内容的顺序，有条理的将本节课的知识内容板书在黑板上，当有同学们必须掌握的知识要点，我将用彩色粉笔书写，以达到警示的作用；而需要同学们了解的知识点，我将用普通的白色粉笔板书在黑板上。这就是我的板书设计，它能够帮助学生理清思路，把握本节课的重点内容。

发动机冷却水 篇3

关键词：发动机；工作温度；故障分析

中图分类号： TK428 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.08.022

冷却系统的作用是保持发动机在最有利的工作温度范围内工作。发动机冷却系统工作出现故障时会造成发动机过热或过冷。

1 冷却系统温度过高

1.1危害

以柴油发动机为例，工作时燃烧气体的温度高达2000℃，燃料释放出的热量只有1/3转化为机械功，其余2/3要通过其他途径转化为热量散出。如不及时进行适当冷却，保证发动机正常工作温度，将会发生以下问题：

零件的温度过高，会使金属材料的力学性能显著降低，以致发生变形和损坏；机件间的正常间隙将因零件受热膨胀而被破坏，使零件不能正常工作；机油粘度变稀甚至氧化变质，降低润滑作用，加剧零件的磨损；气缸的充气量减少，造成发动机功率下降。

1.2 诊断与排除

行驶中发现发动机过热时，应首先考虑是否是发动机超负荷低速挡行驶时间过长而导致的，此时应停车休息，待发动机降温后再行驶。停车后做以下检查：

一是检查百叶窗是否完全打开，散热器帘是否卷起。

二是检查水箱内冷却液面高度，如果发现冷却液不足应及时添加。如果冷却液液面下降超过正常值，同时发动机排气管喷水滴，油底壳机油液面升高，说明发动机有漏水处。仔细观察冷却液有无向外渗漏之处，一经发现应及时堵漏。发动机起动后，排气管有水滴喷出，则多为气缸垫损坏而使冷却液漏入气缸，工作时随废气排出。气缸垫损坏后应换新。油底壳机油液面有升高趋势，发动机熄火后检查机油有乳化现象时，表明气缸套阻水圈损坏或气缸体有裂纹，冷却液漏人油底壳。气缸阻水圈损坏后需拔出缸套，重新更换新阻水圈。气缸体有裂纹漏水时应视情况修理。

三是若无漏水之处，用手按下风扇皮带，检查是否过松。用拇指以9～10公斤的力按压皮带中间部位时，挠度应为5～10rain，若不符合要求，应进行调整。

四是若风扇皮带紧度正常，然后检查水泵泵水情况。检查水泵叶轮是否旋转工作，当叶轮不转时，水温上升很快，十几分钟就能升到90℃，水箱随之出现“开锅”现象，这时水箱上水室烫手，而打开下部放水开关时，放出的水却不烫手。这时应拆下水泵拔头正确安装，或对水泵进行检修，使其正常运转。

五是如检查中发现发动机内部的冷却水温度很高，但散热器内水温较低，说明节温器失效，冷却液不能大循环。可将节温器取出，起动发动机。若水温恢复正常，说明节温器已失效，要及时换装新节温器。

2 冷却系统温度过低

发动机在运转过程中，未转化为机械功的剩余热量的1/2被发动机吸收并通过冷却系统散出，剩下的1/2被废气带走。部分热量被发动机吸收是有必要的，如果发动机温度过低，会使燃料雾化变差，机油流动性变差，润滑效果下降，低温（发动机工作温度在70℃以下）还会造成酸性腐蚀物质增加，使HC排放物增加（温度越低HC含量就越高），进入机油的污染物，随自然通风装置进入曲轴箱的水蒸气凝结成水，就无法被曲轴箱强制通风装置排出。这样将加速机油氧化和油泥的增加。所以，发动机工作温度不可过低，需要保持在正常的工作温度范围内。

2.1危害

使输出功率降低，燃油消耗量增加。气缸壁上吸收的热量过多，会降低热效率，使燃油消耗量增加；尾气排放中HC的含量明显增加。发动机工作温度过低，燃油燃烧不彻底，使尾气排放中HC的含量明显增加。造成润滑不良，会导致一系列故障：导致润滑油黏度增大。发动机工作温度过低会造成润滑油黏度增大，导致润滑不良。发动机工作温度过低，气油不易蒸发，不仅燃烧困难，同时因雾化不良而形成的小滴气油会冲刷气缸壁上润滑油，影响润滑功能，加速活塞环和气缸的磨损。发动机工作温度过低，润滑油黏度过大，不能畅通地进入某些运动机件的间隙，造成润滑不良，增大机件的运动阻力。

会在曲轴箱内形成酸性物质。气缸壁由于高温气流和蒸气的腐蚀，可燃混合气燃烧后产生水蒸气和酸类（有机酸、硝酸、硫酸及亚硫酸）腐蚀缸壁。尤其是当气缸壁温度低于90℃，燃烧废气中水蒸气凝结时形成电化学反应，其腐蚀作用更为严重。

当气缸壁温度过低时，水蒸气从燃烧产物凝结出的水珠与废气相接触，生成酸性物质，对气缸壁产生腐蚀作用，温度越低，酸性物质越易生成，腐蚀作用就越大。各缸冷却程度不一致，各缸的腐蚀程度也不同，如直列四缸发动机最后一个缸冷却效果较高，因此腐蚀也较严重。当发动机曲轴箱内温度降到70℃以下时，窜入曲轴箱内燃油中的硫和曲轴箱自然通风进来的空气中所含的水分接合会形成酸性物质，会对曲轴箱内零件产生腐蚀作用。

2.2 诊断与排除

检查节温器性能不符合要求时换新；检查百叶窗的开关情况，关闭不严或不能关闭时，应进行维护、检修；没有风扇离合器或电动风扇的发动机，冷起动后观察风扇。若发动机一起动风扇就转动，说明故障在电磁线圈或温度传感器、电动机及风扇离合器。遇此情况时，需做进一步检查；环境温度过低时，应加保温帘；温度传感器及冷却液温度表损坏后应及时更换。

发动机冷却水 篇4

天然气作为一种清洁能源, 同时有利于延长发动机的使用寿命和降低运输成本, 因此近年来用其作为车用燃料备受欢迎。但是和汽油柴油相比, 天然气作为汽车燃料的一个重要缺陷是体积能量密度太低。

目前, 车用天然气可采用压缩天然气 (CNG) 、液化天然气 (LNG) 和吸附天然气 (ANG) 的方式储存。

CNG广泛运用于汽车, 但是CNG压力高, 充气时需要昂贵的压缩机, 而且高压设备也存在着安全隐患。因为LNG工厂投资巨大, 而且液化气瓶维护困难, LNG汽车很难真正的投入运营。

吸附天然气 (ANG) 技术是在储气罐中装入高比表面积和丰富微孔结构 (孔径<3nm) 的专用吸附剂, 在常温、中低压 (3MPa~4MPa) 下将天然气吸附存储在储气罐内。目前车用吸附存储天然气走向应用的主要技术难点之一是脱附热效应, 由于脱附过程的吸热严重影响天然气的脱附量。国外已有的研究表明[1,2]:室温下储罐压力从3.5MPa降至0.25MPa时, 储罐中心温度下降了22.6℃, 放气量为等温放气量的92%。由于脱附过程是在汽车上发生, 而车内空间有限, 不可能装备较复杂的消除热效应的设备。车的发动机烟气温度为400℃左右, 如果用发动机烟气加热吸附储罐, 一方面可以补充脱附过程中需要的热量, 促进脱附;另一方面可以有效利用发动机的余热, 节约能源。

本文针对应用发动机烟气的车用储气罐的脱附过程建立数学建模, 计算了脱附过程中温度、压力、脱附量等参数的变化, 论证发动机冷却水用于脱附的可行性, 为实际工程应用提供技术支持。

2 数学模型

2.1 研究对象的物理描述

ANG储存系统的长为L, 内半径为R0, 内部装有活性炭吸附剂。由于套管换热器具有较高的热交换效率, 在储罐外部布置一个圆环形套管, 发动机烟气从圆环内流过, 通过对流换热加热内部的吸附剂。由于发动机冷却系统的压力不高, 因此, 圆环套管的外壁面无需做的太厚。

2.2 控制方程

几点假设:

(1) 忽略床层和罐壁的接触热阻; (2) 多孔介质为均质且各向同性; (3) 罐内压力均匀, 温度只沿径向分布。

连续性方程[3,4]:

放气速度方程: (2)

能量方程:

气体状态方程:

吸附量方程[5]:

吸附速率的线性推动力方程[6]:

内外管间流体的能量方程:

内管管壁的能量方程:

壁面处的换热量:

2.3 初值和边界条件[7]

2.4 数值解法

以上方程组用控制容积积分法[8]进行离散, 用Newton-Raphson方法进行求解。

3 算例

储罐内存有PE=3.5MPa, 温度为TI (293.15K) 的天然气。脱附过程从PE=3.5MPa开始到PT=0.16MPa结束。以上海Passat轿车为例, 该车百公里耗汽油量为8L, 在时速为百公里时, 按热值相等计算, 天然气的耗量为M=1.315g/s。发动机烟气入口温度按保守的300℃计算, 烟气流动速率为22.831 g/s, s。脱附效率都是与等温脱附量比较的。计算中用到的数据见下表。

4 结果及其分析

表2表示的是利用汽车发动机冷却水加热储罐时的脱附性能和自然对流脱附条件下脱附性能的对比。由表2可知, 发动机冷却水对应的脱附效率为87.85%, 而与自然对流相比, 其脱附效率提高了12.34%。吸附剂平均温度从250.46升高到277.34。可见, 车用发动机冷却水用于脱附是可行的。

图1为运用发动机冷却水进行脱附时脱附终了的温度, 从图可知, 靠近壁面的吸附剂温度有很大改善, 而内部的温度却比开始脱附时降低了很多, 可见吸附剂在径向方向上仍然存在较大的温度梯度。

图3和图4表示的是出口水温和储罐壁面温度随时间的变化。由图3可知, 出口水温升高很快, 经过7秒温度从293.15K升高到326.54K, 14秒时温度已达到357.23K, 77秒时温度达到365.03K, 其后温度变化就很小了, 入口水温度维持在366.15K不变。图4中, 壁面温度也是开始时刻上升的很快, 其后就变得基本平稳了。在30秒时, 壁温为345.51K, 120秒时, 壁温为363.92K, 240秒时, 壁温为365.11K, 360秒时, 壁温为365.37K, 其后壁温随时间变化就很小了。

图5为脱附过程中罐内压力随时间的变化, 由图5可知, 在整个脱附过程中, 罐内压力是逐渐降低的。在脱附的前半段, 压力变化较大, 在后半段, 压力变化缓慢。这是因为, 在前半段脱附时, 主要是气相的气体释放较多, 所以压力变化较大, 而在后半段, 吸附相的气体释放的较多, 压力变化较缓慢, 如图6所示。

5 结论

脱附放气过程中系统吸热降温, 降低了系统的放气性能, 温度变化最剧烈的地方发生在储罐的中心部位。外部自然对流换热对储罐内部温度场和脱附量的影响很小, 在脱附过程中储罐壁面作为一个潜在的热源, 提供了很大一部分脱附过程中需要的热量。改善储罐的温度场可以提高储罐的脱附性能。改善储罐内部温度场需要两个条件, 一是增加床层的导热系数;二是要有提供热量的热源, 比如用发动机冷却水、汽车烟气或用活性炭纤维通电加热壁面。这些措施都可以在一定程度上改善系统的脱附性能。当导热系数从0.2增加到0.5, 壁面温度从20℃增加到50℃时, 放气量为3.2065kg, 放气效率可达到88.53%。

摘要：天然气脱附过程的热效应严重影响了天然气的脱附量, 是吸附储存天然气汽车走向应用的一大障碍。为了减小热效应的影响, 提出用发动机烟气加热储罐促进脱附, 本文建立了车用天然气储罐脱附过程的数学模型并用Newton-Raphson方法进行求解, 以车速100km/h, 储罐放气速率1.315g/s为条件进行计算, 得到以下结论:储罐轴心处温度最低, 可达244.01K, 温降49.14℃, 系统平均温降15.81℃, 放气量3.182kg, 放气效率87.85%, 与传统脱附相比, 放气效率提高了12.34%。通过改变吸附剂的导热系数可以改变储罐内部的温度和放气量。当导热系数从0.2增加到1.0, 系统平均温降20.1℃, 放气量3.2065kg, 放气效率提高到88.53%。

关键词：吸附,吸附热,热效应,吸附储存

参考文献

[1]Firas N.Ridha et al.Dynamic Delivery Analysis of Adsorptive Natural Gas Storages at Room Temperature.Fuel Processing Tech-nology, 2007, 88:349~357.

[2]Firas N.Ridha et al.Thermal Transient Behavior of an ANG Storage during Dynamic Discharge Phase at Room Temperature.Ap-plied Thermal Engineering, 2007, 27:55~62.

[3]傅国旗.天然气吸附存储的研究[D].天津:天津大学化学工程学院, 2000.

[4]Chang K J, Talu O.Behavior and Perfor-mance of Adsorption Natural Gas Storage Cylinders during Discharge.Applied thermal Engineering, 1996, 16 (5) :359~374.

[5]Mota J P B, I.A.A.C.Esteves.Dynamic Modeling of Adsorption Storage Tank Using a Hybrid Approach Combining Computational Fluid Dynamics and Process Simulation.Computers&Chemical Engineering28 (2004) .

[6]L.L.Vasiliev, L.E.Kanonchik.Adsorbed Natural Gas Storage and Transportation Ves-sels.Thermal Science39 (2000) .

[7]R.Basumatary et al.Thermal Modeling of Activated Carbon Based Adsorptive Natural Gas Storage System.Carbon, 2005, 43:541~549.

发动机冷却水 篇5

冷却系

计划 学时

教学目标

1、熟悉冷却系的功用、分类和组成

2、掌握冷却系主要零件的结构和工作原理

项目

内容

解决措施

教学重点

循环水路

动画

教学难点

冷却强度调节

动画

教学媒体的选择

知识点编号 媒体类型

媒体内容要点

教学目的

所用时间 投影

功用、分类和组成

熟悉冷却系的功用、分类和组成15m

投影

零件的结构和工作原理

掌握冷却系主要零件的结构和工作原理

20m

板 书 设 计 及 教 学 过 程 结 构 设 计

一、复习旧课5＇

提问：过热、过冷对发动机工作过程有什么影响 引入：发动机如何保温呢？

二、讲授新课80＇ 冷却系(cooling system)第一节概述

1．作用：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。

2．分类：风冷和水冷

第二节水冷系的组成和水路（动画）1.组成

由散热器(radiator)、水泵(water pump)、风扇(fan)、冷却水套(water jaket)和温度调节装置等组成 2.水路

散热器内的冷却水经水泵加压后通过分水管压送到气缸体水套和气缸盖水套内，冷却水在吸收了机体的大量热量后经气缸盖出水孔流回散热器。由于有风扇的强力抽吸，空气流由前向后高速通过散热器。因此，受热后的冷却水在流过散热器芯的过程中，热量不断地散发到大气中去，冷却后的水流到散热器的底部，又被水泵抽出，再次压送到发动机的水套中，如此不断循环，把热量不断地送到大气中去，使发动机不断地得到冷却。

第三节水冷系主要部件的构造（实物＋投影）1.散热器（radiator）：增大散热面积，加速水的冷却。管片式和管带式两种。

动阀门，发动机热态工作正常时，阀门关闭，将冷却系与大气隔开。防止水蒸汽逸出，使冷却系内的压力稍高于大气压力，从而可增高冷却水的沸点。在冷却水系内压力过高或过低时，自动阀门则开启以使冷却系与大气相通。目前闭式水冷系广泛采用具有空气-蒸汽阀的散热器盖，如图6-7。一般情况下，两阀借弹簧关闭。当散热器中压力升高到一定值（约为0.026～0.037Mpa）时，蒸汽阀开启；水温下降，当冷却系中产生的真空度达一定值（约为0.01时～0.02Mpa）时，空气阀开启。

对于加注防锈，防冻液的汽车发动机，为了减少冷却液的损失，保证冷却系的正常工作，采用散热器＋副水箱结构。

2.风扇(fan)：提高通过散热器芯的空气流速，增加散热效果，加速水的冷却。

3.水泵(water pump)：对冷却水加压，加速冷却水的循环流动，保证冷却可靠。离心式水泵主要由泵体、叶轮和水泵轴组成，轮叶一般是径向或向后弯曲的，其数目一般为6－9片。4.冷却强度调节装置

(1)改变通过散热器的空气流量百叶窗风扇离合器硅油风扇离合器(2)改变通过散热器的冷却水的流量节温器（thermostat）来控制通过散热器冷却水的流量。蜡式节温器

小循环：常温时，石蜡呈固态，阀门压在阀座上。这时阀门关闭通往散热器的水路，来自发动机缸盖出水口的冷却水，经水泵又流回气缸体水套中。

大循环：当发动机水温升高时，石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫使橡胶管收缩，从而对反推杆上端头产生向上的推力。由于反推杆上端固定，故反推杆对橡胶管、感应体产生向下反推力，阀门开启，当发动机水温达到80℃以上时，阀门全开，来自气缸盖出水口的冷却水流向散热器。

讨论：摘除节温器有何危害？ 膨胀筒式节温器 风冷却系

风冷却系是利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面，把从气缸内部传出的热量散发到大气中去，以保证发动机在最有利的温度范围内工作。补充1：冷却风扇的控制 补充2: 冷却液（防冻液）

三、课堂小结3′

本次课学习了冷却系的功用、分类和组成，冷却系主要零件的结构和工作原理，课后认真复习。

知识性练习

本章思考题：2′

1．发动机为什么要冷却？最佳水温范围一般是多少？

2．水冷却系中为什么要装节温器？什么叫大循环？什么叫小循环？ 3．冷却系中水温过高或水温过低有哪些原因？

4．汽车上为什么要采用风扇离合器？试述硅油风扇离合器的工作原理。

形成性评价

从发动机温度过度或过低对发动机机工作的影响来讲清冷却系的功用，通过冷却水的循环，说明冷却系的组成及基本工作原理。

本讲内容相对来说比较简单，通过动画、模型、实物等教学方法和手段进行讲授，学生理解掌握较好。

第二讲冷却系维修、故障诊断 教学内容

冷却系维修、故障诊断

计划 学时

教学目标

1、熟悉冷却系维修内容

2、掌握冷却系故障诊断方法

项目

内容

解决措施

教学重点

冷却系维修

投影＋VCD 教学难点

故障诊断

投影＋VCD

教学媒体的选择

知识点编号

媒体类型

媒体内容要点

教学目的所用时间 投影

冷却系维修

熟悉冷却系维修内容

15m

投影

故障诊断

掌握冷却系故障诊断方法

20m

板 书 设 计 及 教 学 过 程 结 构 设 计

一、复习旧课5＇

冷却系的功用、分类和组成，冷却系主要零件的结构和工作原理 引入：如何对润滑系进行维护和故障诊断？

二、讲授新课80＇

第三节冷却系的维修（投影＋VCD）

1、水泵的检查与修理

2、散热器的检修

3、节温器的检测、更换 1）、节温器的检测 检测步骤：（以捷达轿车为例）

①将节温器放在一个充满水的容器内加热，用温度表监测温度； ②水温约87℃时，节温器阀门必须开启；

③水温约120℃时，应完全打开，阀门最低行程为7mm。2）、节温器的更换

腊式节温器安全寿命一般为50000km。因其安全寿命较短，而且失效后无法修复，因此要求按照其安全寿命定期更换。

4、风扇的检修 1）、风扇叶片的检修 2）、电动风扇热敏开关的检查

以桑塔纳发动机为例检查电动风扇热敏开关。将电动风扇热敏开关的放入加热的水中，用万用表测量第一挡，当水温达到93～98℃时应能导通，当水温将到88～93℃时，应断开。而第二档105℃为，导通；93～98℃时应断开。否则，应更换电动风扇热敏开关。3）、风扇离合器的检修

(1)在汽车二级维护时，应对电动风扇离合器的电磁风扇离合器进行就车检查。

检查时，先把点火开关旋到“ON”档，并使风扇离合器脱离温控器的控制，观察风扇应转动平衡，工作电流应符合原设计规定的范围。

(2)硅油风扇离合器在日常维护时，应进行就车冷态检查。

当汽车停放约12小时后，在发动机起动前用手指拨动风扇叶片应感到有明显的转动阻力。发动机起动后，运转1～2分钟后熄火，此时拨转风扇叶片若感到转动阻力明显减小，可以认为硅油风扇离合器工作正常。

(3)二级维护时，应就车检查风扇离合器的接合、分离状况。在导风圈上部打一个小孔，把管式温度计从小孔插入风扇和散热器之间，测量风扇离合器开始接合与分离时散热器后端热风流的温度应符合原厂规定。如北京切诺基汽车的接合温度为72℃；CA1091型汽车风扇离合器器开始接合时的热风温度为65℃，开始分离的温度为70℃。

5、冷却液的检查

6、V形带的张紧

第四节冷却系的故障诊断（投影＋VCD）

1、漏水（现象→原因→诊断方法）

2、过热（现象→原因→诊断方法）

3、过冷（现象→原因→诊断方法）

4、散热器口向外喷水（现象→原因→诊断方法）讨论：发动机为什么夏天容易过热？ 补充：模拟故障诊断

三、课堂小结3′

本次课学习了冷却系维修内容和冷却系故障诊断方法，课后认真复习。

知识性练习

作业与讨论2′ 1.冷却系维护的项目主要有那些？ 2.为什么水泵在夏天容易损坏？

形成性评价

冷却系的维护和修理比较简单，通过课堂讲授学生容易理解掌握。冷却系故障诊断是个难点，因为发动机过热与其他系统有关，有些内容尚未讲授；而发动机过热的故障不易设置，很难通过实训来帮助理解和掌握；授课时只能通过录像来帮助理解和掌握。

实训：冷却系的拆装 教学内容

实训：冷却系的拆装

计划学时

教学目标

1、熟悉掌握冷却系的组成及各部件的装配关系；主要机件的构造；冷却水的循环路线。

2、初步掌握水泵等主要机件的拆装维修技。

项目

内容

解决措施

教学重点

冷却系主要部件结构

教具模型演示、实物拆装

教学难点

冷却水循环路线

示教板演示、实物观察

实训安排

知识点编号

方式

内容要点

教学目的

所用时间

示教板和模型演示

冷却系及主要部件的结构和工作过程

加深对冷却系结构、原理的理解和掌握

30m

实物观察认识

系统组成、部件外形及安装位置、相互联接。

加深对冷却系结构、原理的理解和掌握

30m 3

主要部件拆装操作

水泵、节温器、散热器

进一步掌握结构原理，初步掌握拆装维修操作技能

30m

实训教学过程设计

实训：冷却系的拆装

一、实训准备

1、完整的桑塔纳发动机一台；

2、发动机缸体、缸盖（解剖）实物各一个；

3、冷却系主要部件（散热器、风扇、水泵、百叶窗、水温表、水温传感器、节温器等）若干；

4、发动机冷却系电动示教板及主要机件的透明教具一套。

5、常用工具等若干。

二、实训分组及轮换

1、每班分成三个组：

（1）一组由老师利用电动示教板、透明教具进行讲解演示，学生观察操作。

讲解冷却系的组成、工作过程、冷却水大、小循环路线，主要部件的结构、工作过程。

（2）二组利用整台发动机实物、缸体和缸盖的解剖实物、及主要部件实物进行讲解，主要让学生观察认识冷却系各部件的安装位置、相互联接、实物形状、冷却水套等。

实训教学过程设计（3）三组进行水泵、节温器和散热器的拆装操作。

2、每个组在各部位的实训时间约半小时左右，进行各组间轮换。

三、结束

由学生在老师的指导下进行工具的整理和场地的清洁工作。课后整理完成实训报告，对部分内容可利用课外时间到实训室进行实训，以巩固和加深。

练习

思考题：

1、离心式水泵在拆装过程中，应注意哪些事项？

2、如何检测节温器的工作状况是否良好？

3、作框图表示桑塔纳发动机冷却系的大、小循环路线。课外实训：

利用课余时间对冷却系主要部件进行观察和拆装，以便熟练掌握。

效果评价

发动机冷却水 篇6

【关键词】汽车发动机；冷却系统；设计；稳定性；研究

伴随着汽车发动机冷却系统设计方法的不断优化，汽车发动机冷却系统产生的废热密度也在迅速增加，设计人员在对其进行设计过程中，就必须充分考虑到重要区域的散热问题。不然，即使是一个小小的故障，也很容易造成大面积范围的破坏，大大降低了汽车发动机冷却系统的散热能力，最终导致汽车发动机冷却系统无法正常运行。因此，本文就以汽车发动机冷却系统设计与稳定性为重点研究课题，总结出一些自身的看法与建议。

一、汽车发动机冷却系统的概述

一般来说，人们比较希望汽车发动机冷却时间不要过长，这是因为汽车发动机冷却系统在启动过程中，会排放大量的污染物，需要消耗大量的油，严重破坏了周围环境质量，其次，汽车发动机冷却系统的结构设计也是与其运行时间有着很大的关联，现代的汽车发动机冷却系统已经彻底解决了上述中存在的问题，大大提高了汽车发动机冷却系统的稳定性，有效减少了油耗的过度排放，大大降低了环境污染程度，发动机的热量系统将由总的发动机控制系统进行控制管理，充分考虑到节能环保等方面的问题。

二、汽车发动机冷却系统的特点

传统的汽车发动机冷却系统的主要特点是对发动机起到了很好的保护效果，往往忽视了油耗排放以及燃料污染的问题。先进的冷却系统采用系统化、模块化设计方法，统筹考虑每项影响因素，使冷却系统既保证发动机正常工作，又提高发动机效率和减少排放，现代汽车发动机冷却系统从设计、构造、应用过程中，都都应该着重注意这些问题，现代的汽车发动机冷却系统设计最大的特点是采用了大量先进的结构设计形式及设计方法，充分考虑了每一个特殊的因素，加强了汽车发动机冷却系统稳定性的优化设计，使其能够保持在良好的运行状态，在高效率工作的同时，又可以降低油耗的排放，这种设计形式具有十分广阔的发展前景。

2.1温度设定点

汽车发动机冷却系统在实际的应用过程中，由于受到自身原因或其他因素的影响，使得发动机的使用性能无法充分的发挥，这并不是只改变其中一项条件就可以解决的。那么，想要保证发动机的正常运行，提高其整体的使用性能，就必须对汽车发动机冷却系统进行全面的分析和优化，尽可能将冷却液温度保持在合理的范围内，另外，汽车发动机冷却系统温度的最高值是取决于周围区域温度状况的变化，最好是使用金属温度的设定点，这样可以有效的保护发动机不受到损坏。然而，因为汽车发动机冷却系统自身存在的独特性，其冷却温度的高低是完全以散热率为主的，那么，汽车发动机冷却系统运行状态不佳的话，很容易使汽车发动机冷却系统产生较高的油耗。

2.2提高温度设定点

提高工作温度设定点是一种比较受欢迎的方法。提高温度有许多优点，它直接影响发动机损耗和冷却系统的效果，以及发动机排放物的形成。提高工作温度将提高发动机机油温度，降低发动机摩擦磨损，降低发动机燃油消耗。研究表明，发动机工作温度对摩擦损失有很大影响。将冷却液排出温度提高到150℃，使气缸温度升高到195℃，油耗则下降4%-6%。将冷却液温度保持在90℃--115℃围内，使发动机机油的最高温度为140℃，则油耗在部分负荷时下降10%，提高工作温度也明显影响冷却系统的性能。提高冷却液或金属温度会改善发动机和散热气热传递的效果，降低冷却液的流速，减小水泵的额定功率，从而降低发动机的功率消耗。此外，可采用不同的传热方式，进一步减小冷却液的流速。

2.3降低温度设定点

降低冷却系统的工作温度可提高发动机充气效率，降低进气温度。这对燃烧过程、燃油效率及排放有利。降低温度设定点可以节省发动机运行成本，提高部件使用寿命。研究表明，若气缸盖温度降低到50℃，点火提前角可提前3°而不发生爆震，充气效率提高2%，发动机工作特性改善，有助于优化压缩比和参数选择，取得更好的燃油效率和排放性能。

2.4精确冷却系统

精确冷却系统主要体现在冷却水套的结构设计与冷却液流速的设计，在精确冷却系统中，热关键区，如排气门周围，冷却液有较大的流速，热传递效率高，冷却液的温度梯度变化小。这样的效果来自缩小这些地方冷却液通道的横截面，提高流速，减少流量，精确冷却系统的设计关键在于确定冷却水套的尺寸，选择匹配的冷却水泵，保证系统的散热能力能够满足低速大负荷时关键区域工作温度的需求，发动机冷却液流速的变化范围相当大，从怠速时1ms-1到最大功率时5ms-1。因此应将冷却水套和冷却系统整体考虑，相互补充，发挥最大潜力，研究表明，采用精确冷却系统，可在发动机整个工作转速范围，冷却液流量下降40%。对气缸盖上冷却水套的精确设计，可使普通冷却道的流速从1. 4ms-1提高到4ms-1，大大提高气缸盖传热性，将气缸盖的金属温度降低到60℃。

2.5分流式冷却系统

分流式冷却系统为另外一种冷却系统。在这种冷却系统中，气缸盖和气缸体由各自的液流回路冷却，气缸盖和气缸体具有不同的温度。分流式冷却系统具备特有的优势，可使发动机各部分在最优的温度设定点工作，冷却系统的整体效率达到最大。每个冷却回路将在不同冷却温度设定点或流速下工作，创造理想的发动机温度分布，理想的发动机热工作状态是气缸盖温度较低而气缸体温度相对较高。气缸盖温度较低可提高充气效率，增大进气量。

三、结束语

综上所述，可以得知，汽车发动机冷却系统的优化设计对于发动机整体的使用性能有着至关重要的作用，更是汽车发动机冷却系统稳定性的有力保障。因此，相关人员必须高度重视汽车发动机冷却系统设计与稳定性问题，进一步提高发动机的保护能力，减少油耗的过度排放，加强对汽车发动机冷却系统的优化设计，使其充分发挥自身的重要性能，从而确保汽车发动机冷却系统的正常运行，为人们带来更多的便利。

参考文献

[1]王义春，杨英俊.混介动力车辆冷却系统优化设计[J].北京理工大学学报，2004， （1）.

如何检修发动机冷却系 篇7

将风扇放在检查平台上, 检查每个叶片的一侧与其他叶片同一侧所构成平面的偏差, 应不大于1.5~2.0 mm, 否则应对变形的叶片和叶片架进行冷校正。

将风扇总成安装在检查轴上, 用两块三角铁将检查轴两端架起, 在任一叶片上用粉笔作一记号, 然后转动风扇, 若记号能在任何位置上都能停止, 说明风扇平衡。若不能满足静平衡要求, 可磨去较重叶片尾部的金属, 或在叶片架和皮带轮上钻孔;也可在较轻叶片的非工作表面上焊以薄钢片。

叶片有裂纹可进行焊修或胶补, 焊后应加工到与其他面平齐。若叶片在叶片架上松动, 可重铆铆钉或焊接修复。

风扇叶片折断后, 风扇运转不平衡, 将产生振动和噪音, 这时应更换折断的叶片。若一时无备件, 可将断叶片的对面一片叶片拆去应急, 待收车后再修理。

安装风扇叶片时, 应注意不要装反 (应让空气从散热器流向发动机体) 。

2. 节温器的检修

良好的节温器应在68~72℃时开始打开, 至80~85℃时主阀门全开。若阀门开启不灵 (开启温度过高) 或卡滞 (不能开启或不能关闭) , 发动机水温将不能得到自动调节, 会出现水温过高或水温上升过慢等现象, 降低了发动机的动力性和经济性。

3. 水泵的检修

(1) 水泵叶轮的检修:水泵叶轮与水泵轴的配合为静配合或过渡配合, 其配合间隙为-0.048~+0.013 mm。若叶轮孔与泵轴配合间隙超过0.04 mm, 应搪孔并进行镶套, 衬套材料可用灰铸铁或20号钢。

水泵叶轮裂纹较小的, 可锡焊或胶补;裂纹较大或碎裂的, 应予更换。

(2) 水泵壳的检修:水泵壳裂纹, 可用环氧树脂胶补, 也可开V形槽进行焊补。受进水口负压吸力作用, 有时水泵叶轮会前移, 叶轮接盘与泵壳相摩擦, 磨损后冷却水会产生回漏。此时可用环氧树脂胶粘结多层胶布粘贴磨损处, 以消除回漏。

(3) 水泵轴的检修:水泵轴是用低碳钢、中碳钢或合金钢制作, 轴颈磨损后可进行堆焊, 也可用镀铁或镀铬法修复, 并修磨至标准尺寸。

水泵轴前衬套受叶轮振动较小, 润滑条件较好, 磨损量较小;而后衬套 (靠水泵叶轮一端) 受叶轮影响较大, 磨损较大。当衬套磨损后与水泵轴的配合间隙超过0.30mm时, 应更换衬套。注意前后衬套应同时更换, 以保证前后衬套的同轴度。

水封密封端面磨损不平、有麻点或沟槽时, 可进行研磨磨平或用铰刀修整;上紧水封螺母后仍出现漏水, 可更换水封填料;水封损坏失效时应更换水封总成。

浅议发动机冷却系统 篇8

一个正常、高效的冷却系统直接影响着发动机的燃油经济性、加速性、可靠性以及使用寿命。冷却系统出现故障会带来非常严重的后果。

发动机冷却系统的散热能力一般应满足发动机满负荷时的散热需求, 因为此时发动机产生的热量最大。然而, 在超负荷时, 冷却系统会发生功率损失, 即水泵所提供的冷却液流量超过所需的流量。我们希望发动机冷启动时间尽可能短, 因为发动机怠速时排放的污染物较多, 油耗也大。冷却系统的结构对发动机的冷启动时间有较大的影响。

二、现代发动机冷却系统的特点

随着汽车工业的发展, 发动机采用了更加紧凑的设计和具有更大的比功率, 发动机产生的废热密度也随之明显增大。与传统的发动机冷却系统相比, 现代发动机的冷却系统主要综合考虑了发动机内部的摩擦损失;冷却系统水泵的功率;燃烧边界条件, 如燃烧室温度、充量密度、充量温度等因素。因此, 更加具有改善燃料经济性和降低排放的作用。主要特点是:

(一) 温度设定点

发动机工作温度的极限值取决于排气门周围区域最高温度。最理想的情况是按金属温度而不是冷却液温度控制冷却系统, 这样才能更好地保护发动机。由于冷却系统设定的冷却温度是以满负荷时最大散热率为基础, 因此, 发动机和冷却系统在部分负荷时处于不太理想状态, 会产生高油耗和排放。

通过改变冷却液温度设定点可改善发动机和冷却系统在部分负荷时的性能。根据排气门周围区域温度极限值, 可升高或降低冷却液或金属温度设定点。

1. 提高工作温度设定点。

发动机的温度直接影响发动机损耗和冷却系统的效果以及发动机排放物的形成。将冷却液排出温度提高到150℃, 使气缸温度升高到195℃, 油耗则下降4%-6%。将冷却液温度保持在90-115℃范围内, 使发动机机油的最高温度为140℃, 则油耗在部分负荷时下降10%。提高工作温度将提高发动机机油温度, 降低发动机摩擦磨损, 降低发动机燃油消耗。同时, 还可以明显影响冷却系统的效能。提高冷却液或金属温度会改善发动机和散热器热传递的效果, 降低冷却液的流速, 减小水泵的额定功率, 从而降低发动机的功率消耗。此外, 可采用不同的方式, 进一步减小冷却液的流速。

2. 降低工作温度点。

有研究表明, 若气缸盖温度降低到50℃, 点火提前角可提前3℃A而不发生爆震, 充气效率提高2%, 发动机工作特性改善, 有助于优化压缩比和参数选择, 取得更好的燃油效率和排放性能。因此, 降低冷却系统的工作温度可提高发动机充气效率, 降低进气温度。这对燃烧过程、燃油效率及排放有利。降低温度设定点可以节省发动机运行成本, 提高部件使用寿命。

(二) 精确冷却系统

精确冷却系统主要体现在冷却水套的结构设计与冷却液流速的设计中。有研究表明, 采用精确冷却系统, 在发动机整个工作转速范围, 冷却液流量可下降40%。对气缸盖上冷却水套的精确设计, 可使普通冷却道的流速从1.4m/s提高到4m/s, 大大提高气缸盖传热性, 将气缸盖的金属温度降低到60℃。

精确冷却系统的关键在于选择匹配的冷却水泵, 使冷却液有较大的流速, 热传递效率高, 冷却液的温度梯度变化小。这样的效果来自缩小这些地方冷却液通道的横截面, 提高流速, 减少流量。保证系统的散热能力能够满足低速大负荷时关键区域工作温度的需求。

发动机冷却液流速的变化范围相当大, 从怠速时的1m/s到最大功率时的5m/s。故应将冷却水套和冷却系统整体考虑, 相互补充, 发挥最大潜力。

(三) 分流式冷却系统

分流式冷却系统是一种新型冷却系统。在这种冷却系统中, 气缸盖和气缸体由各自的液流回路冷却, 气缸盖和气缸体具有不同的温度。分流式的冷却系统具备特有的优势, 可使发动机各部分在最优的温度设定点工作。冷却系统的整体效率达到最大。每个冷却回路将在不同冷却温度设定点或流速下工作, 创造理想的发动机温度分布。

理想的发动机热工作状态是气缸盖温度较低而气缸体温度相对较高。气缸盖温度较低可提高充气效率, 增大进气量。温度低且进气量大可促进完全燃烧, 降低CO, HC和NOx的形成, 也提高输出功率。较高气缸体温度会减小摩擦损失, 直接改善燃油效率, 间接地降低缸内峰值压力和温度。分流式冷却系统可使缸盖和缸体温度相差100℃。气缸温度可高达150℃, 而缸盖温度可降低50℃, 减少缸体摩擦损失, 降低油耗。较高的缸体温度使油耗降低4%-6%, 在部分负荷时HC降低20%-35%。节气门全开时, 缸盖和缸体温度设定值可调到50℃和90℃, 从整体上改善燃油消耗、功率输出和排放。

(四) 可控式发动机冷却系统

传统的发动机冷却系统属于被动式的, 结构简单或成本低。可控式冷却系统可弥补目前冷却系统的不足。现在冷却系统的设计标准是解决满负荷时的散热问题, 因而部分负荷时过大的散热能力将导致发动机功率浪费。这对轻型车辆来说尤为明显, 这些车辆大多数时间都在市区内部分负荷下行驶, 只利用部分发动机功率, 引起冷却系统较高损耗。为解决发动机在特殊情况下过热的问题, 现在的冷却系统体积较大, 导致冷却效率降低, 增大了冷却系统的功率需求, 延长了发动机暖机时间。可控式发动机冷却系统一般包括传感器、执行器和电控模块。可控式冷却系统能够根据发动机工作状况调整冷却量, 降低发动机功率损耗。在可控式冷却系统中, 执行器为冷却水泵和节温器, 一般由电动水泵和液流控制阀组成, 可根据要求调整冷却量。温度传感器为系统的一部分, 可迅速把发动机的热状态传给控制器。 (新款宝马车上已有实际应用)

可控式装置, 如电动水泵, 可将冷却系温度设定点从90℃提高到110℃, 节省2%-5%的燃油, CO减少20%, HC减少10%。稳定状态时, 金属温度比传统冷却系统的高10℃, 可控式冷却系统具有较快的响应能力, 可将冷却温度保持在设定点的±2℃范围。从110℃下降到100℃只需2s。发动机暖机时间减少到200s, 冷却系统工作范围更贴近工作极限区域, 能够缩小发动机冷却温度和金属温度的波动范围, 减少循环热负荷造成的金属疲劳, 延长部件寿命。

现代冷却系统具有改善冷却系统性能的潜力, 能够提高燃油经济性和排放性能。而能控性则是改善冷却系统的关键, 其参数对金属温度、冷却液温度和机油温度等发动机结构能够控制, 能够对不同工况做出快速反应, 确保发动机在安全限度范围内工作, 最大程度地节省燃料、降低排放, 而不影响发动机整体性能。

从设计和使用性能角度看, 分流式冷却与精密冷却相结合具有很好的发展前景, 既能提供理想的发动机保护, 又能提高燃油经济性和排放性。这种结构有利于形成发动机理想的温度分布。直接向气缸盖排气门周围供给冷却液, 减少了气缸盖温度变化, 使缸盖温度分布更加均匀, 也能将机油和缸体温度保持在设计的工作范围, 具有较低的摩擦损失和污染排放量。

三、冷却系统的维护保养

汽车的诞生是人类科技文明的结晶, 发展到今天已有120余年的历史, 各大系统也是推陈出新, 日臻完善;冷却系统的结构设计也有了质的提高。但作为冷却系统重要组成部分的冷却介质却没有发生根本性的变化, 仍然是以水为主要成分的防冻液。水作为自然界中最优质的冷却介质的观念已根深蒂固。

以水为主要成分的防冻液具有明显缺点的缺点。主要是易氧化沉淀起水垢、工作状态压力大、有毒不环保等。现有发动机的冷却系统正常工作温度都已经设定到非常接近防冻液的沸点了, 如果防冻液因氧化起水垢而沉淀在水箱散热条内的话, 就会导致散热能力下降产生高温, 轻则拖车, 重则发动机冲床、拉缸。

但凡发动机需提早分解修理的, 究其原因, 不外乎水或机油的问题所致, 但水的问题引起的占十之六七。所以选择一款不腐蚀、不沉淀、沸点高的优质冷却液是维护冷却系统的基础。

目前看, 哈尔滨工业出版社2003年出版的《汽车冷却液》一书中有特别介绍的作为前沿科技的冷却介质:纳米冷却液和无水冷却液。其中应用比较广泛的和详尽介绍的是美国爱温无水冷却液, 该冷却液在上世纪80年代由美国军方牵头, 杜邦负责研制成功, 产品具备高沸点低冷凝点、无氧化积垢腐蚀、超强热传导性、免更换和添加等显著特点;加注后能够快速预热引擎并始终保持内部恒温、提升引擎动力、有效降低油耗和尾气排放等效果。为冷却介质的发展方向树立了一个全新的标杆, 为冷却系统的维护保养提供了可靠的产品保障基础。

参考文献

[1]席振鹏.汽车维修与保养[M].哈尔滨:哈尔滨工业出版社, 2004.

发动机冷却系统部件的检测 篇9

若发动机过热, 而用手摸散热器, 感到温度较低时, 说明节温器有故障, 节温器堵塞、锈蚀或损坏, 失去作用, 使主阀门不能开启, 水套内的水不能进行大循环。将节温器吊起 (不可接触容器) 。加热冷却液时, 开启温度应为85 ℃, 全开时为105 ℃, 开启行程不得小于7 mm (用厚薄规测量) 。节温器失效后应及时更换新件, 以免引起发动机工作不良及磨损。检查热交换器开关时, 用欧姆表检查热交换器开关的第Ⅱ开关的电阻值。当温度低于50 ℃时, 电阻应为0 Ω;当温度达到55 ℃以上时, 电阻应为∞。检查水泵时, 水泵轴应转动灵活、无泄漏;橡胶水管及衬垫无老化、裂损及渗漏。

拆检节温器, 进行加热试验, 观察节温器的工作状况。将节温器吊放在烧杯中, 在烧杯中加入清水。插入温度计, 逐渐提高水温, 观察节温器开始开启和完全开启的温度。作用正常的节温器、当水温在68～72 ℃时, 阀门开始开启;当温度继续升到80～85 ℃时, 阀门完全打开。节温器全开时, 主阀门的最大升程与标准升程相比, 一般不得降低1/3～1/4。不同车辆装用的节温器开启和关闭温度是不一样的。如东风EQ1090型汽车的节温器, 当水温低于76 ℃时, 主阀门关闭, 侧阀门打开;随着水温升高, 主阀门渐开, 侧阀门渐关; 当水温升到86 ℃时, 主阀门全开, 侧阀门全闭。节温器主阀门在全开时, 最大升程为8.5 mm, 使用限度为6 mm, 如升程减小到上述限度时, 冷却水的循环量将减少1/10左右, 由此会影响到发动机的散热效果。节温器的性能检验若不符合技术标准时, 一般应予更换新件。

2.节温器的性能检验。

节温器是一个随冷却水水温高低, 自动调节流经散热器水量的装置, 从而使冷却水温度保持平衡。节温器失效后, 会导致冷却水不能有效地进行大循环, 引起发动机过热;在寒区因冷却水未经大循环而使散热器结冰。节温器是否失灵的检查方法, 是在冷却水温度高时, 拆下气缸盖通往散热器上水室接头胶管, 用布或纱塞住上水室接头, 向散热器内加注冷却水, 然后启动发动机。当水温达到80 ℃时, 节温器处于开启状态, 此时, 就看到散热器中的水从开启的节温器内泵出。发动机转速越高, 泵出的距离越大, 高温水泵出一段时间后, 向散热器内加入冷却水, 节温器随着发动机温度降低而关闭, 通往上水室的胶管就没有水被泵出了。如果发动机继续运转, 冷却水温度升到80 ℃以上时, 节温器又重新开启。当上述动作异常时, 可拆下节温器或换装新的节温器试验, 以确定使用的原节温器是否失灵。

3.散热器渗漏检验。

汽车发动机冷却方法研究 篇10

1 发动机与散热

对于整车的冷却系统, 发动机燃油产生的散热量传统理论显示, 冷却系统散热量应低于30%, 在发动机不同转速下要运用不同策略。根据科学家的研究表明, 发动机的各项指标数据显示对于冷却系统的的设计, 要有更好的燃油经济性, 各相关部件和系统要有科学的匹配与控制, 以达到整车系统的热平衡。

2 冷却系统的作用

冷却系统的是带走引擎因燃烧所产生的热量, 保证引擎温度维持在正常的运转温度范围内的系统。发动机依照冷却的方式可以将分为气冷式及水冷式发动机, 气冷式发动机是靠发动机带动风扇及车辆在行驶过程中的气流来冷却发动机, 水冷式发动机则是靠冷却水在发动机中循环来冷却发动机。不论哪种方式冷却, 冷却系统一定要确保引擎在各样行驶环境都不致于过热。

3 冷却系统的组成

水冷却系统一般由散热器、水道、水泵、节温器、风扇等组成。散热器主要功能是循环水的冷却, 它的水管和散热片大多用铝材制成, 铝制结构水管普遍做成扁平形状, 散热片一般是波纹型, 注重散热的功能与效果。安装方向一般垂直于空气流动的方向, 这样设计风阻小, 冷却效率高。发动机散热器又有横流式和垂直流动两种方式, 冷凝器制冷机通常与其装在一起, 有效利用了资源。

4 智能控制的冷却电路系统的构成

冷却系统由于汽车运行过程中会产生很强烈的振动、辐射和电磁干扰, 因此对该系统电路有十分特殊要求:电路要有较高的抗振动能力, 以适应不同路况、车况的要求。

提高发动机系统整体的可靠性和稳定性。制冷系统电路应采取有效的防护与隔离措施, 以提高其抗干扰能力。

冷却系统一般由电控风扇。电控温度器、电控导风板、微控系统组成。电控冷却风扇通过电动机控制, 电控温度器通过电加热引起双金属片的变形, 在通过双金属片变形来带动节温阀做转动, 从而改变了风速的大小循环;电控导风板再由双向电动机通过传动机控制打开或关闭阀门;微控制系统是以单片机控制系统。

5 对于温度控制

汽车发动机工作的极限温度值由排气门周围区域的最高温度决定。最佳的情况是按金属温度控制冷却系统, 而不是冷却液的温度控制, 这样的温度控制能更科学有效的保护发动机。而通过冷却系统控制的冷却温度则是以满负荷的最大散热率为参照的。所以, 发动机的冷却系统在未满负荷的情况下, 状态不太理想。

最常见的例子, 汽车在市区行驶和较低速行驶的过程中, 油耗较高和排放量较大。这时通过改变冷却液温度的设定来改善发动机冷却系统的负荷和性能。根据排气门所反映的温度极限值, 可升高或降低发动机温度设定点。其控制温度都各有特点。

发动机降低冷却系统的工作温度不但可提高汽车发动机的充气效率, 还可以降低发动机的进气温度。这不但对燃油的燃烧过程有利, 还能优化燃油效率及排放量。还可以减轻发动机负载, 避免发生爆震, 使工作效率提高, 通过发动机工作方式的改善, 还有助于优化压缩比。使得发动机燃油效率更高, 排放性能更好。

精确的冷却系统的特点主要反映在冷却水夜温控制的结构设计与冷却液如何流速的设计原理中。在系统精确冷却系统中, 发热的关键区域, 例如排气阀门周围区域温度, 当冷却液有较大的流速时, 热传递效率非常的高, 而冷却液的温度逐步的变化则较小。这样以来的效果可以缩小这些地方冷却液通道的横截面积, 可以减少流量, 提高流速。提高工作温度设定点, 是比较受欢迎的冷却方法。研究统计, 发动机的工作温度对零件摩擦消耗有很大影响。若将冷却液的温度在150℃排出, 能使气缸温度在190度左右, 油耗则可以下降4~6%。若将冷却液温度控制在90~115℃范围内, 使发动机机油温度在140℃左右, 则油耗在下降10%。

精确冷却系统的运用与设计的关键是在于确定冷却水套的大小尺寸。选择匹配的冷却水泵, 保证整个系统的散热能力能够满足低速大负荷关键区域的正常运转温度的需求。发动机冷却液的流速的变化的弹性非常大, 从怠速1m/s到最大功率5m/s。因此, 应将冷却水箱和冷却系统通盘整体衡量, 相互弥补。发挥最大潜力。

科学家研究表明, 有精确冷却系统的发动机, 在发动机的整体运转中, 在转速范围内, 冷却液流量一般可下降30~40%。通过对气缸盖上冷却水箱的精确修整与设计, 可以使冷却道的流速从1.4m/s, 提高到4到5m/s, 可以大幅度提高气缸外壁的传热性, 最高能将气缸外壁的金属温度降低至60℃以下。

综上所述, 汽车冷却系统对汽车来说是至关重要的, 现在随着科技发展, 冷却系统不如以往那样只是单一的水循环, 现在的冷却系统控制十分智能。因此, 在以后的汽车发动机的研发中, 单纯的液态冷却系统一定不会站主导地位。

目前, 智能控制要求和成本都很高, 但是在未来的汽车发张中很实用, 它是未来冷却系统的研发方向, 智能冷却系统在发动机的设计上, 未来一段时间必将占主导地位。汽车的安全行驶, 发动机的高效运转, 将通过冷却系统的智能化而大大的提高。

摘要：随着汽车使用量的大大提高, 汽车工艺也随之大跨步的向前迈进。二对于汽车的发动机的研究更是汽车设计的一大重点。发动机引擎的使用寿命、工作效率、资源消耗很大程度上取决于发动机的冷却方法与冷却系统。冷却系统的设计研究最近又比较缓慢, 但随着汽车整体科技含量的提升, 这部分研究又看到了新的希望。

关键词：汽车,发动机,冷却

参考文献

[1]沈希杰.发动机冷却水温度的影响[J].汽车运输, 2008.

[2]钱兰等.壁温对内燃机缸内传热影响的试验研究[J].内燃机学报, 2009.

发动机冷却系统的维护保养 篇11

1. 冷却液的加注和放出

加注冷却液前要拧开散热器上方的加水口盖, 打开调温器上部的放气阀, 向散热器加水口加注冷却液;当放气阀口流出冷却液时将放气阀关闭, 继续向加水口加注冷却液, 加满后装好散热器盖。启动发动机试运转, 当手摸散热器上部感到热时表明发动机缸套中的水已流入散热器;熄火后打开散热器盖, 如液面下降再添加冷却液, 直到膨胀水箱的液面达到最高标记处。为使液面高度能够保持在标记处, 可反复运转发动机并在散热器加水口加入冷却液, 必要时也可向膨胀水箱加注冷却液。如果冷却系统处于放尽冷却液状态, 一桶25 L的冷却液几乎要全部加入;如果是补充冷却液, 不要在热状态下打开散热器盖, 避免散热器内有一定的热气喷出烫伤手脸;如需要开盖, 至少也要等约15 min, 再用较厚的布垫在散热器盖上或包住散热器盖, 慢慢拧动散热器盖到第一个止口位置, 使散热器卸压后再拧下散热器盖。

放冷却液时要打开气缸体上方的和散热器下方的防水开关, 装有暖风的应将暖风上的温度选择器调到全开位置。为使水流较快, 可以拧开调温器上方的气阀。为使冷却液全部放完, 在膨胀水箱的冷却液没有放尽时, 可以把连接在散热器加水口座溢流管上的软管拆下, 放净后再装上。

2. 清除发动机水垢

发动机散热部位的水垢, 不但浪费燃料, 使散热效能降低, 而且易造成金属局部过热, 引起事故。

(1) 水垢的分类。水垢按其主要化学成分可分为四类: (1) 碳酸盐水垢:指碳酸钙含量在50%以上的水垢; (2) 硫酸盐水垢:指硫酸钙含量在50%以上的水垢; (3) 硅酸盐水垢:指二氧化硅含量大于20%的水垢; (4) 混合型水垢:指没有一种主体成分的水垢。

(2) 水垢的清除方法。目前清除水垢的方法有手工、机械和化学除垢三种, 一般情况下, 化学除垢比较理想, 根据水垢在酸中或碱中的溶解情况, 化学除垢又分为碱法除垢和酸法除垢。

碱法除垢常用纯碱法和磷酸钠法。纯碱法对硫酸盐水垢和硅酸盐水垢起作用。目前常推荐合成碱法除垢的配方是:用氢氧化钠、煤油、水配制的清洗液;用碳酸钠、煤油、水配制的清洗液;用磷酸钠、氢氧化钠、水配制的清洗液三种。由于动力机械的水垢多为混合型, 可选用第三种配方。为了缩短除垢时间, 氢氧化钠浓度为0.3%~0.5%;磷酸钠浓度为0.4%~0.7%。配成的清洗液加入冷却系统之后, 让发动机工作一段时间进行除垢, 对未脱落的残垢可以人工清除掉, 最后用清水冲洗干净。

碱法除垢速度较慢, 酸法除垢速度较块。其原理是:水垢中的钙、镁的碳酸盐与盐酸反应, 生成钙、镁的氧化物而溶于水, 对于难溶于盐酸的硫酸盐或硅酸盐水垢, 随着周围碳酸盐水垢的溶解而脱落。它适用于清除碳酸盐和混合型水垢。

(3) 酸洗缓蚀剂。酸法除垢虽然比较快, 但金属在酸中会产生电化学腐蚀。为抑制酸对金属的腐蚀作用, 且能在金属表面形成一层保护膜, 人们使用酸洗缓蚀剂。根据近几年酸洗水垢证明, 碳酸盐水垢除净率达100%, 缓蚀效果也很显著。

3. 散热器软管的正确保养

散热器软管用于连通缸盖或缸体与散热器的水路。软管常用天然橡胶制成。正确使用和安装软管是耐久不漏的重要途径。选材时, 应选择长度合适、外观无裂缝、无脱层、无扭曲、无气泡和壁厚均匀的软管。在软管内不可涂润滑油和润滑脂, 否则会加速橡胶管的老化。安装时, 可用清水将管口湿润, 然后再均匀用力将软管套在金属接头上, 最后, 选用尺寸合适的卡箍 (不能用铁丝代替卡箍) , 装卡箍的部位距离软管的端部8 mm左右。保养时, 不能用汽油清洗软管, 也不能在软管上喷涂银粉或漆。

4. 防止冷却系统漏水