发动机冷却系统

发动机冷却系统（通用11篇）

发动机冷却系统 篇1

冷却系统和润滑系统是维持发动机长期正常工作不可缺少的部分, 其工作好坏对发动机的动力性和经济性以及零件的磨损影响很大。在此介绍发动机的冷却系统和润滑系统, 对目前常用的几种不同型号发动机的冷却系统和润滑系统的具体工作模式做了详细的分析。

一、冷却系统

冷却系统的功用是保证发动机在正常的温度下工作, 把发动机工作时产生的热量通过它散发出去, 加以冷却, 经常检查冷却系统的工作状况, 不能有缺水、漏水或风向、风流、风量不对等现象, 以免破坏发动机的正常工作, 损坏机件, 造成事故。

冷却系统按发动机的冷却方式可分为风冷却和水冷却两种。

1. 风冷却系统

风冷却一般用于小型发动机上。依靠飞轮上的风扇叶旋转, 产生气流, 通过导风罩、引风圈、导风板等导风装置的导向作用, 直接吹向气缸盖和气缸体的外表, 将热量带走。气缸盖、气缸体外表上分布了很多散热片, 它的功用是加大与空气的接触面积, 提高散热能力。导风罩和引风圈、导风板的作用是将冷空气引导到需要冷却的部位, 使各部位冷却均匀, 达到维持其适宜工作温度的目的。若不用导风装置, 则在气缸盖、气缸体等零件的背面就不能得到足够的冷却, 使之温度过高, 造成很大温差, 引起气缸和其他零件变形, 严重时还会发生活塞拉缸和卡死等故障。

2. 水冷却系统

按冷却水循环方式的不同, 小型柴油机的冷却系可分为三种:蒸发式冷却、热对流循环式冷却、压流循环式冷却。

下面针对农村普遍使用的R175、R180、R185、R190、S195、立式195T、ZH100、德力1105等型号的柴油机, 对他们的冷却方式做一个简单的介绍。

(1) 蒸发式冷却。发动机工作时, 气缸体水套和气缸盖水套中的水因接触高温零件而温度升高, 这部分水受热膨胀, 密度减小, 便上升到水箱的顶部, 水箱表层的水受到外界空气的冷却, 密度加大而下沉, 分别进入缸体水套和缸盖水套, 形成上下对流, 连续不断地循环, 从而将气缸体和气缸盖周围的热量带到水箱散发掉。当水箱内的水温升高到沸点时, 缸体水套和缸盖水套内水逐渐变成水蒸气, 冲击水箱水面散发到空气中去。蒸发式水冷却系统靠水沸腾吸收大量的热并散发到空气中去, 加强散热冷却作用。因此, 水箱常常出现“开锅”现象, 这是正常的, 应注意经常补充冷却水, 以保证发动机的正常工作温度。

采用蒸发式冷却系统的小型发动机如R175、R180、S195柴油机应经常注意补充冷却水, 因为其铸铁水箱散热慢、容积小, 冷却水非常容易蒸发。根据实践证实, 水箱内的冷却水少于水箱容积的1/2后, 发动机在重负荷高速长时间运转时, 因温度过高, 会发生拉缸的严重机械事故。

(2) 热对流式循环冷却。立式195T和德力1105型柴油机的冷却系统属于此种冷却方式, 利用水的温度差所引起的密度变化形成水的热对流自然循环, 当柴油机工作时, 气缸体水套与气缸盖水套的冷却水由于接触高温零件而温度升高, 密度变小, 沿上水管进入水箱的上水室, 而水箱内的冷却水因密度较大靠自重而进入下水室, 经下水管进入气缸体水套和气缸盖水套, 缸体水套和缸盖水套的低温水受热后密度变小又上升进入上水室, 水箱内的冷却水下沉到下水室进入缸体水套和缸盖水套, 如此往复, 使冷却水连续不断地循环, 达到传热和散热的目的。

广东顺德德力1105柴油机采用离心式风扇, 风扇与飞轮铸造一体, 水箱下部装有导风罩, 当低温空气经过水箱散热芯片的空隙被吸进时, 经过导风罩, 从风扇的径向出风口带走部分热量, 排到大气中去。热对流循环式冷却系统就是通过循环水通道和风通道两部分冷却发动机, 使其在最适宜的温度下工作。

在水箱盖上即散热器加水口处装有一个蒸汽空气阀, 其作用是当水箱内产生大量蒸汽而气压较高时, 空气阀便打开, 使冷却系统与大气相通, 避免高压气体胀裂散热器芯。当柴油机的温度下降, 蒸汽凝结成水, 水箱内的气压低于大气压力时, 则外界大气顶开空气阀, 让空气进入散热器中, 压力保持平衡。蒸汽空气阀上与大气相通的通气管也能使冷却系统中多余的水从此管溢出。

(3) 压流循环式冷却。多缸发动机和泰山12型拖拉机配置的195T型柴油机的冷却系统, 利用离心式水泵将水加压进行强制循环, 主要由水泵、散热器、轴流式风扇及进水橡胶管等组成, 散热器及其蒸汽空气阀的结构同热对流循环式相同。

发动机工作时, 曲轴通过三角皮带, 带动冷却水泵的叶轮旋转, 冷却水以一定的压力进入气缸体水套、气缸盖水套和散热器上水室, 受热的冷却水经散热器芯向下流动, 被风扇吹来的大量冷空气冷却, 流到散热器下水室, 又被吸入水泵, 再压入气缸体水套, 实现冷却水的强制循环。

二、润滑系统

润滑系统的功用是将清洁的润滑油不间断地充分供给各运动件的摩擦表面, 使发动机各零件能正常工作。润滑油有五大作用。

(1) 润滑作用:润滑油在摩擦表面形成油膜, 减少零件表面之间的磨损;

(2) 冷却作用:润滑油不停地流动, 将摩擦表面所产生的部分热量带走, 使零件温度不致过高;

(3) 密封作用:利用润滑油的黏性, 增加活塞环、活塞及气缸间的密封性, 减少漏气损失;

(4) 清洗作用:润滑油流过摩擦表面时, 带走磨下来的微小金属屑和其他杂质;

(5) 防锈作用:由于零件表面覆有润滑油, 防止零件表面与空气、水分及燃气接触而发生氧化锈蚀。

发动机的润滑方式有两种:

(1) 压力润滑:靠机油泵将一定压力和流量的润滑油压送到需要润滑的零件表面, 实行强制供油润滑;

(2) 飞溅润滑:也叫非压力润滑, 靠曲轴旋转, 连杆大端激溅起的润滑油与压力润滑各零件泄漏的油滴一起形成细小油滴和油雾, 降落并附着在需要润滑的摩擦表面, 加以润滑。

另外, 还有一种无泵强制飞溅式的润滑系统, 如湖南滨湖柴油机厂生产的老式165F、175F-1、175F-2、BH175F等柴油机, 该类机型曲轴旋转时, 浸在机油中的凸轮轴上的正时齿轮和曲轴上的正时齿轮相吻合, 将机油带上来, 而带上来的机油一部分又流回到油底壳, 另一部分被挤压, 流入滚动轴承, 然后到甩油圈, 在离心力的作用下, 从甩油圈的小孔流入曲轴连杆轴颈的中间部分, 再通过连杆轴颈上的油孔进入连杆轴瓦与连杆轴颈之间进行润滑, 润滑后的机油又从连杆大头的两侧甩到气缸壁、活塞、活塞销、凸轮轴等零件上。气门室内的摇臂、气门、气门导管等零件是通过油雾粘附形式进行润滑的, 被飞贱起来的润滑油雾, 在压力差的作用下, 在机体内流入气门挺柱孔两侧的斜小孔, 经推杆导管到气门室润滑气门室内的运动零件。

润滑系统是发动机的重要系统, 润滑油的优劣是发动机使用寿命的关键, 内燃机的润滑油一般分为汽机油和柴机油两大类, 汽机油用于各种汽油机和中、低速柴油机的润滑, 高速柴油机都要求使用柴机油润滑。在100℃时柴机油按黏度的大小分为HCA-8、HCA-11、HCA-14三种。黏度是指在规定温度下油品的稠稀程度。牌号越高就越稠, 黏度越大, 适用于温暖季节;牌号越小, 就越稀, 黏度越小, 适用于寒冷季节,

一般来说, 黏度大的润滑油更能保证运动件的润滑, 提高气缸密封性, 防止气缸产生窜机油及漏气的现象。但是如果在冬季使用黏度过大的润滑油, 一方面将会导致发动机启动困难, 阻力增大, 消耗在摩擦上的功率增多, 实际发出的功率下降;另一方面, 由于黏度过大, 其流动性能差, 对于靠飞溅润滑的发动机, 会使机油输送量减少, 单位时间内发动机油路中的循环次数减少, 从而冷却作用差, 使被润滑零件温度升高。

润滑油黏度小, 流动性好, 但在零件运动时容易流掉, 使运动件摩擦面形成油膜困难, 润滑不可靠。而且机油易窜入燃烧室燃烧, 引起润滑油消耗量增大。可是黏度小的润滑油在发动机中循环次数多, 冷却散热作用好, 并使发动机易于启动。

根据机型、转速不同以及季节的不同, 应该选用合适且合格的润滑油, 冬季一般用HCA-11号柴机油, 气温在0℃以下时, 宜用HCA-8号柴机油, 夏季用HCA-14号柴机油。润滑油使用时间过长, 未按规定例行保养, 不按规定牌号添加润滑油, 会使零件的摩擦表面不能形成很好的油膜, 加速各零件的磨损, 严重的会产生活塞环卡死, 活塞拉毛, 缸套拉缸, 轴瓦拉瓦, 影响发动机的正常使用。

发动机冷却系统 篇2

教师

教学单元 发动机冷却系 授课计划学时 2 教学过程

导入：

引出问题：发动机在工作的时候会产生高温，那么它能不能像人一样将产生的热量通过“出汗”的方式散发出去呢？

一、冷却系的功用和分类

发动机，工作时，由于燃料的燃烧，气缸内气体温度可高达2 200～2 800K。使发动机的零件温度升高，特别是高温气体接触的零件，如不及时冷却则难以保证发动机正常工作，发动机过热或过冷都会给发动机带来危害。冷却系的功用就是保证发动机在适宜的温度下工作。

提问：最适宜的发动机工作温度是多少？

冷却系统的分类

汽车发动机常见的冷却方式有两种，即水冷却和风冷却。大多数发动机采用水冷却。

冷却液：1．冷却水的选择

发动机用的冷却用水，最好是软水(含矿物质少的水)。因为用硬水易产生水垢而堵塞水

道，破坏水的冷却循环，使气缸体、气缸盖传热效果差，发动机容易产生过热。雨水为软水，将其过滤，清除杂质便可使用。发动机使用硬水时，需经软化处理。2．冷却液

冬季使用冷却水，要防冻冰。为降低冷却水的冰点，适应冬季行车需要，可在冷却水中加入适量的乙二醇或丙二醇。当这两种物质的加入量为50％时，冰点可降至243K(—30~C)。目前汽车上已普遍使用配制好的冷却液。乙二醇冷却液有一定的毒性。

注意事项：使用中应注意，切勿吸人口中，以免中毒。一般冷却液基本上有两种：(1)乙二醇与水型防冻液。(2)丙二醇与水型防冻液。

二、水冷却系统

水冷系组成及工作原理

水冷却系统具有冷却可靠、布置紧凑、噪声小、使用方便等优点，在汽车发动机上应用较为广泛。水冷却系统主要由水箱、风扇、水泵、水管、水套、节温器和水温监测、控制装置等组成。

水冷系主要零部件 1．膨胀水箱 2。散热器

3．风扇

4．水泵：水泵的作用是强制冷却水在冷却系统中进行循环。

水冷却强度的调节装置：为使汽车适应不同环境条件的变化，要求能够调节冷却系的冷却强度，保证发动机经常在最佳的温度状况下工作。

百叶窗： 百叶窗和保温帘是起到调节进风量作用的，二者不是同时设置的。

风扇离合器：电磁风扇离合器

电磁风扇离合器的工作过程：当冷却水温度低于92℃时，水温感应开关的电路不通，线圈不通电，离合器处于分离状态；当水温超过92℃时，水温感应开关的电路自动接通，线圈通电，电磁壳体吸引衔铁环将摩擦片压紧，离合器处于结合状态。

蜡式节温器

总结本节主要知识点：

冷却系是保证发动机在适宜的温度下工作的，分为风冷系统和水冷却系统。

水冷却系统是以冷却液为介质，热量由机件传给冷却液，靠冷却液的流动把热量带走，再散发到大气中去，使发动机的温度降低而进行冷却的一系列装置，散热后的冷却液再重新流回到受热机件处。由于水冷却系统应用广泛，本章对水冷系统进行了详细的分析。风冷系统利用高速流动的空气直接吹过气缸盖和气缸体表面，把热量散发到大气中去，保证发动机在最有利的范围内工作。思考题及习题

1．冷却系的功用、组成。

保证发动机在适宜的温度下工作

水冷却系统主要由水箱、风扇、水泵、水管、水套、节温器和水温监测、控制装置等组成。2．散热器的功用和类型。

发动机冷却系统 篇3

摘 要：冷却系统是汽车发动机构造中十分关键的部分，本文对汽车发动机冷却系统结构设计及工作稳定性进行深入的研究分析，具体介绍了汽车发动机冷却系统结构的特点及工作原理。

关键词：汽车发动机；冷却系统；设计；研究

1 概述

对发动机冷却系统来说，我们希望发动机暖机时间不要过长，因为发动机在暖机过程中喷油器喷油量会加大，所以会造成油耗加大，经济性能差，污染物排放超标，严重影响了周围环境质量。因为发动机冷却系统构造复杂， 而且汽车运行工况具有多变性的特点， 它对汽车发动机产生的影响因素也是多变且较为复杂的，但大致影响发动机冷却效果的主要因素有冷却水道结构、散热效率、循环冷却水量和冷却空气流量。

汽车发动机经历了上百年的发展，冷却系统从技术上已经大部分解决了上述存在的缺陷，显著提升了汽车发动机冷却系统的稳定性，明显降低了燃油的耗损及减轻了环境污染程度，发动机冷却系统热量控制主要是通过各个传感器将信号传给发动机电子控制单元，再由电子控制单元控制冷却风扇的转速，从而可以有效的控制散热效果。

2 汽车发动机冷却系统的特点

早期汽车发动机冷却系统的设计主要是考虑对发动机起到冷却效果，而没有关注排放问题。研发技术成熟的发动机冷却系统应充分考虑整个系统的性能优化，还要考虑模块化，设计时考虑可能存在的不利影响因素，并将这种对发动机的不良影响因素进行有效控制，使发动机冷却系统能达到正常工作需要，又能使发动机经济性和动力性提高，同时又降低了排放，现代汽车发动机冷却系统从最初的设计到构造，再到最后的装车应用过程中，都应该重视这些问题，目前市场上汽车发动机冷却系统设计显著的特点是运用了非常成熟的结构布局及加工工艺，任何一个特殊的因素都不能被忽视，只有在设计的时候进行结构优化设计，才能保证发动机在任何工况下都能保持高效率的运行状态，当然排放这个问题一定不能忽视，这样的设计理念才能走得更远。

3 温度设定点

汽车发动机冷却系统在运行的过程中，本身受到的影响是复杂多变的，那么怎样来保证在这种多变复杂的环境下使得发动机冷却系统的作用与性能得到发挥呢？这不是单纯的只改变其中某一个设计参数就可以排除的问题。如果既要保证发动机的基本工作，又要提高其动力性及经济性，就一定要考虑整个系统的优化，而且每款不同的发动机在结构上都有自己的特点，另外，汽车发动机冷却系统温度的最大值是由机体产生的温度变化所决定的，所以如何确定金属温度的设定点很关键，这样可以显著的避免发动机由于温度高而对发动机产生的不利影响，因为任何发动机冷却系统都有自身的构造与特点，散热率就是衡量发动机冷却温度高低的量度尺，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。

3.1 提高温度设定点。温度设定点的提高对发动机性能的发挥有很大的优势，随着温度设定点的提高，发动机机油温度与运行温度都应该有相应的提高， 这样可以有效的减少散热量和摩擦损失， 从而达到提高发动机的燃油经济性和降低发动机污染物的排放。此外， 提高冷却液温度能明显改善散热器散热量和提高发动机散热效果， 如果降低冷却液在发动机里面的流速， 就可以降低水泵的标定功率，降低发动机的负荷，从而提高了发动机的有效功率输出。那么提高发动机冷却液温度设定点有些什么手段呢？最有效最典型的手段就是高温冷却技术， 将冷却液温度控制在90℃～ 115℃范围内， 最高温度可达130℃， 例如，德国MT U890 系列坦克发动机就运用了高温冷却技术， 这种冷却系统最大的特点就是采用了全封闭式结构， 这种结构方式可以很大程度缩小冷却系统容积从而降低发动机的功率消耗。当然， 提高发动机工作温度对构成发动机的材料热受热载荷的能力提出了很高的要求， 对Nox的排放非常不利，因为Nox的生成需具备两个条件：高温、富氧。因为汽油机的压缩比比柴油机小，热负荷也相对较少，汽油发动机的机油温度相比较柴油机较低，其主要原因是柴油机的压缩比比汽油发动机大，其废气排放物主要为HC 和CO， 如果在部分负荷下将发动机冷却液温度升高，可以使发动机有效功率提高约10%。

3.2 降低温度设定点。降低温度设定点的最有效的途径是什么呢？最有效的途径是降低进气温度， 根据热胀冷缩的原理，可以适当增加进气密度，从而提高发动机过量空气系数， 可以使燃油的燃烧有足够的氧气，从而可以达到降低发动机燃油消耗，从而达到使得燃烧过程更加优化的效果。Finlay 等科学家的研究得出结论， 如果将某一个气缸温度降低50℃， 那么点火提前角可以增大3°CA，这样可以有效的防止爆震，假如充气效率提高2%，那么可以使得发动机动力性有着明显的提高， 这样可以使得结构参数更加优化，还可以适当的增大压缩比。总而言之， 不管是将发动机温度设定点提高还是降低都可以提高改善发动机的冷却性能， 但必须充分考虑发动机的实际情况，这样才能达到设计的目的。

4 结束语

通过以上分析可知，发动机冷却系统的温度设定对于发动机整体的经济性、排放性有着重要的影响，更是发动机冷却系统工作可靠性的保障。所以，发动机研发人员必须考虑汽车发动机冷却系统的整体设计，在考虑燃油经济性与排放性的前提下，对发动动机的设定温度进行科学的设计，最终达到预期的目的。

參考文献：

[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）.

[2]高镜惠，花松.汽车发动机冷却系统的模糊控制[J].小型内燃机与摩托车，2004（1）.

[3]姜成春.汽车发动机冷却系统设计及稳定性分析与研究科技与企业[J].科技与企业，2014（22）.

浅议发动机冷却系统 篇4

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 篇5

【关键词】发动机；冷却水；正确使用

建筑工程机械大多采用水冷式发动机作为机械的源动力装置。在工作过程中，水冷式发动机是依靠冷却水的循环将发动机工作时产生的热量散发到大气中，使发动机工作温度保持在规定范围之内。冷却水作为发动机冷却系统的重要工作介质，应严格按照操作规程和使用方法进行加注、更换和排放。根据发动机结构特点和工作原理，结合工作实践，对发动机冷却水的正确使用作以简要介绍。供同仁借鉴。

1.正确加注冷却水

1.1加注清洁的软水。发动机的冷却水应选用雨水、雪水和河水等软水，雨水、雪水和河水等软水含矿物质少，适宜发动机使用。井水、泉水、自来水等硬水中含多种矿物质(如多种盐类等)，这些矿物质受热后易沉积在水箱壁、水套壁、水道壁上而形成水垢和锈蚀物，使发动机散热能力变差，导致发动机过热。同时，加入的软水必须保持清洁。否则，水中的杂质会造成水道堵塞或加剧水泵叶轮等机件的磨损。如条件不允许，没有软水加注而需要使用硬水时，必须先采取“加热法”或“加入碱液法”对其进行软化处理，再加入发动机，确保加入的冷却水适合发动机使用。

1.2冬季尽量加注热水。在寒冷冬季，发动机机体温度较低，机油粘度较高，起动阻力较大，发动机起动困难。如果起动前向发动机冷却系统加注冷水，很易在加水过程中或在加完水未能及时起动时，造成水箱下水室及迸水管处发生冻结，致使冷却水无法循环，甚至导致水箱胀裂。因此，发动机在寒冷冬季起动前应尽量加注热水。这样，一方面可以避免出现前述的冻结现象，另一方面可以通过加注热水并反复循环更换，使机体温度得到一定程度提高，帮助发动机起动。

1.3起动前加注冷却水。在寒冷冬季，为便于发动机起动、避免发生冻结现象或因水源较远，有些建筑工程机械使用人员常常采取“干起动”的方法起动发动机。采取先起动后加水的“干起动”方法起动发动机，因发动机机体内没有冷却水，发动机起动后各部件温度上升极快，尤其是缸盖水套、喷油器水套等处升温更快且温度特别高。此时，如果突然加入冷却水，由于温差变化大，缸盖及水套易因骤冷而产生裂纹或变形。例如，一部ZL50C型装载机在冬季起动时采取“干起动”的方法起动发动机后，发现1、2缸喷油器处向外“嘶、嘶”喷气，拆检该处喷油器水套，水套均出现了裂纹，更换水套后故障排除。

1.4忌“开锅”时急于加水。发动机因缺水而温度过高，造成水箱“开锅”时，不要急于加注冷却水。发动机水箱“开锅”时，发动机各部件温度均较高。此时，如果突然加注冷却水，发动机缸盖等部件会因骤热激冷而产生裂纹或变形。正确的做法是：首先，卸去发动机负荷，怠速空转几分钟；其次，用毛巾或擦机布盖在水箱盖上并拧开水箱盖，再次，待无蒸汽喷出时再取下水箱盖；最后，当水温达到正常时，加注冷却水。

2.正确更换冷却水

发动机冷却水经过一段时间使用后，矿物质已经析出，除非冷却水已经很脏，可能堵塞管路及散热器外，不要轻易更换。因为，新更换的冷却水，尽管是软水或经过软化处理的硬水，仍然会含有一些矿物质，这些矿物质又会沉积于水套等处而形成新的水垢，水更换的越勤，析出的矿物质也越多，形成的水垢就越厚，发动机散热能力就越差，使发动机时常温度过高，造成发动机动力性下降，影响发动机的使用寿命。因此，应根据实际情况，按照规定的方法步和骤更换冷却水。

在更换冷却水时，应采用“碱洗法”或“酸洗法”对发动机冷却系统进行清洗。“碱洗法”是采用750克火碱、150克煤油、10千克软水调制成清洗液对冷却系统进行清洗的方法。“碱洗法”是采用2.5％的盐酸清洗液对冷却系统进行清洗的方法。清洗发动机冷却系统的步骤为：首先，拧下水箱盖，放净冷却水；其次，拆下节温器座，取出节温器，重新装复节温器座；再次，将清洗液加注到冷却系统中，起动发动机后先怠速后中速运转，待清洗液温度达到80℃左右时，将发动机熄火，待清洗液温度降至50℃左右时，放出清洗液；再次，用具有一定压力的清水对发动机水套、散热器等机件进行冲洗；最后，装复节温器，安装好连接水管，加注符合要求的冷却水。

3.正确排放冷却水

3.1放水时应打开水箱盖。水箱盖主要用于严密盖住水箱的加水口，使发动机冷却系形成与大气隔绝、完全封闭的循环冷却系统。在排放冷却水时，如果不打开水箱盖，冷却水虽然可以流出一部分，但因水箱盖密闭，随着散热器内水量的减少，系统内产生一定程度的真空，从而使水流减慢或停止放水，造成发动机冷却系内的冷却水无法彻底排放干净，导致零部件冻裂损坏。

3.2高温时不应立即放水。发动机熄火前，如果发动机水温很高，不应立即停机放水，避免与水接触的缸体、缸盖、水道外表面因突然放水而使温度骤然下降，造成内外温度差异大而导致缸体、缸盖产生裂纹。正确的做法是：先使发动机卸荷，让发动机怠速运转几分钟，待水温降至40℃～50℃时再熄火放水。

发动机冷却系的使用与保养8注意 篇6

2. 注意启动前加满水 发动机启动前水箱必须加满清洁的软水（经过沉淀的雨水或雪水）。如没有软水，将井水、河水烧开沉淀后使用，或在60升水中加40克纯碱经沉淀后使用。硬水容易产生水垢，一旦冷却系水道中凝结水垢后会影响散热。

3. 注意保持适宜冷却水温 发动机工作时，冷却水温度应保持在70~90℃范围内，最高不得超过95℃。如果温度过高，容易发生零件因过热而卡死，机油因温度升高而变稀，不但起不到润滑作用，反而加快了机器磨损；温度过低，燃油雾化不好，不易启动，功率不足，冒白烟等。冬季温度太低时，水温上不去，可在水箱前加保温帘。

4. 注意保持适当水位 发动机工作时应保持适当的水位，并经常检查水箱、水管、水封等处有无漏水现象，如有漏水，必须及时排除。

5. 注意查水箱、散热片 应经常检查水箱、水管、水封等处有无漏水现象，如有漏水，应及时排除。还应经常检查水箱的散热片和散热管间是否堵塞，如堵塞应及时排除，以免妨碍冷却水循环。

6. 注意不能骤加冷水 发动机过热或缺水时，不可立即添加冷水，必须使发动机低速运转，待水温降低后再缓缓加入。当水箱内水温和蒸汽温度很高时，不能打开水箱盖，以防烫伤人。也不能猛加开水，以防炸裂缸盖、缸体等。还应严禁不加水而启动。

7. 注意适度调整风扇皮带 风扇皮带一般采用两根三角带，用水泵轮、发电机轮或中间轮进行松紧度调整，松开水泵或发电机固定螺丝，然后将风扇皮带调整合适后再固定好。风扇皮带过松、过紧都不好，调整时用手指压皮带，以能压下皮带10~15毫米的宽度为宜。

8. 注意科学放水 寒冷天气不能在水温很高时放水，应该等水温降低后再放水。放水时先打开水箱盖，后转动曲轴，使水泵等处的水完全放净。冬季切勿忘记放水，以防冻坏水箱和机体。

发动机冷却系统部件的检测 篇7

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。

发动机冷却系统的维护保养 篇8

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

叉车中冷发动机冷却系统的设计 篇9

叉车中冷发动机的冷却系统由空一空中冷器、水散热器、液力变矩油冷器、风扇和各种管路等组成,分别以空气、冷却液和变矩器油作热交换介质,通过应用较强散热能力的散热器,保证发动机和液力变矩器在各种苛刻使用工况下,都能始终在良好温度条件下正常运转。当工况和环境条件变化时,冷却系统也能保持最佳的冷却温度,保证发动机可靠地工作。

2.冷却系统设计要点

中冷发动机冷却系统的散热性能与散热器的结构、散热面积、风扇类型和转速、风扇与护风圈的位置、护风圈的结构、叉车车架和配重块的结构以及散热器的进、排通道等因素息息相关。

(1)环境温度

设计内燃叉车中冷发动机的冷却系统,首先要考虑发动机正常工作时能够承受的最高环境温度。它是衡量冷却系统性能的一个重要指标,一般温带地区不能低于40℃,热带和沙漠地区约为50℃。我公司叉车的环境温度定为45～50℃。

(2)散热器的最高允许温度

由于水冷发动机的适宜工作温度为85～95℃,推荐水散热器的最高温度≤10C℃,试验热平衡温度的换算公式:热平衡温度=实测发动机水温一实测环境温度+40℃。

(3)风扇的选型及安装

叉车的发动机安装在后端,一般选择排风扇。在消耗功率相同的情况下,低速、大直径风扇的冷却效果和噪声要明显好于高速、小直径风扇。选择风扇时,要注意风扇的叶尖线速度不要超过4200～5000 m/min,在相同直径、流量和扇叶角度的情况下,环形风扇的噪声要低于普通塑料风扇和铁风扇。

排风扇至散热器芯子的距离应大于80 mm,风扇叶尖和导风罩之间的间隙一般为风扇直径的1.5%～2.5%。风扇叶尖与导风罩的间隙越小,经过散热器芯子的空气流量和排风压力越大,冷却效果就越好,所以在条件允许下应尽可能减小扇尖间隙。排风扇的1/3叶片应在导风罩内(见图1),吸风扇的2/3叶片应在导风罩内(见图2)。考虑到实际操作的可能性,我公司优先选用环形风扇,风扇与导风罩之间的间隙为15 mm,风扇端面距散热器端面的距离在80～120 mm之间。

(4)散热器的结构形式

中冷发动机应选择除气式散热器。该种散热器的除气系统能够保证水冷却系统中没有空气,提高冷却液的热交换能力,从而提高冷却系统的散热能力,有效提高发动机的使用寿命。

中冷发动机的散热器有管片式、管带式和板翅式3种型式,板翅式散热器相对于管片式、管带式散热器具有传热效率高、结构紧凑、轻巧和适应性广等特点。我公司匹配中冷发动机的叉车,除个别小吨位的选用管带串联式散热器外,其余全部匹配板翅并联式散热器。

板翅式散热器(见图3)由隔板、封条、翅片等组成,隔板主要起隔离介质、支撑和连接元件的作用,是一次换热面。封条是组成封闭通道的侧封,是有压通道的主要承压件和板束的框架支撑。翅片是最主要的换热元件,它扩大了传热面积,提高了传热效率、散热器的强度和承压能力。

在空间允许的情况下,应优先选择正面面积大、厚度薄、正方形的散热器芯子。正方形的散热器芯子可保证风扇扫气面积最大,同时正面面积大的散热器可匹配直径大、转速低的风扇,从而使风扇消耗功率和噪声降低。散热器芯子越薄,阻力越小,更不容易被灰尘、碎片、毛絮和昆虫等异物堵塞。

(5)散热器的布置形式

中冷发动机的散热器有串联(见图4)和并联(见图5) 2种。散热器并联连接就是中冷器、水散热器和油冷器并联在同一平面上。采用此方式,进入散热器的冷气未被加热,气流的阻力小,容易保养和维修。

并联式散热器具有风阻小、散热效率高等优点,布置时应优先采用并联式结构。

散热器串联连接时,中冷器位于风扇与水散热器和油冷器之间,由于流经水散热器和油冷器的空气被中冷器加热过,因此散热器进风温度较高。散热器串联连接时,若中冷器和水散热器散热片的峰高和峰距不同,将使整个散热器的风阻大大增加。此外,中冷器与水散热器间的间隙还容易被一些碎片堵住,不拆掉水散热器很难清洗,从而造成散热器散热效率降低,影响发动机和液力变矩器的正常工作。串联管带式与并联板翅式散热器进口水温与变矩器出口油温如附表所示。因此要对中冷器和水散热器间的间隙进行密封,使中冷器和水散热器的散热片密度接近。

散热器通常通过橡胶减振块与车架柔性连接,以避免散热器变形时芯子受力过大,产生剧烈振动,导致散热器过早损坏。经过不断探索和试验,我们给5～25t叉车的中冷发动机配置了并联板翅式散热器,取得了很好的冷却效果。

(6)导风罩的形式

导风罩通常用来提高风扇的效率,使空气在芯子上获得更均匀的分布,并且阻止发动机机舱内的空气回流。现在使用的主要有3种形式:文杜里式、环式和箱式。文杜里式导风罩提供了最高的风扇效率,但比较难加工,未被广泛使用。箱式和环式由于容易加工且有较好的冷却效果,被广泛使用,我公司生产的导风罩全部采用箱式。

(7)冷却系统的管路

发动机与散热器间的进、出管路应尽可能减少拐弯(避免小半径弯曲),并有足够的柔性。对于较长的管路,应采用胶管与硬管相结合的结构,胶管应至少具有517 kPa的抗爆裂能力。与中冷器连接的管路在所有弯曲的地方都要使用硬管,并尽量减少弯头。这是由于中冷系统管路中都有较高的温度和压力,加上各个系统间的相对运动,使用成型软弯管容易损坏。

(8)防止暖风回流

散热器排出的暖风回流会使散热器的进风温度提高,散热器的冷却效率降低。为防止风扇排出的热空气被再次引入冷却用空气回路,设计时必须考虑密封散热器的四周,同时要优化设计车架和配重块,保证进、出散热器的气流顺畅。

(9)冷却液

发动机冷却系统故障的检修方法 篇10

1 冷却液循环流动状况检查方法

此方法是一种传统方法也是最基本的方法。它对一般汽车冷却系统及现代汽车冷却系统的维修同样适用。在进行冷却系统维护工作时, 首先检查系统所有组成部件是否出现损坏和发生泄漏。同时不能忽视水泵的驱动V带, 水泵产生的压力驱使冷却液在系统内循环。在散热器、软水管或发动机中一些不必要约束会阻碍冷却液的循环流动。检查它的状况的基本方法是检查系统中是否存在冷点。使发动机不停地运转到充分暖机, 再到节温器打开时为止, 然后使发动机熄火, 把手放在散热器中心, 然后从散热器的进水室移动到出水室, 来感知冷点是否存在。用同样的方法检查所有的软水管。散热器和软水管上的温度应该是均匀分布的。如果某点的温度比其它地方的温度低, 则意味着冷却系统中的冷却液被约束所限制或者被阻塞了。

这在以前是个常用方法, 但现在生产的许多车辆上, 冷却系统的有些部件往往用手触摸不到。在这种情况下, 更精确地检查温度分布不均匀的方法是用一个非接触式光学测温仪。测量时把激光点对准测试的区域, 在测温仪显示器上读出该区域精确的温度值。

2 系统压力检查方法

若冷却系统中有小的泄漏或内部泄漏现象, 若使用一些简单的检查方法很可能发现不了, 如果使这些现象处在一定的压力下, 这些泄漏就会暴露出来。另一方面, 这样的压力测试方法也能用来检查系统保持压力的能力, 它对于冷却系统进行温度控制是非常重要的。压力测试设备包括一个带量表的小型空气泵、一小段软管和一些适配器, 适配器能与各种各样的散热器的注水口径和端盖进行配合。如果散热盖密封不好, 在此处就会出现压力泄漏, 所以在测试过程中一定不能忘记测试散热器盖的密封性。把散热器盖从散热器拆下来, 然后把它连接到适配器上;同时把散热器盖保持湿润, 这样有助于提高散热器盖和适配器之间的密封性;缓慢地运转空气泵直到量表上的读数不再增大为止。此量表上读出的压力就是散热器盖上安全阀的开启压力, 重复2~3次, 以检查结果的正确性。然后检查散热器是否存在泄漏。散热器分为纵流式和横流式, 当发动机没有启动时, 把压力设备连接好, 然后连接空气泵, 直到量表上读数达到指定压力为止。量表上读数应该至少保持两分钟以上。如果出现压力跌落现象, 就应该启动空气泵, 使系统保持一定的压力, 以便检查散热器存在的泄漏。冷却系存在的泄漏现象有时候是很难发现的。一个针孔大小的泄漏需要很高的压力才能使它自身暴露出来。如果使系统加压到100~250k Pa进行检查, 就可以确定大部分泄漏出现的位置。当发动机熄火后, 在泄漏存在的地方就会积聚很多空气, 这种漏洞很难被发现。当系统加压后, 可以使用肥皂水溶液来检查可疑区域的泄漏点, 比如象软水管连接处等部位。

3 冷却系统“困气”的解决方法

现代冷却系统存在的最大问题之一就是冷却系统中常常会困住空气。空气或其它气体能够通过水泵入口处、软管连接处或燃烧室等部位泄漏出来, 进入到冷却系统内部。并且空气还能通过水泵轴上破损的密封圈进入到冷却系统。因为水泵入口在反方向力的作用下也能工作, 这个反方向的力是因离心力而产生的, 此时空气能够通过水泵轴上破损的密封圈被吸进冷却系统内。这个看不见的空气进口很难查出, 但是如果泄漏出现在冷却系统中其它地方的可能性都被排除了, 系统还存在泄漏问题, 那么就该把水泵拆下来, 检查水泵轴上的密封圈是否导致了泄漏。

人们没有按照规范的程序排出和注入冷却液, 是导致冷却系统中存在有空气的最常见的原因。一般更换冷却液的过程是:打开放水管, 让原来的冷却液流出去, 然后再注入新的冷却液, 启动发动机至充分暖机, 节温器自动打开后, 继续加人冷却液。然而事实上, 更换冷却液并没有那么简单, 许多发动机是要求特殊排气手段的, 还有一些冷却系统设置有专用的排气阀。循环器使补充冷却液变得更加简单, 在更换冷却液时减少了很多排气问题。然而, 如果没有这种装置, 可以查阅一下比较权威的汽车手册, 绝大部分轿车的排气程序在汽车手册上都能找到。

4 及时更换冷却液

即使是所谓的“永久”防冻液其实也不可能会是永久的。例如每5年更换一次的长寿命冷却液投入市场好几年了, 使用这种冷却液的系统都到了应该维护的时候了。我们在进行了基本检查后, 发现冷却液已经被铁锈、机油和污垢污染。即使冷却液表面看起来依旧完好, 它的效力却可能已经大大地下降了。

密度是衡量发动机冷却液防冻能力优劣的一个很好的标准。发动机冷却液的密度应该大于纯净水的密度1.0kg/L。冷却液的密度越大, 它的防冻能力也就越强。从散热器或溢流储存器中提取一些冷却液作为样本, 然后把它倒进一个液体密度计中。在市面上存在的这种液体密度计有好几种, 这种液体密度计, 都配有一个转换表, 把相应的密度读数转换成相应的防冻温度等级。气缸盖密封垫片经过多年的使用后, 由于持续承受周期性变化的温度, 气缸盖密封垫片的材料会失去力度或被压塌。然而大部分气缸盖垫片的火效, 都开始于发动机燃烧室周围的热点。冷却液的不良循环, 不合适的系统压力和系统叶, 存在的空气相互作用, 在燃烧室的水套里形成蒸汽泡。由于蒸汽不易传递热量, 所以发动机在气缸盖密封垫片附近出现局部过热现象。过多的热量会降低气缸盖密封垫片的性能, 燃烧室内燃烧产生的高压气体很快就会通过高温把气缸盖密封垫片撕裂。如果气缸密封垫片出了故障, 首先应当启动发动机, 使发动机充分运转直到节温器门动打开为止。然后开始检查并修理故障, 如果发现在散热器注入口颈中有气泡出现或者在此出现了涡流, 这就表明冷却系统中存在过多的压力, 这种压力的增加很可能就是发动机燃烧室发生了泄漏。利用前面讲述的压力测试方法, 检查冷却系统中是否存在压力跌落现象。气缸盖密封垫片漏气, 是最常见的一种泄漏。压力测试在两方面起作用, 接着要对可能出现泄漏的气缸进行低压测试。气缸中气压低于正常值和散热器中出现泡沫都是有力证明。冷却系统出现的大部分问题都是由于冷却液的损失而引起的, 或者是由两者同时引起的。如果我们检查并修理冷却系统故障所进行的操作都符合冷却系统的工作原理, 合乎基本的物理逻辑, 那么我们就会找出导致系统出现故障的原因和部位。使问题的解决达到事半功倍, 节约成本和提高工作效率。

摘要：在发动机工作过程中, 一些零件由于受到高温燃气的冲击, 工作温度非常高, 如不及时冷却, 就会追成零部件的损坏, 甚至引发事故。因而, 对于冷却系统的检修, 决不能掉以轻心。

发动机冷却系统 篇11

发动机的工作温度是否正常,直接影响混合气质量及润滑效果,因此,对燃油消耗也有很大影响。 一般发动机的正常工作温度在85℃~90℃ 之间。 如果冷却液温度过低,会影响燃油蒸发,导致部分燃油未与空气充分混合而燃烧, 造成燃烧不完全,使燃油经济性降低。发动机冷却液温过低或过度冷却,均会使发动机散热损失增加,零件磨损加剧,排放恶化,发动机工作粗暴,使发动机功率下降及燃油消耗率增加。

发动机在低温起动时,曲轴转动阻力大。 由于温度低,发动机润滑油的粘度大,从而增加了曲轴的旋转阻力,使发动机的起动转速下降,不易起动。 随着发动机温度的降低,汽油的粘度和比重都会增加,这样汽油的流动性变差,雾化不良,不易形成规定浓度的可燃混合气,因此发动机也不易起动。 在发动机起动时,采取措施适当提高起动温度,则发动机曲轴转动阻力将减小, 混合气易形成,发动机起动容易, 并且将减少暖机时间,减少燃油,减少排放污染。

发动机的工作循环是在高温下进行的,可燃混合气燃烧的最高温度可达2000℃以上。 当发动机工作时, 活塞、气缸、气缸盖和气门等直接与高温可燃混合气接触的零部件会强烈受热,这将导致发动机工作温度过高( 过热) ,从而引起充气系数下降和燃烧不正常( 会产生爆震或早燃) ,还会使汽油、润滑油燃损或变质,造成润滑能力下降, 使零部件急剧磨损, 甚至还会出现卡死、损坏等现象。

为了避免上述严重后果,使发动机发挥出最大的功率,具有较高的经济性、动力性、耐久性和可靠性,必须采用合理的冷却方法,使发动机保持在一定的温度范围内工作,只有这样才能保证发动机长期正常运转。 但是,发动机过度冷却,会使气缸温度过低, 可燃混合气雾化程度变差,燃烧不充分,增大燃油消耗量;同时还会导致汽油机润滑油的黏度增大,加速零部件的磨损。 发动机过度冷却, 说明冷却介质带走的热量过多,这将导致有效功的热量减少,造成发动机的功率下降。

二、发动机冷却系统的原理

发动机的冷却系统有风冷与水冷之分,以空气为冷却介质的冷却系统称风冷系统;以冷却液为冷却介质的为水冷系统。 汽车发动机,尤其是轿车发动机大都采用水冷系统,只有少数汽车发动机采用风冷系统。

汽车发动机的水冷系统均为强制循环水冷系统,即利用水泵提高冷却液的压力,强制冷却液在发动机中循环流动。 这种系统包括水泵、散热器、冷却风扇、节温器、补偿水壶、发动机机体和气缸盖中的水套以及其它附加装置等。

冷却液在冷却系统中的循环路径( 如图1所示) :冷却液在水泵中增压后,经分水管进入发动机的机体水套;冷却液从水套壁周围流过并从水套壁吸热而升温,然后向上流入气缸盖水套;从气缸盖水套壁吸热之后经节温器及散热器进水软管流入散热器;在散热器中冷却液向流过散热器周围的空气散热而降温,最后冷却液经散热器出水软管返回水泵,如此循环不止。在汽车行驶或冷却风扇工作时,空气从散热器周围高速流过以增强对冷却液的冷却。铜制或不锈钢制的分水管或直接铸在机体上的分水道,沿其纵向开有出水孔,并与机体水套相通,离水泵越远,出水孔越大, 其数目通常与气缸数相同。分水管或分水道的作用是使多缸发动机各气缸的冷却强度均匀一致。

图1 冷却液在冷却系统中的循环路径

图2 检查科鲁兹轿车冷却系统的专用接头

有些发动机的水冷系统,其冷却液的循环流动方向与上述相反,可称其为逆流式水冷系统。在这种水冷系中,温度较低的冷却液首先被引入气缸盖水套,然后才流过机体水套。 由于它改善了燃烧室的冷却而允许发动机有较高的压缩比,从而可以提高发动机的热效率和功率。

大多数汽车装有暖风系统。暖风机是一个热交换器,也可称作第二散热器。 在装有暖风机的水冷系统中, 热的冷却液从气缸盖或机体水套经暖风机进水软管流入暖风机芯,然后经暖风机出水软管流回水泵。吹过暖风机芯的空气被冷却液加热之后,一部分送到挡风玻璃除霜器,一部分送入驾驶室或车厢。

三、科鲁兹轿车冷却系统的检查

以科鲁兹轿车发动机为例,在检查冷却系统过程中,主要要查看节温器出水管、节温器进水管、放气管、补偿管、空调出水管、空调进水管、散热器进水、散热器出水管等管路有无老化、脱层、摩擦、泄漏,确认卡止牢靠。

除了目视检查以外,还应以设备检查作为主要参考依据。首先检查膨胀壶盖,科鲁兹膨胀壶盖设有自动开启阀 , 维修手册 要求膨胀 壶盖在120k Pa时能正常保持密封 ,130k Pa~ 150k Pa时其泄压阀应能及时打开并泄压 , 膨胀壶壶 体及冷却 管路在100k Pa保压15min以上无压力下降情况;在检修过程中需要用专用接头接在膨胀壶盖和壶体上,用增压装置进行加压。 如图2所示。

在操作过程中若发现壶盖有无法保压或达到标定压力泄压阀未打开的情况则需要进行维修或更换, 在管路施压过程中若发现保压值下降或管路泄漏情况,则需要维修冷却管路。