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简单介绍汽车发动机冷却系统的作用及设计

简单介绍汽车发动机冷却系统的作用及设计

在汽车动力系统中,发动机冷却系统起着非常重要的作用。发动机工作时,冷却系统可以对温度进行合理的调节与控制,使得发动机的各个部件都能够保持正常的工作温度,从而得到较为理想的动力输出,减少燃油浪费。如果没有冷却系统的帮助,发动机将不能正常工作。本文简单介绍了汽车发动机冷却系统的作用及设计,希望能够给各位读者朋友的学习带来帮助!
汽车发动机冷却系统为强制循环水冷系统,简单的说就是利用水泵来提高冷却液的压力,强行使冷却液在发动机中循环流动。冷却系统主要由冷却风扇、补偿水箱、水泵、散热器、发动机机体、节温器和气缸盖中的水套以及附属装置等组成。
在冷却系统中,其实有两个散热循环:一个是冷却发动机的主循环,另一个是车内取暖循环。这两个循环都以发动机为中心,使用是同一冷却液。
冷却发动机的主循环
主循环中包括了两种工作循环,即“冷车循环”和“正常循环”。冷车着车后,发动机在渐渐升温,冷却液的温度还无法打开系统中的节温器,此时的冷却液只是经过水泵在发动机内进行“冷车循环”,目的是使发动机尽快地达到正常工作温度。随着发动机的温度,冷却液温度升到了节温器的开启温度(通常这温度在80℃后),冷却循环开始了“正常循环”。这时候的冷却液从发动机出来,经过车前端的散热器,散热后,再经水泵进入发动机。


车内取暖的循环
这是一个取暖循环,但对于发动机来说,它同样是一个发动机的冷却循环。冷却液经过车内的采暖装置,将冷却液的热量送入车内,然后回到发动机。有一点不同的是:取暖循环不受节温器的控制,只要打开暖气,这循环就开始进行,不管冷却液是冷的、还是热的。
汽车发动机冷却系统的作用
提到冷却系统,我们首先要了解温度对发动机的影响。汽车发动机的工作循环是在高温下进行的,进入汽缸的混合气燃烧时的温度最高可达2000摄氏度以上。此时发动机的活塞、缸体、汽缸盖、气门等部件与高温可燃混合气接触而强烈受热,此时发动机如果得不到有效降温会使其机械强度变差,同时引起汽缸充气系数下降,造成空燃比失调使发动机异常燃烧。


而汽缸内温度过高还会使混合气早燃(提前燃烧),导致出现严重损害发动机的爆震现象。过高的温度还会使润滑油烧损及变质,高温情况下会使汽缸内间隙变小,破坏油膜的保护,造成润滑能力下降,严重时还会引起粘着磨损、卡死(拉缸)故障。
为了避免这些不良后果,使发动机正常运转从而发挥应有的动力输出,在经济性、动力性与耐用性上得到较好的表现,冷却系统的积极工作是必不可少的。但对于低温情况下发动机工况来说,过度冷却同样会对发动机造成不良影响。
首先,汽车发动机在设计时为了考虑到热胀冷缩现象,会将进排气门、活塞与缸套等部件间留有一定的间隙,以配合达到正常温度后各部件之间良好的吻合。拿活塞与缸套来说,长时间低温导致较大的间隙会造成密封不良出现漏气窜油现象,异常燃烧会使动力下降油耗升高。
另外在低温状态下,可燃混合气蒸发性能较低,导致雾化效果变差,使发动机燃烧不充分,增大燃油消耗量的同时还易造成发动机内部形成积碳。发动机润滑油在低温状态下粘度上升,流动性变差,造成润滑不均匀,加剧了内部的磨损。
总的来说,工作温度过高过低不但使燃料消耗量增加动力下降,还会导致发动机磨损增加,影响使用寿命。发动机的温度在40摄氏度时的磨损量是90度时的5倍,如果温度太高,发动机零部件的机械强度下降,也会造成发动机过早损坏。
汽车发动机冷却系统的设计
冷却系统的作用是在所有工况下,保证发动机在最适宜的温度下工作,冷却系统匹配的是否合适将直接影响到发动机的使用寿命和燃油经济性,所以在冷却系统的设计及计算中,散热器的选型以及风扇的匹配对冷却系统起着至关重要的作用。
为便于组织气流,散热器布置在整车的前面,但由于受到整车布置空间的限制,在其前面还布置了空调冷凝器,这会增加风阻,影响散热器的进风量,从而影响冷却系统的冷却能力。风扇布置在散热器后面,靠风扇电机带动。
汽车发动机冷却系统的作用是什么呢?以上就是小编对此做的相关介绍,相信读者朋友对这方面都有所了解了吧。总的来说冷却系统就是在工作情况下,保证发动机在最适宜的温度下工作,冷却系统影响着发动机的动力表现、使用寿命及燃油经济型,它在发动机中扮演着非常重要的作用。
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