冷卻系統的組成和工作原理本節內容CONTENTS冷卻系統概述01水冷系的組成及水路02水冷系主要部件構造03風冷卻系0401冷卻系統概述（一）功用（二）分類（一）冷卻系的功用與分類

發動機的正常溫度為80℃~90℃，冷卻過度，熱量損失增大，有效功率降低，溫度過低，機油粘度增大，摩擦增大，功率減小；冷卻不足，發動機過熱，零件易卡死，壽命降低，磨損加劇。可燃混合氣在燃燒過程中產生大量熱量，約1/3熱能轉化為有用功，一部分熱量隨廢氣排出，另一部分由發動機的零件吸收。

冷卻系的作用：使工作中的發動機得到適度的冷卻，從而保持在最適宜的溫度范圍內。

冷卻系按照冷卻介質不同可以分為風冷和水冷如果把發動機中高溫零件的熱量直接散入大氣而進行冷卻的裝置稱為風冷系。而把這些熱量先傳給冷卻水，然后再散入大氣而進行冷卻的裝置稱為水冷系。水冷系冷卻均勻，效果好，而且發動機運轉噪音小，目前汽車發動機上廣泛采用的是水冷系。分類冷卻水與防凍液使用清潔的軟水，避免產生水垢；冬季寒冷地區，防止冷卻水結冰產生發動機變形，脹裂現象，使用防凍液(乙二醇、丙二醇)目前汽車發動機上采用的水冷系大都是強制循環式水冷系，利用水泵強制水在冷卻系中進行循環流動。（二）水冷卻系統組成和工作原理大循環：散熱器——水泵——分水管——水套——節溫器——散熱器小循環：節溫器——水泵——分水管——水套——節溫器水冷系的水路散熱器內的冷卻水加壓后通過氣缸體進水孔壓送到氣缸體水套和氣缸蓋水套內，冷卻水在吸收了機體的大量熱量后經氣缸蓋出水孔流回散熱器。由于有風扇的強力抽吸，空氣流由前向后高速通過散熱器。因此，受熱后的冷卻水在流過散熱器芯的過程中，熱量不斷地散發到大氣中去，冷卻后的水流到散熱器的底部，又被水泵抽出，再次壓送到發動機的水套中，如此不斷循環，把熱量不斷地送到大氣中去，使發動機不斷地得到冷卻。工作原理文氣流由前向后通過散熱器芯散熱路徑通常，冷卻水在冷卻系內的循環流動路線有兩條，一條為大循環，另一條為小循環。所謂大循環是水溫高時，水經過散熱器而進行的循環流動，此時，發動機正常工作，節溫器的主閥門開啟，副閥門關閉；而小循環就是水溫低時，如發動機冷車起動時，節溫器主閥門關閉，副閥門開啟，冷卻液不經過散熱器而進行的循環流動，使發動機迅速暖機。大循環與小循環冷卻液都是從缸體進入、從缸蓋流出，傳統方式是把節溫器安裝在溫度較高的缸蓋出水管中，如圖。特點：添加冷卻液時氣泡易排出釋放，但是節溫器在熱起過程中，特別是剛開啟時，因溫度和壓力驟然變化，會產生較長時間的開閉振蕩，直至全開穩定狀態，這樣影響了節溫器的壽命，也加劇水泵負載變化。本田車系和德國車系率先革新，將節溫器布置在缸體進水管中，如圖。特點是：大幅度降低節溫器開閉振蕩現象，縮短了發動機的熱起現象，降低油耗，但在添加冷卻液時不易排出氣泡，因此多種車型設有排氣孔，應及時擰開排氣。1.散熱器功用：增大散熱面積，加速水的冷卻。冷卻水經過散熱器后，其溫度可降低10～15℃，為了將散熱器傳出的熱量盡快帶走，在散熱器后面裝有風扇與散熱器配合工作。散熱器又稱為水箱。2.結構特點：（1）上儲水室和下儲水室裝有進水管和出水管（2）減振墊，防止散熱器受振動損壞（三）水冷卻系的零部件---散熱器3.散熱器芯，分為管片式和管帶式，常用后種，結構冷卻管：扁圓形，散熱好，避免結冰破裂散熱片：增加散熱面積，提高剛度和強度對散熱器的要求：有足夠的散熱面積、材料導熱性能好散熱器芯管片式散熱器,這種散熱器芯強度和剛度都好，耐高壓，但制造工藝較復雜，成本高。管帶式散熱器芯采用冷卻管和散熱帶沿縱向間隔排列的方式，散熱帶上的小孔是為了破壞空氣流在散熱帶上形成的附面層，使散熱能力提高。這種散熱器芯散熱能力強，制造工藝簡單，成本低，但結構剛度不如管片式大，一般多為轎車發動機采用，近年來在一些中型車輛上也開始采用。散熱器芯

目前汽車發動機多采用閉式水冷系，這種冷卻系的散熱器蓋具有自動閥門，發動機熱態工作正常時，閥門關閉，將冷卻系與大氣隔開。防止水蒸汽逸出，使冷卻系內的壓力稍高于大氣壓力，從而可增高冷卻水的沸點。散熱器內溫度升高，壓力增大，蒸汽閥開溫度降低時，形成真空，空氣閥開注意：開啟散熱器蓋時，應緩慢旋開散熱器蓋冷卻水回收裝置補償水桶/儲水桶，膨脹水箱加注防銹、防凍液的汽車發動機，為了減少冷卻液的損失，保證冷卻系的正常工作，采用散熱器＋儲水箱結構。當散熱器內溫度升高時，其蓋上的壓力閥打開，冷卻液通過壓力閥通過溢流管進入儲水箱；當溫度下降時，冷卻液又從儲水箱通過真空閥流回到散熱器內部。這樣可以防止冷卻水損失。檢查液面和加注冷卻水，安全方便，標尺：MAX、MIN，汽車每次維修或保養時，要檢查散熱器-儲水箱功用：提高通過散熱器芯的空氣流速，增加散熱效果，加速水的冷卻。風扇通常安排在散熱器后面，并與水泵同軸。當風扇旋轉時，對空氣產生吸力，使之沿軸向流動。空氣流由前向后通過散熱器芯，使流經散熱器芯的冷卻水加速冷卻。兩種形式：軸流式和離心式。軸流式風扇所產生的風，其流向與風扇軸平行；離心式風扇所產生的風，其流向為徑向。軸流式風扇效率高，風量大，結構簡單，布置方便。因而在車用發動機上得到了廣泛的應用。風扇功用：對冷卻水加壓，加速冷卻水的循環流動，保證冷卻可靠。車用發動機上多采用離心式水泵，離心式水泵具有結構簡單、尺寸小、排水量大、維修方便等優點。結構和工作原理：葉輪旋轉時，在離心力作用下，水被甩向葉輪邊緣，經外殼上與葉輪成切線方向的出水管壓送到發動機水套中，同時，葉輪中心的壓力降低形成真空度，使散熱器中的水被吸入，確保循環。水泵冷卻強度調節裝置是根據發動機不同工況和不同使用條件，改變冷卻系的散熱能力，即改變冷卻強度，從而保證發動機經常在最有利的溫度狀態下工作。改變冷卻強度通常有兩種調節方式，一種是改變通過散熱器的空氣流量；另一種是改變冷卻液的循環流量和循環范圍。冷卻強度調節裝置百葉窗是調節空氣流量并防止冬季凍壞水箱，多用人工調節，也有采用自動調節裝置的。自動風扇離合器是根據發動機的溫度自動控制風扇的轉速，調節扇風量以達到改變通過散熱器的空氣流量，它不僅能減少發動機的功率損失，節省燃油，而且還能提高發動機的使用壽命，降低發動機的噪聲(1)改變通過散熱器的空氣流量通常利用節溫器來控制通過散熱器冷卻水的流量。節溫器裝在冷卻水循環的通路中（一般裝在氣缸蓋的出水口），根據發動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環流動路線，以達到調節冷卻系的冷卻強度。目前多數發動機采用蠟式節溫器。(2)改變通過散熱器的冷卻水的流量蠟式節溫器在橡膠管和感應體之間的空間里裝有石蠟。常溫時，石蠟呈固態，閥門壓在閥座上。這時閥門關閉了通往散熱器的水路，來自發動機缸蓋出水口的冷卻水，經水泵又流回氣缸體水套中，進行小循環。當發動機水溫升高時，石蠟逐漸變成液態，體積隨之增大，從而對反推桿上端頭產生向上的推力，閥門開啟，當發動機水溫達到80℃以上時，閥門全開，來自氣缸蓋出水口的冷卻水流向散熱器，而進行大循環。蠟式節溫器

風冷卻系是利用高速空氣流直接吹過氣缸蓋和氣缸體的外表面，把從氣缸內部傳出的熱量散發到大氣中去，以保證發動機在最有利的溫度范圍內工作。