汽车发动机冷却系统的构成和保养维护

李晓辉

摘 要：汽车发动机、底盘、变速箱被称为汽车的三大件，是人们对于汽车性能最关注几个部分，但是对于汽车发动机的冷却系统人们却很少重视，然而，汽车发动机冷却作为保障发动机工作的重要构件，对于发动机的正常运行和发动机的寿命有着重要的作用。文章就汽车发动机冷却系统的构成和保养维护工作进行阐述。

关键词：发动机；保养维护；冷却系统

前言

发动机是汽车的“心脏”，作为汽车的动力之源，在工作时会发出大量的热，这些热量如果不及时排出将会对发动机造成很大的影响，因此，发动机应该具有良好的冷却系统。文章将就汽车发动机冷却系统的构成和保养维护工作进行阐述。

1 汽车发动机冷却系统简介

1.1 汽车发动机冷却系统概念和分类

汽车发动机的冷却系统所起的主要作用是将发动机工作过程中超出的部分热量通过热交换释放出去，从而使发动机的零部件能够在合理温度下作业，保障发动机的正常运转。发动机主要是通过汽油、柴油或天然气等燃料进入发动机的气缸，通过燃料的气缸中的发热膨胀推动活塞杆运动，从而将化学能转化为机械能，在燃料在气缸中发热膨胀时，产生的高温气体温度高达2073～2273K.这些气体的高温直接作用于气缸、活塞等部件，如不对这些高温加以控制，随着温度的上升，零部件温度将会很快达到其所等承受的极限，进而引起失效而卡死或者是汽缸体会因高温而导致缸体材料性能的降低，同时发动机零件也会因润滑不良而加速磨损，所以，应当对处于工作状态下的发动机进行冷却，进而保证发动机的正常工作。发动机工作时需要处于一个合适的温度范围，既不能过高也不能过低，发动机温度过高将会产生上述故障，而发动机冷却温度过低将会造成膨胀气体做功能力下降，从而降低燃油的利用效率，另外，由于冷却温度过低，会造成气缸中已经气化的燃油受到冷却系统的影响凝结后顺着汽缸壁流入到曲轴箱，这种现象在降低发动机燃油利用率的同时稀释了机油，从而导致机油无法对发动机形成足够的保护，导致磨损加剧，所以，在设计冷却系统时需要将发动机温度控制在一定区间，既不能过高也不能过低。

1.2 汽车发动机冷却系统主要功用

汽车发动机的冷却系统所起的主要作用是将发动机工作过程中超出的部分热量通过热交换释放出去，从而使发动机的零部件能够在合理温度下作业，保障发动机的正常运转。发动机根据其采用的冷却介质分为风冷和水冷，其中，风冷顾名思义是通过采用空气高速通过散热片带走热量来进行散热的，而水冷则是通过冷却液来与发动机进行热交换带走热量来进行冷却的。目前，发动机的冷却系统多采用的是后一种方式来进行散热的，首先先将发动机中的热量传递到冷却介质-水中，而后再通过散热片来将水中的热量传递到空气中。

2 汽车发动机冷却系统的构成

在整个冷却系统中，冷却介质是冷却液，主要零部件有节温器、水泵、水泵皮帶、散热器、散热风扇、水温感应器、蓄液罐、采暖装置（类似散热器）。下面将就这些部件进行介绍。（1）冷却液：冷却液又称防冻液，是由防冻添加剂及防止金属产生锈蚀的添加剂和水组成的液体，其所起的作用主要是传导热量，主要由乙二醇和其他的添加剂构成，具有防冻性，防蚀性，热传导性和不变质的性能。（2）节温器：指控制发动机冷却液流动路径的阀门，其是一种自动调温装置，通常含有感温组件，借着膨胀或冷缩来开启、关掉冷却液的流动，即根据冷却液体温度的高低自动调节进入散热器的水量，改变冷却液的循环范围，以调节冷却系的散热能力，节温器根据冷却水温度自动调节进入散热器的水量，以保证发动机在合适的温度范围内工作，可起到节约能耗等作用。（3）水泵：在汽车发动机的缸体里，有多条供冷却水循环的水道，与置于汽车前部的散热器（俗称水箱）通过水管相连接，构成一个大的水循环系统，在发动机的上出水口，装有一个水泵，通过风扇皮带来带动，把发动机缸体水道内的热水泵出，把冷水泵入。水泵的作用是对冷却液加压，保证其在冷却系中循环流动。（4）散热器：散热器冷却已经到达高温的冷却液。当散热器的管子和散热片暴露在冷却风扇产生的气流及车辆运动产生的气流中时，散热器中的冷却液变冷。汽车散热器是汽车水冷发动机冷却系统中不可缺少的重要部件，正朝着轻型、高效、经济的方向发展。汽车散热器结构也不断适应新发展。（5）散热风扇：主要是在慢速和原地运行时开启加速风的流动来带走散热片中的热量。（6）水温感应器：水温感应器对发动机的进水温度进行检测，当超过设定温度时开启风扇。（7）蓄液罐：蓄液罐的作用是补充冷却液和缓冲“热胀冷缩”的变化，所以不要加液过满。（8）采暖装置：采暖装置在车内，一般不太出问题。

3 现代汽车发动机冷却系统的特点

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。与传统的汽车冷却系统相比，现代汽车冷却系统不但在发动机冷却方面需要做的更为出色，还应在改善燃料经济性和降低排放等方面进行更多的考虑，因此，在进行发动机冷却系统设计时，需要对发动机的内部摩擦率、冷却系统循环水的流量、发动机缸内的温度范围、燃气膨胀系数等进行全方面的考虑。在设计汽车发动机的冷却系统时更应考虑采用模块化的设计，方便以后的加工、产量和维修方便，对发动机冷却系统设计时需要全面统筹考虑，在发动机正常工作、改善燃料经济性和降低排放找到合理的平衡点。温度设定点：汽车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。在进行冷却稳定设定时，需要将发动机上金属温度作为监测温度来对冷却系统进行控制。温度设定点可以根据设置在排气门周围温度采集的结果进行动态调节，根据发动机的情况适时进行升高或者降低，从而使冷却系统能够更好的工作，在发动机正常工作和改善燃料经济性和降低排放方面进行兼顾。

4 汽车发动机冷却系统的清洗

汽车发动机长时间过热存在爆缸的危险，要想避免这种恶劣的故障发生，散热器就必须正常的工作，关键是保持冷却系统的正常运行，如今的发动机比过去的运转温度更高，这是由于增加了排放控制系统，另外散热器、发动机舱以及格栅面积也都变小了，建议每年都对发动机冷却系统进行一次清洗，从而能够使散热器的寿命最大化。发动机冷却系统的清理过程如下：首先，要确保发动机处于冷却状态并熄火，取下散热器盖确保发动机是凉的，打开散热器底部的排放塞或水管，让冷却液流入水桶里，关上排放塞并给散热器注水，打开发动机，打开加热器控制系统，添加冷却系统清洗剂，空转发动机30分钟，而后关掉发动机让其冷却5分钟，将散热器内液体排空管，而后关上排放塞，往散热器注水并让发动机空转5分钟，然后重新注入5050水和乙二醇防冻剂冷却液的化合物（要适用于汽车以前的那种冷却液）。

5 结束语

文章对汽车发动机的冷却系统的工作原理及冷却系统的组成进行了介绍，并对影响汽车发动机冷却系统的工作因素进行了阐述，对现代汽车发动机中冷却系统中需要在发动机正常工作和改善燃料经济性和降低排放方面进行平衡，并对冷却系统的清洗过程进行了介绍。

参考文献

[1]韩爱民，周大森.发动机冷却系统技术参数[M].机械工业出版社，2006.