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原创:汽车发动机冷却系统组成、原理及故障简析

 天涯知己的图书 2018-12-30
                                                   ——以汽油机冷却系统为例。
      汽车用发动机常见有柴油机和汽车机两类,两类冷却系统的作用完全相同,其组成基本相似,故障点基本相近。
      一、冷却系统的主要作用
      对发动机高温组件进行适度冷却,以保证高温组件在合适的温度下工作,防止温度过高造成高温机件材料的强度和刚度下降、润滑条件变差和发动机热效率下降,严重时可导致发动机损坏等。
      二、冷却系统的基本组成
      借图说明基本组成。
       从图中看,冷却系统主要由热交换器(又称散热器)、节温器(又叫恒温器和自动高温阀)、水泵、膨胀水箱和管路等组成。
       ——水泵。由发动机传动机械通过皮带带动,工作特点是其转速随发动机转速上升而上升,反之下降。其作用是让发动机内的专用冷却水不断地流动循环,让从发动机内流出的高温冷却水在通过散热器时水温降到一定程度。
       注意:水泵循环水量不足,将导致发动机水温上升,甚至超过标定值,或通过膨胀水箱泄压盖释放系统内因水温过高产生压力的水汽(通常在膨胀水箱盖上有警告:严禁在发动机时工作时打开此盖,目的是为了防止在打开这个盖时,冷却水会外喷伤人,同时会伤及发动机)。那么水泵水量不足的主因可能是由带动水泵旋转的皮带“打滑”造成,或者水泵本身出了问题。
     ——散热器。散热器是电动风扇和散热器本身组成,其作用就是将高温的冷却水通过风扇的“吹风”将水温降到一定程度。早期风扇是由发动机直接传动的,所以,那个年代驾驶舱有水温表显示冷却水温,由驾驶人员根据水温高低来关闭、半开半闭或全开散热器上的百叶窗,通过改变流经散热器的冷风量来控制水温。现代汽车采用电动风扇,可通过冷却水温度信号来控制风扇的转速,从而实现对水温的控制。
      注意:散热器风扇转速与水温变化规律出现“失调”时,那么水温将因散热器散热性能问题导致水温失控。从理论上讲,风扇转速下降,冷却效果就下降,最终导致水温上升。
     ——节温器。从外形上看,节温器如同一只“三通阀”,分别连接三条管路。节温器内有一个极容易随温度变化而变化的一种物质,如乙醚(或石蜡)。当温度上升时,乙醚(或石蜡)受热膨胀,假如让其长度方向膨胀,那么这种器件的长度方向就会随水温升高而变长。利用这个“变长”可以打开或关闭这个节温器三条管路的通道,从而改变冷却水的流向。好,当水温低时,如在冷车怠速时,为了让水温上升快一些,不让冷却水流经散热器降温,而是让冷却水在发动机内作内部循环。而当水温达到一定值时,节温器开始打开流向散热器给冷却水冷却的管路,从而实现散热器对冷却水的冷却作用。当发动机全负荷时,全部冷却水都流经散热器降温。
      注意:如果节温器内的如乙醚的感温包泄漏,或者打开或关闭节温器内的那个“三通阀”卡滞,那么可能会造成怠速升温时间延长,或者在发动机高速下水温高而不降等温度失控问题。
     ——膨胀水箱。任何物质的体积会随温度的变化而变化,这种变化可能是正相关,也可能是负相关。膨胀水箱的功能就是在冷却水温变化过程中,水位变化时有个容积可能作缓冲。所以,无论是柴油机还是汽油机都设有膨胀水箱这个装置。为了防止水温过高时引起冷却系统“胀”坏,所以在设计时,通过对车用发动机膨胀水箱盖上设有泄压阀。当冷却系统内的汽压超过泄压值时,开始向外释放汽体,反之,将始终处于关闭状态。
      注意:如果出现膨胀水箱“冒蒸汽”,那么可能是冷却水温超过到规定值,或许是这个泄压阀本身出了问题。              

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