轻松搞懂汽车冷却系统的构造、原理 _汽车

发动机工作时，由于燃油的燃烧，气缸内气体温度可高达1927~2527℃，使发动机的零件温度升高，如不及时冷却将影响发动机的正常工作。发动机过热或过冷都会给发动机带来危害，冷却系统的作用就是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
冷却系统的类型
冷却系统按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷。风冷却系统是把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置；水冷却系统是把这些热量先传给冷却液，然后再散入大气而进行冷却的装置。由于水冷却系统冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪声小，目前在汽车发动机上被广泛采用。发动机正常工作时，水冷却系统中的冷却液温度应保持在80~90℃范围内。
风冷却系统
风冷却系统中冷却介质是空气，利用气流使散热片的热量散到大气中。其主要由风扇、导流罩、散热片、气缸导流罩和分流板组成。

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风冷式发动机的气缸体、气缸盖均布置了散热片，气缸体、气缸盖都是单独铸造的，然后组装到一起。气缸盖最热，采用铝合金铸造，且散热片比较长；为了加强冷却，保证冷却均匀，还装有导流罩、分流板。当采用一个风扇时，装在发动机前方中间位置；采用两个风扇时，分别装在左右两列气缸前端。
风冷却系统的特点是结构简单、工作可靠、重量较轻、升温较快、经济性好，特别适用于沙漠等高温地区和极地等严寒地区。缺点是冷却效果难以调节、消耗功率大、工作噪声大等，仅用于部分小排量及军用汽车发动机。
水冷却系统
水冷却系统是以冷却液（或水）为冷却介质，通过冷却液的不断循环，从发动机水套中吸收多余热量并散发到大气中，根据冷却液循环方式不同，水冷却系统又可分为蒸发式（利用水的温度差使冷却液在发动机中循环流动）、自然循环（冷却液在管道中自然流动）、强制循环（水泵强制冷却液在发动机中循环流动）三种方式，目前汽车上普通采用的是强制循环水冷却系统。
水冷却系统一般是由膨胀水箱、散热器、水泵、风扇、水套和温度调节装置等组成。

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水冷发动机的气缸盖和气缸体中都铸造有储存冷却液的、连通的水套，其作用是让冷却液接近受热的高温零件，并在其中循环流动。水泵将冷却液由散热器吸入，使之经分水管流入发动机水套，冷却液在水套内吸收热量后，沿水管进入散热器，经风扇的强力抽吸，空气流由前向后通过散热器，将冷却液热量带走。冷却后的冷却液又在水泵的加压下，经水管再压入水套，如此不断循环，从而使发动机在高温条件下工作的零件不断地得到冷却，以保证发动机的正常工作。
冷却系统中设有温度调节装置，其作用是保证发动机在不同负荷和转速的条件下均在最适宜的温度范围内工作，如百叶窗和节温器等。
通常冷却液在冷却系统中的循环流动路线有两条：当冷却液温度低时，冷却液不经过散热器而只在水泵和水套内进行循环，防止发动机过冷，这称为小循环；当冷却液温度高时，冷却液经过散热器进行循环流动，防止发动机过热，这称为大循环。
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散热器
散热器大多安装在发动机及风扇的前方。其功用是增大散热面积，加速冷却液的冷却。为了将散热器传出的热量尽快带走，在散热器后面装有风扇，与散热器配合工作。

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散热器由上储水室、散热器芯和下储水室等组成。散热器上储水室顶部有加液口，平时用散热器盖盖住，冷却液即由此注入整个冷却系统中。在上、下储水室分别装有进水管和出水管，分别用橡胶软管与气缸盖的出水管和水泵的进水管相连。由发动机气缸盖上出水管流出的温度较高的热冷却液经过进水管进入上储水室，经冷却水管冷却后流入下储水室，由出水管流出，被吸入水泵。在散热器下储水室的出水管上还装有一个放水阀。
散热器芯由许多冷却水管和散热片组成，采用散热片是为了增加散热器芯的散热面积。散热器芯的结构形式有多种，常用的有管片式和管带式两种。

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常见水冷却系统散热器盖具有自动阀门，发动机热状态正常时，阀门关闭，将冷却系统与大气隔开，防止水蒸气溢出，使冷却系统内的压力稍高于大气压力，从而可增高冷却液的沸点，防止冷却系统发生“开锅”现象。但如果冷却系统中水蒸气过多，将使冷却系统压力过大，可能导致发动机散热器破裂。因此必须在加水口处设置排出水蒸气的通道，当冷却系统内压力过高或者过低时，自动阀门即开启以使冷却系统与大气相通。