汽車發(fā)動機---冷卻系
汽車發(fā)動機是將熱能轉變?yōu)闄C械能的機器。然而,發(fā)動機只應用于熱能的三分之一,其余熱量的大部分被排氣所帶走,剩余的則被發(fā)動機零部件吸收。眾所周知,在可燃混合氣的燃燒過程中,氣缸內(nèi)氣體溫度可高達500―700度,那些直接與高溫氣體接觸的機件(如氣缸體,氣缸蓋、活塞、氣門等)若不及時冷卻,則其中運動機件將可能因受熱膨脹而破壞正常間隙,或因潤滑油在高溫下失效而卡死,各機件‘也可能因高溫而導致其機械強度降低甚至損壞。因此,為保證發(fā)動機正常工作,必須對這些在高溫條件下工作的機件加以冷卻。
發(fā)動機的冷卻必須適度。若發(fā)動機冷卻不足,由于氣缸充氣量減少和燃燒不正常,發(fā)動機功率將下降,且發(fā)動機零件也會因潤滑不良而加速磨損。但若冷卻過度,由于熱量散失過多,使轉變成有用功的熱量減少,同時由于混合氣與冷氣缸壁接觸,使其中原已汽化的燃油又凝結并流到曲軸箱內(nèi),不僅增加了燃油消耗,且使?jié)櫥妥兿《绊憹櫥Y果也使發(fā)動機功率下降,磨損加劇,因此,冷卻系的任務就是使工作中的發(fā)動機得到適度的冷卻,從而保持在最適宜的溫度范圍工作。水冷式發(fā)動機的正常工作溫度是85~105度(氣冷式發(fā)動機的工作溫度是120度),這時油耗最低,功率最高。溫度過高過低都不好。 發(fā)動機用冷卻用水,最好是軟水(含礦物質(zhì)少的水)。因為,硬水易產(chǎn)生水垢而堵塞通道,破壞水的冷卻循環(huán)。冬季使用冷卻水,要使用防凍水。為了解降低冷卻水的冰點,以適應冬季行車的需要,可在冷卻水中加入適量的乙二醇或甘油\乙醇等。當乙醇的加入量為54%時,冰點就可以降至一30度。目前車上已普遍使用配制好的防凍液。使用中應注意,切勿吸人口中,以免中毒。 上海桑塔納發(fā)動機用的冷卻液,是“大眾公司”專用的冷卻添加劑G11,與水混合而成。它能防凍、防腐蝕,防止水垢的形成和提高水的沸點等作用。可永久使用,其混合比見表7 發(fā)動機中使高溫零件的熱量直接散人大氣而進行冷卻的一系列裝置稱為風冷系,而使這些熱量先傳導給水,然后再散人大氣而進行冷卻的一系列裝置則稱為水冷系。目前汽車發(fā)動機上廣泛采用的是水冷系,部分汽車發(fā)動機(特別是小排量發(fā)動機)則采用風冷系。風冷系與水冷系比較,其結構簡單,使用和維修方便,由、于發(fā)動機與空氣間溫差大,故風冷系的散熱能力對氣溫變化不敏感。但風冷系還存在冷卻不夠可靠,消耗功率大和噪聲大等缺點。 目前.汽車發(fā)動機上采用的水冷系;大都是用水泵強制水(或冷卻液)在冷卻系中進行循環(huán)流動,故稱為強制循環(huán)式水冷系。 它具有較完善的冷卻調(diào)節(jié),控制功能,當發(fā)動機冷車起動時,工作溫度偏低,節(jié)溫器4的主閥門關閉,副閥門開啟,冷卻水由水泵8進入分水管7,經(jīng)水套6由上出水口通過節(jié)溫器的副閥門直接流向水泵(不經(jīng)散熱器12),由水泵提高水壓后再進入分水管,這稱為水冷卻系的小循環(huán)。發(fā)動機的溫度會迅速升高,當水溫 升到80度;以上時節(jié)溫器的主閥門開啟,副閥門關閉,水套中的冷卻水由上出水口經(jīng)節(jié)溫器主閥門流向上貯水箱1,經(jīng)散熱器12冷卻后進人下貯水箱10,從下水管被吸入水泵,提高壓力,再泵入分水管7,這稱為冷卻系的大循環(huán)。冷卻系還利用風扇3的強力抽吸,使空氣從前向后高速通過散熱器,如快水的散熱能力。 為提高水冷卻強度,克服冷卻中不的溢出和蒸發(fā),目前汽車已多用封閉式泵循環(huán)水冷系統(tǒng)。 當發(fā)動機處于冷態(tài)或溫度較低時,冷卻液流經(jīng)的路線為小循環(huán)。這樣,冷卻液不流經(jīng)散熱器。只有當冷卻液的溫度達到一定數(shù)值后,冷卻液才進入大循環(huán)。這樣,可減少發(fā)動機的升溫時間,有效地降低能量損失和機件磨損。冷卻的循環(huán)路線是由位于水泵下部的節(jié)溫器控制的。當冷卻液的溫度達到85度時,節(jié)溫器閥門開啟,冷卻液開始流經(jīng)散熱器,進入大循環(huán)。當冷卻液,溫度達到105度時,節(jié)溫器的閥門全部打開,加強了冷卻液循環(huán)和散熱能力,控制了冷卻液溫度的上升。
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