汽车发动机冷却系统大小循环原理(示意图)

冷却系统的主要功用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。

汽车发动机冷却系统是以水作为冷却介质,把发动机受热零件吸收的热量散发到大气中去。目前汽车发动机上采用的水冷系大都是强制循环式水冷系,利用水泵强制水在冷却系中进行循环流动。

汽车发动机冷却系统大小循环原理(示意图)


发动机冷却系统工作原理

发动机是怎么进行冷却的呢?主要通过水泵使环绕在气缸水套中的冷却液加快流动,通过行驶中的自然风和电动风扇,使冷却液在散热器中进行冷却,冷却后的冷却液再次引入到水套中,周而复始,实现对发动机的冷却。

汽车发动机冷却系统大小循环原理(示意图)


冷却系统除了对发动机有冷却作用外,还有“保温”的作用,因为“过冷”或“过热”,都会影响发动机的正常工作。这个过程主要是通过节温器实现发动机冷却系统“大小循环”的切换。什么是冷却系统的大小循环?可以简单理解为,小循环的冷却液是不通过散热器的,而大循环的冷却液是通过散热器的。

汽车发动机冷却系统大小循环原理(示意图)

冷却系统大小循环路线


大循环和小循环示意图

冷却系统小循环 ▼

小循环就是水温低时,水不经过散热器而进行的循环流动,从而使水温升高。

汽车发动机冷却系统大小循环原理(示意图)

冷却系统大循环 ▼

所谓大循环是水温高时,水经过散热器而进行的循环流动;

汽车发动机冷却系统大小循环原理(示意图)


冷却系的大小循环控制

通常利用节温器来控制通过散热器冷却水的流量。节温器装在冷却水循环的通路中(一般装在气缸盖的出水口),根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线,以达到调节冷却系的冷却强度


节温器
当冷却液温度低于规定值时,节温器感温体内的石蜡呈固态,节温器阀在弹簧的作用下关闭发动机与散热器间的通道,进行小循环。当冷却液温度达到规定值后,石蜡开始熔化逐渐变成液体,体积随之增大并压迫橡胶管使其收缩,在橡胶管收缩的同时对推杆作用以向上的推力。由于推杆上端固定,推杆对橡胶管和感温体产生向下的反推力使阀门开启,这时冷却液经由散热器和节温器阀,再经水泵流回发动机,进行大循环。

蜡式节温器剖面图
汽车发动机冷却系统大小循环原理(示意图)


散热器
发动机水冷系统中的散热器由进水室、出水室及散热器芯等三部分构成。冷却液在散热器芯内流动,空气在散热器芯外通过。热的冷却液由于向空气散热而变冷,冷空气则因为吸收冷却液散出的热量而升温,所以散热器是一个热交换器。

散热器 ▼
汽车发动机冷却系统大小循环原理(示意图)


散热器盖
散热器盖的作用是密封水冷系统并调节系统的工作压力。当发动机工作时,冷却液的温度逐渐升高。由于冷却液容积膨胀使冷却系统内的压力增高,当压力超过预定值时,压力阀开启,一部分冷却液经溢流管流入补偿水桶,以防止冷却液胀裂散热器。当发动机停机后,冷却液的温度下降,冷却系统内的压力也随之降低。当压力降到大气压力以下出现真空时,真空阀开启,补偿水桶内的冷却液部分地流回散热器,可以避免散热器被大气压力压坏。

散热器盖 ▼
汽车发动机冷却系统大小循环原理(示意图)