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汽車發(fā)動(dòng)機(jī)散熱降溫的工作原理

2023-01-17 09:13:54 作者:蔡金盛
我們都知道發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生高溫環(huán)境,尤其像渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),工作的時(shí)候可以達(dá)到800度甚至1000多度。那么,面對(duì)如此高的溫度,僅靠汽車行駛時(shí)的氣流是很難帶走足夠的熱量的,而在汽車停車怠速時(shí)就更難帶走熱量,因?yàn)樗鼰o(wú)法保證足夠的空氣對(duì)流。

因此,冷卻系統(tǒng)在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中尤為重要。

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)一般分為風(fēng)冷和水冷。

風(fēng)冷多用于小排量的摩托車,本文不做討論?,F(xiàn)在,幾乎所有的汽車都使用水冷系統(tǒng)。

首先要明確一點(diǎn),水冷系統(tǒng)的冷卻方式肯定比風(fēng)冷系統(tǒng)好。當(dāng)可流動(dòng)的冷卻劑在冷卻系統(tǒng)中流動(dòng)時(shí),冷卻劑被水泵加壓,被迫進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī),然后進(jìn)入水箱,然后循環(huán)。

冷卻液經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),帶走熱量,最后通過(guò)散熱器將熱量散發(fā)到車外,維持發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作溫度。這個(gè)過(guò)程就是我們常說(shuō)的"大循環(huán)"散熱。

因?yàn)橛幸粋€(gè)"大循環(huán)"散熱,必須有"小循環(huán)"散熱。

"的工作原理發(fā)行量小"類似于"大發(fā)行量",除了在"發(fā)行量小",冷卻液不進(jìn)入水箱,只允許冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部循環(huán)。辨別冷卻系統(tǒng)是否"大循環(huán)"或者"小循環(huán)"也很簡(jiǎn)單,就是看恒溫器是否工作。

簡(jiǎn)單地說(shuō),當(dāng)恒溫器工作時(shí),冷卻系統(tǒng)進(jìn)入一個(gè)"大循環(huán)",反之亦然,它是一個(gè)"小循環(huán)"。

節(jié)溫器的作用是控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度。當(dāng)冷卻液溫度低于工作溫度時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液通過(guò)旁通流回水泵進(jìn)口。例如,當(dāng)冷車啟動(dòng)時(shí),恒溫器關(guān)閉,以便盡快提高發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度達(dá)到工作范圍時(shí),節(jié)溫器打開(kāi)關(guān)閉的旁路,啟動(dòng)大循環(huán)模式,強(qiáng)制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液流入散熱器進(jìn)行冷卻。

沒(méi)有節(jié)溫器的調(diào)節(jié)功能,當(dāng)外界環(huán)境溫度較低時(shí),水溫會(huì)一直處于較低的狀態(tài),對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)有一定的危害,不會(huì)給車內(nèi)帶來(lái)暖風(fēng)。所以有些車主最好在夏天拆下節(jié)溫器后,冬天再安裝。

上面說(shuō)了發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的散熱方式,它是發(fā)動(dòng)機(jī)最重要的散熱方式。讓下面我們來(lái)談?wù)劙l(fā)動(dòng)機(jī)本身內(nèi)部的散熱方式:機(jī)油。

機(jī)油有潤(rùn)滑、清潔、防銹、緩沖、密封、散熱六大功能。

機(jī)油溫度是影響發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的重要因素。對(duì)于一些大功率、高熱的發(fā)動(dòng)機(jī),溫度過(guò)高會(huì)降低機(jī)油的粘度,造成油膜破壞,降低潤(rùn)滑性能,增加發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行阻力,從而影響動(dòng)力輸出,造成發(fā)動(dòng)機(jī)磨損。

所以,為了不讓溫度升高影響發(fā)動(dòng)機(jī)的使用,尤其是一些大功率大排量的發(fā)動(dòng)機(jī),廠家專門(mén)為發(fā)動(dòng)機(jī)溫度設(shè)計(jì)了一劑良方:機(jī)油冷卻器。

機(jī)油冷卻器的最終目的是冷卻機(jī)油并使其保持在正常的工作溫度范圍內(nèi)。機(jī)油冷卻器布置在機(jī)油循環(huán)的油路上,其工作原理與散熱器大致相同。

但是,為了防止機(jī)油冷卻器過(guò)度冷卻機(jī)油,需要使用恒溫器進(jìn)行調(diào)節(jié)。

當(dāng)油溫低于最佳油溫時(shí),節(jié)溫器將關(guān)閉油冷卻器,反之亦然。

油冷卻器分為風(fēng)冷式和水冷式。

1.空氣冷卻的

風(fēng)冷機(jī)油冷卻器類似于一個(gè)小型散熱器,內(nèi)部由許多冷卻管和冷卻板組成。它利用汽車迎面而來(lái)的風(fēng)來(lái)冷卻機(jī)油。

這種機(jī)油冷卻器散熱能力很強(qiáng),所以多用于賽車和大功率增壓車。

但是風(fēng)冷機(jī)油冷卻器也有一個(gè)明顯的缺點(diǎn),就是發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,需要很長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱,這樣機(jī)油才能保持

2、水冷

水冷式油冷卻器放置在冷卻液回路中,冷卻液的溫度用于控制潤(rùn)滑油的溫度。

當(dāng)油溫過(guò)高時(shí),它被冷卻液冷卻。冷車啟動(dòng)時(shí),從冷卻液中吸熱,使機(jī)油快速達(dá)到工作溫度。

水冷式機(jī)油冷卻器的特點(diǎn)是冷卻液在管外循環(huán),機(jī)油在管內(nèi)流動(dòng),兩者相互交換熱量。其工作模式更適合家用車輛。

另外,由于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度遠(yuǎn)高于自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),所以產(chǎn)生了中冷器。

其實(shí)中冷器是渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的一種配套裝置。其目的是減少增壓后形成的高溫空氣,降低發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷,增加進(jìn)氣量,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。

所以中冷器是渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)非常重要的一部分,我們經(jīng)??梢钥吹綔u輪增壓器和進(jìn)氣歧管之間的中冷器。

綜上所述,車主在日常駕駛過(guò)程中,要時(shí)刻注意儀表水溫?zé)舻奶崾緺顟B(tài),保證發(fā)動(dòng)機(jī)的清潔度,時(shí)刻檢查冷卻液和機(jī)油的液位等。

因?yàn)槠嚢l(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)是汽車正常行駛的重要條件,只有讓發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間保持在正常的工作溫度下,發(fā)動(dòng)機(jī)才能得到應(yīng)有的動(dòng)力輸出和使用壽命,給車主帶來(lái)理想的燃油經(jīng)濟(jì)性。

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