详解汽车发动机冷却系统工作原理介绍

发动机冷却系统在汽车动力体系中占有重要地位。冷却系统可以合理的调控发动机工作时的温度，使发动机各部分都能保持正常的工作温度，从而获得理想的动力输出和良好的燃油经济性。没有冷却系统的帮助，发动机就无法正常工作。

进入气缸的混合气燃烧时，最高温度可达2000多摄氏度。此时，活塞、气缸体、气缸盖、气门和其他零件中的发动机与高温可燃混合物接触并被强烈加热。

温度发动机的影响和冷却系统的作用

说到冷却系统，首先要了解温度对发动机的影响。汽车发动机的工作循环在高温下进行，混合气进入气缸的温度最高可达2000摄氏度以上。此时发动机的活塞、气缸体、气缸盖、气门等零件与高温可燃混合气接触，受热强烈。此时，如果发动机得不到有效冷却，其机械强度会变差，同时气缸的充气系数会降低，导致空燃比失衡，发动机异常燃烧。但如果缸内温度过高，混合气会提前燃烧，导致爆震现象，严重损害发动机。温度过高还会造成润滑油的燃烧和变质。高温下，气缸内的间隙会变小，油膜的保护被破坏，润滑能力降低。严重时还会造成粘着磨损和粘着(拉缸)故障。

为了避免这些不良后果，使发动机正常工作，充分发挥其应有的动力输出，在经济性、动力性、耐久性上获得更好的表现，冷却系统的主动工作是必不可少的。但对于低温下的发动机工况，过度冷却也会对发动机产生不利影响。

首先，为了考虑热胀冷缩现象，汽车发动机会在进排气门、活塞和缸套等之间留有一定的间隙。，以便在达到正常温度后匹配组件之间的良好配合。就拿活塞和缸套来说，长期低温会导致间隙大，导致密封不好，漏油，燃烧不正常会降低动力，增加油耗。此外，低温时可燃混合气蒸发性能低，导致雾化效果差，发动机燃烧不充分，油耗增加，发动机容易形成积碳。低温时，发动机润滑油粘度增大，流动性变差，造成润滑不均匀，加剧内部磨损。

一般来说，工作温度过高或过低，不仅会增加油耗，降低动力，还会导致发动机磨损增加，影响使用寿命。发动机在40℃时的磨损量是90℃时的5倍。如果温度过高，发动机零件的机械强度会下降，也会造成发动机的过早损坏。

发动机冷却系统的工作原理

顾名思义，散热系统的作用就是将发动机发热部件吸收的部分热量及时散发出去，对发动机进行冷却，使其保持常温工作。冷却介质一般分为风冷系统和水冷系统。随着汽车发动机的功率越来越大，对散热的要求也越来越高。因为风冷系统很难达到均匀的散热效果，容易造成发动机对部分零件的过热损坏，散热效率不如水冷系统，所以现在汽车几乎都采用水冷散热系统。这次只详细介绍水冷冷却系统。

汽车发动机 冷却系统利用水泵增加冷却液的压力，迫使冷却液在发动机的冷却通道中循环，带走发动机多余的热量，使其保持在最佳工作温度。发动机制冷的这种循环模式称为主循环，主循环模式也必须设置成两种不同的制冷循环模式，才能保证发动机在不同工况下更好的工作，即冷循环和正常循环，也就是老司机常说的小循环和大循环。

冷循环(小循环)是指冷启动发动机后，低温冷却液不会打开节温器。此时冷却液只通过水泵在发动机的水路循环。目的是让发动机尽快达到正常工作温度。当发动机温度上升，冷却液温度达到温控器设定值(一般为80度)时，温控器阀门打开，冷却液正常循环(大循环)。这时候冷却液会从经过车头的散热器后循环过来，散热，水泵将冷却后的冷却液送到发动机进行冷却循环。恒温器负责控制循环模式的切换，使发动机尽可能保持在最佳工作温度。

此外，系统将为车内的空调加热设置单独的加热循环。冷却液会通过车内的加热装置，将热量送入车内，再回到发动机进行冷却。加热循环不由恒温器控制。只要车内开启暖风，这个循环系统就会开始工作。

冷却系统的构造

在冷却系统中，冷却液充当冷却介质，流经发动机水路。主要部件有节温器、水泵、散热器、冷却风扇、水温传感器、储液罐。

首先，冷却液作为发动机的冷却介质，也叫防冻液。冷却液由水、防冻液和添加剂组成，根据防冻液成分的不同可分为醇类、甘油类、乙二醇类和其他类型的冷却液。其中，乙二醇冷却液是由作为防冻剂的乙二醇和少量抗泡沫、抗腐蚀等综合添加剂组成。由于乙二醇易溶于水，可以任意配制成各种凝固点的冷却剂，其最低凝固点可达-68℃。这种冷却液具有沸点高、发泡倾向低、粘温性能好、耐腐蚀、防垢等特点。它是一种理想的冷却剂。目前国内外发动机使用的和市场上销售的冷却液几乎都是这种乙二醇冷却液。

节温器是控制冷车循环和正常循环的重要部件。通常情况下，恒温器将被设计为在80摄氏度左右打开，当温度较低时会自动关闭。恒温器的正常运行保证了当前循环模式能为发动机提供最合理的制冷效果。

皮带驱动的水泵给冷却液加压，保证冷却液能在冷却系统内循环。散热器(也称水箱)和散热风扇设置在车的前部，通常在车的前杠上设计一个开口，帮助散热器散热。发动机运转时冷却液在散热器芯内流动，汽车行驶时空气通过风撞原理从散热器芯外通过。由于热量散发到空气中，热的冷却剂变冷。

暖气片上还有一个很容易被忽略的小零件，就是暖气片盖。其工作原理类似于家用高压锅，目的是增加容器内的压力，以达到高效率和高温冷却的效果。当汽车运行时，冷却液温度升高，水箱中的压力升高。当压力达到一定程度时，压力阀被压力推开，所以被冲走的冷却液会流入附近的储液罐。当汽车停止工作时，真空冷却系统会把储液箱里的水吸回水箱。

中冷器是涡轮增压发动机的必备部件，涡轮增压发动机的进气效率高于一般自然进气发动机。当空气进入涡轮增压时，其温度也会大幅度升高，密度也会相应降低，中冷器起到冷却空气的作用。高温空气被中冷器冷却，然后通过进气歧管进入发动机。

发动机排气温度很高，通过增压器的热传导会使进气温度升高。而且空气在被压缩的过程中密度会增大，这也导致进气温度升高，从而影响发动机的充气效率，让增压原本的优势完全消失。如果想进一步提高充气效率，就要降低进气温度。在相同空燃比下，增压空气温度每下降10℃，发动机功率可提高3%-5%。

另外，如果未冷却的增压空气进入燃烧室，不仅会影响发动机的充气效率，还容易导致发动机燃烧温度过高，造成爆震等故障。因此，为了解决增压空气温度升高带来的不利影响，必须增加一个中冷器来配合增压系统。

发动机润滑药:油冷却器

润滑油(机油)在发动机的运转中也起着重要的作用，为发动机提供必要的润滑、密封、清洁、防腐和冷却。对于机油来说，温度是影响其工作状态的最重要因素。对于一些大功率高热的发动机，温度过高会降低机油粘度，造成油膜损伤，降低润滑性能，增加发动机的运行阻力，影响动力输出，对发动机造成磨损。为了解决上述问题，出现了机油冷却器。

原理和水冷式散热器一样。发动机中的润滑油流经位于车头前杆的散热器进行散热冷却，然后循环流入发动机进行润滑。虽然原理简单，但是散热器的大小和管路的直径决定了对油压的影响。匹配不当会造成油压不足，使发动机得不到正常的润滑效果。

即使是原车，安装机油冷却器也是保护发动机的有效手段。更有必要将其添加到改装动力系统的车辆上。装上机油冷却器后，冷却水的温度也会下降，保证了发动机在重负荷下能保持最佳的工作状态。

懒人技巧小编总结

冷却系统的作用是保证发动机在所有工况下都工作在最合适的温度。冷却系统匹配和设置是否得当，将直接影响发动机的动力性能、使用寿命和燃油经济性。所以冷却系统在发动机中起着重要的作用。