发动机冷却系统
任务一 系统的作用及组成
学习目标
(1) 冷却系统的功用和冷却方式
(2) 冷却系统的基本组成
一、认识冷却系统
1. 冷却系统的作用
发动机冷却系统的任务是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，使发动机得到适度的冷却，从而保证发动机在最适宜的温度状态下工作。如图5-1所示，发动机的正常工作温度在90℃左右。正确的发动机工作温度不仅对发动机的动力输出、燃油经济性影响较大；同时，也有利于降低有害物质排放。
Pe :输出功率
Be :燃油经济性
T  :发动机温度
发动机温度与性能的关系图
发动机过热会降低气缸充气效率，使发动机功率下降；早燃和爆燃的倾向加大，使零件因承受额外冲击性负荷而造成早期损坏；运动件的正常间隙被破坏，运动阻滞，磨损加剧，甚至损坏；润滑情况恶化，加剧了零件的摩擦磨损；零件的机械性能降低，导致变形或损坏。
发动机过冷会使进入气缸的混合气（或空气）温度太低，可燃混合气品质差，使点火困难或燃烧迟缓，导致发动机功率下降，燃料消耗量增加；燃烧生成物中的水蒸汽易凝结成水而与酸性气体形成酸类，加重了对机体和零件的侵蚀作用；未汽化的燃料冲刷和稀释零件表面（气缸壁、活塞、活塞环等）上的油膜，使零件磨损加剧。
2. 冷却系统的分类
有液冷式和风冷式两种。液冷式主要用在汽车用发动机上，风冷式在摩托车上面应该非常广泛。
1）. 风冷发动机冷却系统
冷却介质是空气，通过气流利用散热片直接向周围空气散热，摩托车采用的风冷发动机。
风冷发动机冷却
风冷发动具有特点：
（1） 结构简单、质量较小、升温较快、经济性好。
（2） 难以调节，消耗功率大、工作燥声大。
2）. 水冷发动机冷却系统
液冷的原理是通过冷却液的不断循环，从发动机水套中吸收多余的热量，并利用循环液将热
量带走，通过散热器将热量散发到大气中。液冷需要冷却液作为导热媒介，根据导热媒介的不同又可分为水冷和油冷两类，现代轿车多采用水冷为主、油冷为辅的散热方式帮助汽车提高冷却能力。水冷的媒介为防冻液，水冷发动机的冷却系统。
水冷却系统
油冷是指利用润滑系统中的润滑油来散热，起到了辅助的散热作用。
3. 水冷却系统组成
发动机冷却系统由散热器、水泵、风扇、冷却介质、温度调节装置和连接管路等组成。
冷却系统的组成
1）. 散热器
散热器又称为水箱，由上水室、散热器芯和下水室等组成。安装在发动机前的车架横梁上。其作用是将冷却水在水套中所吸收的热量散发至外界大气，使水温下降。
散热器总成
汽车发动机水箱2）. 水泵
水泵的作用是对冷却液加压，使之在冷却系中循环流动。它相当冷却系统的心脏。
大众车系水泵结构图
3）. 散热风扇
冷却风扇置于散热器后面。如图5-7所示，当发动机在车架上纵向布置时，风扇一般安装在水泵轴上，并由驱动水泵和发电机的同一根V带传动。风扇的功用是当风扇旋转时吸进空气使其通过散热器，以增强散热器的散热能力，加快冷却液的冷却速度。汽车发动机水冷系多采用低压头、大风量、高效率的轴流式风扇，即风扇旋转时，空气沿着风扇旋转轴的轴线方向流动。
散热风扇
4）. 冷却液
冷却液是发动机冷却系统中最重要的工作介质，汽车常用的冷却液有水或加入防冻剂的防冻液。
（1） 冷却水
汽车发动机中使用的冷却水应是清洁的软水，如雨水，自来水等；而井水、河水等硬水中含有矿物质，在高温下易生成水垢，不能作为发动机冷却水。
（2） 防冻液
冷却液是水与防冻剂的混合物。为了适应冬季行车的需要，在水中加入防冻剂制成冷却液以防止循环冷却水的冻结。最常用的防冻剂是乙二醇。冷却液中水与乙二醇的比例不同，其冰点也不同。50％的水与50％的乙二醇混合而成的冷却液，其冰点约为－35.5℃。
在水中加入防冻剂还同时提高了冷却液的沸点。例如，含50％乙二醇的冷却液在大气压力下的沸点是130℃。因此，防冻剂有防止冷却液过早沸腾的附加作用。
防冻剂中通常含有防锈剂和泡沫抑制剂。防锈剂可延缓或阻止发动机水套壁及散热器的锈蚀
或腐蚀。冷却液中的空气在水泵叶轮的搅动下会产生很多泡沫，这些泡沫将妨碍水套壁的散热。泡沫抑制剂能有效地抑制泡沫的产生。在使用过程中，防锈剂和泡沫剂会逐渐消耗殆尽，因此，定期更换冷却液是十分必要的。在防冻剂中一般还要加入着剂，不同品牌车型的所使用的冷却液的颜不同。颜上的差异也会很醒目地区分出不同的产品，典型日系车型常用的绿防冻液。在冷却液发生泄漏时，可以更为醒目的被人所察觉。