散热器芯有多种结构形式。
管片式散热器芯由散热管和散热片组成。散热管是焊在进、出水室之间的直管,作为冷却液的通道。散热管有扁管也有圆管。扁管与圆管相比,在容积相同的情况下有较大的散热表面。铝散热器芯多为圆管。在散热管的外表面焊有散热片以增加散热面积,增强散热能力,同时还增大了散热器的刚度和强度。管片式散热器的优点是散热面积大、气流阻力小、结构刚度好及承压能力强等。
管带式散热器芯由散热管及波形散热带组成。散热管为扁管并与波形散热带相间地焊在一起。为增强散热能力,在波形散热带上加工有鳍片。与管片式散热器芯相比,管带式的散热能力强,制造简单,质量轻,成本低,但结构刚度差。
2.散热器盖
现代的汽车发动机强制循环水冷系都用散热器盖严密地盖在散热器加冷却液口上,使水冷系成为封闭系统,通常称这种水冷系为闭式水冷系。其优点有二:①闭式水冷系可使系统内的压力提高98~196kPa,冷却液的沸点相应地提高到120℃左右,从而扩大了散热器与周围空气的温差,提高了散热器的换热效率。由于散热器散热能力的增强,可以相应地减小散热器尺寸。②闭式水冷系可减少冷却液外溢及蒸发损失
散热器盖的作用是密封水冷系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。
第二节 水冷系统主要部件的构造
3.补偿水桶
补偿水桶由塑料制造并用软管与散热器加冷却液口上的溢流管连接。其作用已如上述,即当冷却液受热膨胀时,部分冷却液流入补偿水桶;而当冷却液降温时,部分冷却液又被吸回散热器,所以冷却液不会溢失。补偿水桶内的液面有时升高,有时降低,而散热器却总是为冷却液所充满。在补偿水桶的外表面上刻有两条标记线:"低"线和"高"线,补偿水桶内的液面应位于两条标记线之间。若液面低于"低"线时,应向桶内补充冷却液。在向桶内添加冷却液时,液面不应超过"高"线。补偿水桶还可消除水冷系中的所有气泡
4.散热器百叶窗
有些货车和大客车发动机在散热器前面装有百叶窗,其作用是通过改变吹过散热器的空气流量来调节发动机的冷却强度,以保证发动机经常在适当的温度范围内工作。在发动机冷起动或暖车期间,冷却液的温度较低,这时将百叶窗部分或完全关闭,以减少吹过散热器的空气流量,使冷却液的温度迅速升高。百叶窗可由驾驶人通过驾驶室内的手柄来操纵其开闭,也可用感温器自动控制。
百叶窗自动控制系统
2.硅油风扇离合器
汽车在行驶过程中,由于环境条件和运行工况的变化,发动机的热状况也在改变。因此,必须随时调节发动机的冷却强度。例如,在炎热的夏季发动机在低速大负荷下工作冷却液的温度很高时,风扇应该高速旋转以增加冷却风量,增强散热器的散热能力。而在寒冷的冬天冷却液的温度较低时,或在汽车高速行驶有强劲的迎面风吹过散热器时,风扇继续工作就变得毫无意义了,不仅白白消耗发动机功率而且还产生很大的噪声。试验证明,水冷系只有25%的时间需要风扇工作,而在冬季需要风扇工作的时间就更短了。因此,根据发动机的热状况随时对其冷却强度加以调节就显得十分有必要了。在风扇带轮与冷却风扇之间装置硅油风扇离合器是实现这种调节的方法之一。
硅油风扇离合器
水冷系采用电动风扇
2.节温器结构及工作原理
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,冷却液经水泵返回发动机,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,因此,推杆对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。