四、冷却系统
冷却系统包括:双循环冷却系统、增压空气冷却系统。
冷却系统进行了系统化的改进来达到减少摩擦和净化排放的目的。由于这两个原因,发动机有两个独立的冷却液循环系统。一个是负责冷却涡轮增压和增压空气,另一个是主冷却循环系统来冷却发动机,如图24所示。两个系统通过节流阀和共用的冷却液罐实现连通。
两个系统分开是很有必要的,因为它们的温度和压力都是不同的。两边最大的温差可以达到100℃。主冷却循环内有高压的时候,止回阀关闭,这样可以避免主循环内的热水进入增压空气冷却系统内。
1.主冷却循环
主冷却循环的特点是进行了进一步的细分。节流阀将增压空气冷却系统由主冷却循环分离出来。主冷却循环分成两个循环:一个循环在缸体,另一个在缸盖,如图25所示。
2.温度控制
冷却系统的设计特点是缸体的温度迅速升高,同时缸体的温度一般比缸盖温度稍微高一些。为了实现这个功能,系统中有两个节温器,两个装在一个支架上。两个节温器采用的是“expansionelements”原理。
为了监控冷却液温度,G62装在节温器2上,测量的是缸盖出水口的温度。把冷却液循环分割成两个循环的优点是:
·缸体的温度可以升高的更快,因为冷却液在温度达到105℃之前,会一直在缸体内循环
·由于缸体温度高,降低了曲柄连杆机构的摩擦
·由于缸盖的温度稍低一些,燃烧室的温度也就低一些,好处是增加充气效率同时减小爆震倾向
3.冷却液循环的细分
为了在双循环冷却系统内控制温度,冷却液的量也进行了细分。1/3用来冷却缸体,其他的用于冷却缸盖,主要用来冷却燃烧室,如图26所示。流速也就是温度,是通过节温器的横截面积来控制的。
由于两个循环系统的温度不同,所以压力也就不同。在这种情况下,需要两个分开的节温器。由于缸体循环的压力高,所以使用的是双行程的节温器,来实现精准的温控开启。
如果使用的是单行程的,就需要一个更大尺寸的节温器盘保证压力高时能打开。但由于反向力的作用,节温器将只在高温的时候打开。
如果采用双行程节温器,在达到开启温度的初期,只需要一个小尺寸的节温器盘就能打开。由于受力面积小,反向力也就小,所以节温器在精确的温度控制过程中可以精确打开。
在节温器盘移动一段距离后,小节温器盘驱动一个大盘来打开节温器的整个横截面。
4.节温器
设计和功能,如图27所示。
温度在87℃时节温器的位置,两个节温器都关闭,发动机的温度可以迅速升一高,如图28所示。
冷却液流经下面这些元件:
·水泵
·缸盖
·节温器支架
·小水箱
·机油冷却器
·冷却液罐
温度在87~105℃之间时的位置,节温器1打开,节温器2关闭缸盖,温度设定在87℃,同时缸体继续上升,如图29所示。
冷却液流经下面这些元件:
·水泵
· 缸盖
·节温器支架
·小水箱
·机油冷却器
·冷却液罐
·散热器
温度超过105℃时的位置两个节温器全部打开。缸盖温度设定在87℃,缸体温度设定在105℃,如图30所示。