汽车发动机冷却系统，一般采用水冷却方式。通过冷却液循环方式，将发动机燃烧生成的热进行热交换实现散热，达到热平衡状态，保证发动机正常工作。本文，笔者将自己对冷却系统知识的体会，与读者进行分享。

    一、冷却系统基础知识
    1．发动机冷却系统存在的原因
    简单地说，发动机冷却系统是由材料热胀冷缩的物理性质及发动机工作时会燃烧生成的热所决定的。当外界环境温度改变，以及发动机燃烧产生的热造成发动机温度的改变，由于材料的热胀冷缩性质，一方面必然改变发动机运动部件之间的配合间隙，例如，发动机活塞与汽缸之间配合间隙，间隙或过大或过小，甚至产生过盈而破坏油膜，造成相互运动部件损坏，另一方面，必然造成部件或零件结构尺寸和形状改变，影响它们的使用性能，例如，燃油雾化变差，冷启动困难。密封性差，造成漏油或漏气等。而发动机燃烧产生的热，如果不进行冷却，会由于过热造成材料机械性能变坏，产生弯曲变形和扭曲变形，以及材料烧熔烧损，失去应有的机械性能。
    2．发动机的工作温度
    为什么发动机的工作温度，一般选择在80～110℃之间呢。物理学告诉我们，高温物质向低温物质放热，而且温差越大，热交换效果越好。这是自然规律。我们知道，外部环境温度一般在－40～60℃以上。那么，只有发动机的工作温度高于环境温度，才能可靠地实现散热，而为了保持良好的热交换效果，发动机工作温度与外部环境温度有一定的温差范围，所以，发动机的工作温度，一般在80～110℃之间。如果把发动机工作温度设计得过高，不仅选择更好的材料和制造设备和工艺，从而增加发动机的制造成本，也影响发动机的进气效率，因为发动机温度越高，进入发动机的空气温度也越高，空气密度必然下降。进气量就会减少。
    在过去，由于发动机材料，制造工艺和冷却液性能的影响，以及考虑经济因素，采用非加压开式的冷却系统，利用水做冷却媒介，而水在常压下100℃即产生沸腾，造成发动机汽缸垫损坏，所以以前发动机工作温度偏低，且低于100℃防止沸腾。而现在，采用加压封闭式冷却系统，提高了沸点并且不再采用水做冷却媒介，而采用冷却液，而冷却液的沸点也提高了，所以，现在发动机工作温度基本在90～110℃以上。很多维修技师往往认为发动机冷却液温度过高，就会造成汽缸垫损坏，其实，只要冷却液不产生沸腾，汽缸垫就不会损坏的。而汽缸垫损坏，往往是冷却液产生沸腾造成的，只要冷却系统不缺失冷却液，冷却液品质符合标准，冷却系统加压正常，而不是降低，一般不会产生沸腾现象。
    3．发动机设定工作温度的原因
    为什么发动机必须工作在正常工作温度范围内呢？以活塞与汽缸配合为例，来说明每个零件的尺寸和形状的设计原理，我们知道，发动机受环境温度影响，工作时的温度可能是零下40℃，随着发动机燃烧生成热，发动机温度逐渐增加达到工作温度范围。发动机的温度变化范围很大，那么，汽缸与活塞的配合间隙，就会随温度的变化，间隙大小而有所改变，或造成配合间隙过紧，或配合间隙过大，都影响机油油膜的建立和形成，所以，在设计活塞与汽缸配合间隙时，是按发动机正常工作温度范围，活塞与汽缸之间的配合间隙能形成良好的油膜达到最佳工作状态进行设计。而发动机的零件制造与组装，基本是在常温下进行的，所以，常温下组装的活塞与汽缸之间的配合间隙，并不是正常工作温度下最佳的配合间隙，只是符合装配维修时的检验标准。当符合装配维修时的检验标准，发动机工作达到正常工作温度时，活塞与汽缸之间的配合间隙才恰到好处。同样，活塞在常温下，活塞环部和裙部并非是圆形，而是椭圆形。当达到工作温度范围，通过热胀冷缩变形而形成圆形，与圆形汽缸形成良好形状配合。
    同时，发动机工作温度过低，必然影响发动机热效率，会浪费大量的燃油，燃油经济性变差。同样，发动机工作温度过高，容易造成进气效率下降，也影响发动机的动力性和经济性。

[1] [2] [3] [4]  下一页