在满足以上条件下,选择出科学合理的冷却方式,将发动机的温度控制在所要求正常温度范围内。目前,汽车发动机所采用的具体冷却方式有以下几种:
(1)自然风冷与水冷。水冷发动机的散热器基本上都装在车头前部的百叶窗内侧,车辆行驶时,水冷系统对发动机进行冷却,受热后的冷却水进入散热器,车辆行驶时产生的自然风通过百叶窗吹到散热器上,对散热器进行冷却。
(2)强制风冷与水冷。强制风冷是在散热器后面装有电动或其他动力的冷却风扇,当车辆行驶时自然风满足不了对散热器的散热要求时,水温会不断上升,此时强制冷却风扇开始工作,强制性的抽风,加大气流的流速,对散热器进行强制性散热,确保发动机水温控制在正常要求范围内。
(3)风冷、水冷与油冷混合冷却。风冷、水冷与油冷混合冷却是在自然风冷、强制风冷和水冷的基础上,在发动机的润滑系统增加了机油定点喷射系,使润滑油在润滑的同时,利用大量的机油流动而带走热量。
如图3所示,在发动机的润滑系统中装有机油喷嘴向零件表面喷射机油,受热后的机油用抽油泵将其输送到机油散热器冷却,冷却后的机油被工作油泵再压送到系统内。如此不断的循环,便达到润滑和冷却的目的。
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目前,越来越多的机型都已经使用这种冷却方式,最大的优点是可以延缓发动机的磨损和噪音,使发动机的使用寿命延长。
3.温度监控系统
温度监控系统在现代发动机中有以下几种要求:
(1)仪表发动机温度显示系统,给驾驶员提供直观视觉观察信号,如水温表。
(2)高温报警信号,如高温报警灯。
(3)冷却风扇电机控制与调速信号,如风扇电机的高、低速旋转或者单风扇转动还是双风扇转动。
(4)发动机
ECU监测和适时调整信号,如水温传感器、电子节温器。
(5)
ECU高温安全保护信号,如高温时
ECU切断供油或点火,强制性让发动机熄火。
4.冷却系统的作用
冷却系的作用为,一是要对发动机在冷机时进行适时的升温,正常工作要及时降温,维持发动机的工作温度在85~95℃。二是要根据发动机不同工作温度,及时的调节循环水流的大小,防止出现冷却不足和冷却过量现象。
5.冷却系的分类
发动机冷却系按冷却介质的不同,可分为水冷系和风冷系。
(1)水冷系。水冷系是通过冷却水在发动机水套中循环流动而吸收多余的热量,再将此热量散入大气而进行冷却的一系列装置。水冷系因冷却强度大、易调节、便于冬季起动而广泛用于汽车发动机上。采用水冷系时,
气缸盖内冷却水的温度应保持在80~90℃,气缸壁的温度则不超过197~277℃,图4所示为水冷发动机的冷却系统。
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(2)风冷系。风冷系是将发动机中高温零件的热量,通过装在气缸体和
气缸盖表面的散热片直接散入大气中而进行冷却的一系列装置。风冷系因冷却效果差、噪声大、功耗大等缺点,仅用于部分小排量及军用汽车发动机。采用风冷系时,气缸体和
气缸盖的允许温度分别为150~180℃及160~200℃。
风冷系利用高速空气流直接流过气缸体及气缸盖表面,而将热量散入大气。
图5为发动机风冷系示意图。气缸体和气缸盖通常用导热性好的铝合金分别铸出,然后装到整体的曲轴箱上。为增大散热面积,在气缸体和气缸盖的表面布满了散热片。曲轴通过风扇平带驱动风扇叶轮旋转,将环境温度下的冷却空气吸入,经导风板将其引向气缸体及气缸盖并将发动机的热量带走,然后经热风出口排出。
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