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1簡介：

在機電裝備業(yè)中,冷卻系統(tǒng)是極其重要的一環(huán),關(guān)乎被冷卻機電裝置的安全運行和使用壽命,也是易被忽視處于薄弱的一環(huán),比如在大功率電力電子器件的冷卻系統(tǒng),是非常必要的配套設備.由于主機裝置的不同,冷卻系統(tǒng)也有各種類型,可藉冷卻劑的循環(huán)，將多余的熱量移出引擎，以防止過熱的系統(tǒng)。在水冷式的引擎中，包括水套、水泵、水箱及節(jié)溫器。冷卻系統(tǒng)（Cooling System） 定義：給座艙和電子設備艙提供冷卻空氣的系統(tǒng)。可藉冷卻劑的循環(huán)，將多余的熱量移出引擎，以防止過熱的系統(tǒng)。在冷水式的引擎中，包括水套、水泵、水箱及節(jié)溫器。

2組成和水路：

1、組成

目前汽車發(fā)動機上采用的水冷系大都是強制循環(huán)式水冷系，利用水泵強制水在冷卻系中進行循環(huán)流動。它由散熱器（radiator）、水泵（waterpump）、風扇（fan）、冷卻水套（waterjaket）和溫度調(diào)節(jié)裝置等組成。

2、水路

散熱器內(nèi)的冷卻水經(jīng)水泵加壓后通過分水管壓送到氣缸體水套和氣缸蓋水套內(nèi)，冷卻水在吸收了機體的大量熱量后經(jīng)氣缸蓋出水孔流回散熱器。由于有風扇的強力抽吸，空氣流由前向后高速通過散熱器。因此，受熱后的冷卻水在流過散熱器芯的過程中，熱量不斷地散發(fā)到大氣中去，冷卻后的水流到散熱器的底部，又被水泵抽出，再次壓送到發(fā)動機的水套中，如此不斷循環(huán)，把熱量不斷地送到大氣中去，使發(fā)動機不斷地得到冷卻。

3主要構(gòu)件：

1、散熱器（radiator）

功用：增大散熱面積，加速水的冷卻。冷卻水經(jīng)過散熱器后，其溫度可降低10～15℃，為了將散熱器傳出的熱量盡快帶走，在散熱器后面裝有風扇與散熱器配合工作。

結(jié)構(gòu):散熱器又稱為水箱，由上貯水室、散熱器芯和下貯水室等組成。

散熱器上水貯室頂部有加水口，冷卻水由此注入整個冷卻系并用散熱器蓋蓋住。在上貯水室和下貯水室分別裝有進水管和出水管，進水管和出水管分別用橡膠軟管和氣缸蓋的出水管和水泵的進水管相連，這樣，既便于安裝，而且當發(fā)動機和散熱器之間產(chǎn)生少量位移時不會漏水。在散熱器下面一般裝有減震墊，防止散熱器受振動損壞。在散熱器下貯水室的出水管上還有放水開關(guān)，必要時可將散熱器內(nèi)的冷卻水放掉。

散熱器芯由許多冷卻水管和散熱片組成，對于散熱器芯應該有盡可能大的散熱面積，采用散熱片是為了增加散熱器芯的散熱面積。散熱器芯的構(gòu)造形式有多樣，常用的有管片式和管帶式兩種。

1）管片式散熱器芯冷卻管的斷面大多為扁圓形，它連通上、下貯水室，是冷卻水的通道。和圓形斷面的冷卻管相比，不但散熱面積大，而且萬一管內(nèi)的冷卻水結(jié)冰膨脹，扁管可以借其橫斷面變形而避免破裂。采用散熱片不但可以增加散熱面積，還可增大散熱器的剛度和強度。這種散熱器芯強度和剛度都好，耐高壓，但制造工藝較復雜，成本高。

2）管帶式散熱器芯采用冷卻管和散熱帶沿縱向間隔排列的方式，散熱帶上的小孔是為了破壞空氣流在散熱帶上形成的附面層，使散熱能力提高。這種散熱器芯散熱能力強，制造工藝簡單，成本低，但結(jié)構(gòu)剛度不如管片式大，一般多為轎車發(fā)動機采用，近年來在一些中型車輛上也開始采用。

對散熱器的要求是，必須有足夠的散熱面積，而且所有材料導熱性能要好，因此，散熱器一般用銅或鋁制成。

2、風扇（fan）

功用：提高通過散熱器芯的空氣流速，增加散熱效果，加速水的冷卻。風扇通常安排在散熱器后面，并與水泵同軸。當風扇旋轉(zhuǎn)時，對空氣產(chǎn)生抽吸作用，使之沿軸向流動。空氣流由前向后通過散熱器芯，使流經(jīng)散熱器芯的冷卻水加速冷卻。

3、水泵（waterpump）

功用：對冷卻水加壓，加速冷卻水的循環(huán)流動，保證冷卻可靠。車用發(fā)動機上多采用離心式水泵，離心式水泵具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、排水量大、維修方便等優(yōu)點。

離心式水泵主要由泵體、葉輪和水泵軸組成，輪葉一般是徑向或向后彎曲的，其數(shù)目一般為6－9片。

當葉輪旋轉(zhuǎn)時，水泵中的水被葉輪帶動一起旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，水被甩向葉輪邊緣，然后經(jīng)外殼上與葉輪成切線方向的出水管壓送到發(fā)動機水套內(nèi)。與此同時，葉輪中心處的壓力降低，散熱器中的水便經(jīng)進水管被吸進葉輪中心部分。如此連續(xù)的作用，使冷卻水在水路中不斷地循環(huán)。如果水泵因故停止工作時，冷卻水仍然能從葉輪葉片之間流過，進行熱流循環(huán)，不致于很快產(chǎn)生過熱。

4、冷卻強度調(diào)節(jié)裝置

冷卻強度調(diào)節(jié)裝置是根據(jù)發(fā)動機不同工況和不同使用條件，改變冷卻系的散熱能力，即改變冷卻強度，從而保證發(fā)動機經(jīng)常在有利的溫度狀態(tài)下工作。改變冷卻強度通常有兩種調(diào)節(jié)方式，一種是改變通過散熱器的空氣流量；另一種是改變冷卻液的循環(huán)流量和循環(huán)范圍。

通常利用百葉窗（fanblind）和各種自動風扇離合器（fanclutch）來實現(xiàn)改變通過散熱器的空氣流量。

百葉窗是調(diào)節(jié)空氣流量并防止冬季凍壞水箱，多用人工調(diào)節(jié)，也有采用自動調(diào)節(jié)裝置的。

風扇離合器是置于風扇傳動機構(gòu)中的離合機構(gòu),可根據(jù)發(fā)動機的溫度自動控制風扇的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)扇風量以達到改變通過散熱器的空氣流量，它不僅能減少發(fā)動機的功率損失，節(jié)省燃油，而且還能提高發(fā)動機的使用壽命，降低發(fā)動機的噪聲。常見的風扇離合器形式有硅油風扇離合器、機械式風扇離合器、電磁風扇離合器及液力偶合器等。硅油風扇離合器應用的比較廣泛。

4功用：

冷卻系統(tǒng)的功用是帶走引擎因燃燒所產(chǎn)生的熱量，使引擎維持在正常的運轉(zhuǎn)溫度范圍內(nèi)。引擎依照冷卻的方式可分為氣冷式引擎及水冷式引擎，氣冷式引擎是靠引擎帶動風扇及車輛行駛時的氣流來冷卻引擎；水冷式引擎則是靠冷卻水在引擎中循環(huán)來冷卻引擎。不論采何種方式冷卻，正常的冷卻系統(tǒng)必須確保引擎在各樣行駛環(huán)境都不致過熱。可藉冷卻劑的循環(huán)，將多余的熱量移出引擎，以防止過熱的系統(tǒng)。在水冷式的引擎中，包括水套、水泵、水箱及節(jié)溫器。在機電裝備業(yè)中, 冷卻系統(tǒng)是極其重要的一環(huán), 關(guān)乎被冷卻機電裝置的安全運行和使用壽命, 也是易被忽視處于薄弱的一環(huán), 比如在大功率電力電子器件的冷卻系統(tǒng), 是非常必要的配套設備.可藉冷卻劑的循環(huán)，將多余的熱量移出引擎，以防止過熱的系統(tǒng)。在水冷式的引擎中，包括水套、水泵、水箱及節(jié)溫器。

在可燃混合器燃燒時氣缸內(nèi)氣體溫度高達2073-2273K.直接與高溫氣體接觸的機件（如汽缸體,汽缸蓋,活塞,氣門等）若不及時加以冷卻,則其中運動機件會因受熱膨脹而破壞正常間隙,或因潤滑油在高溫下失效而卡死:機件會因高溫而導致其機械強度降低甚至損壞.因此,為保證發(fā)動機正常工作,必須對在高溫條件下工作的機件加以冷卻.發(fā)動機的冷卻必須適度.若發(fā)動機冷卻不足,會使氣缸充氣量不足和出現(xiàn)早然和爆燃等燃燒不正常的現(xiàn)象,發(fā)動機功率將下降,且發(fā)動機零件也會因潤滑不良而加速磨損.但若冷卻過度,一方面由于熱量散失過多,是轉(zhuǎn)變成有用功的熱量減少,另一方面由于混呼氣與冷缸壁接觸,使其中原已氣化的燃油又凝結(jié)并流到曲軸箱內(nèi),不僅增加了燃油消耗,且使機油變稀影響潤滑,結(jié)果也將使發(fā)動機功率下降,磨損加劇.因此,冷卻系的任務就是使工作中的發(fā)動機得到適度的冷卻,從而保持在適宜的溫度范圍內(nèi)工作。

發(fā)動機中使高溫零件的熱量直接散入大氣進行冷卻的一系列裝置稱為風冷系;使熱量先傳到給水,然后再散入大氣的一系列裝置稱為水冷系.目前汽車發(fā)動機上廣泛采用的是水冷系.采用水冷系時,因使汽缸蓋內(nèi)的冷卻水溫在353-363K（80-90℃）之間；