汽车发动机冷却系统维护答辩版本-正文-顾伟杰

目 录

摘 要： .................................................................................................................................... - 1 - 关键词 ...................................................................................................................................... - 1 - 一、冷却系统的作用....................................................................................................... - 1 - 二、水冷系统的构造....................................................................................................... - 2 -

1、散热器 .................................................................................................................................... - 2 - 2、冷却风扇 ............................................................................................................................... - 3 - 3、冷却水泵 ............................................................................................................................... - 3 - 4、节温器 .................................................................................................................................... - 4 - 5、冷却液 .................................................................................................................................... - 5 -

三、水冷系统的工作原理 ............................................................................................ - 6 - 四、水冷系统的维护....................................................................................................... - 8 -

1、散热器的维护 ...................................................................................................................... - 8 - 2、冷却风扇的维护 ................................................................................................................. - 8 - 3、离心式水泵的维护 ............................................................................................................ - 9 - 4、节温器应在良好的技术状态下工作 ........................................................................... - 9 - 5、及时添加冷却水 ................................................................................................................. - 9 - 6、防止水冷系统漏水 .......................................................................................................... - 10 - 7、不允许先起动后加水 ...................................................................................................... - 10 - 8、水冷系统水垢的清洗 ...................................................................................................... - 11 - 9、定期检查冷却系统 .......................................................................................................... - 11 - 10、严寒季节水冷系统的维护 .......................................................................................... - 11 - 11、不长期超负荷工作 ........................................................................................................ - 12 -

六、冷却系统的智能控制 .......................................................................................... - 12 -

1、系统组成 ............................................................................................................................. - 12 - 2、单片机控制系统工作原理 ............................................................................................ - 12 - 3、系统控制工作过程 .......................................................................................................... - 12 -

七、冷却系统的发展趋势 .......................................................................................... - 13 - 结 论 .................................................................................................................................... - 16 - 参考文献 ............................................................................................................................... - 17 -

致 谢 .................................................................................................................................... - 17 -

汽车发动机冷却系统维护

摘 要：发动机犹如人的心脏，如果一台发动机冷却系统的维修率一直居高不下，

那么往往会引发发动机其他机构件的损坏，特别是随着车辆里程数的增加，冷却系统的工作效率每况愈下，这样对发动机的整体工作能力影响比较大。冷却系统的重要性在于维护发动机常温下工作，这就好比人体的皮肤汗腺，来保持人体的一个温度，若汗腺功能下去了，人体体温出不去 轻则中暑，重则休克，发动机也是如此。所以说对于发动机冷却系统的维护是不可或缺的。

本文论述了冷却系统的作用、组成、主要构造、工作原理、日常维护、发展趋势，同时论述了冷却系统的智能控制、故障诊断分析并举例做出简单介绍。

关键词：冷却系统 冷却系统维护 温度设定点 冷却系统智能控制 一、冷却系统的作用

现代汽车，当其发动机工作时，其燃烧室内的燃气温度高达1730~2400℃，会使其与之相接触的汽缸盖、汽缸套、气门和活塞等受热件温度升高，机械强度降低，甚至可能出现热变形，这样会破坏零件之间的配合间隙，引起零件的强烈磨损，说的严重点 还可能发生零件断裂的事故。高温也会引起汽缸壁机油的变质，使之失去润滑性能，甚至会结焦。高温还会引起发动机充气系数下降，使其功率降低。这些都将引起发动机的动力性、经济性、可靠性和耐久性的全面的恶化。燃油燃烧后产生的热量分配大约为：30%用于做功，30%通过排热气门排除，10%由发动机表面散发，剩下的30%就需要发动机冷却系统来散热了。

冷却系统的作用就是把发动机所传导出来的热，及时散发到周围的环境中去，同时也要防止冬季发动机过冷，冷态发动机启动后，冷却系统还要保证发动机迅速升温，让发动机和传动装置获得可靠和有效工作的热状态。现代完善的冷却系统，可以使发动机和传动装置在各种不同的环境温度和运转工况下，都有最佳的热状态，既不过热，也不过冷；既有良好的动力性和经济性，又有良好的工作可靠性。

综上所述，发动机冷却系统主要有以下作用：

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① 将发动机温度控制在许可的极限内；

② 将传动装置、变矩器、离合器、液压制动器的温度控制在许可的范围内； ③ 散发空调系统和其他附件以及分系统产生的热量； ④ 在寒冷的气候条件下，给人员供暖； ⑤ 控制排除的烟雾。

由此可见，冷却系是车用发动机或者车辆总成的一个重要分系统，一般称之为发动机冷却系，有的称为车辆冷却系。

二、水冷系统的构造

发动机的冷却系统有风冷和水冷之分，以空气为冷却介质的系统叫做风冷系统，以冷却液为冷却介质的称为水冷系统。汽车发动机尤其是轿车发动机大部分采用水冷系统，只有少数汽车发动机采用风冷系统。因此在这部分内容中介绍水冷系统。

水冷却系统一般由散热器、冷却风扇、节温器、水泵、冷却液等组成。冷却系统是保证发动机正常工作的重要部件，如果发动机冷却系的维修率很高，那么就会引起发动机其他部件的损坏，使发动机的整体工作能力受到影响，所以说汽车发动机冷却系统的维护就显得尤为重要，那么如何对此系统保持良好的状态呢？一些汽车美容养护专家就说过，正确维护发动机的冷却系统，首先应了解常用的水冷发动机的主要部件： 1、散热器

发动机水冷系统中的散热器是由进水室、出水室以及散热器芯三部分组成。

冷却液在散热器芯内流动，空气则在散热器芯外通过。热的冷却液由空气散热而变冷，冷空气则因为吸收冷却液散出的热量而升温，所以散热器是个热交换器。

现在的汽车发动机强制循环水冷系统，都用散热盖严密的盖在散热器冷却液添加口上，使其称为封闭系统，这样做有两个好处，一个就是提高系统内压力，沸点同时也相应的提高，第二就是减少冷却液外溢、蒸发造成的损失。

有些货车和大客车前面装有百叶窗，其作用是通过改变吹过散热器的空气气流来调节发动机的冷却强度，从而保证发动机经常在适当的温度范围内工作。

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图1 散热器的结构

1.散热器 2.上贮水室 3.导风罩 4.散热器总成 5.下贮水室 6.散热器出水管 7.散热器进水管 8补偿水桶

2、冷却风扇

冷却风扇在散热器的后面，当发动机在车架上纵向布置时，风扇一般是安装在水泵轴上，并驱动水泵和发动机的同一根V带传动。风扇的作用呢就是当风扇旋转时吸进空气使其通过散热器，以增强散热器的散热能力，加速冷却液的冷却。

当汽车在行驶的过程中，由于环境条件和运行工矿的变化，发动机的热量也在随之发生着变化。因此，必须随时调节发动机的冷却强度，因此对于冷却风扇也有了进一步的要求，在风扇带轮与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，从而让发动机在运行过程中处于一个更好的环境温度内。

图2 冷却风扇位置

3、冷却水泵

水泵的功用是对于冷却液加压，保证其在冷却系统中循环流动。水泵一般是由曲轴通过V带驱动的，传动带环绕在曲轴带轮和水泵之间，因此水泵的转速与

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发动机的转速是成比例的。比如说奥迪100型轿车发动机的水泵就是由曲轴通过V带驱动的，水泵转速为曲轴转速的1.6倍。当然也有些发动机的水泵由凸轮轴直接驱动的。

图3 离心式水泵的结构

1.水泵壳体 2.叶轮 3.夹布胶木密封垫圈 4.密封垫圈 5.螺丝 6.水封皮碗 7.弹簧 8.衬垫 9.水泵盖 10.水封座圈 11.球轴承 12.水泵轴 13.半圆键 14.凸缘盘 15.轴承卡环 16.隔离套筒 17.黄油嘴 18.水封环 19.管接头 20. 抛水圈

离心式水泵具有结构简单、体积小、出水量大、工作可靠等优点，因而在汽车得到了广泛的应用。 4、节温器

节温器是控制冷却液流动路径的阀门。当发动机启动时，冷却液的温度比

较低，这时节温器将冷却液流向散热器的通道关闭，使冷却液从水泵口直接流入机体或气缸盖水套，使冷却液迅速升温。如果没有此装置，让温度较低的冷却液经过散热器冷却后返回发动机，则冷却液的温度将长时间不能升高，发动机也长时间在低温下运转。同时，车厢内的暖风系统以及冷却液加热进气管都在长时间

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内不能发挥。

图4 蜡式节温器的结构

1.支架 2.主阀门 3.推杆 4.石蜡 5.胶管 6.副阀门 7.节温器壳体 8.弹簧

汽车发动机所装用的节温器基本上是蜡式节温器（见图4），主要由主阀门、副阀门、推杆、节温器壳体和石蜡等组成。推杆的一端固定在支架上，另一端插入胶管的中心孔内。石蜡装在胶管与节温器壳体之间的腔体内。 5、冷却液

冷却液是水和防冻液的混合物，冷却液的用水最好是软水，否则将在发动机水套中产生水垢，使传热受阻，易造成发动机过热。由此可见冷却液水质的好坏相当的重要，国际上普遍使用的乙二醇型冷却液是在软化水中按比例添加防冻液乙二醇，配以适量的金属缓蚀剂、阻垢剂等添加剂进行科学的调和，从而到达冬季防冻、夏季防沸、防腐蚀、防水水垢等作用。

1）防腐。这是冷却液的一个重要的作用。冷却系统中散热器、水泵、缸体等部件是由钢、铸铁、黄铜、紫铜、铝等金属组成，由于不同的金属的电极电位不同，在电解质的作用下容易发生电化学腐蚀。因此，冷却液中都加入了一定量的防腐蚀添加剂，防止各种腐蚀的出现。

2）防垢。冷却系统中的水垢来源于水中的钙、镁等阳离子。水垢能磨损水

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泵密封件并覆盖在汽缸体水套外壁，使金属绝热而导致导热率减小，散热效率下降。冷却液所使用的去离子水，可以避免结垢和沉淀的形成，从而保护发动机。

3）防冻。水具有良好的导热性，水的比热容大，具有很好的吸热性，是冷却液的理想组成部分。但是水冰点低，冬季气温低，为使汽车在低温下继续使用，发动机冷却液都加入了一些能降低水冰点的物质作为防冻剂，以适应低温天气条件下使用。

4）防锈。锈蚀是由于冷却系统内的氧化作用造成的。热量和湿气使锈蚀的过程加速。锈蚀留下的残余物会阻塞冷却系统，加速磨损和降低热传导的效率。冷却液中的添加剂有助于防止冷却系统通道内锈蚀的出现。

5）防沸。加到水中的乙二醇会改变冷却液的沸点。乙二醇浓度越高，冷却液的沸点也就越高。如果冷却系统采用压力盖，冷却液的实际沸点会更高，即使在炎热的夏天，也能有效的防止冷却液“开锅”。

三、水冷系统的工作原理

冷却系统主要包括散热器总成、冷凝器总成、连接水管、水泵总成、风扇、电机总成、调温器总成和发动机内的水套,冷却介质为冷却液。冷却液在冷却系统中的循环方式如图5所示,当发动机缸体达到一定温度,节温器会打开,冷却液带走发动机的热量,在水泵的驱动下流向散热器,经散热器冷却后降低温度再返回到发动机,从而达到冷却发动机缸体的目的。

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图5 系统循环方式

1．散热器盖 2.散热器 3.散热器进水管 4.暖风机 5.水泵

6.水泵皮带轮 7.节温器 8.缸体 9.缸盖和进气岐管 10.发动机进水管 11.冷凝器箱 12.节流阀体

下面以夏利TJ376Q型发动机为例说明发动机水冷系统：

夏利TJ376Q型发动机采用闭式强制循环水冷却系,其组成如图6所示。

图6 发动机的冷却系

(A)冷却系的布置示意图;(b)发动机机体内的水套

1.风扇 2.散热器 3.散热器出水管 4.水泵 5.节温器 6.进气管 7.风扇电机控制开关 8.空阀散热器进水管 9.旁通软管 10.蓄电池 11.点火开关 12.膨胀水箱 13.空调散热器出水管 14.散热器进水管 15.风扇电机 16.进气管底部水套 17.气缸盖水套 18.气缸体水套 A.

到空调散热器去 B.由空调散热器来

当发动机工作时,在水泵4的作用下,进入水泵4中的冷却液被压入缸体水套l8中,并进入缸盖水套l7中,然后经缸盖侧向水道进入进气管底部的水套16中,对

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进气管6进行加热,以促进其中的混合气中的汽油蒸发和混合。在进气管6的后端装有节温器5,在冷却液温度低于82℃时,节温器阀门关闭,冷却液仅经空调散热器进水管8、空调散热器、空调散热器出水管l3流入散热器出水管3。如果空调暖风开关处于关闭,冷却液则不流经空调散热器,而直接由空调散热器进水管8经旁通管9流进散热器出水管3中,最后进入水泵4,即进行小循环;在冷却液温度高于82℃时,节温器阀门打开,冷却液除进行上述小循环外,还经散热器进水管8流入散热器2中冷却降温,再沿散热器出水管3流入水泵4,即进行大循环。冷却液如此不断地循环流动,就使得发动机能在适宜的温度下进行工作。

四、水冷系统的维护

1、散热器的维护

a.散热器不应与任何酸、碱或其它腐蚀性性质接触。

b.在使用防冻液，为了避免散热器的腐蚀，请务必使用正规厂家生产且符合国家标准的长效防锈防冻液。

c.在安装散热器过程中，请不要损坏散热带（片）和碰伤散热器，以保证散热能力和密封。

d.散热器内完全放水后再注水时，要先将发动机缸体的放水开关扭开，有水流出时，再关上，从而避免产生水泡。

e.视实际情况用户应在1~3个月间对散热器进行完全清洗一次芯体。清洗时，用清水沿着反进风向侧冲洗。定期完全清洗可以防止散热器芯部被脏物阻塞。 f.水位计应每3个月清洗一次或视实际情况，各部件拆下用温水加无腐蚀性洗涤剂清洗。

2、冷却风扇的维护

a.检查V带是否松弛或者断裂，发现此类问题可即使更换。

b.硅油风扇离合器的检查，当汽车停放约12个小时后，在发动机起动前用手指拨动风扇叶片，应感到有明显的转动阻力。发动机起动后1~2分钟后熄火，此时拨转风扇叶片，若感到阻力明显减小，可以认为硅油风扇离合器正常工作。

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c. 每100000公里或一年更换一次滤芯。 3、离心式水泵的维护

a.经常清洁水泵表面

b.用机油润滑的，每使用一个月更换一次机油；用黄油润滑的，每半年更换一次黄油。

c.避免抽排含沙泥过多的浑水，否则叶轮、口环、填料等易磨损。 d.水泵在冬季保存前，应进行全面检修。 4、节温器应在良好的技术状态下工作

如主阀开启过迟,就会引起发动机过热；主阀开启过早，会使发动机预热时间加长，起不到节温器的作用。因此，在车辆运行中应留心观察节温器的工作情况。

当发动机工作时，水温升至主阀开启温度后，用手握住上水管，观察温度，同时注意冷却水是否有力地通过橡皮水管。如果温度较低，无压力，则说明节温器主阀不能开启，冷却水无法进行大循环；如果在发动机起动后不久，水温还没有达到主阀开启的温度时，用手摸上水管温度较高，则说明节温器主阀不能关闭或关闭不严，出现上述情况时应拆下节温器进行检查。 5、及时添加冷却水

冷却水是发动机正常工作的重要保证。发动机工作时，应检查水箱中的存水情况，并应经常观察注意水温是否正常，保持水箱中的水位在规定的范围内。水量不足容易引起水温过高,导致水箱“开锅”。如果水箱内的水面低于泄气管上口较多(80mm以上)时，应及时补充清洁的软水。添加冷却水时应注意：

a.发动机因大量缺水过热时,不准立即添加冷水，以免气缸体、气缸盖等机件因热胀冷缩的剧烈变化而导致破裂,应待水温下降后，并在低速运转状态下加入冷水。水温过高时，也不应该立即打开水箱盖，以免蒸汽烫伤人。

b.在添加冷却水时不能太急，否则容易产生气阻，使水的添加量减少，从而降低散热效率，导致发动机过热。

c.应坚持使用软水。如无软水时,宜用雨水、雪水、冷开水，一般不允许用含

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有矿物盐类的硬水。因为当硬水的温度升高到一定程度后，产生的水垢会附着在水套和水箱内壁上，这将使冷却系统的容量变小，水循环时的阻力增大，同时水垢的导热能力又很差,将严重影响冷却效果,易使机温升高。

d.由于受当地条件的，非用硬水时，则应进行软化处理。简单易行的软化方法有以下二种：一种方法是将硬水煮沸沉淀后注入水箱；另一种方法是在1kg水中溶入40g苛性钠,然后将其加入60kg的硬水中,过滤后注入水箱。

e.添加冷却水时不应加得过满。有些司机认为冷却水加得多比较好，往往加到水箱往外溢水，并且添加时又不用漏斗，直接向水箱里注水，使一部分冷却水流到机体、缸盖等机件上，这些做法均不妥。因为这样加水易使缸盖、机体上的零件产生裂纹，冲坏气缸垫。

f.当发动机工作时，若发现水箱中冷却水严重不足，不许立即添加,应怠速运转5~8min，待机温降至50~60℃后，才可添加冷却水，否则易引起缸盖、机体开裂。

6、防止水冷系统漏水

若冷却系统发生漏水，导致水箱中冷却水减少，这样不能保证发动机的正常工作。发动机的漏水可分为内漏和外漏两种情况。

6.1内漏

冷却水通过气缸盖上水堵或因气缸套阻水圈损坏，漏入油底壳,使油底壳油面显著升高，润滑油变稀，应检查故障原因及时排除。另外，气缸套漏水一般为气缸垫烧损损坏所致。此时缸内废气进入冷却系统，水温很快升高。冷却水漏入气缸,轻时不易发现。检查方法：在水箱内加满水,打开水箱盖，让发动机在大油门位置运转，观察水箱内水流情况。如有气泡冒出，即说明冷却系统漏水，应紧固缸盖螺栓。如果经处理后上述情况仍存在，则应拆卸检查。

6.2外漏

如果各连接头漏水，应紧固各软管夹箍；水泵各衬垫或水封损坏漏水，应更换；散热芯子有裂纹，应补焊或堵塞，但堵塞、焊补不宜超过10%以上。 7、不允许先起动后加水

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冬季工作结束后,一般要将冷却水放干净。第二天起动车辆时，个别司机为便于起动，往往先起动后加水，这种做法是十分有害的。一是发动机起动后机温骤增，瞬时温度高达1800~2 000℃，若这时加入冷水，易使机体、缸盖、水箱产生裂纹；二是机油在高温下容易老化变质，缩短了机油的使用寿命，油耗增加。8、水冷系统水垢的清洗

发动机每工作500~1 000h，水箱、水套内水垢沉积过多时应进行清洗。清洗时，先放尽冷却水，卸去水箱，用25%的盐酸溶液注入水套内并停留10min，使水垢溶解脱落，放出清洗液后，应用清水冲洗。如果水垢较多，一次冲洗不净，可再次冲洗。 9、定期检查冷却系统

a.每次应检查风扇皮带张紧度，太松应予以调整，同时按规定在风扇、水泵轴承和张紧轮等处加机油或注润滑脂。

b.发动机每工作300~400h左右，应检查水箱、输水管和水泵的漏水情况。 c.风扇、水泵轴轴承等润滑要及时。这部分轴承的润滑采用旋盖式油杯或用黄油嘴加注润滑脂,有的添加柴油机机油,都在工作50~60h后进行维护保养。

d.清理散热器片。当散热器片及散热管道间的风道有堵塞情况时，应拆下外罩，用木片剔除散热器片与散热芯管间的污物。 10、严寒季节水冷系统的维护

10.1冬季应放尽冷却水

冬季工作结束,发动机冷却系统的冷却水应放出。 放冷却水时应当注意：

a.工作结束后不能立即放掉冷却水，因为此时发动机温度高达90℃左右，而室外温度往往在0℃以下，温差达100℃左右,如果马上放掉冷却水，会使缸盖、机体、水箱等零件产生裂纹。正确的方法是：让发动机在小油门位置怠速运转5~10min，待机温降至50~60℃时才可放水。

b.放冷却水时观察放水孔有无堵塞，放完水后为了彻底把水道里的水挤掉，应使油门在关闭状态减压摆转曲轴二三十转。

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10.2及时入库

放完水后的车辆应当及时进入库房，有保温帘的发动机应放下保温帘。 10.3热水预热

冬季起动发动机时，应向水箱里加入80℃左右的热水，预热发动机。 10.4起动后预热

发动机起动后必须做好预热工作，不然,由于机温较低，将导致燃料燃烧不完全，排气冒黑烟，同时发生严重的“敲缸”。正确的方法是在中小油门的位置预热一段时间，当水温达到40℃时起步，60℃时才可正式投入工作。 11、不长期超负荷工作

发动机长期超载作业，由于燃油与空气比例失调，燃烧不完全，将使排气冒黑烟，气缸产生严重的积碳，加剧磨损。另外，超载工作时，机温显著升高，甚至导致水箱“开锅”，使冷却系统不能正常工作。

六、冷却系统的智能控制

1、系统组成

该系统由电控冷却风扇、电控节温器、电控导风板、微控制机构组成。电控冷却风扇由电动机驱动；电控节温器利用电加热引起双金属片变形，由双金属片变形带动节温阀旋转运动，来改变大小循环；电控导风板由双向电动机通过传动机构使之打开或关闭；微控制机构是利用C51开发的单片机控制系统的。 2、单片机控制系统工作原理

由温度传感器感受发动机水温的变化，同时把温度信号转变为同其成反比关系的电压模拟信号。这些信号经过处理送入A/D转换器(ADC0809)中IN0信号通道。由A/D转换器把采集来的模拟电压信号转换为数字信号并读入单片机C51。单片机C51根据不同的输入信号去分析处理去控制驱动电路，实现对节温器继电器、导风板继电器和风扇继电器的控制。即可实现对发动机冷却能力的智能控制。

3、系统控制工作过程

当发动机预热时(发动机水温<70℃),单片机根据检测来的温度数据处理分析

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向执行元件发出控制信号,让其完成如下操作。

a、电控冷却风扇不工作 b、电控导风板关闭状态 c、电控节温器处于小循环状态

由于导风板关闭，冷却风扇不工作，导致冷却空气不能进入散热器；同时节温器处于小循环,发动机水温上升很快。当水温升至75℃,单片机根据检测来的温度数据处理分析向执行元件发出控制信号,使电控节温器的加热电阻丝断电(让其进入大循环控制状态)。当水温达到80℃时,单片机又发出指令,使电控导风板处于敞开状态。

这时可充分利用汽车行驶迎面风对散热器的冷却作用，尽量减少冷却风扇的工作时间。当水温高达95℃时,单片机经数据分析发出控制指令使电控冷却风扇工作，而让节温器仍处于大循环状态,导风板仍处于敞开状态。此时冷却系统的冷却能力最大,实现快速降温。当发动机水温降至℃时，单片机根据采样数据分析处理发出控制指令，使执行元件完成以下操作。

a、电控冷却风扇不工作 b、电控导风板处于敞开状态 c、电控节温器处于大循环状态

这样,直到发动机水温返升至95℃,电控冷却风扇又能重新工作。

这种汽车发动机冷却系统智能控制装置实现了汽车发动机散热能力控制的智能化，可以精确、自动地调节冷却液的温度，把发动机的工作温度在最佳阶段，延长发动机的使用寿命，提高发动机的工作效率，减少发动机的故障率。目前在该控制系统可根据汽车的行驶速度、发动机的冷却水温来综合控制冷却系统，可达到减少电耗7%~10%、减少油耗10%的效果。性能稳定，工作可靠，节能潜力大，具有良好的推广前景。在梅赛德斯奔驰M272发动机冷却系统使用的就是智能控制技术。

七、冷却系统的发展趋势

随着发动机采用更加紧凑的设计和具有更大的比功率，发动机生产的废热密

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度也随之明显的增大。一些关键区域，如排气门周围的散热问题需优先考虑。发动机冷却系统的散热能力一般应满足发动机满负荷时的散热需求，因为此时发动机产生的热量最大。冷却系统的结构对发动机的冷起动时间有较大的影响。因此，希望发动机冷起动时间要尽可能短。

现代的发动机设计充分考虑这些问题，将发动机的热量管理系统纳入到整个发动机控制系统中，全面考虑发动机的暖机、冷却效率、废气排放控制、燃油利用、乘客室取暖和三元催化剂活化时间等。目前的冷却系统属于被动系统，只能有限地调节发动机和汽车的热分布状态。

传统冷却系统的作用是可靠地保护发动机，改善燃料经济性和降低排放，现代的冷却系统要综合考虑以下因素:①发动机内部的摩擦损失 ；②冷却系统消耗的功率； ③燃烧边界条件，如燃烧室温度、充量密度、充量温度。

先进的冷却系统采用模块化、系统化设计方法，统筹考虑每项影响因素，使冷却系统既保证发动机正常工作，又提高发动机效率和减少排放。 1、温度设定点

发动机性能受到多种因素影响，不可能改变一项条件就能提高发动机的整体性能。因此，先进的冷却系统要全面考虑各种条件，使冷却液温度保持在设定点是冷却系统最常见的工作方式。通常人们认为冷却液的温度可用金属温度表示。实际上这种关系只在稳态、特定运转速度和负荷下才能成立。金属和冷却液温度在发动机不同的地方可能相同也可能不同。发动机整体处于不均匀温度分布状态。

2、提高温度设定点

提高温度有许多优点，直接影响发动机损耗和冷却系统的效果以及发动机排放物的形成。提高工作温度将提高发动机机油温度，降低发动机摩擦磨损和燃油消耗。

研究表明，发动机工作温度对摩擦损失有很大影响。将冷却液排出温度提高到150℃，使气缸温度升高到195℃，油耗则下降至4%~6%。将冷却液温度保持在90~115℃，使发动机机油的最高温度为140℃，则油耗在部分负荷时下降10%。

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提高工作温度也明显影响冷却系统的效能。提高冷却液或金属温度会改善发动机和散热气热传递的效果，降低冷却液流速，减小水泵的额定功率，从而降低发动机的功率消耗。此外，可采用不同的传热方式，进一步减小冷却液的流速。3、降低温度设定点

降低冷却系统的工作温度可提高发动机充气效率，降低进气温度。这对燃烧过程、燃油效率及排放有利。降低温度设定点可以节省发动机运行成本，提高部件使用的寿命。

研究表明，若气缸盖温度降低到50℃，点火提前角可提前3度而不发生爆震。充气效率将会提高2%，发动机工作特性改善。有助于优化压缩比和参数选择，取得更好的燃油效率和排放性能。 4、精确冷却系统

精确冷却系统主要体现在冷却水套的结构设计与冷却液流速的设计。在精确冷却系统中，热关键区，如排气门周围，冷却液有较大的流速，热传递效率高，冷却液的温度梯度变化小。这样的效果来自缩小这些地方冷却液通道的横截面，提高流速，减少流量。

研究表明，采用精确冷却系统，可在发动机整个工作转速范围，冷却液流量下降40%。对气缸盖上冷却水套的精确设计，可使普通冷却道的流速从1.4m/s提高到4m/s，大大提高气缸盖的传热性，将气缸盖的金属温度降低到60℃。 5、分流式冷却系统

在这种冷却系统中，气缸盖和气缸体由各自的液流回路冷却，具有不同的温度。分流式的冷却系统具备特有的优势，可使发动机各部分在最优的温度设定点工作，使系统的整体效率达到最大。每个冷却回路将在不同冷却温度设定点或流速下工作，创造理想的发动机温度分布。

理想的发动机热工作状态是气缸盖温度较低而气缸体温度相对较高。分流式冷却系统可使缸盖和缸体温度相差100℃。气缸温度高达150℃，而缸盖温度可降低50℃，减少缸体摩擦损失，降低油耗。较高的缸体温度使油耗降低4%一6%，在部分负荷时HC降低20%~35%，一节气门全开时，缸盖和缸体温度设定值可调

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到50℃和90℃，从整体上改善燃油消耗、功率输出和排放。 6、可控式发动机冷却系统

传统的发动机冷却系统属于被动式的，结构简单或者成本低。现在冷却系统的设计标准是解决满负荷时的散热问题，因而部分负荷时过大的散热潜力导致发动机功率浪费。为解决发动机在特殊情况下的过热问题，现在冷却系统体积大，导致冷却效率降低，增大冷却系统功率需求，延长发动机暖机时间。可控式发动机冷却系统一般包括传感器、执行器和电控模块，它能够根据发动机工作状况调整冷却量，降低发动机功率损耗。

控式装置，如电动水泵，可将冷却系温度设定点从90℃提高到110℃，节省2%~5%的燃油，减少20%的CO，10%的HC。稳定状态时，金属温度比传统冷却系统的高10℃，可控式冷却系统具有较快的响应能力。发动机的冷却温度和金属温度波动范围缩小，减少循环热负荷造成的金属疲劳，延长部件寿命。

先进冷却系统的特性能够改善冷却系统性能潜力，提高燃油的经济性和排放性能。冷却系统的能控性是改善冷却系统的关键，是发动机结构保护的关键参数，如金属温度、冷却液温度、机油温度等能够控制，确保发动机在安全的范围工作。冷却系统能够对不同工况做出快速反应，最大地节省燃料、降低排放，而不影响发动机整体性能。

结 论

汽车冷却系统对汽车是至关重要的,发动机就如同人类的心脏,如果不好好保护就会受到威胁,现在随着科技发展,冷却系统不象以往那样只是单纯的水冷循环,现在冷却系统智能控制很受欢迎,所以在以后的汽车发展过程中，单纯的冷却系统不会站主导位置了,虽然智能控制要求很高,但是在高级轿车中很实用,它代表着未来冷却系统的发现方向,智能冷却系统控制将会作为标准装置在汽车上,未来的一段时间在冷却系统中将占主导位置;而智能控制将会提高发动机的使用寿命,保障汽车的安全行驶,提高人身安全等原因,将来智能控制冷却系统的发展将占主导位置.

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参考文献

【1】王义春、杨英俊、谷中丽,混合动力车辆冷却系统优化设计，北京理工大学学报， 2004

【2】高镜惠、花松,汽车发动机冷却系统的模糊控制，小型内燃机与摩托车 ，2004

【3】苏忆，汽车发动机冷却系统智能控制技术研究，南京理工大学，2006 【4】现代汽车维修，北京，人民交通出版社， 2009

【5】戴冠军，汽车维修工程，北京，机械工业出版社， 2009 【6】贾建荣，发动机冷却系统的维修，山西淮涤机械厂， 2008

【7】 卢广锋、郭新民，汽车冷却系统水温对发动机性能影响。山东内燃机， 2002 【8】冷玉福，发动机冷却系统自动控制装置的开发，汽车电器， 2002

致 谢

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时间过的很快，五年的校园生活就这么结束了，有些匆忙、有些不舍，却也很充实。感谢我的母校江苏汽车技师学院学院让我有一段值得回忆的快乐充实的校园生活。

感谢我的论文导师，郭华老师，郭老师在我写论文过程中为我提出了许多宝贵建议，指正了我论文中的诸多不足，使我的论文得以顺利完成，在此对导师的细心指导表示衷心感谢！祝郭老师工作顺利，桃李满天下！

在两年的校园生活中还有很多老师和同学给予我学习和生活上的帮助，在此我向他们表示我衷心地感谢！

最后，祝母校蒸蒸日上！祝所有老师工作顺利!

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