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1簡(jiǎn)介：

在機(jī)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(jī)電裝置的安全運(yùn)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(shè)備.由于主機(jī)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(guò)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(shè)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(guò)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(dòng)機(jī)上采用的水冷系大都是強(qiáng)制循環(huán)式水冷系，利用水泵強(qiáng)制水在冷卻系中進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。它由散熱器（radiator）、水泵（waterpump）、風(fēng)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(guò)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(jī)體的大量熱量后經(jīng)氣缸蓋出水孔流回散熱器。由于有風(fēng)扇的強(qiáng)力抽吸，空氣流由前向后高速通過(guò)散熱器。因此，受熱后的冷卻水在流過(guò)散熱器芯的過(guò)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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(guò)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(fēng)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(gè)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(jìn)水管和出水管，進(jìn)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(jìn)水管相連，這樣，既便于安裝，而且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)和散熱器之間產(chǎn)生少量位移時(shí)不會(huì)漏水。在散熱器下面一般裝有減震墊，防止散熱器受振動(dòng)損壞。在散熱器下貯水室的出水管上還有放水開(kāi)關(guān)，必要時(shí)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(duì)于散熱器芯應(yīng)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(wàn)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(qiáng)度。這種散熱器芯強(qiáng)度和剛度都好，耐高壓，但制造工藝較復(fù)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(qiáng)，制造工藝簡(jiǎn)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(dòng)機(jī)采用，近年來(lái)在一些中型車輛上也開(kāi)始采用。

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

2、風(fēng)扇（fan）

功用：提高通過(guò)散熱器芯的空氣流速，增加散熱效果，加速水的冷卻。風(fēng)扇通常安排在散熱器后面，并與水泵同軸。當(dāng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)空氣產(chǎn)生抽吸作用，使之沿軸向流動(dòng)?？諝饬饔汕跋蚝笸ㄟ^(guò)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(duì)冷卻水加壓，加速冷卻水的循環(huán)流動(dòng)，保證冷卻可靠。車用發(fā)動(dòng)機(jī)上多采用離心式水泵，離心式水泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、排水量大、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。

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(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，水泵中的水被葉輪帶動(dòng)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(dòng)機(jī)水套內(nèi)。與此同時(shí)，葉輪中心處的壓力降低，散熱器中的水便經(jīng)進(jìn)水管被吸進(jìn)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(shí)，冷卻水仍然能從葉輪葉片之間流過(guò)，進(jìn)行熱流循環(huán)，不致于很快產(chǎn)生過(guò)熱。

4、冷卻強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置

冷卻強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)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(qiáng)度，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常在有利的溫度狀態(tài)下工作。改變冷卻強(qiáng)度通常有兩種調(diào)節(jié)方式，一種是改變通過(guò)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(dòng)風(fēng)扇離合器（fanclutch）來(lái)實(shí)現(xiàn)改變通過(guò)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(dòng)調(diào)節(jié)裝置的。

風(fēng)扇離合器是置于風(fēng)扇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的離合機(jī)構(gòu),可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度自動(dòng)控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)扇風(fēng)量以達(dá)到改變通過(guò)散熱器的空氣流量，它不僅能減少發(fā)動(dòng)機(jī)的功率損失，節(jié)省燃油，而且還能提高發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲。常見(jiàn)的風(fēng)扇離合器形式有硅油風(fēng)扇離合器、機(jī)械式風(fēng)扇離合器、電磁風(fēng)扇離合器及液力偶合器等。硅油風(fēng)扇離合器應(yīng)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(yùn)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(dòng)風(fēng)扇及車輛行駛時(shí)的氣流來(lái)冷卻引擎；水冷式引擎則是靠冷卻水在引擎中循環(huán)來(lái)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(guò)熱。可藉冷卻劑的循環(huán)，將多余的熱量移出引擎，以防止過(guò)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(jī)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(jī)電裝置的安全運(yùn)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(shè)備.可藉冷卻劑的循環(huán)，將多余的熱量移出引擎，以防止過(guò)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(shí)氣缸內(nèi)氣體溫度高達(dá)2073-2273K.直接與高溫氣體接觸的機(jī)件（如汽缸體,汽缸蓋,活塞,氣門等）若不及時(shí)加以冷卻,則其中運(yùn)動(dòng)機(jī)件會(huì)因受熱膨脹而破壞正常間隙,或因潤(rùn)滑油在高溫下失效而卡死:機(jī)件會(huì)因高溫而導(dǎo)致其機(jī)械強(qiáng)度降低甚至損壞.因此,為保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作,必須對(duì)在高溫條件下工作的機(jī)件加以冷卻.發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻必須適度.若發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻不足,會(huì)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(dòng)機(jī)功率將下降,且發(fā)動(dòng)機(jī)零件也會(huì)因潤(rùn)滑不良而加速磨損.但若冷卻過(guò)度,一方面由于熱量散失過(guò)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(jī)油變稀影響潤(rùn)滑,結(jié)果也將使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降,磨損加劇.因此,冷卻系的任務(wù)就是使工作中的發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)中使高溫零件的熱量直接散入大氣進(jìn)行冷卻的一系列裝置稱為風(fēng)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(dòng)機(jī)上廣泛采用的是水冷系.采用水冷系時(shí),因使汽缸蓋內(nèi)的冷卻水溫在353-363K（80-90℃）之間；