水冷发动机的原理

核心提示水冷发动机的冷却原理:水冷发动机的冷却系统主要由水泵、汽缸体、散热器、储液箱(备用水箱)、节温器、冷却风扇、温控开关、双向控制阀等部件组成。当发动机起动后,冷却液的温度较低,节温器的阀门关闭,水泵抽向水套中的冷却液从节温器的低温出口流回水泵

水冷发动机的冷却原理:

水冷发动机的冷却系统主要由水泵、汽缸体、散热器、储液箱(备用水箱)、节温器、冷却风扇、温控开关、双向控制阀等部件组成。

当发动机起动后,冷却液的温度较低,节温器的阀门关闭,水泵抽向水套中的冷却液从节温器的低温出口流回水泵,此为小循环,即:水泵→水套→节温器(低温出口)→水泵。

由于低温出口的管径很小,故冷却液的流量也很小,且冷却液未经过散热器冷却,发动机的温度上升很快。如果冷却液温度高于规定值时(如节温器72℃时初开,83℃时全开)。

水冷发动机优点是散热快,可以长时间高转速运行,不容易热衰竭,但是缺点是水冷引擎结构复杂,时间久了如果管路老化容易出现冷却液泄露的情况,如果在郊外冷却液泄露将会造成车辆抛锚,存在一定的隐患,但是总的来说还是利大于弊。

由于水的比热高,并且在零件与冷却介质间有良好的传热性能,因此现代汽车发动机大多采用水冷却。采用水作为冷却介质的发动机称为水冷发动机。

冷却液也就是水,由水泵输送,流过发动机和水散热器,在汽车行驶时,利用迎风气流或通过风扇强制冷却流过散热器的水,冷却液(水)的温度由节温器的阀门调节。

要求

1、具有足够的冷却能力,保证在所有工况下发动机出水温度低于所要求的许用值。

2、考虑除气,并在规定时间内排除系统内的空气。

3、应考虑膨胀空间,其容积占系统容积的4%-6%。

4、具有较高的加水速率,其数值应满足规定的要求,同时初次加注量就达到系统容积的90%。

5、在发动机高怠速运转、加热气或系统加水打开时,水泵进口应为正压。

6、设置水温报警装置。

7、密封良好,不漏气漏水。

以上内容参考:百度百科-水冷发动机

当前汽车发动机的冷却系统越来越先进,结合智能化技术和模块化设计,综合考虑发动机性能、功率、排放、磨损、温度、充量密度等因素,为了提升冷却能力,越来越多的发动机同时使用风冷和水冷系统。水冷系统的原理是当达到温度阈值时,节温器打开,冷却液循环流动带走热量。

水冷系统包括大循环和小循环两种方式,小循环不经过散热器,仅在发动机引擎内部,但是当温度上升到一定程度时,冷却液流入散热器,周而复始地进行循环。一般来说在发动机刚开始运转的阶段,发动机处于小循环状态,这是为了保证发动机在适当温度运转,但是如果节温器或者是温度传感器发生损坏,那么发动机只要高速运转就长期在40℃以下,只有在怠速状态下才能缓慢升温。

如果汽车一直处于高速行驶状态,发动机的温度就会持续降低到三十多度,这样会给发动机造成巨大的损害。因此除了传统温度监测之外,还要使用智能监测等系统及时发现故障,避免因为节温器等温敏开关的损坏给发动机带来的损害。风冷发动机结构较为简单,风扇带走的热量不如冷却液系统,因此一般应用于简单的发动机结构,比如摩托车等。

但是也有德国道依茨风冷发动机这样的老品牌代表,在技术上有诸多借鉴之处。道依茨风冷柴油发动机依靠强迫风原理散热,低温系统优良,不需要使用防冻液就可以更稳定的工作,燃油效率更高。风冷发动机传递给空气的热量少,冷却风量只占三分之二左右,缸壁温度越高,散发到空气中的热量就越少,由此其热效率越高。其气缸壁的温度也比水冷发动机高出几十度,不过这样其耐腐蚀性更好,寿命更长。

 
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