冷却系统的构成及膨胀水箱的作用

1.结构及工作原理

发动机工作时产生大量的热，一般情况下，燃油燃烧后产生的30%的热量需要由冷却系统散热。如果发动机得不到充分冷却而发生过热，会使发动机燃烧不正常，出现早燃和爆燃现象，导致机件变形和开裂；同时，会使机油变质，破坏润滑而加剧磨损。这些都将引起发动机性能的全面恶化。

冷却系统的主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。冷却系统主要是由散热器、膨胀水箱、风扇、水管，以及发动机内装置的水泵和节温器组成。

（1）散热器　散热器由上水室、散热器芯和下水室等组成。其功用是增大散热面积，加速冷却液的冷却。冷却液经过散热器后，其温度可降低10～15℃。为了将散热器传出的热量尽快带走，在散热器后面装有风扇与散热器配合工作。

散热器上水室顶部有加水口，冷却液由此注入整个冷却系并用散热器盖盖住。在上水室和下水室分别装有进水管和出水管，进水管和出水管分别用橡胶软管和气缸盖的出水管和水泵的进水管相连，在散热器侧边支架上装有减振垫，再与车架相连以防止散热器受振动损坏。通过调节散热器推杆来调整散热器的安装角度。

（2）风扇 风扇通常安装在水散热器后面（整车配置）。当风扇旋转时，对空气产生吸力，使之沿轴向流动。空气流由前向后高速通过散热器芯，使流经散热器芯的冷却水加速冷却，从而加强了冷却系对发动机的冷却作用。

（3）膨胀水箱 加注防锈、防冻液的汽车发动机，为了减少冷却液的损失，保证冷却系的正常工作，采用散热器加膨胀水箱结构。膨胀水箱的上方用一根软管通大气，另一根放气管与散热器的溢流管相连。当散热器内蒸汽压力升高到某一值时，冷却液通过溢流管进入膨胀水箱；当温度下降时，冷却液又从膨胀水箱流回到散热器内部。这样不仅可以防止冷却液损失，在交替过程中，将冷却液中的空气也不停地排出膨胀水箱。而补水胶管的水柱高度压力确保水泵进水口的正压力要求。膨胀水箱内部印有两条液面高度标记线，膨胀水箱内的液面高度应位于这两条刻线之间。

（4）水泵 离心式水泵主要由泵体、叶轮和水泵轴组成。其功用是对冷却液加压，加速冷却液的循环流动，保证冷却可靠。水泵工作原理如图3-9所示，当叶轮旋转时，水泵中的冷却液被叶轮带动一起旋转，在离心力作用下，冷却液被甩向叶轮边缘，然后经外壳上与叶轮成切线方向的出水管压送到发动机水套内；与此同时，叶轮中心处的压力降低，散热器中的冷却液便经进水管被吸进叶轮中心部分。如此连续的作用，使冷却液在水路中不断地循环。如果水泵因故停止工作时，冷却液仍然能从叶轮叶片之间流过，进行热流循环，不至于很快产生过热。

（5）节温器 冷却强度调节装置是根据发动机不同工况和不同使用条件，改变冷却系统的散热能力，即改变冷却强度，从而保证发动机经常在最有利的温度状态下工作。通常利用节温器来控制通过散热器冷却液的流量。节温器装在冷却液循环的通路中，根据发动机负荷大小和冷却液温度的高低自动改变冷却液的循环流动路线，以达到调节冷却系冷却强度的目的。

节温器是冷却系中用来调节冷却温度的重要机件，其结构如图3-10所示，它工作是否正常，对发动机工作温度影响很大，间接地影响了发动机的动力性和燃油经济性，因此，节温器不可随便拆除。

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图3-9 水泵工作原理

图3-10 节温器结构

2.常见故障分析及处理措施

1）发动机过热的故障分析及处理措施见表3-7。发动机过冷故障通常是节温器工作不良，需要及时更换。

表3-7 发动机过热的故障分析及处理措施

2）冷却液减少过快的故障分析及处理措施见表3-8。

表3-8 冷却液减少过快的故障分析及处理措施