1.概述
汽车知识
使用水冷发动机（图2-22）时，根据燃烧过程平均大约1/3的燃油能量通过冷却系统排出，1/3随尾气排放流失，另外1/3转化为有效功。
根据发动机类型、功率和装备特点使用增压空气冷却器、液压油冷却器、变速器油冷却器、发动机油冷却器和废气冷却器。
水冷系统经过了三个发展阶段（形式）：
1）简单水冷系统。
2）水冷系统MTK（局部冷却式发动机冷却系统）。
3）橫流式水冷系统。
图2-22 水冷发动机
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燃烧产生的热量无法全部转化为机械能。一部分继续以热能形式存在。此外还会通过摩擦和压缩产生其他热量。一部分热量随着废气排出。剩余部分由发动机部件和发动机油吸收。由于材料和机油的耐热性有限，必须排出热量。根据燃烧过程平均大约1/3的燃油能量通过冷却系统排出，这就是冷却系统的任务所在。
2.冷却系统的循环
水循环冷却在一个封闭的循环回路内进行，该循环回路内可添加防腐剂和防冻剂。冷却液通过一个泵在发动机和空气-水散热器内进行循环。行驶风和/或辅助风扇为空气-水散热器输送冷空气。一个节温器可以使冷却液从空气-水散热器旁流过，从而调节冷却液温度。
现代发动机的冷却系统是封闭的循环系统。冷却液通过一个冷却液泵在发动机和冷却液散热器内进行循环。
（1）四缸发动机冷却循环回路（图2-23）
1）冷却液泵（水泵）通常由带传动机构进行驱动。在这种情况下，冷却液输送量直接取决于发动机转速。水泵循环来自各个冷却回路部件的冷却液。
2）节温器负责引导冷却液通过冷却液散热器内部或在冷却液散热器旁的短路旁通内经过。
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节温器调节范围，冷却液温度处于开始开启和完全开启温度之间。冷却液流根据冷却液温度进行分布。一部分流过冷却液散热器，剩余部分仍在发动机内运行。
图2-23 发动机的冷却循环回路（四缸发动机/变速器冷却）
1一冷却液散热器 2一变速器冷却器冷却液/空气热交换器 3一变速器油冷却器内的节温器 4一节温器 5一冷却液泵 6一暖风热交换器 7一发动机油冷却器发动机油/冷却液热交换器 8一辅助冷却液泵冷却液/空气热交换器 9一发动机出口处的冷却液温度传感器 10一EGR冷却器 11一补液罐 12一变速器油冷却器变速器油/冷却液热交换器 13一排气管路 14一电风扇
（2）多缸发动机的冷却循环回路
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冷却液以大家所熟悉的横向流动方式通过气缸盖和发动机缸体。但该冷却回路的新特点在于，每个气缸盖都有一个独立的冷却液供给管路且节温器位于回流管路内。
发动机的冷却循环回路如图2-24所示。冷却液散热器分为上下两个水箱。从气缸盖1～5流出的冷却液经过上部水箱。从气缸盖6～10流出的冷却液经过下部水箱。
由于冷却液散热器分为两个部分，因此需要三个排气孔和两个排气管路来确保系统自动排气。
暖风热交换器的分接头安装在气缸盖后部。暖风热交换器回流管路和连接冷却液补液罐的管路在冷却液泵前通过一个T形接头连接在一起。
（3）节温器打开与关闭冷却循环（表2-11）
图2-24 发动机的冷却循环回路
表2-11 节温器打开与关闭冷却循环
（续）
3.节温器
传统节温器只能通过冷却液温度来确定是否需要调节发动机温度。节温器调节方式有三个运行工况（范围）：节温器关闭、节温器完全开启、节温器部分开启，见表2-12。
发动机温度影响着耗油量、污染物排放量、动力能和舒适性，所以与其相匹配的这种特性曲线式节温器也广泛应用在车辆上，它成功集成了现代发动机管理系统的电子装置。这种集成方式是在工作元件的膨胀材料内安装了一个电热式加热电阻。
发动机管理系统根据存储的特性曲线和实际行驶状况控制加热元件。
表2-12 节温器工况及控制
（续）
电子节温器结构如图2-25所示。
图2-25 电子节温器（智能特性曲线式节温器）
1一加热电阻 2一主阀 3一橡胶嵌入件 4一旁通阀 5一壳体 6一插头 7一工作元件壳体 8一主弹簧 9一工作活塞 10一橫杆 11一旁通弹簧
4.冷却液泵
冷却液泵，见表2-13。(www.xing528.com)
表2-13 冷却液泵
（续）
5.冷却模块装置
冷却模块由各种不同的车辆冷却系统和空调系统组件构成，如图2-26所示。
例如，使用带有黏性风扇离合器的风扇。使用这种风扇时，将按照发动机转速确定的传动比以初级侧的驱动转速，通过硅油摩擦方式传递到与风扇连接的次级侧。通过调节离合器的硅油量可使风扇转速在怠速转速直至接近驱动转速之间变化。
上述调节由一个完全根据温度自动调节的离合器进行，该离合器通过一个双金属片、一个开关销和阀杆以控制工作室内硅油量的方式对自身转速进行无级调节。调节参数是散热器后的空气温度以及间接的冷却液温度，到后来，电风扇取代了所谓的黏性风扇离合器。
图2-27为捷达轿车车身侧冷却系统装置。
图2-26 冷却模块装置
1一转向助力系统冷却器 2一空调冷凝器 3一冷却液散热器 4一带风扇罩的电风扇 5一变速器油/冷却液热交换器（自动变速器车辆）
图2-27 捷达轿车车身侧冷却系统装置
1一散热器 2一螺栓10Nm 3、20一支架 4一散热器上部冷却液软管 5一密封圈 6一固定夹 7一散热器下部冷却液温度传感器 8一2芯黑色插头 9、14、22一螺钉10Nm 10一辅助风扇V35 11一2芯棕色插头 12一散热风扇V7 13一4芯黑色插头 15一冷却液补偿罐 16一补偿罐下部冷却液软管 17一补偿罐上部冷却液软管 18一2芯黑色插头 19一密封盖 21一散热器风扇护罩 23一散热器下部冷却液软管 24一散热器上部小冷却液软管
维修技能
①在发动机暖机时，冷却系统存在—定的压力，必要时释放压力。
②安装时，冷却液管和冷却液软管末端上标注的箭头必须对齐。
③检测节温器时，用水加热节温器；开启起点：约87℃，开启终点：约102℃，开启行程：最小7mm。
（1）冷却液散热器（表2-14）
（2）冷却液补液罐
利用冷却液补液罐可以使气体可靠分离，从而避免冷却系统内，尤其是在泵的抽吸侧出现气穴现象。冷却液补液罐内的空气容量必须足以在冷却液加热和膨胀时能够快速产生压力，并防止“沸腾”时冷却液流出。
表2-14 冷却液散热器
（续）
6.冷却交换
（1）机油/冷却液热交换器（表2-15）
表2-15 机油/冷却液热交换器
（续）
（2）增压冷却系统（表2-16）
表2-16 增压冷却系统
（续）
（3）冷却器的工作原理
为压缩空气进行冷却的冷却器由许多铝叶片组成，在里面有冷却液流过的管路。热空气流过铝制叶片，将热量传导给在内部循环的冷却液，然后冷却液再被泵入车辆进气口前端的散热器来冷却。经过冷却后的增压空气，压力值在最高可达O.18MPa的条件下，气体温度仅比空气温度高20～25℃，冷却效果非常好。
冷却器的工作原理如图2-28所示，实线为增压空气，虚线为冷却液；黑色代表较高温度，白色代表较低温度。
图2-28 冷却器的工作原理
维修技能
虽然原理看似简单，但由于冷却器联通着进气歧管，是增压空气的必经之路，所以对密封性能要求较高。大众这款1.4TSI发动机的冷却器目前采用的进口件，在冷却器的后部有—个密封条，这个密封条保证冷却器和进气歧管之间的密封，同时为冷却器提供支撑；同样在冷却器和进气歧管的接合部分也有类似的密封条，再通过6个螺栓将冷却器固定镶嵌在进气歧管内，达到了很好的密封效果，如图2-29和图2-30所示。
图2-29 冷却器（一）
图2-30 冷却器（二）
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