汽车水冷散热器毕业设计论文.doc

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1、湖北国土资源职业学院毕业设计题 目: 汽车水冷散热器的构造与维护 学生姓名: 蔡建 指导教师: 系 (部):机电工程系 专 业:机电一体化班级:机电0901 学 号:52209101提交日期2012年6月 日 答辩日期2012年6月 日2012 年 6 月 日汽车水冷散热器的构造与维护摘 要水冷散热器是水冷式内燃机冷却系统中必不可少的一个组成部分。散热器是汽车发动机冷却系统中起核心作用的部件。散热器性能的好坏直接影响汽车发动机的散热效果,进而对汽车的动力性、经济性和可靠性会产生很大影响。汽车散热器是一台汽车的全部零部件中占有较重要的地位。本文论述了汽车水冷散热器的作用、组成、主要构造、工作原理

2、、日常维护、故障的检测步骤和排除方法,同时论述了汽车水冷散热器系统化、模块化设计方法,以及冷却系统的智能控制。关键词:汽车散热器 构造 水冷系统 维护目 录一引 言 1二散热器构造 12.1散热器结构型式 12.2散热器芯部的结构型式 22.3散热器匹配设计要点 32.4散热器对材料的要求 6三. 常用散热材料 73.1铜 73.2铝 7 3.3工程塑料 8 四. 散热器制造新技术铜硬钎焊技术 8五汽车水冷散热水箱的故障与维护 9 5.1冷却液 95.2散热水箱和冷却风扇 105.3冷却水泵和节温器 11六. 结论 14七谢辞 15八参考文献 16一 引言汽车发动机的冷却系统,一般是由水泵、散

3、热器、节温器、冷却风扇、风扇电机、电机开关、护风罩等部分组成。发动机在工作时机内的温度很高,因此为包管其可以正常工作,一定对其进行冷却。散热器的作用是应用冷风(既可以是汽车行驶时迎面流动空气造成的冷风,也可以是冷却风扇提供的冷风)来冷却被发动机高温零件加热的发动机冷却液。散热器是汽车发动机冷却系统中起核心作用的部件。散热器性能的好坏直接影响汽车发动机的散热效果,进而对汽车的动力性、经济性和可靠性会产生很大影响,它的工作效率逐渐下降,对发动机的整体工作能力产生较大影响。汽车散热器原本是用铜和锡制造的。这是由于铜的导热性能优良,可以耐腐蚀,易于钎焊加工。但由于铜的资源难题及价格难题,对散热器不但从

4、材料厚度方面有所改进,并且从结构上也有重大的突破(意为打开缺口突破难关)。从原有的管片式芯子结构,又发明了管带式芯子结构,使得在不减少原有性能的情况下,质量减轻近30,这被认为是散热器发展史上里程碑。这种结构广泛用于中、小功率的汽车上汽车。水冷散热器是水冷式内燃机冷却系统中必不可少的一个组成部分水冷散热器的重要性在于维护发动机常温下工作,尤如人体的皮肤汗腺,如果有一天,人体的汗腺不能正常工作,那么身体内的热量将无法散去,轻则产生中暑,。二 散热器构造21散热器结构型式散热器是由冷却用的散热器、贮存冷却液的上水室和下水室3部分组成的。由于散热器工作时会产生水蒸气,因此上水室还承担着气水分离的作用

5、。冷却液在散热器芯内流动,空气从散热器芯体外快速流过,冷却液和空气通过散热器芯部进行热量交换。理想的散热器应具有尺寸小、重量轻、制造工艺简单、结构可靠耐久、散热性能好、风阻小等优点。逼迫循环式水冷用散热器可分为直流型和横流型。直流式散热器在汽车发动机上应用极为广泛。国产解放CA6102型、东风EQ6100-1型发动机和桑塔纳1.8L、奥迪1001.8L、富康1.36L、标致2L、夏利1L,1.3L等轿车发动机都采用了这种直流式散热器。 可是,由于它的散热芯子垂直部署,芯子上下分别部署了上水室和下水室,因而高度尺寸比力大,在发动机罩盖较低的轿车上部署比力困难。因此有部分轿车上采用散热器芯子水平部

6、署,用左右两侧的水室代替曾经的上下水室结构,冷却液左右流动的所谓的横流式散热器。这种散热器宽度尺寸较大,芯子正面可行面积增加10,从而加大风扇尺寸,得到更多迎风面积,使气流更为流畅。德国大众Golf型轿车和BMW公司的部分轿车,和国产依维柯、沈阳海狮等轻型车上就采用了这种结构的散热器。 2.2散热器芯部的结构型式 汽车散热器的结构型式可分为直流型和横流型两大类。直流型散热器的进出水室分别位于散热器芯部的上下方,由于散热器芯部垂直布置,因而高度尺寸较大。直流型散热器是大多数汽车发动机采用的型式,如奔驰、沃尔沃、天龙等重型卡车发动机均采用了直流型散热器。横流型散热器采用散热器芯部水平布置,用左右两

7、侧的水室替代上下结构的水室,冷却液水平流动。这种散热器水平尺大在一些发动机罩盖较低的车型上应用,如国产依维柯轻型车等。 散热器芯部应具有足够的通流面积,让冷却液通过;同时也应具备足够的空气通流面积,让足量的空气通过以带走冷却液传给散热器的热量;还必须具有足够的散热面积,来完成冷却液、空气和散热片之间的热量交换。因此,散热器芯部是散热器不可缺少的核心部件,起主要的散热作用。 散热器芯子的结构有多种,如管片式、管带式、细胞式、管芯式等等。管片式散热芯子,它是由许多散热管和散热片组成。空气在平行的散热片及让散热管内流动的冷却液得到冷却。管片式散热器的主要特征是结构强度好,且可以少使尘埃、油污等堵塞芯

8、部。故多用于震动较大、工况恶劣的载重车上。而相比管带式散热芯子,它是由波纹状的散热带和散热管相间排列构成的。并且在散热带上一般开有许多类似百叶窗的孔,以破坏空气流在散热带表面上的附着层,提升散热本领。这种散热器的芯子与管片式相比,散热本领较高,制造工艺简单、质量轻、本钱低,但结构强度不如管片式好,。管片式散热器芯部是由许多细的冷却管和散热片构成,冷却管大多采用扁圆形截面,以减小空气阻力,增加传热面积。据测算,扁圆铝管的散热效率可比圆铝管提高20%25%。为了强化冷却效果,在冷却管外套上布置了许多金属散热片,以增加空气传热面积和提高散热器本身的刚度和强度。管片式散热器散热面积大、气流阻力小、结构

9、刚度好和承压能力强,但制造工艺比较复杂,多用于工况较差的载重车辆及工程机械上。 管带式散热器是由波纹状散热带和冷却管相间排列经焊接而成。与管片式散热器相比,管带式散热器在同样的条件下,散热面积可以增加12%左右。另外,散热带上开有扰动气流的类似百叶窗的孔,以破坏流动空气在散热带表面上的附着层,提高散热能力。开百叶窗波状带的散热器传热效率同普通平片散热片相比可提高160%。由于这种形式的散热效果好,便于制造,质量轻,故被广泛采用,但其结构强度和刚度不如管片式,多用于轿车及轻型车辆上。管带式散热器可以采用单列、双列或多列散热管,后者可以在有限的空间尺寸内获得更好的冷却效果。比如,夏利7101U型轿

10、车,原来采用的是单列直流式散热器,由于我国地域广大,气候条件及路况的差异也很大。该车型在南方地区明显感觉散热器的散热本领不足。为此,在包管原装配位置的情况下,将其单列散热管改成双列散热管的结构,使其在散热面积增加45的情况下,散热量提升了10,从而满足了正常应用要求。 现代汽车上,随着发动机强化程度的提升,热负荷也日益增加;另外,在采用自动变速箱时,自动变速箱时所用的机油也必要冷却。因此在冷却系内需增加油-水交换器。这样,就增加了散热器所要提供的散热量,因此,双列或多列的管带式散热器在现代轿车汽车发动机上的应用日益增多。同相关系列的汽车,在采用手动变速箱时,装单列冷却管带式散热器即可满足散热要

11、求,而采用自动变速箱时,则需装用双列冷却管带式散热器;并且,也可以采用改变散热带的波峰节距的方法,来增加散热器的散热面积,提升散热本领,以满足发动机和变速箱的散热要求。相比采用自动变速箱的散热器来说,是将机油冷却器安置在散热器下水室内,经过冷却液的循环对变速箱内的机油进行冷却。当然,也可以采用独立的机油冷却器来处理变速箱内机油的冷却难题。相比细胞式芯子及管芯式的散热器,因工艺的特殊性,不被广泛应用。23 散热系统匹配设计要点冷却系统的特点; 传统冷却系统的作用是可靠地保护发动机,而还应具有改善燃料经济性和降低排放的作用。为此,现代冷却系统要综合考虑下面的因素:发动机内部的摩擦损失;冷却系统水泵

12、的功率;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系统化、模块化设计方法,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。温度设定点; 发动机工作温度的极限值取决于排气门周围区域最高温度。最理想的情况是按金属温度而不是冷却液温度控制冷却系统,这样才能更好地保护发动机。由于冷却系统设定的冷却温度是以满负荷时最大散热率为基础,因此,发动机和冷却系统在部分负荷时处于不太理想状态,如市区行驶和低速行驶时,会产生高油耗和排放。 通过改变冷却液温度设定点可改善发动机和冷却系统在部分负荷时的性能。根据排气门周围区域温度极限值,可升高或降低冷却液或金

13、属温度设定点。升高或降低温度点都各有特点,这取决于希望达到的目的。提高温度设定点 ;提高工作温度设定点是一种比较受欢迎的方法。提高温度有许多优点,它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,降低发动机燃油消耗。 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4%-6%。将冷却液温度保持在90-115范围内,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%。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传递的效果,

14、降低冷却液的流速,减小水泵的额定功率,从而降低发动机的功率消耗。此外,可采用不同的方式,进一步减小冷却液的流速。6.3 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,提高部件使用寿命。 研究表明,若气缸盖温度降低到50,点火提前角可提前3A而不发生爆震,充气效率提高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。在整车空间布置允许的条件下,尽量增大散热器的迎风面积,减薄芯子厚度,这样利于风扇的风量和车的迎面风的通过性,有助于提高散热器的散热效率。轿车芯厚不超

15、过两排水管。对于高速行驶的车辆的散热器设计要充分考虑迎面风冲击效应。目前散热器趋于薄壁、轻量、高效、结构合理的方向发展,以铝代铜,采用硬钎焊技术提高总成强度等,提高散热器的散热量,除了在材料、焊接方式等方面改进外,在不增大散热器空间尺寸和生产成本的前提下,提高系统压力也是目前广泛采用的办法。 散热器的散热能力Q的大小可用下式表示:Q=KS(twcp-tacp)式中:Q散热能力,kJ/h;K散热系数,kJ/m2h;S散热面积,m2;(twcp-tacp)液气平均温差,。当系统压力提高后twcp随之增大,其他参数不变的情况下,(twcp-tacp)值必然增加,散热器的Q值随之增加,达到提高散热的目

16、的。提高系统压力同时也带来一些负面影响,如散热器渗漏几率增加,水封寿命降低等。散热能力的大小一般通过专业厂家风洞试验测得。为满足高温地区车辆使用要求,轻型皮卡车多加装硅油风扇,而不采用电子扇形式散热。根据使用实践,散热器在使用一年后,会出现局部的脱焊和积垢等现象,散热面积的减少导致散热能力可能要降低7%10%左右。系统内气流分布不均也会引起散热能力减少3%4%左右。因此设计散热器的最大散热量Qmax值要偏大,一般Qmax=(1.1-1.25)Q水,其中Q水为发动机水套散热量。轻型车和轿车取下限,中型以上的车辆和工程车取上限。在保证风量不变的条件下,风扇选用尽可能采用增大风扇直径、降低风扇转速,

17、以达到减小功率损耗和降低噪音的目的。冷却风扇一般采用硅油风扇及电动风扇两种。硅油风扇对于风扇直径、叶片数量、叶片宽度、角度分布有具体要求外,离合器设计也较为关键。硅油风扇离合器是依靠硅油的粘度传递扭矩,当散热器后面的温度达到某一设定值时风扇离合器开始啮合,风扇开始运转,提高其冷却能力。离合器感知温度低于某一设定值时,硅油风扇逐步脱开,风扇低速运转,达到省工、省油、降噪的目的。风扇离合器啮合温度应设定在节温器初开温度与全开温度的中间温度,在设定风扇离合器啮合温度时要考虑此温度与冷却水的实际温度存在差异。电动风扇是由电动机来驱动风扇,电动扇的起动和停止直接受水温控制,有些方式还兼受空调压力控制。节

18、温器的全开温度应为发动机正常工作水温范围的中限、开启温度应为发动机正常工作温度范围的下限。开启温度一般低于全开温度10左右。目前汽车上应用的节温器均为蜡感应式,当冷却水温度升高时蜡膨胀,节温器开启,冷却水流经散热器进行大循环,当冷却水温度降低石蜡体积收缩,节温器关闭,冷却水短路流回发动机缸体进行小循环。对于节温器要求关闭时泄露量小,全开时流通面积要大。增大节温器的流通面积可以通过提高节温器阀门的升程和增加阀门的直径来实现,有些发动机也采用两只节温器并联结构实现增大流通面积。开启温度设置,一般开启、关闭温差在810之间。这里简单介绍一下激振现象,此现象是节温器布置在发动机的出水口,当小循环时,节

19、温器关闭,温度上升后节温器打开,使机体水温下降,此时节温器又重新关闭,又进行小循环,如此反复几次水温稳定后激荡现象才消失,这样会造成油耗增加,节温器安装在散热器出水管上会减轻或消除此现象,更能精确控制冷却液温度。水泵的流量及扬程根据发动机功率不同而定,流量一般为发动机额定功率的1.52.7倍。扬程一般为0.71.5KPa,扬程过高对冷却系统的密封性会产生不利影响。水泵的可靠性取决于水封和轴承,轴承普遍采用轴连轴及永久式润滑结构,水封采用陶瓷、碳化硅动环和石墨静环整体式水封。轴承的游隙及水封的气密性要严格要求。冷却液的选用要考虑两点要素即沸点和冰点,沸点、冰点的高低和冷却系统压力、冷却液中乙二醇

20、含量有关系。冰点随着乙二醇含量的变化呈非线性变化,冰点一般在-18-68之间,在实际中,发动机冷却液系统的设计压力高于一个大气压,所以冷却液在下表中的沸点温度下不会沸腾。目前多数车辆采用乙二醇型发动机冷却液,也有少数国家采用无毒性的丙二醇型发动机冷却液,但其成本高,未能广泛应用推广。 冷却液的流向在发动机上有从机体水套到缸盖水套流向,也要反方向的,称为逆流式,主水道与缸数相等,离水泵越远,水道孔径越大,以保证各缸的冷却强度相等,远离相同于机油油道形式。关于汽车冷却系统的开发,影响因素较多,其中之一就是汽车中网及前杠的造型决定通风面积大小,一般在前期造型设计时要充分考虑通风的有效面积,有些车型为

21、达到更好的冷却控制效果,散热器前部加装导流板,此方法车速较高时效果较明显。当前的发展趋势之一就是改善二次换热表面(散热带或片)的换热条件,即在二次换热表面上冲击一系列密集的有一定角度的百叶窗孔。通过改变散热带或散热片的表面形状,提高散热能力15%20%左右。目前我们在车辆设计开发过程中,冷却系统匹配方面除注意车辆前部造型、流场问题外,为缩短开发周期及减少开发成本,通常以环境舱模拟路况进行热平衡试验,高温地区(新疆吐鲁番地区、海南地区)进行高温试验进行辅助验证。下面简单介绍一下我公司环境舱进行的热平衡试验:按照GB/T125346.1要求进行汽车预热,汽车要求满载,如装有空调,试验时应使用外循环

22、,温度调节开关置于最大冷却模式,风量调节开关置于最大位置。一般地,环境舱设置温度35、40、45。试验工况如下:发动机最大扭矩转速工况,汽车以二挡、油门全开的状态行驶,底盘测功机逐步对汽车施加载荷,以在底盘测功机上车辆能稳定的运转为宜,一般加载坡度10%,控制汽车发动机转速稳定在最大扭矩转速范围内,转速偏差范围在2%或50r/min(取两者中较大值)以内。汽车以最高车速挡、全油门的状态行驶,底盘测功机不加载坡度,控制汽车发动机转速稳定在额定功率转速范围内,转速偏差范围在2%或50r/min(取两者中较大值)以内。不加载坡度,汽车以最高车速挡、全油门的状态行驶30min后迅速停车并熄火。不加载坡

23、度,汽车以最高车速挡、全油门的状态行驶30min后,发动机怠速运转,空调打开。各试验工况稳定后即以每20s时间间隔测量一次各点的温度并计算各冷却系数。当连续30min采集冷却参数无明显变化的趋势且变化均在1时,即认为整车达到热平衡,该试验工况结束。在试验中的各种工况下,发动机转速、水温、空调压力等试验参数必须至少稳定20min,水温平衡点的温度不高于发动机许用最高温度和冷却介质的沸点温度,车速不低于正常车速的80%,空调压力保持正常,压缩机正常工作。一般地,环境温度40时高压不高于2.5MPa,低压不高于0.3MPa。2.4散热器对材料的要求散热系数是评价散热器散热性能优劣的重要参数,影响因素

24、众多,其中散热器材料的导热性能和焊接质量对其影响很大。提高散热系数可以改善散热效能,使散热器以较小的尺寸和质量达到上佳的散热效果。因此,导热性能对散热器材料至关重要。 散热器的工作条件恶劣,一般位于汽车前端迎风处,不仅要经受风吹雨淋和汽车排出的废气以及沙土、泥浆的污染,而且还要承受反复的热循环和周期性振动。另外,散热器内长期流动着冷却液,其中可能混有腐蚀性及有害的成分,对散热器有锈蚀及腐蚀作用。因此,为保证散热器可靠的发挥散热作用,对散热器材料性能有如下要求: (1)具有良好的导热性能。 (2)具有一定的强度和较强的耐腐蚀性。 (3)良好的加工性能及钎焊性能。 (4)良好的经济性。三 常用散热

25、材料目前,常用的散热器材料主要有铜、铝和工程塑料等。 3.1铜铜是重要的有色金属,也是导热性最好的金属材料,具有优良的成型加工性、可钎焊性和耐蚀性,长期以来一直作为汽车散热器的首选材料。铜的资源问题和价格问题一直是困扰铜散热器应用的主要原因。铜在工业上应用极为广泛。随着工业的不断发展,铜的消耗量日益增加,但因铜储量有限,随着消耗量的不断上升,价格居高不下,因而铜散热器的成本一直难以大幅下降。 3.2铝随着汽车技术的发展,节约能源和环境保护等方面的原因对汽车轻量化的要求越来越迫切。汽车材料的发展趋势是轻量化、高性能和强功能,散热器材料也是这样。人们一直在寻找价格低廉、性能优良的材料来取代铜。近十

26、几年来,散热器新材料的应用有了很大的进展,尤其是在铝散热器方面发展速度很快。 铝是汽车工业使用较多的金属材料,也是汽车轻量化的首选材料。铝的最大优势是质量轻,比重仅为铜的三分之一,相同体积情况下,质量可以大大降低;铝资源远较铜丰富,成本也远低于铜;虽然铝的热传导率较铜低,仅为铜的60%,但由于铜散热器存在热传导率更低的锡保护层,使得铝散热器的热效率反而要高于铜散热器;另外,铝还有良好的铸造加工性能。虽然铝散热器具有质量轻、原料成本低、散热性能好等优点,但其焊接工艺性差、生产设备投入大是长期难以解决的问题,限制了铝散热器的广泛应用。 目前,铝散热器比较成熟的生产工艺有两种:一种是机械装配式,此种

27、形式生产的散热器冷却水管是圆形或椭圆形,采用机械压制而成,生产成本较低,但是由于这种工艺受自身形状的局限性,工作效率不高;另外一种是钎焊式,这种形式生产的冷却水管是扁状的,不受散热器自身几何形状的限制,采用焊接一次成型,工作效率高。 由于铝散热器的重量轻,并能做到与汽车同寿命(约5年),因此得到迅速推广。在欧洲和美国应用广泛,主要用于使用条件较好的城市小轿车和轻型车。北美部分地区开始在大客车、轻型货车上使用。但是,铝散热器较差的耐蚀性,使得铝散热器在使用条件差的重型货车、工程车辆及军用车辆上,则难于使用。 国内汽车散热器仍以铜散热器为主,铝散热器仅在轿车等小型发动机上应用较广泛。我国于1992

28、年引进第一条铝散热器生产线以来,现已有多条生产线,开始是机械装配式,后来引进钎焊工艺生产线。但同国外相比,总体上生产工艺落后,生产效率低。 33工程塑料为了减轻质量,提高耐腐蚀性和节约有色金属,许多新材料开始应用在散热器上。在实际应用中,散热器上下水室材料逐渐由工程塑料取代了铜材。常用的是用加入玻璃纤维的尼龙66(PA66)注塑加工成散热器的水室,并以机械方式与散热器芯部接合装配,通过橡胶密封圈使接合面上达到良好密封,同时还起防振作用。另外,尼龙66具有非常优良的耐腐蚀性,对散热器十分有利;良好的可塑性使得散热件轻巧而美观;耐高温性可使散热器的底盘保持完好而不会产生任何弯曲,不会减少散热器的气

29、体流动。四 散热器制造新技术铜硬钎焊技术 铜硬钎焊技术经过采用特殊的铜、锡和磷的钎焊合金,将黄铜和紫铜分别制成管和散热带钎焊成一个整体即散热器和热交换器。铜硬钎焊技术的核心是无焊剂、无铅焊合金和抗退火材料。其工作原理是用奥托昆普公司开发的铜硬焊金属填料OKC600在高温590610时熔化,依靠金属毛细管作用力,流入焊接间隙,与母体材料(抗退火铜材)发生反应,在交界处形成合金金属连续体,构成高强度的金属一体化结构。 铜硬焊散热器具有铝散热器不行替代的长处: (1)铜硬钎焊技术应用极薄的铜合金材料,与冷却液接触的管料采用铜带经激光焊接而成,厚度仅有0.085mm;与空气接触的带料采用导热性能好、强

30、度高、软化点高的高铜合金,璧厚仅有0.0250.030mm。既然铜的比重较铝大,但铜加工成极薄型材料,可以减少用材,降低重量和本钱。(2)铜硬钎焊工艺采用无铅钎焊合金,在相对较低的温度下焊接,不必要应用焊剂,焊接温度容易控制(熔点温度允差范围大),焊接速度快,成品率高。由于生产工艺中省去了危害环境的去油工序,且生产整个过程中无需清洗,没有废水、毒气等有害物质的生成,因而减少了污染,改善了工作环境。再者,用这种工艺生产的铜散热器一旦报废后,并且还能够100地完全回收,再次用于制作新散热器,节约了宝贵的资源。所以,铜硬钎焊技散热管的外表面所形成的风道中经过,从而是一种既可以降低本钱,又方便于环境保

31、护的新工艺、新技术。 (3)铜硬钎焊散热器应用的材料与钎焊合金,拥有几乎相等的惰性,使产生电化学腐蚀的大概降至最小。钎焊合金OKC600(CuNiSnP)对散热管来说,并且是一种保护涂层。铜硬钎焊散热器一般说来,比锡焊铜/黄铜散热器有更高的抗腐蚀本领,并且与铝散热器相比更有竞争力:铝散热器更倾向于局部腐蚀形式,而相比铜硬钎焊散热器腐蚀形式普遍是均等的,不会产生局部腐蚀。五 汽车水冷散热系统维护5.1冷却液冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却,它的水管和散热片多用铝材制成,铝制水管做成扁平形状,散热片带波纹状,注重散热性能,安装方向垂直于空气流动的方向,尽

32、量做到风阻要小,冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种,空调冷凝器通常与其装在一起。发动机是由冷却液的循环来实现的,强制冷却液循环的部件是水泵,它由曲轴皮带带动,推动冷却液在整个系统内循环。目前最先进的水泵是宝马新一代直六发动机上采用的电动水泵,它能精确的控制水泵的转速,并有效的减少了对输出功率的损耗。这些冷却液对发动机的冷却,要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候,冷却液就在发动机本身内部做小循环,当发动机温度高的时候,冷却液就在发动机散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门,其原理是利用可随温度伸缩的材料(石蜡或乙醚之类的

33、材料)做开关阀门,当水温高时材料膨胀顶开阀门,冷却液进行大循环,当水温低时材料收缩关闭阀门,冷却液小循环。为了提高散热器的冷却能力,在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的,发动机启动它就要转,不能视发动机温度变化而变化,为了调节散热器的冷却力,要在散热器上装上活动百页窗以控制风力进入。现在已经普遍使用风扇电磁离合器或者电子风扇,当水温比较低时离合器与转轴分离,风扇不动,当水温比较高时由温度传感器接通电源,使离合器与转轴接合,风扇转动。同样,电子风扇由电动机直接带动,由温度传感器控制电动机运转。这两种形式的散热器电扇运转实际上都由温度传感器控制。 散热器兼作储水

34、及散热作用,再此之上还装有膨胀水箱。因为单纯依赖散热器有几个缺点,一是水泵吸水一侧因压力低而容易沸腾,水泵的叶轮容易穴蚀;二是气水分离会产生气阻;三是温度高冷却液容易沸腾。因此设计师就加装了膨胀水箱,它的上下两根水管分别与散热器上部和水泵进水口联接,防止上述问题的产生。冷却介质 虽然我们称其为水冷但冷却介质并不是单纯的水,而是由水、防冻液和各种专门用途的防腐剂组成的混合物,也称为冷却液。这些冷却液中的防冻液含量占30%50%,提高了液体的凝固点,防止在低温下结冰而损坏发动机。整个冷却系统并不与大气相通,相当于高压锅的作用,水箱盖则相当于高压阀,一般情况下,轿车冷却液的允许工作温度可达摄氏120

35、度,提高传热能。汽车发动机的冷却系统是保持发动机正常工作的重要部件,如果发动机冷却系统的维修率很高,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,因此,汽车发动机冷却系统的维护与保养就显得尤为重要,那么,怎样才能使汽车发动机的冷却系统保持良好的状态呢?驰耐普的汽车美容养护专家告诉我们,正确堆护发动机的冷却系统,首先应了解常用的水冷式发动机的主要部件。 冷却液,冷却液指清洁的软水,不是什么水都可以当作冷却液的,越娇贵的车对水质的要求越高。比如,清澈的泉水,虽然清澈,看起来也干净,但泉水中含有大量的矿物质,如果加入发动机的冷却系统中,就会产生大量的水垢,影响冷却系统正常作用的发挥,

36、可见,冷却液水质的好坏是相当重要的,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剂乙二醇,配以适量的金属缓蚀剂、阻垢剂等添加剂进行科学调和,达到冬季防冻、夏季防沸、且能防腐蚀、防水垢等作用。防冻,用乙二醇配制的冷却液最低可在-70环境下使用。市场上销售的冷却液,乙二醇浓度一般保持在3350之间,也就是冰点在-20-45之间,往往根据不同地域的实际需要合理选择,以满足使用要求。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,-20时冷却液的沸点为104.5,而-50时沸点达到108.5。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,

37、也能有效的防止冷却液“开锅”。防腐,冷却液最主要的功能是防腐蚀。腐蚀是一种化学、电化学和浸蚀作用,逐步破坏冷却系统内的金属表面,严重时可使冷却系统的壁穿孔,引起冷却液漏失,导致发动机损坏。使用去离子水及适当的添加剂能防止各种腐蚀的出现。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。防垢,水源中所含的各种杂质,其中包括金属离子、无机盐等,决定了结垢和沉淀的形成,会大大地降低冷却系统的导热效率,在许多情况下会对发动机造成严重损害。冷却液所使用的去离子水,可以避免

38、结垢和沉淀的形成,从而保护发动机。汽缸水套,它相当于发动机燃烧室周围的水道,当发动机产生大量的热时,汽缸水套将发挥降温的作用在发动机中,水和油的管道泾渭分明、互不干涉,如果发现冷却液中有油,就说明水路和油路发生了穿孔现象,一旦出现这种情况,水温表的水温会急剧上升,这时一定要及时采取措施。5.2散热水箱和冷却风扇散热水箱从外观看状似蜂窝,做成这种形状是为了增加水箱的散热面积,以增强散热效果;冷却风扇有在正面安装的,也有在侧面安装的,汽车在高速行驶过程中,冷却风扇将外面的空气吸引进来,利用自然风,起到冷却的作用。冷却系和空调冷凝器共同的风扇是直流永磁电动机风扇,用装在散热器上的温度控制开关来控制,

39、当散热器中冷却液温度下降至93-98时风扇停转。由于电动风扇的电源不受点火开关的控制,因此发动机熄火后,散热器中液温若高于88-93,电动风扇运转是不正常的。如果低于88时风扇仍转,则是不正常的;而温度高于98时,仍不转也是不正常的。当温度高于105时,温控开关高温部分接通,电源接通电动机便高速运转;当温度达到120时,冷却水温过高,报警指示灯闪亮,为风扇有故障或冷却液不足。如电动机风扇不转,先检查和更换熔断丝,或检修温控开关,必要时再查看电风扇有无损坏。5.3冷却水泵和节温器 冷却液在冷却系统中的流动,主要依靠冷却水泵的动力;节温器能感知发动机的工作温度,低温时,它封住水套中的水,令其在水套

40、内流动,当达到一定温度时再打开,让水经过散热水箱,发挥散热作用。这里值得说明的是,切勿将节温器摘掉,否则会导致发动机过冷而难以启动。正确维护发动机的冷却系统,应了解经常出现的几种冷却系统故障: (1)由于冷却液水质不好,水箱中经常会出现锈污和水垢,它们积聚在水箱通道结合处、弯角处,阻碍水流畅通,造成散热不良,如果出现这种情况,应及时清洗干净,日常加水时,尽量加清洁软水,如果用除垢防锈液,养护效果会更好,如驰耐普的S-510冷却系快速除垢剂,它可以迅速溶解冷却系统中形成的水垢、油泥和锈皮,恢复冷却系统的功能,使冷却液循环顺畅,防止过热、开锅而引发的发动机损坏及动力不足;另外,驰耐普的S-520冷

41、却系防锈润滑剂也是一款不错的产品,它能防止冷却系统锈蚀和腐蚀,有效抑制水垢生成,润滑水泵、节温器,消除水泵异响,保护铜、铝、锡和其它金属部件,延长水箱寿命,防止水箱开锅,使发动机在正常温度下工作。维护时清除冷却系水垢措施:可采用2%苛性钠水溶液加入冷却系统,使汽车行驶一天后全部放出,再用清水冲洗;然后再加入同样苛性钠溶液,使用一天后放净,最后用清水冲净即可。也可在冷却系统中加满清水后,从膨胀箱的加水口加入1kg苏打,让汽车行驶一天放净后,使发动机低速运行,并不断从加水口加入清水,即可彻底清除水垢。(2)漏水,只要是流体,都有泄漏的可能,首先应检查冷却液量,查看塑料膨胀水箱中是否有冷却液,不足时

42、应补充。再查找水管、水箱有否泄漏:如果汽车在行车途中出现冷却系统漏水,在漏水裂纹不超过1mm或破洞直径不大于2mm时,可向散热器中加入一罐散热器止漏剂,再起动发动机,待节温器进入大循环510min后,即可有效地将水管、密封垫、散热器等各漏水部位堵塞而停止漏水,并不会堵塞散热器。如无止漏剂,则可向冷却液中加入少许茶叶或香烟烟丝,然后起动发动机运转,这些物品也会将泄漏部位堵塞。 如散热器漏水较严重,可用涂上肥皂的棉花塞住漏水的部位。如冷却液量不足,又没有发现泄漏,应检查发动机润滑油内是否有水,并观察机油是否发白、起泡沫。如果有,则说明缸体漏水、汽缸垫不密封、个别缸盖螺栓松动、汽缸盖变形等。这时应先

43、检查缸盖螺栓的松紧,然后检查缸盖、缸体的技术情况。如果机油内无水,则在发动机怠速运转时检查消声器排气门是否有水排出。若有水,则说明汽缸垫冲坏;若无水排出,则为冷却水外溢或长期自然蒸发后没有添加冷缺液之故;可视需要添加冷却水或防冻液。冷却液不足,水温过高时,会发现塑料膨胀水箱水量充足,并还有溢出,此时应让发动机停机在原地冷却一会,待温度下降后,再补充冷却液,千万不要在高水温的情况下打开水箱盖,以免烫伤。硅油风扇离合器打滑的应急处理,正常情况下,发动机水温达到8085时,风扇便开始工作,若风扇不能旋转,则说明硅油风扇离合器失效。此时将风扇后面两个螺钉松开,把锁止块插到主动铀内再拧紧螺钉。这样主动轴

44、与壳体锁止成直接驱动。待汽车到修理厂后再把失效的风扇离合器拆下,更换新件。皮带过松的应急处理 ,用大拇指以3050N的压力压在皮带的中间,其挠度应为1015mm。如过松可松汽缸水套中的水一旦发生泄漏,水温表的水温就会急剧上升,出现这种情况,您一定要及时采取必要的措施,以免发生不必要的麻烦,这里给您介绍驰耐普的S-530冷却系止漏剂,它对于冷却系统的修复和保护作用等同于“99超强修复剂”和“S-201”,对于发动机的修复和保护,对于阻止水箱、散热器、水泵、节温器等部件的渗漏是独到的,它可与任何冷却液相融使用,并可减缓冷却系统杂质的产生。 总的来讲,冷却系统还有很多故障,不能一一列举。一般情况下,

45、各位车主应遵循这样一个原则,车辆每行驶1000千米,就应查看一下发动机的工作情况。另外,汽车刚停车时,不可立即打开水箱盖,以免出现烫伤的情况。水箱开锅后,发念头散热不良,温度过高,零部件收缩会使各部件团结间隙减小,另一方面温度过高机油黏度低落,开锅。这种情况下,其实不锈钢水箱价格。各部件磨损加剧。如不立即作适合处理,发念头很可能烧损招致紧张机损事故。相比看水箱。一般来说,相比看西安不锈钢水箱。行驶两万公里或一年时间就应转换防冻液;没有防冻液时,千万不要增加自来水。发念头水箱生锈、结垢是最罕见的题目。不锈钢水箱瑞星瑞丰。锈迹和水垢会限制防冻液在冷却编制中的流动,我不知道汽车。低落散热作用,招致发念头过热,甚至造成发念头破损。防冻液氧化还会变成酸性物质,西安不锈钢水箱。腐蚀水箱的金属部件,学习不锈钢水箱厂。造成水箱破损、渗漏。解决水箱故障的设施主要在闲居的例行检查,应当每每察看水箱是否有漏水或锈蚀现象,要按时清洗,转换或增加防冻液,以进步沸点,漏水。延长应用寿命。一般来说,行驶两万公里或一年时间就应转换防冻液。这样没关系起到进步沸点,防止产生水垢、锈蚀及提升散热效率,使水泵产生光滑作用,防止与消除气泡引起刹时低温所造成的发念头伤害。当防冻液缺少时也尽量不要加水来添补,尤其是在夏天。由于自来水中含有的氯气成分会对水箱、发念甲第编制产生腐蚀、锈蚀、滞碍,使冷却编制冷却不畅,造成发

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