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浅析发动机冷却系统
-----谢玉荣
【论文摘要】简述冷却系统对车辆发动机正常、高效工作的重要意义，分析冷却
系统的构造特点，提出保养改善建议。
概述
随着汽车工业的开展，发动机采用了更加紧凑的设计和具有更缸温度升高到 195℃，油耗那么下降 4%-6%。将冷却液温度保持在
90-115℃X围内，使发动机机油的最高温度为140℃，那么油耗在局部负荷时下
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
动机和散热器热传递的效果，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。

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本钱，提高部件使用寿命。
研究说明，假设气缸盖温度降低到50℃，点火提前角可提前3℃A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。

准确冷却系统主要表达在冷却水套的构造设计与冷却液流速的设计中。在准确冷
却系统中，热关键区，如排气门周围，冷却液有较大的流速，热传递效率高，冷
却液的温度梯度变化小。这样的效果来自缩小这些地方冷却液通道的横截面，提
高流速，减少流量。
准确冷却系统的设计关键在于确定冷却水套的尺寸，选择匹配的冷却水泵，
保证系统的散热能力能够满足低速大负荷时关键区域工作温度的需求。
发动机冷却液流速的变化X围相当大，从怠速时的1m/s到最大功率时的5
m/s。故应将冷却水套和冷却系统整体考虑，相互补充，发挥最大潜力。
研究说明，采用准确冷却系统，在发动机整个工作转速X围，冷却液流量可下降
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40%
。对气缸盖上冷却水套的准确设计，可使普通冷却道的流速从

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高到
4m/s，大大提高气缸盖传热性，将气缸盖的金属温度降低到
60℃。
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分流式冷却系统为另外一种冷却系统。在这种冷却系统中，气缸盖和气缸体由各自的液流回路冷却，气缸盖和气缸体具有不同的温度。分流式的冷却系统具备特有的优势，可使发动机各局部在最优的温度设定点工作。冷却系统的整体效率到达最大。每个冷却回路将在不同冷却温度设定点或流速下工作，创造理想的发动机温度分布。
理想的发动机热工作状态是气缸盖温度较低而气缸体温度相对较高。气缸盖温度较低可提高充气效率，增大进气量。温度低且进气量大可促进完全燃烧，降
CO，HC和NOx的形成，也提高输出功率。较高气缸体温度会减小摩擦损失，直接改善燃油效率，间接地降低缸内峰值压力和温度。分流式冷却系统可使缸盖和缸体温度相差100℃。气缸温度可高达150℃，而缸盖温度可降低50℃，减
少缸体摩擦损失，降低油耗。较高的缸体温度使油耗降低4%-6%，在局部负荷时HC降低20%-35%。节气门全开时，缸盖和缸体温度设定值可调到50℃和90℃，从整体上改善燃油消耗、功率输出和排放。

传统的发动机冷却系统属于被动式的，构造