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摘要：汽车作为机械与电子相结合的产物，现如今已经成为大多数人外出时使用最频繁的交通工具，也因此，汽车故障的防护措施也变得十分重要。由于十分微小的故障都很有可能造成无法想象的后果，甚至导致汽车可使用时间的骤减，因此作为汽车系统中十分重要的一环，汽车冷却系统的作用不可忽视。现如今，为了能让发动机延长使用寿命，冷却系统必须进行加强。本文通过对汽车水冷却系统的组成结构和水冷却循环的工作原理进行详细的说明，以此为基础对水冷却系统可能存在的水温高故障进行了详细的分析，并进一步展开研究，分析了其对汽车发动机性能产生的影响。
关键词：汽车冷却系统；水温；发动机性能
1汽车发动机水温过高的危害和原因分析
1.1汽车发动机水温过高的危害
水温过高俗称“开锅”，“开锅”会导致汽缸盖、汽缸体变形甚至损坏。正常的发动机水温应该恒定在85~95℃之间，而水温过高时机油粘度会变稀，润滑强度下降，同时活塞、气门等高速运动件容易出现变形，造成发动机故障。故障严重时，膨胀变形的活塞会拉伤气缸、曲轴轴瓦溶变而抱死曲轴等，后果不堪设想。因此如水温表指针接近红区，或者水温警告灯亮起，应该立即靠边停车、熄火检查。
1.2汽车发动机水温过高的原因
汽车水温过高的原因很多，多数是由于水管渗水，冷却水不足引起。常见的有风扇皮带断裂、水箱或水管漏水、节温器故障或机油泄漏等。如果车子在行驶中发动机动力消失或是出现剧烈的爆震、敲缸等声音，大多是因为发动机过热所引起的。如冷却风扇不转、冷却介质不足、节温器损坏、水箱堵塞、水泵故障、汽缸损蚀、点火正时不正确（用正时灯校正）以及油压过高等。
2水冷却系统的组成和工作过程
2.1发动机水冷却系统的组成
水冷却系统一般是由散热器、水泵、水道、节温器、膨胀水箱、冷却风扇等组成。
散热器绝大多数都放置在发动机的前端，通过增大冷却面积提升冷却效率。为了更好地将热量带走，通常在散热器后面装有冷却风扇通过提升进风量加大散热器的换热量，散热器芯子大多是用铝材料制成，同时散热带呈波纹状，更好地提高冷却效率。
水泵是通过皮带与曲轴连接的，通过曲轴的运转带动水泵，从而使冷却液进行循环。根据工作条件的不同可以分为离心泵、旋涡泵和旋转容积泵等。
节温器是根据经过的冷却液温度高低来调节管路内的循环方式，当冷却液温度较低时，节温器内的石蜡呈固态，主阀门处于关闭状态，副阀门开启，冷却液此时进行的是小循环。温度升高时，石蜡逐渐熔化成液态，体积就会膨胀，推动主阀门开启，同时副阀门开始关闭，冷却液温度进一步升高到一定值时，主阀门完全开启，副阀门也正好关闭小循环水路，此时冷却液全部经过散热器进行大循环。
膨胀水箱一般是圆形或者矩形，用于平衡循环系统内的冷却液容量。当冷却液温度升高时，系统中的冷却液体积就会增加，水冷却系统内的水压就会增高，多余的冷却液就会排进膨胀水箱。反之，当系统降温时，系统内压力降低，膨胀水箱为系统补充冷却液，即膨胀箱起到稳定系统压力和排除管路内空气的作用。
2.2水冷却系统的工作过程
水冷却系统小循环。在冷却液的温度还没有达到节温器开启温度80℃（不同车型开启温度有差异）时，节温器只开启了通往水泵的旁通管道，这时冷却液经水泵增加压力后流经水套壁，吸收热量之后流入气缸盖水套，同样是吸收热量之后流过节温器，然后再次回到水泵的旁通管道内，进行发动机的小循环冷却。水冷却系的小循环水流线路短，散热强度弱。
水冷却系统大循环。在冷却液经过发动机小循环吸热一段时间后，冷却液的温度不断上升，当流经节温器的冷却液的温度高于78℃时，节温器将打开通往散热器的通道，当温度继续升高到90℃时，通往散热器的通道完全打开同时也关闭了小循环流经的旁通管道。此时冷却液经过节温器后进入散热器进水管，通过散热器的散热后从出水管流出返回水泵，进行发动机的大循环冷却。水冷却系的大循环水流线路长，散热强度强。当流经节温器的冷却液温度在78-90℃时，此时冷却液在进行小循环的时候一部分冷却液进行的是大循环。
3冷却水温对发动机经济性和动力性的影响
燃气通过壁面传给冷却水的热量与燃气和冷却水两者的温差成正比，即当燃气和冷却液的温差不大时，那么通过壁面损失的热量就会减少；相反，则发动机的热能损失较大。在保证发动机正常工作的前提下，为了减少该项损失提高燃油经济性，应尽量提高冷却液的温度。
其次，由于冷却水温度提高，在同样负荷下，燃烧室内壁温度将有所提高，从而使压缩终了温度有所提高。温度提高将改善燃油的汽化条件，能明显缩短滞燃期，改善燃烧过程。冷却水温度从50℃增加到85℃，可提高经济性约3%。
冷却水温度直接影响机油的温度，而润滑油粘度对摩擦损失影响较大，将直接影响机械损失功率的大小，从而对发动机的动力性带来较大影响。粘度大则机油内摩擦力大，流动性差，使摩擦损失增加，但其承载能力强，易保持液体润滑状态；反之，机油粘度小，则流动性能好，消耗的摩擦功小，但承载能力差，油膜易破裂而失去润滑。
4行驶中发生汽车发动机水温过高的应对措施
当我们遇到水温过高报警时，应首先减速，然后把车开到路旁，不要急于关闭发动机，因为水温过高，会导致活塞、缸壁、气缸及曲轴等温度过高，机油变稀，失去润滑作用。如果此时熄火，机件都处于膨胀状态，各配件间隙很小，停机后会造成有些软金属脱落，甚至会造成粘缸故障。
降温时切忌泼冷水浇发动机，这样可能造成发动机缸体由于骤冷而炸裂。正确的方式是戴上手套，在水箱盖上加一块多片折叠的湿布，轻轻的将水箱盖拧开一个小缝，等水蒸气慢慢排出，水箱压力降下来后，补充凉水或防冻液。
如果因为水管渗水导致冷却水不足时，可以补充蒸馏水或纯净水应急，然后尽快去进行维修。如果水量足够，就要查看水箱后面的风扇，当水温高时即便是熄火后，风扇也应该运转。
5结束语
发动机水冷却系统使发动机得到适度的冷却，从而保持发动机在最适合的范围温度内工作。但当发动机冷却不足时活塞、气门等高速运动件容易变形，造成发动机无力，严重时，膨胀变形的活塞会拉伤气缸、曲轴轴瓦溶变而抱死曲轴等。水冷却系统即使出现再小的故障也可能在这样的区域造成灾难性的后果。所以水冷却系统对汽车来说至关重要，只有掌握相关知识后，才能更好地将它应用到生产、生活当中。
参考文献：
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[2]牟红雨，金研，郝世杨，高春梅，邢冕.汽车发动机冷却系统检测与维修研究[J].时代汽车，2018（07）：192-193.
论文作者:姚文天
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/16
标签：冷却液论文; 发动机论文; 水温论文; 水冷论文; 温度论文; 系统论文; 小循环论文; 《基层建设》2018年第28期论文;