kaiyun体育全站app下载安装 发动机暖机过程

1 概述

随着发动机变得越来越紧凑并且具有更高的比功率kaiyun免费下载，发动机产生的废热密度显著增加。排气门区域等关键区域需要得到优先考虑，这些区域的冷却系统即使出现很小的故障也会带来灾难性的后果。发动机冷却系统的冷却能力通常应满足发动机满负荷时的冷却要求，因为此时发动机产生的热量最高。然而在部分负荷下，冷却系统会失去功率，水泵会提供比所需更多的冷却液。我们希望发动机冷启动时间尽可能短。这是因为发动机在怠速时会排放更多的污染物并消耗更多的燃料。冷却系统的结构对发动机的冷启动时间有很大的影响。

2 现代发动机冷却系统的特点

传统冷却系统的作用是可靠地保护发动机，但还应具有提高燃油经济性和减少排放的效果。为此，现代冷却系统必须综合考虑以下因素：发动机内部的摩擦损失；冷却系统水泵的功率；燃烧边界条件，如燃烧室温度、充气密度和充气温度。

先进的冷却系统采用系统化、模块化的设计方式，考虑到每一个影响因素，使得冷却系统不仅能保证发动机的正常工作，还能提高发动机效率，减少排放。

2.1 温度设定点

发动机工作温度的极限是由排气门周围区域的最高温度决定的。理想情况下，冷却系统应该根据金属温度而不是冷却液温度进行控制，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全负荷下的最大散热速率为依据的，因此在部分负荷下，如城市行驶、低速行驶时，发动机和冷却系统处于不太理想的状态，导致油耗和排放较高。

通过改变冷却液温度设定点，可以提高发动机和冷却系统在部分负荷下的性能。根据排气门周围区域的温度限制，可以提高或降低冷却液或金属温度设定点。根据所需目的，提高或降低温度点有其自身的特点。

2.2 提高温度设定点

提高工作温度设定点是一种常用的方法。提高温度有很多好处，直接影响发动机的损耗和冷却系统的效果以及发动机排放的形成。提高工作温度会提高发动机油温，减少发动机的摩擦和磨损，降低发动机的油耗。

研究表明，发动机工作温度对摩擦损失影响很大，提高冷却液排温至150℃，提高气缸温度至195℃，可降低油耗4%-6%；保持冷却液温度在90-115℃范围内开yun体育官网入口登录体育，机油最高温度设定为140℃，部分负荷时可降低油耗10%。

提高工作温度也会显著影响冷却系统的效率。提高冷却液或金属温度会改善发动机与散热器之间的热传递，降低冷却液流量，降低水泵的额定功率，从而降低发动机的功耗。此外，还可以采用不同的方法进一步降低冷却液流量。

2.3 降低温度设定点

降低冷却系统的工作温度可提高发动机的充电效率并降低进气温度。这有利于燃烧过程、燃油效率和排放。降低温度设定点可以节省发动机的运行成本并延长部件寿命。

研究表明kaiyun官方网站下载app下载，若缸盖温度降至50℃，可在不发生爆震的情况下将点火提前角提前3°CA，充气效率提高2%，发动机运行特性得到改善，并且有助于优化压缩比和参数选择，以获得更好的燃油效率和排放性能。

2.4 精密冷却系统

精密冷却系统主要体现在冷却水套的结构设计和冷却液流量的设计上。在精密冷却系统中，在热关键区域，如排气门周围，冷却液流量较大，传热效率高，冷却液温度梯度变化小。这种效果来自于在这些地方减小冷却液通道截面，增加流量，减少流量。

设计精密的冷却系统的关键是确定冷却水套的尺寸并选择匹配的冷却水泵，以保证系统的散热能力能满足低速大负荷下关键区域的工作温度要求。

发动机冷却液流速变化范围很大，从怠速时的1m/s到最大功率时的5m/s，因此，冷却水套与冷却系统应作为一个整体来考虑，相互补充，发挥其最大潜力。

研究表明，采用精密冷却系统可以在发动机整个工作转速范围内降低冷却液流量40%。气缸盖上冷却水套的精确设计可以使普通冷却水道的流量由1.4m/s提高到4m/s，大大改善了气缸盖的传热，使气缸盖金属温度降低至60℃。

2.5 分体冷却系统

另一种冷却系统是分流冷却系统。在这种冷却系统中，气缸盖和气缸体由各自的流体回路冷却，气缸盖和气缸体的温度不同。分流冷却系统的独特优势在于，它允许发动机的每个部件以最佳温度设定点运行。冷却系统的整体效率最大化。每个冷却回路将以不同的冷却温度设定点或流速运行，以创建理想的发动机温度分布。

发动机理想的热工况是较低的缸盖温度和较高的缸体温度。较低的缸盖温度可提高充气效率，增加进气量。低温和较高的进气量有利于完全燃烧，减少CO、HC和NOx的生成，同时也可提高输出功率。较高的缸体温度可减少摩擦损失，直接提高燃油效率，间接降低缸内峰值压力和温度。分体式冷却系统允许缸盖和缸体温度相差100℃，气缸温度最高可达150℃，而缸盖温度可降低50℃，减少缸体摩擦损失，降低燃油消耗。较高的缸体温度在部分负荷下可降低燃油消耗4%-6%，HC降低20%-35%。当油门全开时，缸盖和缸体温度设定点可调节为50℃和90℃，整体改善燃油消耗、功率输出和排放。

2.6 可控发动机冷却系统

传统的发动机冷却系统是被动式的，结构简单或成本低廉。可控冷却系统可以弥补目前冷却系统的不足。目前冷却系统的设计标准是解决全负荷下的散热问题，因此部分负荷下散热能力过大会导致发动机功率的浪费。这对于轻型汽车尤其明显，它们大部分时间都在市区以部分负荷行驶，只使用部分发动机功率，导致冷却系统损耗高。为了解决特殊情况下发动机过热的问题，目前的冷却系统体积较大，导致冷却效率降低，冷却系统功率需求增加，延长发动机暖机时间。可控发动机冷却系统通常包括传感器、执行器和电子控制模块。可控冷却系统可以根据发动机的工作情况调整冷却量，减少发动机功率损失。在可控冷却系统中，执行器是冷却水泵和节温器，它们通常由电动水泵和液体流量控制阀组成，可以根据需求调整冷却量。 温度传感器是系统的一部分，可以快速将发动机的热状态传输给控制器。

通过电动水泵等可控装置，可将冷却系统温度设定点从90℃提高到110℃，节省燃油2%-5%，降低CO20%、HC10%。稳定状态下金属温度比传统冷却系统高10℃。可控冷却系统响应能力更快，可使冷却温度保持在设定点±2℃以内，从110℃降至100℃仅需2秒，发动机暖机时间缩短至200s，冷却系统工作范围更接近工作极限区域，可减少发动机冷却温度和金属温度的波动范围，减少周期性热负荷引起的金属疲劳，延长零部件寿命。

3 结论

以上介绍的几种先进冷却系统都有可能提高冷却系统的性能，从而提高燃油经济性和排放性能。冷却系统的可控性是提高冷却系统性能的关键。可控性意味着可以控制金属温度、冷却液温度、油温等发动机结构保护的关键参数，以确保发动机在安全范围内运行。冷却系统可以快速响应不同的工况，最大限度地节省燃油并减少排放，而不会影响发动机的整体性能。

从设计和性能角度看，分体冷却与精密冷却相结合的结构具有良好的发展前景，既能提供理想的发动机保护，又能提高燃油经济性和排放。这种结构有利于形成理想的发动机温度分布，直接向气缸盖排气门区域供给冷却液，减少了气缸盖的温度变化，使气缸盖温度分布更加均匀，也能使油液和气缸体温度保持在设计的工作范围内，摩擦损失和污染排放更低。■

冷却系统的作用及保养方法如下：

1、冷却系统的作用是带走发动机机件所吸收的部分热量，保证柴油机各部件维持在正常的温度范围内。

2、冷却水应采用不含溶解盐类的软水，如干净的河水、雨水等，切勿使用井水、泉水、海水等硬水，以免形成水垢，造成发动机散热不良，气缸过热等故障。

3、用漏斗向水箱中加入冷却水时，应防止水溅到发动机和散热器上，并防止散热器和机身上积聚灰尘、污物，影响冷却效果。

4、若因缺水而导致发动机温度过高，不要立即加水，应让发动机缓慢运转10-15分钟，待温度稍有下降后，再在不停机的情况下缓慢加入冷却水。

5、冬季应将水箱内的水加热，启动后应缓慢运转，待水温超过40度后方可工作，工作完毕后必须将冷却水放掉。

6、定期清除水箱内的水垢，经常清理风冷发动机散热片上的油泥、污垢，散热片不得损坏，如有损坏要及时更换，以免影响冷却效果。