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【技术讲堂】借燃油稀释案浅谈发动机冷却

2018年02月23日 17:00 来源:车讯网 作者:laoniu
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  【车讯网 报道】刚刚过去的这个冬季,“燃油稀释”是众多车友了解到的汽车常识中热门词汇之一。

  何谓燃油稀释?简单来说就是发动机运行时,部分未燃尽的燃油通过活塞上的油环回油孔流进了曲轴箱,并因此和曲轴箱中的机油混合,部分车型甚至出现了机油量增多现象。

  在极寒区域用车,譬如经常性的短距离行驶,发动机始终未达到正常工作温度,更容易发生燃油稀释现象。

  那么问题来了,发动机是如何保证最佳工作温度范围的呢?

  我们知道发动机运转时,燃烧室的温度高达上千摄氏度,工作条件相当恶劣,若不对高温周边部件加以冷却,如缸体、缸盖等,过高温度可能造成缸内部分运动部件损坏,润滑油失效,最终导致发动机报废。

  为了保证发动机正常工作,延长发动机使用寿命,发动机冷却自然是重中之重。目前民用家轿多采用液冷发动机,在这里简单谈谈液冷发动机的冷却系统是如何工作的。

  发动机冷却系统包括散热器和暖风水箱,冷却液相关管路,水泵、水套、节温器等,另外还通过相关电路控制电动散热器风扇启停,始终将发动机温度控制在最佳工作温度范围内。

  在这里我们要了解“小循环”和“大循环”两个概念。

  所谓小循环是指发动机在刚启动时,冷却液循环仅限于发动机和暖风水箱之间,目的是为了发动机快速升温。

  如上图所示,当冷却液温度低于规定值时,节温器关闭,冷却液仅流过汽缸盖,燃烧时产生的高温能快速加热缸桶、缸盖等部件,并将热量传导给冷却液升温。

  当前也有部分发动机采用了缸盖集成排气歧管技术,这也有利于发动机冷启动后通过排气温度加热周边冷却液以达到快速升温的目的。

  发动机过热当然不好,但温度过低也不利于发动机正常运转,低温常常会导致油耗增加,缸桶活塞磨损加剧,燃油稀释导致润滑油增多、变质等情况,所以发动机冷却系统就是要保持发动机运转时的温度处于最佳工作温度范围。

  当发动机达到正常工作温度时,冷却液管路中的节温器打开,发动机缸盖、缸体中的高温冷却液流经发动机舱前端布置的散热器,散热器流出的低温液体通过水泵加压送往缸体、缸盖中的水套进行散热,如上图所示这种情况就属于大循环的概念了。

  之前大多车型采用单节温器形式,当节温器打开时,发动机冷却系统就进入了大循环状态。

  参考上述三张图片,这台发动机的冷却系统应该是设置了两个节温器,将缸体和缸盖的水道区分开来,目的当然还是为了保证发动机冷启动后快速升温,保持发动机始终处于最佳工作温度范围。

  车辆行驶时,流经散热器的气流能带走部分热量,当然这是不够的。目前很多车型采用了电子恒温控制,通过监测冷却液温度,达到温度高限时启动电动散热器风扇加强散热,当发动机工作温度低于限值时,关闭电动散热器风扇,以保证“恒温”。

  还有部分车型设置了电控主动散热器格栅,在冬季以保证发动机维持正常工作温度,如上图所示。

  当车辆行驶时,发动机温度低于正常工作温度,这种电控主动散热器格栅会主动关闭,减少气流经过,以有利于发动机快速升温和维持正常工作温度。

  当发动机达到正常工作温度时,电控主动散热器格栅会打开扇叶,让大量气流流经散热器,以达到快速散热的目的,在以往拆解过的车型中,CR-V、宝骏510都配置了电控主动散热器格栅。

  在笔者以往工作经历中,冷却系统常见故障有:

  节温器卡死在打开状态时,这种故障在冬季就会导致发动机无法达到正常工作温度,甚至连车载暖风都无法保证;

  节温器卡死在关闭状态时,这种故障会导致冷却系统无法进入大循环,造成发动机水温过高;

  当年常见的故障还有水温塞、温控开关损坏,造成散热器电动风扇无法正常工作,出现发动机水温高、空调不凉等情况。

  注:汽车技术发展日新月异,以上列举的发动机冷却系统基本形式,仅供参考,不足之处,敬请谅解!

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