节温器与散热器

6.3.1 节温器

节温器实物及示意图如图6-4所示。

图6-4 节温器

(a)实物;(b)节温器阀关闭;(c)节温器阀打开

节温器可改变冷却水的循环路线及流量，自动调节冷却强度，使冷却水温度经常保持在正常工作范围，根据发动机冷却液的温度，自动控制流经散热器的冷却液流量。目前，大多数发动机采用蜡式节温器，安装于缸盖出水口处，控制冷却液通往散热器的流量。

蜡式节温器在胶管和感应体之间的空间里装有石蜡，为提高导热性，石蜡中常掺有铜粉或铝粉。常温时，石蜡呈固态，主阀门压在阀座上。这时主阀门关闭通往散热器的水路，来自发动机缸盖出水口的冷却水流入小循环管，经水泵又流回汽缸体水套中进行小循环。当发动机水温升高时，石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫使胶管收缩，从而对推杆上端头产生向上的推力。由于推杆上端固定，故推杆对胶管、感应体产生向下反推力，主阀门开启。当发动机水温达到82℃时，主阀门开始打开，来自汽缸盖出水口的冷却水流向散热器，而进行大循环。当温度升高到91～93℃时，主阀门完全打开。

6.3.2 冷却系统工作过程

(1)小循环:发动机水温较低时，节温器阀门将大循环通道关闭，将小循环通道打开，是为发动机暖机过程。

(2)小循环、大循环同时存在:发动机水温升高，节温器阀门将大循环通道部分开启，小循环通道部分关闭，也是发动机暖机过程。

(3)大循环:发动机水温较高，节温器阀门将大循环通道开启，小循环通道关闭，是为发动机散热过程。冷却系统大、小循环示意图如图6-5所示。

图6-5 冷却系统大、小循环示意图

6.3.3 散热器

散热器俗称水箱，主要功用是将从水套出来的热冷却液自上而下或横向分成许多小股，将其热量散给环境大气，使冷却液温度降低。

(1)按照散热器中冷却液流动的方向，散热器分为纵流式、横流式两类，如图6-6所示。

图6-6 散热器芯管形式

(a)纵流式;(b)横流式

(2)按散热器芯的构造形式，散热器分为管带式、管片式、板式三类，如图6-7所示。

图6-7 散热器芯不同结构形式

(a)管带式;(b)管片式;(c)板式

6.3.4 补偿水桶

目前大多数发动机都采用了防冻液作为冷却液。防冻液冰点很低，可避免冬季使用中因结冰而导致散热器、缸体和缸盖被胀裂的现象;防冻液的沸点要比水高，更有利于发动机的正常工作。为防止防冻液的损失，冷却系统设置了补偿水桶，对散热器内的防冻液起到自动补偿的作用。补偿水桶实物如图6-8所示。

图6-8 补偿水桶

补偿水桶设置于散热器一侧，通过橡胶水管与散热器加水口处的出气口相连。当冷却液受热膨胀至散热器盖的蒸汽阀打开时，部分冷却液随着高压蒸汽通过水管进入补偿水桶;而当温度降低、散热器内产生真空时，补偿水桶内的冷却液及时回流散热器。

6.3.5 散热器盖

当散热器内温度升高产生蒸汽，使压力升高到一定数值时，蒸汽阀打开，水蒸气从蒸汽排出管排出。冷却水沸点的提高，就是因为冷却系统内的压力升高所致。当散热器内因冷却液冷却温度下降而产生一定的真空度(一般为0.01MPa～0.02MPa)时，空气阀被吸开，空气从蒸汽排出管进入散热器内，如图6-9所示。

图6-9 散热器盖