北京中科医院怎么样 http://www.wzqsyl.com/m/有网友询问汽车真是个魔术东西，冷车启动几分钟后，水温达到正常，暖空气也很热，然而无论你怎么开车，温度总是可以保持不变，如何做到这一点？这个问题很有趣，相信很多网友也想知道，让我详细地告诉大家发动机的热量是怎么来的，如何去做，冷却系统是如何工作的，如何使发动机不仅快速升温，而且能长期保持稳定的温度。汽车中使用的发动机是内燃机，他的本质是一种能量转换工具，他将燃料（汽油、柴油、乙醇，天然气）的化学能转换成机械能。这种转化过程不可能一步到位，首先，燃料被燃烧，储存在燃料中的化学能以热能的形式释放出来，然后，热能驱动发动机曲柄连杆机构做功，将其转化为机械能对外输出。众所周知，驱动汽车的是机械能而不是热能，因此内燃机的基本工作原理是将燃料的化学能转化为热能，再转化为机械能。燃料燃烧释放的热能是否完全转化为机械能？答案是否定的，所有的能量转换过程都必须伴随着能量的损失。对于汽车发动机，转换效率很低（通常称为发动机热效率）。对于汽油机来说，最先进的汽油机的最高热效率只有41%，也就是说，1kg汽油燃烧产生的热量最多只有41%转化为机械能来驱动汽车，其余的热量被浪费掉了，在我们的日常驾驶中，发动机的平均热效率为30%左右。对于柴油机来说，热效率可以略高一些，高达45%左右，日均行驶可达到35%左右，这是柴油车油耗较低、经济性较好的原因之一，因此许多特别注重经济性的卡车使用柴油发动机，在欧洲中，许多乘用车也使用柴油发动机，这是与中国最大的区别。那么燃料燃烧后的余热在哪里呢？这部分热量的一小部分用于维持发动机的正常工作温度，其余的热量需要排放到周围的空气中，这是汽车在夏季变成“热岛”的主要原因。那么如何使发动机在任何工况下都能保持正常的温度，并迅速有效地将多余的热量散发到空气中，这是发动机冷却系统的功劳所在。我们先看看发动机的正常工作温度。发动机工作时，燃烧室内最高温度可达℃，而环境温度一般在-30℃～30℃之间，如何平衡温差？工程师们在长期的实践中中发现，如果发动机温度能控制在80°C到90°C之间，燃烧室温度可以控制在~°C左右，在这种状态下，燃烧室内燃料的燃烧状态最好，发动机的热效率和性能在最佳状态之间，所以80℃~90℃就是所谓的发动机正常工作温度。当然，有些高强度柴油机的工作温度可以达到℃以上，比如汽车用汽油机的正常工作温度一般在95℃～℃之间，卡车用高强度柴油机的正常工作温度一般在85℃～95℃之间°C（有些温度更高，如玉柴发动机带热管理系统）。如果发动机温度过高或过低，会发生什么情况？如上所述，发动机的最佳工作温度范围为80℃～90℃，同时设计了发动机各部件的最佳工作温度和配合间隙，如活塞与气缸的间隙、活塞环的开口间隙等，机油的最佳工作温度也在范围内温度下。如果温度过低，会导致润滑油粘度增加和发动机磨损，有数据显示，发动机80%的磨损是由低温起动引起的；如果发动机温度过高，润滑油粘度会降低，润滑不良，零件之间的间隙减小甚至消失，最终导致拉缸、化瓦等严重的机械故障。因此发动机温度过高或过低都会对发动机的使用寿命产生很大影响。那么如何保持发动机的正常工作温度呢？这需要在发动机上安装冷却系统。汽车上的冷却系统用于在所有操作条件下使发动机保持正常温度范围内。不仅要加热发动机，还要防止发动机过冷，另外冷启动要让发动机快速预热，尽快达到正常工作温度。根据冷却介质的不同，发动机的冷却方式可分为空冷和水冷。风冷式仅用于某些特种车辆、某些工程机械和摩托车，一般来说，发动机的应用范围不够精确，而且温度控制范围不够，他很少用于汽车。之前大多数的汽车使用水冷冷却系统。虽然他的名字是“水冷”，但实际上冷却介质不是水，而是一种具有防冻和防沸腾功能的特殊冷却液，他具有比热容大、沸点高、冬季防冻等特点，能满足当前高强度发动机的要求。在正常使用中情况下严禁加水，否则会造成冬季结冰、发动机高温沸腾等严重故障。发动机的水冷系统称为强制循环水冷却系统，系统结构包括水泵、散热器、冷却风扇、恒温器、补偿桶、机体和气缸盖内的水套等附加装置，他的工作原理比较简单：水泵是冷却系统中的动力元件，他对冷却系统中的冷却剂加压，使其在系统中循环流动。当冷却液从气缸壁吸收热量时，温度升高，然后向上流入气缸盖，最后流入散热器，散热器将冷却液的热量分配给周围的空气。为了加速散热，风扇通常用来加速流过散热器的空气。冷却后的冷却液从散热器底部流回水泵并继续参与循环。这样，冷却液不断循环，在燃油燃烧后带走并释放多余的热量。如果冷却系统仅以这种方式工作，就不能满足汽车的工作要求，因为发动机在不同工况下产生的热量不一样，需要散发的热量也不同。例如，当发动机在冷启动时，必须迅速提高发动机温度，此时，发动机需要保温，散热尽可能少；当汽车低速低负荷运行时，要保持一定的冷却强度；在发动机高速高负荷的情况下，应使用冷却系统最大限度来散热，以避免发动机发热、冷却系统需要满负荷工作等。为了满足发动机在各种工况下的冷却要求，在冷却系统中设计了冷却强度调节装置，可以调节发动机在不同工况下的冷却强度，使发动机保持在正常工作温度范围内。常用的冷却强度调节装置有百叶窗、恒温器、电风扇和风扇离合器等，他们是冷却系统的核心技术。正是这些装置使发动机快速预热，并长期保持稳定的温度。1、然而百叶窗仍在一些型号中使用，而且越来越多的是智能化，通常，电子控制模块用于根据发动机温度来调整快门的打开角度。例如宝马车上使用的智能百叶窗由电子控制单元控制，当发动机水温较低时，自动关闭，使发动机迅速升温；然后，随着发动机温度的升高，百叶窗的开启角度将逐渐增大，使更多的空气流过散热器，增强发动机的散热能力。此外，还有福克斯ST等型号的风冷格栅主动关闭系统，实际上是一个电子快门。2、恒温器：恒温器是发动机上最重要的冷却强度调节装置，其功能是根据发动机负荷大小和水温自动改变冷却液的流量和循环路线，以保证发动机在合适的温度下工作。关闭时，冷却水在发动机中以闭合方式运行，并且不会流过散热器，其水流路径短，散热强度小，被称为水冷系统的小循环，此时，发动机可以迅速升温，开启时，冷却水流经散热器，水流路径长，散热强度高，被称为水冷大循环系统，此时，发动机温度缓慢上升。然而在发动机的实际运行中，大循环和小循环一般同时存在。发动机的大循环和小循环水流量有什么区别？对于普通家用汽车，一般冷却系统中的冷却液总量约为6升，在小循环中，发动机中运行的冷却液量约为2升，其他4升在散热器中。如果节温器损坏，例如，如果他不能启动，发动机中只有2升冷却液来冷却发动机，这显然是不够的，因此发动机会热得沸腾；如果节温器总是卡死处于打开位置，那么发动机将加热所有6升冷却液，而且热量会通过散热器继续散发，所以发动机的水温不易升高，如果长时间处于冷态，会加剧发动机的磨损。早期的恒温器是机械式的，利用石蜡热膨胀原理来开启和关闭阀门，从而控制冷却剂循环的大小。现在越来越多的车辆使用电子恒温器，其工作原理与石蜡型温控器相同，但感温控制元件采用电子元件，使控制更加精确。此外，他的开启温度也在恒温器上标明，对于某些柴油发动机，节温器可分为高温型（82°C开口）和低温型（75°C开口），一般来说，夏季采用低温型，这样冷却系统可以尽快启动大循环，避免发动机过热；冬季则采用高温型，推迟大循环的启动，使发动机尽快暖机。如果冬季仍使用低温恒温器，发动机也会出现过冷现象。3、电子风扇：汽车冷却水箱后面通常有一个或两个风扇，他的作用是让更多的空气流过散热器，增强散热器的散热能力，加快冷却液的冷却速度。当前的乘用车基本上使用电子风扇，电机用来驱动风扇旋转，发动机控制单元控制其启动和停止并调整速度。当发动机温度较低时，发动机温度超过正常温度时不启动，温度越高，转速越快，对水箱的散热效果越大。如果风扇因故停止运转，发动机会出现高温；如果水温正常的情况下风扇仍在高速运转，则通常是节温器、发动机控制单元或相关电路出现故障。另外，之前的发动机有保护机制，当电子风扇控制系统接收不到任何信号或信号错误时，他会迫使风扇高速旋转，以增强散热，避免发动机高温。4、风扇离合器：在商用汽车上，如自卸车、半挂车、一些工程机械等，其冷却风扇直接由曲轴驱动，风扇转速与曲轴同步，冷却强度很大。为了更好地控制风扇转速，通常采用风扇离合器将曲轴和风扇灵活连接起来。这种风扇离合器一般为硅油型，硅油具有热膨胀和增粘的特性。当发动机水温较低时，硅油粘度较低，风扇与曲轴的结合强度较低，虽然曲轴转速很高，但风扇转速却较低，发动机冷却强度较小，因此可以快速加热发动机；当发动机水温较高时，硅油粘度增大，风扇和曲轴几乎合二为一，由于曲轴高速旋转，发动机冷却强度高，因此发动机不能冷却，避免发动机过热。判断风扇离合器是否正常的一种方法是在发动机温度较高时用手转动风扇，如果旋转阻力大，则风扇离合器正常，如果转动容易，说明风扇离合器已损坏，需要更换。现在我们可以回答文章开头提出的问题：当发动机冷启动时，节温器关闭，冷却系统处于小循环，同时风扇停止旋转，百叶窗关闭，发动机增加燃油喷射量，此时发动机的热效率很低，不到20%，用更多的热量来加热发动机，所以发动机温度正常时，几分钟内就可以加热发动机，冷却强度调节装置工作，并且始终将发动机温度控制在一定的范围内，并随发动机负荷和温度的变化随时调整冷却强度，即使发动机长时间行驶，温度也不会过高或过低。
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