1 2002年5月 农机化研究
第2期
汽车发动机冷却系统的发展与现状
卢广峰 ，郭新民 ，孙运柱 ，尹克荣 ，牟晓玉
（１．山东农业大学 机械电子工程学院，山东 泰安 ２７１０１８；２．东营市公路局，山东 东营 ２５７０９１；
３．山东农业大学 林学院，山东 泰安 ２７１０１８）
［摘 要］ 早期的发动机冷却系统虽能满足汽车的基本使用要求，但在满载或者恶劣的环境中容易出现问
题。在当今日益重视环境保护、提倡节能和舒适性的情况下，发动机的结构、性能和汽车整体性能都有很
大的发展，冷却系统正朝着轻型化、紧凑化和智能化的方向发展。为此，重点介绍了国内外汽车发动机冷
却系统的研究及发展情况，并做了简要分析。
［关键词］ 冷却系统；冷却介质；冷却机理
［中图分类号］ Ｕ４６４．１３８ ［文献标识码］ Ａ ［文章编号］ １００３─１８８Ｘ（２００２）０２─０１２９─０３
１ 发动机冷却系统向智能化方向发展
发动机冷却系统是汽车的重要构件。汽车水冷发动机冷却系统主要由发动机冷却水套、冷却水泵、节温器及冷却风扇等部件组成，如图 １ 所示。传统冷却系统采用的是冷却风扇或离合器式冷却风扇，两种风扇均由发动机曲轴通过皮带驱动，其冷却调节的灵敏度不高，功率损失也很大。为解决这个问题，就出现了自控电动冷却风扇。
最早的汽车电动冷却风扇出现在 １９８１ 年 ３
月的美国专利文件中（专利号 ＵＳ４２５７５５４） 。该专利首１９８５ 年，德国大众汽车公司在中国申请发明利（专利号 ＣＮ８５１０９５／Ａ） 。该项专利在汽车散热器，前方设置空气吸入口和辅助通口，加快了散热器的冷却速度，减少了电动风扇的电能消耗。但辅助通风口从下向上吸入冷却空气，很容易将道路上的尘土、杂物吸入，造成散热器脏污和堵塞，使散热器的散热效率降低。
毕业论文之汽车发动机冷却系统
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3 题目：汽车发动机冷却系统维护
所在院系 :汽车系
专业班级: 汽车电子技术
学生姓名 ：万美玲
指导教师： 李晗
2012 年 03 月 21 日
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目 录
摘要………………………………………………………………1
第一章引言
1.1汽车发动机冷却系统在现在汽车行业的发展现状……………1
1.2 汽车发动机冷却系统维修的重要意义…………………………2
第二章 课题的目的及现实意义
2.1 课题主要目的……………………………………………………3
2.2 课题的现实意义…………………………………………………3
第三章 汽车冷却系统的故障案例
3.1故障现象…………………………………………………………4
3.2冷却系统的特点…………………………………………………4
第四章 冷却系统的结构和工作原理
4.1发动机冷却系统的功用…………………………………………6
4.2桑塔纳轿车冷却系统的组成……………………………………6
4.3桑塔纳轿车冷却系统工作原理…………………………………9
第五章 冷却系统故障分析 ……………………………………11
5.1发动机过热 ……………………………………………………11
5.2发动机升温缓慢或工作温度过低 ……………………………11
floefd工程案例
一个典型的FloEFD工程案例是在汽车工业中使用FloEFD对发动机冷却系统进行仿真分析。
在这个案例中，FloEFD被用于对发动机冷却系统进行流体力学分析。发动机冷却系统是一个由多个管道、散热器和泵组成的复杂系统。通过对该系统进行仿真分析，可以评估冷却系统的性能和效率，并找到可能存在的设计缺陷或改进空间。
具体的工程步骤如下：
1. 准备工作：收集发动机冷却系统的几何模型和相关的材料参数。根据实际情况，选择适当的计算网格尺寸和边界条件。
2. 建立模型：使用FloEFD创建系统的几何模型，并设置合适的材料属性和边界条件，如流体类型、流速、温度等。
3. 网格生成：根据选择的计算网格尺寸，使用FloEFD自动生成合适的网格。
4. 设定求解器：选择合适的求解器和求解参数，如收敛准则、时间步长等。
5. 网格独立性验证：对可能的网格尺寸进行网格独立性验证，确保结果的准确性和可靠性。
6. 求解计算：使用FloEFD求解器对发动机冷却系统进行流体力学仿真计算。
7. 分析结果：分析计算结果，评估冷却系统的性能和效率。根据结果进行优化和改进设计。
8. 结果可视化：使用FloEFD提供的可视化工具对仿真结果进行可视化展示，以便更好地理解和分析结果。
通过这个FloEFD工程案例，工程师们可以更深入地了解发动机冷却系统的流体力学行为，并进行性能评估和优化设计，从而提高冷却系统的效率和可靠性。
柴油发动机冷却风扇功率消耗分析
柴油发动机是一种利用柴油作为燃料，通过压缩空气使其温度高于柴油自燃温度，然后喷入柴油进行自燃的内燃机。柴
油发动机具有热效率高、燃料经济性好、可靠性强等优点，广泛应用于汽车、船舶、火车、发电机等领域。但是，柴油
发动机在工作过程中也会产生大量的热量，如果不及时散发出去，会导致发动机过热，影响其性能和寿命。因此，柴油
发动机需要配备冷却系统，以保证其在最佳的温度范围内运行。
冷却系统是利用冷却介质（如水、空气等）将发动机受热部件的热量传递到外界的装置。根据冷却介质的不同，冷却系
统可以分为水冷却系统和风冷却系统。水冷却系统是以水为冷却介质，通过水泵将水循环流动在发动机的水套和散热器
之间，将发动机的热量传递给散热器，再由风扇将散热器的热量散发到大气中。风冷却系统是利用高速空气流直接吹过
发动机的气缸盖和气缸体的外表面，将发动机的热量散发到大气中。目前，汽车上使用的柴油发动机多采用水冷却系
统，因为水冷却系统具有冷却均匀、效果好、噪音小等优点。
本文主要对水冷却系统中的一个重要组成部分——冷却风扇的功率消耗进行分析。冷却风扇是用来提高通过散热器芯的
空气流速，增加散热效果，加速水的冷却的装置。一般情况下，冷却风扇是由发动机输出轴带动的，因此会消耗一部分
发动机的功率。根据不同的文献资料 ，冷却风扇的功率消耗一般在发动机功率的5%~10%之间，最大时甚至可达15%
以上。这对于柴油发动机来说是一个不可忽视的损失，会影响其性能和经济性。因此，如何降低冷却风扇的功率消耗，
提高其效率和控制性，是一个值得探讨的问题。
冷却风扇功率消耗的影响因素影响冷却风扇功率消耗的因素有很多，主要包括以下几个方面：
冷却风扇的结构参数：包括风扇直径、叶片数目、叶片形状、叶片倾角等。这些参数直接影响风扇产生的风量和压力，并进而影响风扇所需的转矩和功率。
冷却风扇的转速：冷却风扇的转速一般与发动机的转速成正比，因此发动机转速的变化会导致风扇转速的变化，从
