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散热器的功用是冷却来自水套的热水。一般要求热水经过散热器后应降温10~15℃。对散热器而言,必须有足够的散热面积,而且所用材料导热性要好,散热器芯一般多用黄铜制造。因铜比较昂贵,近来铝制散热器有很大发展。为了将散热器传出的热量尽快带走,在散热器后面装有风扇与散热器配合工作。
散热器由上贮水室、散热器芯和下贮水室组成。
散热器上贮水室顶部有加水口,冷却水由此注入冷却系统并用散热器盖盖住。在上贮水室和下贮水室分别装有进水管和出水管,进水管和出水管分别用橡胶软管和汽缸盖的出水管和水泵的进水管相连,这样,既便于安装,而且动发动机和散热器之间产生少量位移时也不会漏水。在散热器下贮水室的出水管还有放水开关,必要时可将散热器内的冷却水放掉。
散热器芯由许多冷却水管和散热片组成,对于散热器芯应该有尽可能大的散热面积,采用散热片是为了增加散热器芯的散热面积。散热器芯的构造形式有多样,常用的有管片式和管带式两种。
管片式散热器芯冷却管的断面大多为扁圆形,它连通上、下贮水室,是冷却水的通道。和椭圆形断面的冷却管相比,不但散热面积大,而且万一管内的冷却水结冰膨胀,扁管可以借其横断面变形而避免破裂。采用散热片不但可以增加散热面积,还可增大散热器的刚度和强度。这种散热器芯强度和刚度都好,耐高压,但制造工艺较复杂,成本高。
管带式散热器芯采用冷却管和散热带沿纵向间隔排列的方式,散热带上的小孔是为了破坏空气流在散热带上形成的附面层,使散热能力提高。这种散热器芯散热能量强,制造工艺简单,成本低,但结构刚度不如管片式大。
在冷却系统中,散热器如果是通过溢水管等直接和大气相通的称为开式冷却系统;如果是在散热器的加水口或溢水管处装有空气蒸气阀,则称为闭式冷却系统,闭式冷却系统可以使冷却系统适应不同的气压条件,提高冷却水的沸点,减少冷却水的消耗量。目前发动机多采用闭式水冷系统。
闭式水冷系统发动机热态工作正常时,阀门关闭,将冷却系统与大气隔开。防止水蒸气溢出,使冷却系统内的压力高于大气压力,从而可增高冷却水的沸点。在冷却水系统内压力过高或过低时,自动阀门则开启以使冷却系统与大气相通。
由于在一般情况下,两阀均在弹簧力作用下处于关闭状态,故上贮水室与通大气的蒸气排出管隔开。当散热器中压力升高到一定数值(一般为0.026~0.037MPa)蒸气阀便开启而使蒸气顺管排出。当水的温度下降,冷却系统中产生的真空度达一定数值(一般为0.01~0.02MPa),空气阀即行开启,空气进入冷却系统,以防散热器及芯管被大气压瘪。
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