2023年12月16日发(作者：)
汽车知识发动机及冷却系统
目录
简介
历史
参数
首先来看看最常见的一个发动机参数———发动机排量。发动机排量是发动机各汽缸工作容积的总与，通常用升(L)表示。而汽缸工作容积则是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积，又称之单缸排量，它取决于缸径与活塞行程。发动机排量是非常重要的发动机参数，它比缸径与缸数更能代表发动机的大小，发动机的许多指标都同排气量密切有关。通常来说，排量越大，发动机输出功率越大。
熟悉了排量，我们再来看发动机的其他常见参数。很多初级车友都反映经常在汽车资料的发动机一栏中见到“L4”、“V6”、“V8”、“W12”等字样，想弄明白毕竟是什么意思。这些都表示发动机汽缸的排列形式与缸数。汽车发动机常用缸数有3缸、4缸、6缸、8缸、10缸、12缸等。
通常说来，排量1升下列的发动机常用3缸，比如0.8升的奥拓与福莱尔轿车。排量1升至2.5升通常为4缸发动机，常见的经济型轿车与中档轿车发动机基本都是4缸。3升左右的发动机通常为6缸，比如排量3.0升的君威与新雅阁轿车。
排量4升左右的发动机通常为8缸，比如排量4.7升的北京吉普的JEEP4700。排量5.5升以上的发动机通常用12缸发动机，比如排量6升的宝马760Li就使用V12发动机。在同等缸径下，通常缸数越多排量越大，功率也就越高；而在发动机排量相同的情况下，缸数越多，缸径越小，发动机转速就能够提高，从而获得较大的提升功率。
以上是有关发动机缸数的知识，下面我们接着熟悉“汽缸排列形式”这个重要参数。通常5缸下列发动机的汽缸多使用直列方式排列，常见的多数中低档轿车都是L4发动机，即直列4缸。另外，也有少数6缸发动机使用直列方式排列。
直列发动机的汽缸体成一字排开，缸体、缸盖与曲轴结构简单，制造成本低，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸紧凑，应用比较广泛，缺点则是功率较低。通常1升下
列的汽油机多使用直列3缸，1至2.5升的汽油机多使用直列4缸，有的四轮驱动汽车使用直列6缸，由于其宽度小，能够在旁边布置增压器等设施，比如北京吉普的JEEP4000就使用直列6缸发动机。
另据专业人士介绍，直列6缸发动机的动平衡较好，振动相对较小，因此也为一些中、高级轿车所使用。6到12缸的发动机通常使用V形排列，其中V10发动机要紧装在赛车上。V形发动机长度与高度尺寸小，布置起来非常方便。通常认为V形发动机是比较高级的发动机，因而成为轿车级别的标志之一。
V8发动机结构非常复杂，制造成本很高，因此使用的较少，V12发动机过大过重，只有极个别的高级轿车使用，比如上面提到的宝马760Li。而大众公司近来还新开发出了W型发动机，有W8与W12两种，即汽缸分四列错开角度布置，形体紧凑，大众的顶级轿车辉腾就有一款使用了排量6.0升的W12发动机。
结构
机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构与各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有要紧零件与附件，承受各类载荷。因此，机体务必要有足够的强度与刚度。机体组要紧由气缸体、曲轴箱、气缸盖与气缸垫等零件构成。
一. 气缸体
水冷发动机的气缸体与上曲轴箱常铸成一体，称之气缸体——曲轴箱，也可称之气缸体。气缸体通常用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称之气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套与润滑油道等。
气缸体应具有足够的强度与刚度，根据气缸体与油底壳安装平面的位置不一致，通常把气缸体分为下列三种形式。
(1) 通常式气缸体其特点是油底壳安装平面与曲轴旋转中心在同一高度。这种气缸体的优点是机体高度小，重量轻，结构紧凑，便于加工，曲轴拆装方便；但其缺点是刚度与强度较差
(2) 龙门式气缸体其特点是油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。它的优点是强度与刚度都好，能承受较大的机械负荷；但其缺点是工艺性较差，结构笨重，加工较困难。
(3) 隧道式气缸体这种形式的气缸体曲轴的主轴承孔为整体式，使用滚动轴承，主轴承孔较大，曲轴从气缸体后部装入。其优点是结构紧凑、刚度与强度好，但其缺点是加工精度要求高，工艺性较差，曲轴拆装不方便。
为了能够使气缸内表面在高温下正常工作，务必对气缸与气缸盖进行适当地冷却。冷却方法有两种，一种是水冷，另一种是风冷。水冷发动机的气缸周围与气缸盖中都加工有冷却水套，同时气缸体与气缸盖冷却水套相通，冷却水在水套内不断循环，带走部分热量，对气缸与气缸盖起冷却作用。
现代汽车上基本都使用水冷多缸发动机，关于多缸发动机，气缸的排列形式决定了发动机外型尺寸与结构特点，对发动机机体的刚度与强度也有影响，并关系到汽车的总体布置。按照气缸的排列方式不一致，气缸体还能够分成单列式，V型与对置式三种。
(1) 直列式
发动机的各个气缸排成一列，通常是垂直布置的。单列式气缸体结构简单，加工容易，但发动机长度与高度较大。通常六缸下列发动机多使用单列式。比如捷达轿车、富康轿车、红旗轿车所使用的发动机均使用这种直列式气缸体。有的汽车为了降低发动机的高度，把发动机倾斜一个角度。
(2) V型
气缸排成两列，左右两列气缸中心线的夹角γ＜180°，称之V型发动机，V型发动机与直列发动机相比，缩短了机体长度与高度，增加了气缸体的刚度，减轻了发动机的重量，但加大了发动机的宽度，且形状较复杂，加工困难，通常用于8缸以上的发动机，6缸发动机也有使用这种形式的气缸体。
(3) 对置式
气缸排成两列，左右两列气缸在同一水平面上，即左右两列气缸中心线的夹角 γ＝180°，称之对置式。它的特点是高度小，总体布置方便，有利于风冷。这种气缸应用较少。
气缸直接镗在气缸体上叫做整体式气缸，整体式气缸强度与刚度都好，能承受较大的载荷，这种气缸对材料要求高，成本高。假如将气缸制造成单独的圆筒形零件(即气缸套)，然后再装到气缸体内。这样，气缸套使用耐磨的优质材料制成，气缸体可用价格较低的通常材料制造，从而降低了制造成本。同时，气缸套能够从气缸体中取出，因而便于修理与更换，并可大大延长气缸体的使用寿命。气缸套有干式气缸套与湿式气缸套两种。
干式气缸套的特点是气缸套装入气缸体后，其外壁不直接与冷却水接触，而与气缸体的壁面直接接触，壁厚较薄，通常为1～3mm。它具有整体式气缸体的优点，强度与刚度都较好，但加工比较复杂，内、外表面都需要进行精加工，拆装不方便，散热不良。
湿式气缸套的特点是气缸套装入气缸体后，其外壁直接与冷却水接触，气缸套仅在上、下各有一圆环地带与气缸体接触，壁厚通常为5～9mm。它散热良好，冷却均匀，加工容易，通常只需要精加工内表面，而与水接触的外表面不需要加工，拆装方便，但缺点是强度、刚度都不如干式气缸套好，而且容易产生漏水现象。应该采取一些防漏措施。
二.曲轴箱
气缸体下部用来安装曲轴的部位称之曲轴箱，曲轴箱分上曲轴箱与下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体铸成一体，下曲轴箱用来贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称之油底壳图（图2-6）。油底壳受力很小，通常使用薄钢板冲压而成，其形状取决于发动机的总体布置与机油的容量。油底壳内装有稳油挡板，以防止汽车颠动时油面波动过大。油底壳
底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损。在上下曲轴箱接合面之间装有衬垫，防止润滑油泄漏。
三. 气缸盖
气缸盖安装在气缸体的上面，从上部密封气缸并构成燃烧室。它经常与高温高压燃气相接触，因此承受很大的热负荷与机械负荷。水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套，缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。
缸盖上还装有进、排气门座，气门导管孔，用于安装进、排气门，还有进气通道与排气通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔，而柴油机的气缸盖上加工有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔，用以安装凸轮轴。
气缸盖通常使用灰铸铁或者合金铸铁铸成，铝合金的导热性好，有利于提高压缩比，因此近年来铝合金气缸盖被使用得越来越多。
气缸盖是燃烧室的构成部分，燃烧室的形状对发动机的工作影响很大，由于汽油机与柴油机的燃烧方式不一致，其气缸盖上构成燃烧室的部分差别较大。汽油机的燃烧室要紧在气缸盖上，而柴油机的燃烧室要紧在活塞顶部的凹坑。这里只介绍汽油机的燃烧室，而柴油机的燃烧室放在柴油供给系里介绍。
汽油机燃烧室常见的三种形式。
(1) 半球形燃烧室
半球形燃烧室结构紧凑，火花塞布置在燃烧室中央，火焰行程短，故燃烧速率高，散热少，热效率高。这种燃烧室结构上也同意气门双行排列，进气口直径较大，故充气效率较高，尽管使配气机构变得较复杂，但有利于排气净化，在轿车发动机上被广泛地应用。
(2) 楔形燃烧室
楔形燃烧室结构简单、紧凑，散热面积小，热缺失也小，能保证混合气在压缩行程中形成良好的涡流运动，有利于提高混合气的混合质量，进气阻力小，提高了充气效率。气门排成一列，使配气机构简单，但火花塞置于楔形燃烧室高处，火焰传播距离长些，切诺基轿车发动机使用这种形式的燃烧室。
(3) 盆形燃烧室
盆形燃烧室，气缸盖工艺性好，制造成本低，但因气门直径易受限制，进、排气效果要比半球形燃烧室差。捷达轿车发动机、奥迪轿车发动机使用盆形燃烧室。
四. 气缸垫
气缸垫装在气缸盖与气缸体之间，其功用是保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气，漏水与漏油。
气缸垫的材料要有一定的弹性，能补偿结合面的不平度，以确保密封，同时要有好的耐热性与耐压性，在高温高压下不烧损、不变形。目前应用较多的是铜皮——棉结构的气缸垫，由于铜皮——棉气缸垫翻边处有三层铜皮，压紧时较之石棉不易变形。有的
发动机还使用在石棉中心用编织的纲丝网或者有孔钢板为骨架，两面用石棉及橡胶粘结剂压成的气缸垫。
安装气缸垫时，首先要检查气缸垫的质量与完好程度，所有气缸垫上的孔要与气缸体上的孔对齐。其次要严格按照说明书上的要求上好气缸盖螺栓。拧紧气缸盖螺栓时，务必由中央对称地向四周扩展的顺序分2～3次进行，最后一次拧紧到规定的力矩。
二行程发动机
二行程发动机的每个工作循环，是在曲轴旋转一周即360度，活塞上下两个行程内完成的。
二行程柴油机的工作过程与二行程汽油机相似，不一致的是：进入柴油机气缸的是纯空气。由于二行程柴油机的经济性差且排污严重，近几年在汽车上已趋淘汰。在此仅介绍二行程汽油机的工作原理。
是一种用曲轴箱换气的二行程化油器式汽油机的工作原理示意图。发动机气缸体上有三个孔，即进气孔、排气孔与换气孔，这三个孔分别在一定时刻由活塞关闭。进气孔与化油器相通，可燃混合气通过进气孔流人曲轴箱，继而从换气孔进入气缸；而废气则从排气孔排出。其工作循环包含两个行程：
1.第一行程 活塞自下止点向上移动，三个气孔被关闭后，在活塞上方，已进入气缸的混合气被压缩；而活塞下方的曲轴箱内因容积增大，形成一定的真空度，在进气孔露出时，可燃混合气自化油器经进气孔流人曲轴箱内。
2.第二行程 活塞压缩到上止点邻近时，火花塞跳火点燃可燃混合气，高温高压的燃气膨胀，推动活塞下移作功。活塞下移作功时进气孔关闭，密闭在曲轴箱内的可燃，混合气被压缩；当活塞接近下止点时卜排气孔开启，废气冲出；随后换气孔开启，受预压的可燃混合气冲人气缸，驱除废气，进行换气过程。此过程一直进行到下一行程活塞上移，三个气孔完全关闭为止。
总之，活塞上行时进行换气、压缩＼曲轴箱进气；活塞下行时进行作功飞压缩曲轴箱混合气、换气。
从以上四行程与二行程发动机的工作循环能够，看出，二行程发动机具有下列特点：
(1)曲轴每转一周(360度)就有一个作功冲程，因此，在理论上相同排量的二行程发动机的功率，.应等于四行程发动机的两倍。
(2)与四行程发动机相比，由于作功频率较快，因而运转比较均匀平稳。
(3)结构简单，使用保护方便。
但是，由于二行程发动机换气过稞中新鲜气体缺失较多，废气排赊也不完全，且气孔占据了一部分活塞行程，作功时能量缺失较大，经济性较差。因此，实际上二行程发动机的功率并不等于四行程发动机的两倍，而是1.5-1.6倍左右。由于这个缺点，二行程汽油机在通常汽车上很少使用，仅在摩托车、少数微型汽车及其他工程，机械上应用。
一、基本理论
汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车，最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。因此，汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。
有两点需注意：
1． 内燃机也有其他种类，比如柴油机，燃气轮机，各有各的优点与缺点。
2． 同样也有外燃机。在早期的火车与轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。燃料（煤、木头、油）在发动机外部燃烧产生蒸气，然后蒸气进入发动机内部来产生动力。内燃机的效率比外燃机高很多，也比相同动力的外燃机小很多。因此，现代汽车不用蒸汽机。
相比之下，内燃机比外燃机的效率高，比燃气轮机的价格便宜，比电动汽车容易添加燃料。这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。
二、燃烧是关键
汽车的发动机通常都使用4冲程。（马自达的转子发动机在此不讨论，汽车画报曾做过介绍）
4冲程分别是：进气、压缩、燃烧、排气。完成这4个过程，发动机完成一个周期(2圈)。
懂得4冲程
活塞，它由一个活塞杆与曲轴相联，过程如下：
1．活塞在顶部开始，进气阀打开，活塞往下运动，吸入油气混合气
2．活塞往顶部运动来压缩油气混合气，使得爆炸更有威力。
3．当活塞到达顶部时，火花塞放出火花来点燃油气混合气，爆炸使得活塞再次向下运动。
4．活塞到达底部，排气阀打开，活塞往上运动，尾气从汽缸由排气管排出。
注意：内燃机最终产生的运动是转动的，活塞的直线往复运动最终由曲轴转化为转动，这样才能驱动汽车轮胎。
三、汽缸数
发动机的核心部件是汽缸，活塞在汽缸内进行往复运动，上面所描述的是单汽缸的运动过程，而实际应用中的发动机都是有多个汽缸的（4缸、6缸、8缸比较常见）。我们通常通过汽缸的排列方式对发动机分类：直列、V或者水平对置（当然现在还有大众集团的W型，实际上是两个V构成）。
不一致的排列方式使得发动机在顺滑性、制造费用与外型上有着各自的优点与缺点，配备在相应的汽车上。
四、排量
混合气的压缩与燃烧在燃烧室里进行，活塞往复运动，你能够看到燃烧室容积的变化，最大值与最小值的差值就是排量，用升（L）或者毫升（CC）来度量。汽车的排量通常在1.5L~4.0L之间。每缸排量0.5L，4缸的排量为2.0L，假如V型排列的6汽缸，那就是V6 3.0升。通常来说，排量表示发动机动力的大小。
因此增加汽缸数量或者增加每个汽缸燃烧室的容积能够获得更多的动力。
发动机是靠可燃气体与空气的混合燃烧来运动的，假如发动机得不到足够的新鲜空气，那么可燃气体的燃烧就不可能完全，造成的结果就是燃油经济性变差，发动机功率下降。现代发动机的转速很高，通常能够达到每分钟4500转以上，完成一个工作循环只需要5秒左右的时间，传统的两气门已经无法胜任在这么短暂时间内的换气任务，从而限制了发动机性能的提高，解决的办法只有扩大气体的进出空间，用较大的空间来赢得时间。
而多气门技术是最好的解决途径，它的出现使得发动机整体的质量得到了本质上提高。所谓多气门技术就是发动机每个汽缸的气门超过2个，具体的有2进1出、2进2出、3进2出等排列型式。但是气门数过多进气量也会下降，而且会使结构更为复杂，加工工艺要求极高，增加制造成本，反而不好。因此现在的发动机普遍使用的是3到5气门的结构，特别是4气门使用的较为广泛，而且现代的中高档轿车上的发动机几乎都使用了多气门的结构，它已经成为现代轿车的一个技术指标，比如，捷达轿车就使用了5气门技术，它可使发动机在排量相同的情况下，输出较大的功率。
五、发动机的其他部分
凸轮轴 操纵进气阀与排气阀的开闭
火花塞 火花塞放出火花点燃油气混合气，使得爆炸发生。火花务必在适当的时候放出。
阀门 进气、出气阀分别在适当的时候打开来吸入油气混合气与排出尾气。在压缩与
燃烧时，这两个阀都是关闭的，来保证燃烧室的密封。
活塞环 在气缸壁与活塞中提出密封：
1．防止在压缩与燃烧时油气混合气与尾气泄漏进润滑油箱。
2．防止润滑油进入汽缸内燃烧。
大多“烧机油”的汽车就是由于发动机太旧：活塞环不再密封引起的（尾气管冒青烟）
活塞杆 连接活塞环与曲轴，使得活塞与曲轴维持各自的运动。
润滑油槽 包围着曲轴，里面有相当数量的油.
六、发动机在汽车中的放置与结构安排
（一）前置引擎
1.前轮驱动
前置引擎前轮驱动的汽车驱动系统，即我们通常所说的FF。除了一些高性能跑车以外，目前我们在大街上见到的小轿车通常都使用前置引擎。为什么呢？显而易见，把引擎放置在车头，能够增大车箱内部空间，令乘坐更加舒适，因此只要不是为了追求高性能表现的超级跑车好像房车或者者SUV这类汽车都是使用前置引擎的布局。
而使用前置驱动的好处又在哪里呢？前置驱动的结构，引擎的动力直接传递给前轮，因而不需要一条驱动轴把动力从前面输送到后面，这样车厢内部地板的中央就不可能有一条突起，增大了腿部空间。而且前置引擎能够横置于车头，变速箱与差速器能够连成一体，相关于后轮驱动得汽车，制造技术上相对简单，而且使用得零件也要少，这样也能够降低汽车的制造成本。
前轮驱动车辆在行驶间的动态安全性要比后轮驱动要高，前轮驱动的汽车在直路行驶的稳固性较好，最常见的例子是在高速过弯的情况下，通常驾驶人比较能习惯并处理前轮驱动车的转向不足现象，由于前轮驱动的汽车在高速过弯会产生推头作用，这时驾驶者只要松油门减速，车子的转弯角度就会收窄，使车子返回到转弯的路线上来，然而关于后轮驱动车的转向过 度情形，除非是专业车手，不然发生意外的机率将远大于前轮驱动汽车。
FF的另外一个优点是引擎的曲轴与驱动轴成一条直线,这样就缩短了引擎动力输出到车轮的距离，提高了效率，也有助于减少不必要的损耗。但是假如前置引擎前轮驱动的汽车将驱动与转向的功能都集中在车子的前轮上，在动力输出较大的汽车上，会很容易出现扭力转向的情况，什么叫扭力转向呢？ 是存在于转向轴邻近所产生的扭力，转向轴的位置是偏离轮子中心的地方，当车子向左或者向右转向时，“摩擦面积”会转移到各边的前面与后面，这样的转移产生了一个“扭力条件”，这个扭力条件会影响车子的操控性。还有就是当车子起步的时候，重心通常都会后移，这样就会尾重头轻，驱动轮（也就是前轮）的抓地能力会下降，出现原地空转地情况，会白白浪费动力，因此起步不及后驱的车子快。还有一个问题就是车身重量的问题，由于前轮驱动的汽车把引擎，变速箱，差速器，驱动轴这些部件都集中在车头，会令车身的重量不均匀，车子的动态难以获得很好的平衡。
2.后轮驱动
前置引擎后轮驱动的汽车驱动系统，即我们通常所说的FR。很明显，这种驱动方式的汽车需要有一根长长的传动轴，把位于车头的引擎输出的动力传给驱动轮--即后轮，这样关于通常的车子，好像面包车，车身就比较高了，由于要在车的底盘下放置传动轴；而关于轿车来说，为了维持低底盘的特性，只好让传动轴凸进车厢，牺牲内部空间来换取舒适性了。还有一个问题就是，有了一根长长的传动轴，本身亦会消耗一部分动力，这都是FR汽车的缺点。
而FR的优点也是显而易见的，就是在车身的重量分布上更容易做到前后轴平衡，尽管引擎是至于前轴之上，但是变速箱已经位于前轴的的后面了，而后轴还有差速器（即尾牙）等关键部件，因此关于整车的平衡来说要较MR,RR,FF更加容易做到。阿尔法·罗密欧的75就曾经试过把变速箱与差速器一并放到后轴上，来平衡前后轴的重量。
上一节我们讲过，当车子启动的时候，重心会自然的向后移动，这样驱动轮在后面，会比前轮驱动的车子效果要好。虽说引擎置于车头较重，但是加速的时候重心会后移，因此重心又回到驱动轮的后轴上，这样起步与加速就爽快多了。同时，FR汽车的循迹也会比FF汽车强，由于FR汽车的动力输出在后轮，转向操纵在前轮，两者各司其职，不可能出现FF汽车的扭力转向问题。在转弯又同时加速，FF会较容易出现转向不足的情况。
（二）中置/后置引擎
一辆汽车的引擎能够放在乘客后面的地方有两个，后车轴前面或者者后车轴后面，这两者的区别不太明显，通过他们的名字就能够区分开来，即通常我们说的MR中置引擎与RR后置引擎。世界上各个超级跑车的生产商都使用引擎后置这种技术，这样做其中一个目的是车子能够尽量按照设计师的设计思想来设计，能够造出外形特殊的车子，另外就是让车的重量直接压在驱动轴上。
通常FF汽车在起步加速的时候，由于重心的后移会导致前轮的附着力减小，结果前轮会在原地打转，起步较慢不说还会白白浪费动力，而MR与RR在起步的时候，重心向后推移，使得加在后轴的向下压力增大，即后轮与地面的摩擦力增大，这样就会有效的克服后轮空转的情况发生，假若后轮发生空转，空转只会使重心进一步后移，这样便会迅速使后轮停止空转。
在实际的驾驶中，轮胎空转影响动力的传递有两种情况：起步与出弯。FF车的司机关于这两种情况最为头疼，一是眼睁睁看着动力不断从引擎输出，但是车子就是在原地打转，再者在出弯的时候，内侧轮胎狂转，但是想加速却没反应。关于MR与RR的车子来说，司机只要kick油门，车子就会按照你的思想往前飞奔，而且能够承受比FF车子大得多的引擎动力，当你驾驶一台马力超过250匹的FF车子时，你会觉得车子开始变得难以操纵，因此关于狂热追求马力与速度的超级跑车来说，MR与RR时最佳选择。
以市面上唯一的RR车保时捷911为例，官方公布的前后车重比是39：61，差不多等于一部反过来的FF汽车，而MR车的重量比则较为均匀，保时捷的Boxster为46：54，法拉力的360 Modena为43：57。尽管有的车厂很欣赏FR汽车能够做到50：50的汽车重量比，操控起来也较得心应手，但是从加速的角度来说，还是头轻尾重的MR与RR最为有利，为了前后重量比尽可能的小，跑车都会使用头窄尾宽的车身设计与使用较为粗大的后轮。
发动机冷却系统
冷却系的功用是将受热零件汲取的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
发动机的冷却系有风冷与水冷之分。以空气为冷却介质的冷却系成为风冷系；以冷却液为冷却介质的称水冷系。
1、冷却系统的循环
汽车发动机的冷却系为强制循环水冷系，即利用水泵提高冷却液的压力，强制冷却液在发动机中循环流淌。冷却系要紧由水泵、散热器、冷却风扇、补偿水箱、节温器、发动机机体与气缸盖中的水套与附属装置等构成。
在冷却系统中，事实上有两个散热循环：一个是冷却发动机的主循环，另一个是车内取暖循环。这两个循环都以发动机为中心，使用是同一冷却液。
一、 冷却发动机的主循环：
主循环中包含了两种工作循环，即“冷车循环”与“正常循环”。冷车着车后，发动机在慢慢升温，冷却液的温度还无法打开系统中的节温器，如今的冷却液只是通过水泵在发动机内进行“冷车循环”，目的是使发动机尽快地达到正常工作温度。随着发动机的温度，冷却液温度升到了节温器的开启温度(通常这温度在80摄氏度后)，冷却循环开始了“正常循环”。这时候的冷却液从发动机出来，通过车前端的散热器，散热后，再经水泵进入发动机。
二、 车内取暖的循环：
这是一个取暖循环，但关于发动机来说，它同样是一个发动机的冷却循环。冷却液通过车内的采暖装置，将冷却液的热量送入车内，然后回到发动机。有一点不一致的是：取暖循环不受节温器的操纵，只要打开暖气，这循环就开始进行，不管冷却液是冷的、还是热的。
2、冷却系统部件分析
在整个冷却系统中，冷却介质是冷却液，要紧零部件有节温器、水泵、水泵皮带、散热器、散热风扇、水温感应器、蓄液罐、采暖装置(类似散热器)。
1)冷却液：
冷却液又称防冻液，是由防冻添加剂及防止金属产生锈蚀的添加剂与水构成的液体。它需要具有防冻性，防蚀性，热传导性与不变质的性能。现在经常使用乙二醇为要紧成分，加有防腐蚀添加及水的防冻液。
2)节温器：
从介绍冷却循环时，能够看出节温器是决定走“冷车循环”，还是“正常循环”的。节温器在80摄氏度后开启，95摄氏度时开度最大。节温器不能关闭，会使循环从开始就进入“正常循环”，这样就造成发动机不能尽快达到或者无法达到正常温度。节温器不能开启或者开启不灵活，会使冷却液无法通过散热器循环，造成温度过高，或者时高时正常。假如因节温器不能开启而引起过热时，散热器上下两水管的温度与压力会是完全不一致的。
3)水泵：
水泵的作用是对冷却液加压，保证其在冷却系中循环流淌。水泵的故障通常为水封的损坏造成漏液，轴承毛病使转动不正常或者出声。在出现发动机过热现象时，最先应该注意的是水泵皮带，检查皮带是否断裂或者松动。
4)散热器：
发动机工作时，冷却液在散热器芯内流淌，空气在散热器芯外通过，热的冷却液由于向空气散热而变冷。散热器上还有一个重要的小零件，就是散热器盖，这小零件很容易被忽略。随着温度变化，冷却液会“热胀冷缩”，散热器器因冷却液的膨胀而内压增大，内压到一定时，散热器盖开启，冷却液流到蓄液罐；当温度降低，冷却液回流入散热器。假如蓄液罐中的冷却液不见减少，散热器液面却有降低，那么，散热器盖就没有工作！
5)散热风扇：
正常行驶中，高速气流已足以散热，风扇通常不可能在这时候工作；但在慢速与原地运行时，风扇就可能转动来助散热器散热。风扇的起动由水温感应器操纵。
6)水温感应器：
水温感应器事实上是一个温度开关，当发动机进水温度超出90摄氏度以上，水温感应器将接通风扇电路。假如循环正常，而温度升高时，风扇不转，水温感应器与风扇本身就需要检查。
7)蓄液罐：
蓄液罐的作用是补充冷却液与缓冲“热胀冷缩”的变化，因此不要加液过满。假如蓄液罐完全用空，就不能仅仅在罐中加液，需要开启散热器盖检查液面并添加冷却液，不然蓄液罐就失去功用。
8)采暖装置：
采暖装置在车内，通常不太出问题。从循环介绍能够看出，此循环不受节温器操纵，因此冷车时打开暖气，这个循环是会对发动机的升温有稍延后的影响，但影响实在不大，不用为了让发动机升温而使人冻着。也正由于这循环的特点，在发动机出现过热的紧急情况下，打开车窗，暖气开大最大，对发动机的降温会有一定的帮助。
3．冷却系统的设计
冷却系统的作用是在所有工况下，保证发动机在最适宜的温度下工作，冷却系统匹配的是否合适将直接影响到发动机的使用寿命与燃油经济性，因此在冷却系统的设计及计算中，散热器的选型与风扇的匹配对冷却系统起着至关重要的作用。
为便于组织气流，散热器布置在整车的前面，但由于受到整车布置空间的限制，在其前面还布置了空调冷凝器，这会增加风阻，影响散热器的进风量，从而影响冷却系统的冷却能力。风扇布置在散热器后面，靠风扇电机带动。
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