冷却系统能够根据发动机的负荷、转速、温度变化，随时改变冷却强度，保证发动机迅速升温并维持在正常温度；
对发动机不同的工作部位给予不同的冷却强度；将发动机工作时所产生的热量散发到空气中，并保证发动机在最适宣的温度范围内进行工作。
冷却系统既要防止发动机过热，也要防止冬季发动机过冷。在发动机冷启动之后，冷却系统还要保证发动机迅速升温，尽快达到正常的工作温度。
冷却系统包括水泵、冷却液、散热器、冷却风扇、节温器、膨胀水箱、发动机机体和汽缸盖中的水套及其他附加装置。
1.冷却液
冷却液在发动机冷却系统中循环流动，将发动机工作中产生的多余热能带走，使其能以正常工作温度运转。若发动机过热，就会导致充气效率降低，发动机功率下降；会使早燃、爆燃倾向加大，过早损坏零部件；会恶化运动件之间的润滑，加剧其磨损等。若发动机过冷，就会导致进入汽缸的混合气品质差，使发动机功率下降，燃料消耗增加；燃烧生成物中的酸性物质会腐蚀零部件；未燃的燃料冲刷和稀释运动件表面的润滑油膜，使其磨损加剧。
冷却液是水与防冻剂的混合物，按防冻剂成分不同可分为酒精型、甘油型、乙二醇型等类型冷却液。
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2.冷却风扇
冷却液冷却风扇的功用
是当风扇旋转时吸入空气使其通过散热器，以增强散热器的散热能力，加快冷却液的冷却速度。目前冷却风扇有机械、电子、硅油、电控等几种，图1-2-2所示为机械式冷却风扇。
3.节温器
节温器是控制冷却液流动路径的阀门。 当发动机冷启动时，冷却液温度低，这时节温器将冷却液流向散热器的通道关闭，使冷却液经水泵入口直接流入机体或汽缸盖水套，以便使冷却液能迅速升温，图1-2-3所示为节温器的实物图。
4.水泵
水泵的功用
是对冷却液加压，保证其在冷却系统中循环流动。
汽车发动机广泛采用离心式水泵，其基本结构由水泵壳体、连接盘或皮带轮、水泵轴及轴承或轴连轴承、水泵叶轮和水封装置等零件构成。
工作原理：发动机通过皮带轮带动水泵轴承及叶轮转动，水泵中的冷却液被叶轮带动一起旋转，在离心力的作用下被甩向水泵壳体的边缘，同时产生一定的压力，然后从出水道或水管流出。
叶轮的中心处由于冷却液被甩出而压力降低，水箱中的冷却液在水泵进口与叶轮中心的压差作用下经水管吸入叶轮中，实现冷却液的往复循环。
支撑水泵轴的轴承用润滑脂润滑，因此要防止冷却液泄漏到润滑脂中造成润滑脂乳化，同时还要防止冷却液的泄漏。
水泵防止泄漏的密封措施有水封和密封垫。水封动密封环与轴通过过盈配合装在叶轮与轴承之间，水封静密封座紧紧地靠在水泵的壳体上，从而达到密封冷却液的目的。
水泵壳体通过密封垫与发动机相连，并支撑轴承等运动部件。
水泵壳体上还有泄水孔，位于水封与轴承之间。一旦有冷却液漏过水封，可从泄水孔泄出，以防止冷却液进入轴承腔，破坏轴承润滑及部件锈蚀。如果发动机停止后仍有冷却液漏出，则表明水封已经损坏。
5.汽车散热器
汽车散热器是汽车水冷发动机冷却系统中不可缺少的重要部件，目前，正朝着轻型、高效、经济的方向发展。汽车散热器结构也不断适应新发展。
汽车散热器主要有两种：
铝质和铜制，前者用于一般乘用车，后者用于大型商用车。散热器材料与制造技术发展很快。
铝散热器以其在材料轻量化上的明显优势，在汽车与轻型车领域逐步取代铜散热器的同时，铜散热器制造技术和工艺有了长足的发展，铜硬钎焊散热器在客车、工程机械、重型卡车等发动机散热器方面优势明显。
国外汽车配套的散热器多为铝散热器，主要是从保护环境的角度来考虑（尤其是欧美国家）。在欧洲新型的汽车中，铝散热器占有的比例平均为64%。从我国汽车散热器生产的发展前景看，硬钎焊生产的铝散热器逐渐增多。硬钎焊铜散热器也在公共汽车、载货汽车和其他工程设备上得到应用。
最常见的汽车散热器的结构形式
可分为直流型和横流型两类。
散热器芯部的结构形式主要有管片式和管带式两大类。管片式散热器芯部是由许多细的冷却管和散热片构成，冷却管大多采用扁圆形截面，以减小空气阻力，增加传热面积。
散热器芯部应具有足够的通流面积，让冷却液通过，同时也应具备足够的空气通流面积，让足量的空气通过，以带走冷却液传给散热器的热量。另外，还必须具有足够的散热面积，以完成冷却液、空气和散热片之间的热量交换。
管带式散热器是由波纹状散热带和冷却管相间排列经焊接而成。与管片式散热器相比，管带式散热器在同样的条件下，散热面积可以增加12%左右，另外散热带上开有扰动气流的类似百叶窗的孔，以破坏流动空气在散热带表面上的附着层，提高散热能力。
6.膨胀水箱
有些汽车散热器盖（水箱盖）上设有蒸汽阀，以便在冷却水温度较高时将蒸汽排到大气中去，在冷却水温度降低时将外界空气吸进冷却系统。
由于蒸汽阀的开启，会造成冷却水的散发。对于使用冷却液的汽车来讲，这将导致冷却液的消耗和浓缩。
因此，许多汽车在发动机冷却系统中增设了膨胀水箱，使发动机冷却系统与大气隔绝。
同时，这种结构还能将冷却系统内的水、气分离，避免穴蚀的产生。
膨胀水箱3用透明塑料制成，位置稍高于散热器。膨胀水箱上端通过散热器出气管2、水套出气管4分别和散热器上储水室、汽缸盖水套相通。膨胀水箱下端通过补充水管8和小循环水管10相通。由于膨胀水箱位置稍高于散热器，膨胀水箱液面上方有一定的空间。
发动机工作时，在散热器和水套内产生的蒸汽通过出气管2和4，进入膨胀水箱后冷凝，使水、气及时分离。冷凝后的冷却水通过补充水管8进入水泵。
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