虽然
汽油发动机已进行了大量改进，但是在将化学能转换成机械能的过程中，汽油发动机的效率仍然不高。汽油中的大部分能量（约70%）被转换成热量，而散发这些热量则是汽车冷却系统的任务。 事实上，一辆在高速公路上行驶的汽车，其冷却系统所散失的热量足以供两个普通房屋取暖！冷却系统的主要工作是将热量散发到空气中以防止发动机过热，但冷却系统还有其他重要作用。
汽车中的
发动机在适当的高温状态下运行状况最好。如果发动机变冷，就会加快组件的磨损，从而使发动机效率降低并且排放出更多污染物。 因此，冷却系统的另一重要作用是使发动机尽快升温，并使其保持恒温。
冷却系统的图解：管道系统是如何连接的
本文将介绍汽车冷却系统的零件及其原理。
首先，让我们先了解一下基础知识。
燃料在汽车发动机内持续燃烧。燃烧过程中产生的热量大部分从排气系统中排出，但仍有部分热量滞留在发动机中，从而使其升温。当冷却液的温度约为93℃时，发动机达到最佳运行状态。在这个温度下：
燃烧室的温度足以使燃料完全蒸发，因此可以更好地使燃料燃烧并减少气体排放。 如果用于润滑发动机的润滑油较稀薄，粘稠度较低，则发动机零件可以更灵活地运转，而发动机在围绕自身部件旋转的过程中消耗的能量也将减少。 金属零件更不易磨损。
汽车冷却系统分为两种类型： 液冷和风冷。
液冷
液冷汽车的冷却系统通过发动机中的管道和通路进行液体的循环。 当液体流经高温发动机时会吸收热量，从而降低发动机的温度。 液体流过发动机后，转而流向热交换器（或散热器），液体中的热量通过热交换器散发到空气中。
风冷
某些早期的汽车采用风冷技术，但现代的汽车几乎不使用这种方法了。 这种冷却方法不是在发动机中进行液体循环，而是通过发动机缸体表面附着的铝片对气缸进行散热。 一个功率强大的风扇向这些铝片吹风，使其向空气中散热，从而达到冷却发动机的目的。
因为大多数汽车采用的是液冷，所以本文将着重对液冷系统进行说明。
汽车中的冷却系统中有大量管道。
我们从泵开始逐一考察整个系统，在下一节，我们将对系统的各个部件进行详细说明。
泵将液体输送至发动机缸体后，液体便开始在气缸周围的发动机通道里流动。接着，液体又通过发动机的气缸盖返回。 恒温器位于液体流出发动机的位置。 如果恒温器关闭，则液体将经过恒温器周围的管道直接流回到泵。 如果恒温器打开，液体将首先流入散热器，然后再流回泵。
加热系统也有一个单独的循环过程。 该循环从气缸盖开始输送液体，使其流经加热器风箱，然后又流回泵。
对于配备有
自动变速器的汽车，通常会有一个独立的循环过程来冷却内置于散热器的变速器油液。变速器油液由变速器通过散热器内另一个热交换器抽吸得到。
汽车可以在远低于零摄氏度到远高于38℃的宽泛温度范围内工作。因此，不管使用何种液体对发动机进行降温，其必须具有非常低的凝固点、很高的沸点以及能吸收大量热量。
水是吸收热量的最有效的液体之一，但水的凝固点太高，不适用于汽车发动机。 大多数汽车使用的液体是水和乙二烯乙二醇的混合液 (C2H6O2)，也称为防冻液。通过将乙二烯乙二醇添加到水中，可以显著提高沸点、降低凝固点。
水 50/50
C2H6O2/水 70/30
C2H6O2/水
凝固点（℃） 0 –37 –55
沸点（℃） 100 106 113
冷却液的温度有时可以达到121-135℃。即使添加了乙烯乙二醇，这么高的温度仍然会使冷却液沸腾，所以需要使用其他的方法提高冷却液的沸点。
冷却系统通过施加压力可以进一步提高冷却液的沸点。 正如高压锅中的水可以达到较高沸点一样，通过对系统加压可以提高冷却液的沸点。 大多数汽车都具有0.98-1.05千克/平方厘米的压力限制，这可将沸点提高25℃，以便使冷却液可以承受高温。
防冻液也含有抗腐蚀的添加剂。
水泵是由连接发动机曲轴的皮带驱动的简易离心泵。 每当发动机运转时，水泵就会使液体进行循环。
水泵运转时通过离心力将液体输送到外面，并从中部持续抽吸液体。 泵的入口位于离中心较近的位置，因此从散热器返回的液体可以接触到泵叶片。 泵叶片将液体送至泵的外部，液体由这里进入发动机。
从泵流出的液体首先流经发动机缸体和气缸盖，然后流入散热器，最后返回到泵。
发动机缸体和气缸盖具有许多通过铸造或机械加工而成的通道，以便于液体流动。 这些通道可以将冷却液输送到发动机的关键部位。
请注意，气缸的外壁很薄，并且发动机缸体几乎是空心的。
发动机燃烧室的温度可达2500℃，因此冷却气缸周围的区域非常重要。排气阀周围的区域尤其非常重要，阀周围的气缸盖内的所有空间（不属于结构中的部分）几乎都充满了冷却液。 如果发动机运行时间太长而不冷却，发动机将熄火。在这种情况下，金属的温度几乎可以将活塞与气缸焊接到一起。 这通常会导致发动机彻底报废。
发动机盖也具有较大的冷却液通道。
要减小对冷却系统的要求，一个有趣的方法是，减少从燃烧室传输到发动机金属零件的热量。 通过将气缸盖顶部的内侧镀上一层很薄的陶瓷，就可以达到这个目的。 陶瓷的导热性较弱，因此传导至金属的热量就会减少，排放出的热量将会增多。
散热器是一种热交换器。它用来将热冷却液携带的热量通过风扇传导到其周围的空气中。
大多数现代化汽车都使用铝散热器。这些散热器通过将薄铝片铜焊到扁平的铝管而制成。冷却液通过并排安装的管道从入口处流至出口处。这些铝片从管道传导热量，并通过散热器将热量散发到空气中。
有时，这些管道中插入一种称为湍流器的散热片，可以增加管道中流动液体的湍流。 如果这些管道当中液体的流动很平稳，则只会直接冷却与管道接触的液体。从管道中流动的液体传导至管道热量的多少取决于管道和接触管道的液体之间的温度差异。因此，如果与管道接触的液体得到快速冷却，那么传输的热量会比较少。通过在管道内制造湍流，混合所有液体，将与管道接触的液体保持高温以吸收更多热量，从而使管道内的全部液体得到有效地利用。
散热器图片：装有冷却器的侧箱
通常散热器每侧各有一个油箱，每个油箱中都会有一个变速器冷却器。 在上图中，可以看到油液从变速器进入冷却器的入口和出口。 变速器冷却器跟散热器内的散热器很相似，不同的只是油液不是与空气交换热量，而是与散热器当中的冷却液交换热量。
压力水箱盖可以将冷却液的沸点提高25℃。一个简单的盖子怎么会有这么大的作用呢？ 与高压锅中提高水的沸点的原理相同。压力水箱盖本身就是一个压力释放阀，汽车中通常设置的压力为1.05千克/平方厘米。将水加压后，水的沸点就会升高。
冷却系统中液体的温度升高时，液体发生膨胀，导致压力增加。 压力水箱盖是释放压力的唯一出口，因此盖子上弹簧的设置决定了冷却系统的最大压力。当压力达到1.05千克/平方厘米时，压力阀会被冲开，使冷却液从冷却系统中流出。 冷却液经溢流管进入溢流箱的底部。该装置将空气阻隔在系统之外。 散热器冷却时，冷却系统中便形成真空，这将打开另一个弹簧负荷阀，然后再从溢流箱底部重新吸水以填补已排出的水。
恒温器的主要作用是使发动机快速升温，并保持恒温。 它是通过调节流经散热器的水量而实现的。 在低温情况下，散热器的出口将完全被阻塞，即所有的冷却液经由发动机进行再次循环。
冷却液的温度一旦升高到82-91℃之间，恒温器便会打开，从而使液体流经散热器。 当冷却液的温度达到93-103℃时，恒温器将一直保持打开状态。
恒温器的打开和关闭位置
如果有机会对恒温器进行测试，您会发现它简直不可思议。 您可以将一个恒温器放入坐在炉子上的沸水壶中。 恒温器受热后，其控制阀会开启约2.5厘米。
恒温器的秘密就在位于恒温器的发动机侧的小气缸中。气缸充满了蜡，这些蜡在82℃左右开始融化（不同的恒温器会在不同的温度打开，但82℃较为普遍）。 控制阀的连杆压入这些蜡中。蜡在融化时显著膨胀，并将连杆从气缸中推出从而打开控制阀。 如果您阅读了温度计工作原理并且用瓶子和吸管做过试验，则在操作中会看到这一过程——蜡只膨胀了一点，因为它在受热膨胀后从固态变成了液态。
温室气体通风孔和天窗所用的自动开启装置中也采用了与上述同样的技术。
与恒温器类似，必须对冷却风扇加以控制以使发动机保持恒温。
前轮驱动汽车装有电扇，因为发动机通常横向安装，即发动机的输出朝向汽车的一侧。 风扇可以通过恒温开关或发动机计算机进行控制，这些风扇将在温度升高到超过设定点时打开。 当温度降到低于设定点时，这些风扇将会关闭。
冷却风扇
配备纵向发动机的后轮驱动汽车通常装有发动机驱动冷却风扇。 这些风扇具有恒温控制粘性
离合器。 该离合器位于风扇的中心，被散热器流出的气流所包围。 这类特殊的粘性离合器有时更像是
全轮驱动汽车的
粘性耦合器。
您可能听说过这一建议，当汽车过热时，打开所有车窗，并且在全速运转风扇时运行加热器。这是因为加热系统实际上是一个二级冷却系统，可以反映汽车上主冷却系统的情况。
加热器管道系统
位于汽车仪表板的暖气风箱实际上是一种小型散热器。 该加热器风扇使空气流过暖气风箱，然后再进入汽车的乘客舱。
加热器风箱类似于一种小型散热器。
加热器风箱从气缸盖吸取出热的冷却液，然后又使其重新流回泵中，因此，加热器在恒温器打开或关闭时均可以运行。
