冷卻水

冷卻水，又叫冷卻液，全稱應該叫防凍冷卻液，意為有防凍功能的冷卻液。冷卻水可以防止在寒冷冬季停車時冷卻液結冰而脹裂散熱器和凍壞發動機氣缸體或蓋。但是我們要糾正一個誤解，防凍液不僅僅是冬天用的，它應該在全年使用。汽車正常的保養項目中，每行駛一年，需更換髮動機冷卻水。

基本介紹

• 中文名：冷卻水
• 外文名：cooling water
• 別名：冷卻液
• 全稱：防凍冷卻液
• 作用：防止脹裂散熱器
• 套用領域：汽車保養,空調等
• 解釋：用以降低被冷卻對象溫度的水

簡介

冷卻水是指用以降低被冷卻對象溫度的水。主要有循環冷卻水、直流冷卻水、間接冷卻水等，其中循環冷卻水是指經換熱而返回冷卻構築物降溫，並經必要的處理後，再循環用的冷卻水。直流冷卻水是指在冷卻過程中，只使用一次就被排掉的冷卻水。間接冷卻水是指與被冷卻物質通過換熱設備間接換熱的冷卻水。隨著空氣調節冷源技術的發展和節水的要求，冷卻水系統已不允許直流。水冷式冷水機組和整體式空調器的冷卻水循環使用，冷水機組的冷凝廢熱也應通過冷卻水儘量得到利用。例如，夏季可作為生活熱水的預熱熱源，並宜在冷季充分利用冷卻塔冷卻功能進行製冷等。

正常循環

要讓柴油機使用的冷卻水保持在一定的溫度或讓它正常發揮了冷卻的作用，及時更換水使用循環，在使用過程保護機組，不會使機組溫度過高。

選用清潔的軟水

軟水通常有雨水、雪水和河水等，這些水含礦物質少，適宜發動機使用。而井水、泉水以及自來水中的礦物質的含量高，這些礦物質受熱易沉積在水箱壁及水套和水道壁上而形成水垢和鏽蝕物，使發動機散熱能力變差，易導致發動機過熱。加入的水必須清潔，水中含有雜質會堵塞水道、加劇水泵葉輪等部件的磨損。如果使用硬水則必須事先進行軟化處理，軟化的方法通常有加熱法和加入鹼液(常用苛性鈉)法。

不要先起動後加水

在冬季為了便於起動，或因水源較遠，個別駕駛員常常採取先起動後加水的方法，這種方法十分有害。發動機乾起動後，因機體內無冷卻水，發動機各部件迅速升溫，尤其是缸蓋及柴油機的噴油器外的水套處溫度特別高，如果此時再加入冷卻水，缸蓋及水套就容易因驟冷而產生裂紋或變形。發動機溫度過高時，應先卸去發動機負荷後低速空轉，當水溫正常時再加冷卻水。

“開鍋”時，防止燙傷

水箱“開鍋”後，不要盲目打開水箱蓋，以防燙傷。正確的做法是：先怠速空轉一會兒再熄滅發動機，待發動機的溫度降低、水箱壓力下降以後再擰開水箱蓋。擰開時用毛巾或擦車布蓋在箱蓋上，以防熱水、蒸汽噴到臉上、身上。千萬不要將頭正對水箱向下看，擰開後迅速撤手，待無熱氣、蒸汽時，再取下水箱蓋，嚴防燙傷。

冬季加熱水

寒冷的冬季，發動機難起動，如果在起動前加注冷水就很容易在加水過程中或在加完水沒能及時起動時，在水箱下水室及進水管處容易發生凍結，造成水無法循環，甚至使水箱漲裂。加注熱水，一方面能提高發動機的溫度便於起動；另一方面可儘量避免出現上述的凍結現象。

防凍液要優質

市場上防凍液的質量參差不齊，很多是以次充好。防凍液內如果不含防腐劑則會嚴重腐蝕發動機缸蓋、水套、散熱器、阻水圈、橡膠件等部件，同時產生大量的水垢，使發動機散熱不良，造成發動機過熱故障。因此一定要選用正規廠家的產品。

及時補充軟水

水箱內加注防凍液後，如果發現水箱液面降低，在保證無外漏的前提下，只需加注清潔的軟水(蒸餾水更好)，因為一般用的乙二醇型防凍液的沸點高，蒸發的是防凍液中的水分，不需要補充防凍液而只需加注軟水就可以。值得一提的是：千萬不要加注未經軟化的硬水。

及時排出防凍液，減少腐蝕

不論是普通型防凍液還是長效型防凍液，在氣溫變高時，都應及時放出，這樣可以防止加大機件的腐蝕。因為加入防凍液中的防腐劑會隨著使用時間的延長而逐漸減少或失效，更有甚者，有的乾脆就未加防腐劑，這就會對機件產生很強的腐蝕作用，因此應根據氣溫情況及時放出防凍液，而且在放出防凍液後應對冷卻管路進行一次徹底的清洗。

定期換水、清洗管路

不提倡勤換冷卻水，因為冷卻水在經過一段時間的使用後，礦物質已經析出，除非水已經很髒，可能堵塞管路及散熱器外，不要輕易更換，因為即使新更換的冷卻水經過軟化處理了，但還含有一定的礦物質，這些礦物質又會沉積於水套等處而形成水垢，水更換得越勤，析出的礦物質越多，水垢就越厚，因此應根據實際情況定期更換冷卻水。在更換時應對冷卻管路進行清洗，清洗液可用燒鹼、煤油和水配製。同時保養各放水開關，尤其在入冬之前，及時更換損壞的開關，不可用螺栓、木棍、破布等替代。

放水時要打開水箱蓋

放水時如果不打開水箱蓋，冷卻水雖然可以流出一部分，但隨著散熱器內水量的減少，因水箱密閉，會產生一定的真空度，而使水流減慢或停止，冬季時因放水不淨而凍壞機件。

高溫時不宜立即放水

發動機熄火前，如果發動機溫度很高，不要立即停機放水，應先卸去負荷，使其怠速運轉，待水溫降至40-50℃時再放水，防止與水接觸的缸體、缸蓋、水套外表面溫度因突然放水而驟然下降，急劇收縮，而缸體內部的溫度還很高，收縮小，極易因內外溫差過大而使缸體、缸蓋產生裂紋。

寒冬放水後要空轉發動機

在寒冷的冬季，放出發動機內的冷卻水後應該起動發動機使其空轉幾分鐘，這主要是由於放水後水泵等機件可能會殘留一些水分，再次起動後，靠機體溫度可以烘乾水泵等處的殘餘水分，確保發動機內無存水，防止出現水泵凍結及水封撕裂而導致漏水的現象發生。

常見問題及解決方法

高溫

發電機組在使用過程中常常會出現冷卻液溫度過高的現象，冷卻液溫度過高對發電機組會造成危害，輕則導致零部件損壞，重則導致整個發電機組不能正常運轉。縱觀所有引起冷卻液溫度過高現象的原因，其中一部分是用戶能夠自己檢查出來並解決的，另一部分則需要專業人員才能解決。

冷卻水

解決方法

1、冷卻液不足

處理方法： 添加冷卻液

2、散熱器散熱片阻塞

處理方法： 尋找解決阻塞的原因，清洗散熱器

3、散熱器通風不暢

處理方法： 按安裝要求增大通風有效面積，確保通風暢通

4、冷卻液風扇運行不正常

處理方法： 檢查風扇皮帶緊張度，必要時更換皮帶

5、風扇損壞

處理方法： 檢修或更換

6、水泵損壞

處理方法 ：檢修或更換

7、節溫器故障

處理方法： 更換

8、噴油泵故障

處理方法 ：請授權人員檢修或更換

9、供油定時不正確

處理方法： 查看噴油泵數據並請授權人員檢修調整

10、環境（進氣）溫度過高

處理方法： 保持機房通風合理降低機房溫度

11、機組過載嚴重

處理方法： 控制負載，禁止機組長時間超載運行

12、冷卻液報警開關（感測器）或儀表故障

處理方法：檢查控制屏，儀表，機體感測器，修理或更換，排除故障

中央空調冷卻水消毒方法

背景

中央空調系統（尤其冷卻水）嗜肺軍團菌污染是導致軍團病暴發原因 [1,2,3] ，發病率平均為 12/10 萬，病死率為 20%，對於免疫力低下人群病死率可高達 35%-40%。近年來，中央空調冷卻水嗜肺軍團菌檢出率呈上升趨勢，2009 年，上海中央空調衛生狀況分析表明檢出率為 75%，其中醫院檢出率 50%以上。對 5000 多份健康人血清抗體水平檢測表明，軍團菌的隱性感染率高達 65%以上，對 1647 例臨床送檢的肺炎患者標本進行檢驗，發現軍團菌 Lp1 型陽性率居第5位。軍團病醫院感染傳播方式主要由人體吸入含軍團菌的氣溶膠引起，而醫院中央空調冷卻塔大多為開放式，位於樓頂部，冷卻水為反覆循環水，水溫 32~~37℃時非常適宜軍團菌滋生和繁殖 [6] ；運行過程中飄逸出的氣溶膠（粒徑小於 10μm）恰好適宜直達人體肺泡。研究表明，冷卻水已成為傳播軍團病主要傳染源。醫院作為公共場所具有特殊性，因為醫院內高齡及免疫力相對低下易感人群比較多，因此，軍團病潛在暴發流行威脅更大。面對免疫力低下易感患者，選用的消毒方法應符合既能有效殺滅軍團菌，又對周圍環境和人體安全可靠且切實可行的要求。研究對醫院中央空調冷卻水採用 2 種不同消毒方法，對消毒效果比較評價，為制定醫院中央空調冷卻水消毒清洗質量標準及相關檢驗標準提供科學依據，避免致病菌通過中央空調傳播，避免醫源性感染暴發，保障醫患安全。

結論

目前，針對中央空調冷卻水軍團菌的消毒方法主要有物理消毒和化學消毒兩大類，化學消毒是通過消毒劑的投放達到殺滅軍團菌目的，化學消毒劑常見有含氯消毒劑、含溴消毒劑、過氧乙酸、氯胺等，優點是價格低廉，但缺點在於針對軍團菌使用濃度較高，需要根據水量隨時添加，高溫下易失效，具有一定腐蝕性和毒性，過氧乙酸若配製不當還具有危險性，目前國家有關規範推薦含氯消毒劑。物理消毒是通過物理方法如：銅銀離子法、光催化、電場滅活、殺菌淨化設備等起到殺滅軍團菌目的，優點是無毒性化學品殘留，綠色環保，殺菌效果可靠。銅銀離子法目前在國外已開發國家已經大量使用，但缺點在於設備價格昂貴；光催化缺點除價格昂貴外，反應速度相對較慢；電場滅活能耗及成本較大；而殺菌淨化設備相對成本較低。因此，本研究選擇了含氯消毒劑和殺菌淨化設備作為對照組和實驗組來進行消毒方法研究。

研究結果顯示，實驗組採用同林科技牌空調冷卻水殺菌淨化設備對中央空調冷卻水進行淨化、消毒處理，效果明顯，使用後細菌總數由 5000cfu/ml 以上降至 2cfu/ml，且未檢出嗜肺軍團菌，實驗組消毒後（5 月中、6 月下）菌落總數 2 次等於和高於對照組，原因為受到現場實驗場地影響，5 月和 6 月為設備調試期，因而影響了檢測結果，其餘均低於對照組，實驗組冷卻水菌落總數明顯低於對照組（t=2.39，P<0.05），達到飲用水國家標準中菌落總數規定；採用的淨化消毒方法具有連續線上消毒，消毒效果持續穩定，且顯示該方法還具有降低中央空調冷卻水濁度、阻垢、除垢、防腐、除藻、節能等功能；對照組為化學方法消毒，雖然消毒劑投放採用機械投放裝置，但在冷卻水處於開放狀態以及循環水量不斷變化情況下很難保持添加的含氯消毒液濃度不變，除非有專人 24 小時隨時監測，由於濃度不穩定，消毒後冷卻水菌落總數 1 次和未消毒一樣，另外 1 次比未消毒時更高，消毒效果不穩定；另外，每天化學消毒劑添加對周圍環境和管道有腐蝕作用，高濃度對人體具有一定刺激性和毒性。實驗組採用的殺菌淨化設備產生的高效消毒水是最強的氧化型殺生劑，是公認的高效無污染殺菌劑，在 0.1ppm的濃度下，即可有效殺滅病毒及細菌，又能有效地控制循環水中微生物的生長，減輕生物污垢及其引起的垢下腐蝕，具有阻止水垢生成的能力，同期能耗對比發現，實驗組比對照組節省能耗 33.60%，同時淨化水質，提高循環水的利用效率，減少耗水量，設備在無人值守自動控制的情況下，冷卻水藻類和濁度均優於對照組。研究結果表明，醫院中央空調冷卻水採用殺菌淨化設備進行消毒的效果明顯優於含氯消毒劑消毒，操作簡單，消毒方法科學先進，環保節能節水。重要，冷卻水殺菌淨化設備在這方面具有很好的套用價值。

冷卻水流速對汽車水冷電機溫升影響

微型電動車因其眾多優點近年來發展迅速。驅動電機是微型電動車的核心¨J。微型車用電機供電電壓較低，為滿足功率要求，電機將連續運行於較高電流的條件下，這將導致電機損耗及溫升增加，電機效率下降，甚至引起電機過熱故障。因而，為保證電機運行的可靠性，對電機的有效冷卻至關重要。

基於傳熱學及流體力學理論推導了水冷電機的冷卻水流速與電機內部溫度的關係。冷卻水層流時，電機溫度隨著流速的增大下降明顯；冷卻水紊流後，對電機冷卻效果進一步增強，但隨流速繼續增大，電機溫度降低程度隨冷卻水流量增加將出現熱飽和；建立了水冷感應電機熱網路模型，基於此模型計算了電機額定負載運行穩態溫升及不同流速時電機繞組及定子軛部的溫度分布；實驗測試了樣機額定運行及不同冷卻水流速時的電機溫升。仿真及實驗結果與理論分析結果相一致，驗證了理論推導的正確性，為水冷電機選擇合理的冷卻水流速提供參考依據。水冷電機冷卻結構一定時，冷卻水流動形態為紊流時．對電機內部冷卻效果更強；冷卻水為層流流動時，電機內各部分溫升隨著流速增加明顯降低；冷卻水達紊流後，電機內各部分溫度隨冷卻水流速增加，呈由大幅降低到基本不變的逐漸飽和趨勢，實際套用中應選擇紊流區接近飽和的流速值。這不僅適用於微型車用水冷感應電機，對於所有內部無冷卻結構、機殼水冷結構電機均適用。

冷卻水套

冷卻水套介紹

冷卻水套是柴油機傳熱過程的重要環節，水套內冷卻介質的三維流動直接影響柴油機冷卻系統的工作能力，不僅關係到柴油機的動力性、經濟性和排放特性，而且關係到它的可靠性和耐久性司，發動機冷卻水套結構及其內部冷卻介質流動機理十分複雜，又封閉在缸體缸蓋內部，給觀察和測量帶來一定的困難。現代計算流體動力學(CFD)數值模擬方法能夠對發動機冷卻水套內的冷卻水流動和受熱零部件的冷卻提供詳細和深入的分析-因此在發動機冷卻系統的現代設計中扮演著越來越重要的作用。強制冷卻閉式循環系統在立式或車用內燃機上已經廣泛套用，因內外學者對其冷卻系統和冷卻水的流動特性已進行了大量的分析和研究1臥式柴油機由於在結構上很難採用強制冷卻閉式循環系統，大都採用蒸發或冷凝式冷卻方式。對臥式柴油機強制冷卻閉式循環系統冷卻水套結構的設計與專題研究還未見有相關文獻報導。因此，針對自主開發的2D25臥式兩缸柴油機，設計了強制冷卻閉式循環系統，分析了冷卻水套結構對冷卻水三維流場的影響關係。

冷卻水三維流場的影響關係

針對對於本文研究的2D25臥式兩缸柴油機冷卻水套結構對冷卻水流場的計算分析表明：
1)在每缸缸體兩側切向設定冷卻水通道，在缸體上側頂面產生水流撞擊和壓力損失，不利於冷卻水流動。考慮到臥式柴油機與立式柴油機強制冷卻系統布局和冷卻水流動的差異，在缸體兩側各缸分別採用一一個冷卻水通道，對缸體水套冷卻水流動的效果較好。
2)在各缸缸蓋底面均勻設定冷卻入水孔。不利於缸蓋捧氣側的冷卻水流動，尤其是在熱負荷高的鼻樑區處水流速度很低。考慮到臥式柴油機的固有結構特點，減少缸蓋入水孔數(即減少入水孔總流通截面)增加缸蓋下側(即排氣側)入水孔數(即增加下側入水孔截面積)，可以大大提高缸蓋水套內冷卻水的整體流動速度，城小各缸冷卻效果的差異，改善鼻樑區及排氣側的冷卻效果。

3)合理布局缸體入水孔(孔的數量和截面形狀)還有利於公共水腔內的冷卻水流動，減少流動漩渦，減少
壓力損失。
4)結構最佳化後，水套冷卻效果大大改善。水套整體平均流速較原方案提高了40%。其中缸體、缸蓋分別提高了43.2%和41.2%.水套整體平均換熱係數較原方案提高了41.7%。其中缸體、缸蓋分別提高了29.0%和67.8%。
缸蓋底板的平均流速和換熱係數較原方案分別提高了545%和98.6%。

穴蝕

穴蝕是柴油機冷卻水套失效的重要原因之一 [1-4] 。柴油機的冷卻水套一旦發生穴蝕損壞，其穴蝕處壁面變薄甚至穿透，造成燃燒室氣密性下降，機油溫度和油耗升高，潤滑性能下降，柴油機動力性經濟性嚴重下降，甚至產生拉缸等嚴重事件，嚴重影響柴油機的工作壽命，後期的檢修及更換新冷卻水套更會耗費大量成本 [5-8] 。因此，深入研究冷卻水套穴蝕機理，分析冷卻水套穴蝕的影響因素，找出冷卻水套穴蝕的預防措施，具有重要的理論和實際意義。

1）冷卻水套壁面振動是冷卻水套穴蝕的關鍵因素，壁面振動對冷卻水流場的擾動影響，導致大量空化氣泡出現並形成空化區域，所以減小冷卻水套振動振幅是減少穴蝕產生的有效方法。

2）冷卻水入口流速的增加會使得空化現象略有加強，但並不明顯（試驗中隨著冷卻水入口流速增加空化區域幾乎沒有變化）；當冷卻水溫為 50 ℃時，空化現象最強，當水溫逐漸升高時，空化現象反而減弱，其冷卻水套壁面振動產生的空化效果明顯強於冷卻水溫及入口流速等因素變化所產生的空化波動。

3）空化現象主要發生在圓弧壁最小間隙位置，並在下游區域發展長大，所以冷卻水套狹隙下游圓弧壁面處穴蝕較為嚴重。