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当发动机热负荷达到一定程度时，冷却系内部压力超过水箱盖蒸汽阀开启压力，燕汽阀开启，散热器内的汽水混合物通过散热器溢流管连接着的蒸汽冷凝管流入膨胀水箱。
膨胀水箱和挡水环(密封垫)上均有一个02.的通气孔，使膨胀水箱内液面以上空间的压力与大气压力一致。散热器内的汽水混合物在系统压力的作用下排出，在膨胀水箱内释压、冷凝，实现了气水分离。
当发动机热负荷减小，冷却系内压力逐渐降低，系统内冷却液及残存气体体积减小，这时水箱盖的蒸汽阀关闭;当系统内压力达到一定真空度时，在压力差作用下，盖的进气阀被吸开，膨胀水箱内的冷却液在大气作用下，沿蒸汽冷凝管返回散热器上水室，参加冷却循环，并保持水箱内液平面的恒定。
同所有汽车内燃机一样，冷却系内有气体是不可避免的，但积滞的气体超出一定限度时，将对发动机的工作造成不利的影响，譬如造成水泵流量下降，致使冷却效率下降;造成发动机缸体内局部过热，引起发动机动力性下降、经济性恶化，乃至不能正常工作;此外在发动机热状态停机时，由于冷却液停止循环，过热的零件散热造成冷却液局部沸腾。在上述的情况下，冷却液均将滋失，膨胀水箱装置与水箱盖的配用，解决了冷却系冷却液的补充贮备和溢泄贮存(回收)问题，因此采用长效防冻防锈液对东风汽车十分适宜。
该车冷却系的膨胀水箱装置安装在散热器框架的后侧右上部(按汽车前进方向)，原散热器的蒸汽排出管与膨胀水箱的蒸汽引入管相接。膨胀水箱总成由塑料箱体、钢板冲压成的连接板、托板、塑料盖及橡胶密封垫所组成。需要注意的是散热器盖必须可靠密封，如果密封不严，冷却系内部真空度建立不起来时，则起不到内部循环补偿作用。
此外要注意膨胀水箱盖和密封垫上的通气孔不要被堵塞，必须保持畅通，否则也会因为压力差无法建立、造成膨胀水箱内的冷却液无法流回水箱内。膨胀水箱第一次注人冷却液时，应在膨胀水箱内注人2/3的冷却液，可以保证系统的正常工作。
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