第八章冷却系.ppt

第八章 冷却系 一、冷却系功用一、冷却系功用 使使发动机得到适度的冷却，机得到适度的冷却，并保持其在最适宜地温度范并保持其在最适宜地温度范围内工作 §4.1 §4.1 概概 述述 冷却程度冷却程度后后￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿果果过冷冷 热量散失量散失过多，增加燃油消耗，冷凝在多，增加燃油消耗，冷凝在气缸壁上的燃油流到曲气缸壁上的燃油流到曲轴箱中稀箱中稀释润滑油，滑油，磨磨损加加剧不足不足 发动机机过热，充气量减少燃，充气量减少燃烧不正常，不正常，发动功率下降功率下降润滑不良，加滑不良，加剧磨磨损￿二、不正常冷却二、不正常冷却对发动机的影响机的影响三、冷却系的分三、冷却系的分类{水冷水冷风冷冷四、正常冷却四、正常冷却时的的发动机温度机温度系系 统温温 度度 范范 围水冷系水冷系气缸盖内冷却水温度在气缸盖内冷却水温度在353～～363K, 气缸气缸壁的温度不超壁的温度不超过470～～550K风冷系冷系 气缸盖和气缸壁的允气缸盖和气缸壁的允许温度分温度分别为423～～453K和和433～～473K.5 5、水冷系与、水冷系与风冷系的冷系的优缺点及适用范缺点及适用范围系系 统水冷系水冷系风冷系冷系适用范适用范围优缺点比缺点比较冷却冷却强度大，易度大，易调节，便于冬季启，便于冬季启动广泛用于汽广泛用于汽车发动机机冷却效果差，噪音冷却效果差，噪音大，功耗大大，功耗大仅用于小排量用于小排量及及军车发动机机第二第二节 水水 冷冷 系系 一、水冷系的一、水冷系的组成成 水冷却系是以水作水冷却系是以水作为冷却介冷却介质，把，把发动机受机受热零件吸收的零件吸收的热量散量散发到大气中去。

到大气中去目前汽目前汽车发动机上采用的水冷系大都是机上采用的水冷系大都是强制循制循环式水冷系，利用水式水冷系，利用水泵强制水在冷却制水在冷却系中系中进行循行循环流流动 水冷系由散水冷系由散热器、水器、水泵、、风扇、冷却扇、冷却水套和温度水套和温度调节装置等装置等组成  冷却水在冷却系内的循冷却水在冷却系内的循环流流动路路线有两有两条，一条条，一条为大循大循环，另一条，另一条为小循小循环 所所谓大循大循环是是水温高水温高时，水，水经过散散热器而器而进行行的循的循环流流动；而；而小循小循环就是水温就是水温低低时，水不，水不经过散散热器而器而进行的行的循循环流流动，从而，从而使水温升高使水温升高小循小循环大循大循环节温器温器冷却系的大小循冷却系的大小循环实质 通常利用通常利用节温器来控制通温器来控制通过散散热器冷却水的流量器冷却水的流量节温器温器装在冷却水循装在冷却水循环的通路中（一般装在气缸盖的出水口），根据的通路中（一般装在气缸盖的出水口），根据发动机机负荷大小和水温的高低自荷大小和水温的高低自动改改变水的循水的循环流流动路路线，以，以达到达到调节冷却系的冷却冷却系的冷却强度。

度 当当发动机在正常机在正常热状状态下工作下工作时，即水温高于，即水温高于80℃℃，，节温温器器阀门打开了通往散打开了通往散热器的通道，同器的通道，同时关关闭了通往水了通往水泵的旁通的旁通管，冷却水全部流管，冷却水全部流经散散热器，形成大循器，形成大循环；当冷却水温低于；当冷却水温低于70℃℃时，，节温器温器阀门关关闭了通往散了通往散热器的通道，同器的通道，同时打开了通打开了通往水往水泵的旁通管，水套内的水只能由旁通孔流出的旁通管，水套内的水只能由旁通孔流出经旁通管旁通管进入入水水泵，又被水，又被水泵压入入发动机水套，此机水套，此时冷却水并不流冷却水并不流经散散热器，器，只在水套与水只在水套与水泵之之间进行小循行小循环，从而防止，从而防止发动机机过冷；当冷；当发动机的冷却水温在机的冷却水温在70～～80℃℃范范围内，通往散内，通往散热器的通道和通往器的通道和通往水水泵的旁通管均的旁通管均处于半开于半开闭状状态，此，此时一部分水一部分水进行大循行大循环，，而另一部分水而另一部分水进行小循行小循环二、水冷系的主要部件二、水冷系的主要部件1、散、散热器器 散散热器又称器又称为水箱，水箱，由上水室、散由上水室、散热器芯器芯和下水室等和下水室等组成。

安成安装在装在发动机前的机前的车架架横梁上其作用是将横梁上其作用是将冷却水在水套中所吸冷却水在水套中所吸收的收的热量散量散发至外界至外界大气，使水温下降大气，使水温下降上水箱上水箱散散热器盖器盖下水箱下水箱散散热器芯器芯出水管口出水管口进水管水管安装安装处常用散常用散热器芯的器芯的结构型式构型式 （（1）管片式）管片式 由若干扁形或由若干扁形或圆形冷却管形冷却管组成 空气吹空气吹过扁形冷却管和散扁形冷却管和散热片，使管内流片，使管内流动的水得到冷却的水得到冷却管片式散管片式散热器因器因结构构刚度度较好广好广为汽汽车发动机所使用机所使用 （（2）管）管带式式 由若干扁平冷却管由若干扁平冷却管组成成 水管与散水管与散热器相器相间排列，在散排列，在散热器器带上常开有形似百叶窗的上常开有形似百叶窗的孔，以破坏气流在散孔，以破坏气流在散热器表面上的附面器表面上的附面层，提高散，提高散热能力管管带式式管片式管片式 散散热器盖器盖 汽汽车上广泛采用上广泛采用闭式水冷系，式水冷系，该水冷系的三水冷系的三热气气盖具有空气盖具有空气——蒸汽蒸汽阀，可自，可自动调节冷却系内部冷却系内部压力，提高冷却效果。

力，提高冷却效果 压力力阀真空真空阀压力力阀弹簧簧真空真空阀弹簧簧盖盖 发动机机热态正正常常时，，两两阀门关关闭，，将将冷冷却却系系与与大大气气隔隔开开因因水水蒸蒸气气的的产生生使使冷冷却却系系内内的的压力力稍稍高高于于大大气气压力力，，提提高高了了冷冷却却水水的的沸沸点点，，改改善善了了冷冷却却效效能能当当散散热器器内内部部压力力达达到到126126～～137Kpa137Kpa时，，蒸蒸汽汽阀开开启启而而使使水水蒸蒸汽汽从从通通气气孔孔排排出出；；当当水水温温下下降降，，冷冷却却系系内内部部的的真真空空度度低低于于1010～～20Kpa20Kpa时，，空空气气阀打打开开，，空空气气从从通通气气孔孔进入入冷冷却却系系，，以以防防散散热器及芯管被大气器及芯管被大气压瘪 2 2、水、水泵 水水泵的作用的作用 对冷冷却水加却水加压，使之在冷却，使之在冷却系中循系中循环流流动 汽汽车上广泛使用离心上广泛使用离心式水式水泵它具有结构构紧凑、凑、泵水量大及因故障水量大及因故障而停止工作而停止工作时，不妨碍，不妨碍水在冷却系内部自然循水在冷却系内部自然循环等等优点。

点 离心式水离心式水泵工作原理工作原理 当叶当叶轮旋旋转时，水，水泵中的水被叶中的水被叶轮带动一起旋一起旋转，在离心力作用下，水，在离心力作用下，水被甩向叶被甩向叶轮边缘，然后，然后经外壳上与叶外壳上与叶轮成切成切线方向方向的出水管的出水管压送到送到发动机水机水套内与此同套内与此同时，叶，叶轮中中心心处的的压力降低，散力降低，散热器器中的水便中的水便经进水管被吸水管被吸进叶叶轮中心部分中心部分1－水－水泵壳体壳体 2－叶－叶轮 3－－进水管水管 4－出水管－出水管3、、风扇扇 功功用用：：风扇扇通通常常安安排排在在散散热器器后后面面并并与与水水泵同同轴用用来来提提高高流流经散散热器器的的空空气气流流速速和和风量量，，增增强散散热器器的的散散热能能力力，，同同时对发动机机其其他他附附件件也也有有一一定定的的冷却作用冷却作用 特特点点：：车用用发动机机的的风扇扇轴流流式式和和离离心心式式轴流流式式风扇扇所所产生生的的风，，其其流流向向与与风扇扇轴平平行行；；离离心心式式风扇扇所所产生生的的风，，其其流流向向为径径向向轴流流式式风扇扇效效率率高高，，风量量大大，，结构构简单，，布布置置方方便便。

因因而而在在车用用发动机上得到了广泛的机上得到了广泛的应用车用用发动机采用机采用轴流式流式风扇的三种型式扇的三种型式 结构特点：构特点：叶片多用薄叶片多用薄钢板板压制而成，制而成，为4 4～～6 6片，叶片片，叶片间夹角一般不相等叶片与其旋角一般不相等叶片与其旋转平面成平面成30°30°～～45 °45 °的安的安装斜角整体装斜角整体风扇在扇在轿车和和轻型型载货汽汽车上上应用用较多近年来来轿车上上还采用了采用了电动风扇 风扇常和发动机一起由曲轴带轮通过V带驱动为调节V带的张紧程度，通常将发电机的支架做成可调节的可可调节支架支架风扇的扇的驱动V带张紧装置装置 4、、节温器温器 功用：功用：根据根据发动机机负荷大小和水温的高低自荷大小和水温的高低自动改改变水水的循的循环流流动路路线，从而控制通，从而控制通过散散热器冷却水的流量器冷却水的流量 节温器装在冷却水温器装在冷却水循循环的通路中，根据的通路中，根据发动机机负荷大小和水荷大小和水温的高低自温的高低自动改改变水水的循的循环流流动路路线，以，以达到达到调节冷却系的冷冷却系的冷却却强度节温器有蜡温器有蜡式和乙式和乙醚皱纹筒式两筒式两种，目前多数种，目前多数发动机机采用蜡式采用蜡式节温器。

温器推杆推杆弹簧簧主主阀门石蜡石蜡胶管胶管外壳外壳小小循循环大大循循环 当水温低于当水温低于358K时，主，主阀关，副关，副阀开开— 小循小循环 当水温高于当水温高于358K时低于低于378K时，主，主阀渐开，副开，副阀渐关关— 大小循大小循环同同时进行 当水温高于当水温高于378K时，主，主阀全开，副全开，副阀关关— 大循大循环蜡式蜡式节温器工作情况温器工作情况5、、风扇离合器和温控开关扇离合器和温控开关功用：功用：减小减小风扇噪声，改善低温起扇噪声，改善低温起动性能，性能，节约燃料和降燃料和降低排放，自低排放，自动调节发动机的冷却机的冷却强度1））风扇离合器扇离合器 主要有硅油式和主要有硅油式和电磁式等冷却水温度不高冷却水温度不高时，，风扇随扇随离合器壳体一起空离合器壳体一起空转打滑；打滑；当当发动机气流温度超机气流温度超过338K时，离合器，离合器处于接合状于接合状态，，风扇扇转速提高当速提高当发动机气机气流温度低于流温度低于308K时，，风扇离扇离合器又回到分离状合器又回到分离状态 硅油硅油风扇离合器扇离合器（（2））风扇温控开关扇温控开关 功用：功用： 在冷却水温度升高在冷却水温度升高时，其内部的温控介，其内部的温控介质膨膨胀而使而使风扇扇以高速运以高速运转，加速了，加速了发动机的冷却；相反，若在冷却水温度机的冷却；相反，若在冷却水温度降低的降低的时，介，介质收收缩而使而使风扇低速运扇低速运转或停下来，或停下来，实现了了对散散热器器电动机机风扇的控制。

扇的控制3）百叶窗）百叶窗 功用：功用： 通通过调节流流经散散热器的空气量来器的空气量来调节冷却系的冷却冷却系的冷却强度，度，使使发动机在适宜的温度下工作机在适宜的温度下工作三、冷却水和防三、冷却水和防冻液液1、冷却水、冷却水 汽汽车发动机中使用的冷却水机中使用的冷却水应是清是清洁的的软水，如雨水，水，如雨水，自来水等；而井水、河水等硬水中含有自来水等；而井水、河水等硬水中含有矿物物质，在高温下易，在高温下易生成水垢，不能作生成水垢，不能作为发动机冷却水机冷却水2、防、防冻液液 功用：功用：为防止在冬季寒冷地区，因冷却水防止在冬季寒冷地区，因冷却水结冰而冰而发生散生散热器、气缸体、气缸盖器、气缸体、气缸盖变形或形或胀裂的裂的现象，在冷却水中加入象，在冷却水中加入一定量的防一定量的防冻液以达到降低冰点、提高沸点的目的液以达到降低冰点、提高沸点的目的第四第四节 变速器机油冷却器速器机油冷却器一、采用的原因：一、采用的原因： 在自在自动变速器中，机油因工作速器中，机油因工作频繁而繁而过热，，则会降低会降低变速器的性能，甚至造成速器的性能，甚至造成变速器速器损坏。

所以，在装有自坏所以，在装有自动变速速器的汽器的汽车中必中必须装置装置变速器机油冷却器速器机油冷却器二、构造：二、构造： 实际上就是一根冷却管上就是一根冷却管三、位置及冷却：三、位置及冷却： 置于散置于散热器的出水室内，由冷却液器的出水室内，由冷却液对流流过冷却管的冷却管的变速器速器机油机油进行冷却小小 结冷却系冷却系作用作用水冷系水冷系大、小循大、小循环主要部件主要部件散散热器器水水泵节温器温器风冷系冷系与水冷系的区与水冷系的区别变速器机油冷却器速器机油冷却器采用的原因采用的原因。