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汽车发动机的冷却系统


第六章 发动机冷却系的作用
一、发动机冷却系的作用
1、发动机过热、过冷的危害 发动机过热、 ? 充气效率低,早燃和爆燃易发生,发 充气效率低,早燃和爆燃易发生, 动机功率下降 ? 运动机件易损坏 ? 润滑油粘度减小、润滑油膜易破裂加 润滑油粘度减小、 剧零件磨损 ?燃烧困难,功率低及油耗高 燃烧困难, 燃烧困难 ?润滑油粘度增大,零件磨损 润滑油粘度增大, 润滑油粘度增大 ?燃油凝结而流入曲轴箱,增加油耗,且机 燃油凝结而流入曲轴箱, 燃油凝结而流入曲轴箱 增加油耗, 油变稀,从而导致功率下降, 油变稀,从而导致功率下降,磨损增加

发动机过热

发动机过冷

2、冷却系功用 、
使发动机得到适度冷却, 使发动机得到适度冷却,防止发动 机过冷、 机过冷、过热

以保证发动机在正常的温度范围内 工作

二、发动机冷却系的分类
根据冷却介质的不同分:水冷却系统风冷却系统. 根据冷却介质的不同分:水冷却系统风冷却系统. 传动油 冷却器 机 油 冷 却 器 缸盖 油底壳 气缸体

1、风冷
? 冷却介质 是空气 ? 利用气流 使散热片的 热量散到大 气中

冷却风扇

2、水冷
水箱 发动机 机体

? 冷却介质是 “水”。 ? 通过冷却水的 不断循环,从发 不断循环, 动机水套中吸收 多余的热量, 多余的热量,并 散发到大气中

水泵

三、冷却系的组成及水路循环
桑 塔 纳 轿 车 水 冷 系 统 风扇 水管 水箱 水 泵 节温器 发动 机水 套

膨胀水箱

1、水冷系的组成 ①水泵 ②水套 ③散热器 ④分水管 ⑤调温装置 ⑥指示及 报警装置 将冷却水升压 位于缸体及缸盖内, 位于缸体及缸盖内,吸热 热量散失 各缸水流均匀 节温器、 节温器、风扇离合器及百叶窗 水温表、 水温表、高温警告灯

2、水冷系的水路循环

? 水泵作用下, 水泵作用下, 水经水套而吸热, 水经水套而吸热, 沿水管流入散热 器(同时风扇作 用而散热), ),水 用而散热),水 的温度下降后又 由水泵泵回水套 内

?大循环 大循环
散热器 水 泵 发动机 水套 控制 阀

节温器

膨胀水箱

?小循环 小循环
散热器 水泵

节温器

冷却系的工作演示

四、主要部件的构造
1、散热器
作用:将高温冷却液的热量传递给空气, 作用:将高温冷却液的热量传递给空气,使冷却液温 度降低。 度降低。 类型:管片式,管带式 管带式. 类型:管片式 管带式

材料:黄铜 铝 材料:黄铜,铝

散热器构造: 散热器构造:
? 上、下水箱贮 存冷却水 ? 散热器芯吸收 热量 ? 进水口与缸盖 上出水口相连 ? 上水箱上设有 加水口, 加水口,并用散 热器盖封闭 ? 下水箱底部开 有出水口和放水 开关

上贮水室

散热器盖

散热 器芯 散热 片

冷却 管

下贮水室

放水 开关

2、散热器盖 、
弹簧

空气阀

蒸汽阀

散热器盖工作演示

3、水泵 、
作用:对冷却水加压, 作用:对冷却水加压,促使冷却水在冷却系统中 运动,以加强冷却效果。 运动,以加强冷却效果。 结构组成:水 结构组成: 泵体水泵盖、 泵体水泵盖、叶 水泵轴、 轮、水泵轴、轴 水封. 承、水封. 壳体 叶轮

水泵轴 节温 器

水泵工作原理
出水管 壳体 ? 水泵轴转动,冷却水 水泵轴转动, 由进水管到叶轮中心, 由进水管到叶轮中心, 叶轮转动产生离心力, 叶轮转动产生离心力, 经出水口积压到汽缸体 水套中去 ? 叶轮的中心部分形成 低压, 低压,散热器中的冷却 水又从进水管泵入叶轮 中心, 中心,如此循环不息 进水管 叶轮

水泵工作示意
水泵壳体

叶轮

出水管 进水管

水泵实例

4、风扇 、
功用:对空气产生吸力,使之沿轴向流动。 功用:对空气产生吸力,使之沿轴向流动。 影响风量的因素:风扇的直径、转速、叶片形状、 影响风量的因素:风扇的直径、转速、叶片形状、叶 片安装角、 片安装角、叶片数目 横断面形状:弧形、 横断面形状:弧形、翼形

风扇的驱动
风扇 风扇和电机由 曲轴带轮通过V 曲轴带轮通过V 带驱动。 带驱动。 发电机带轮作 为张紧轮 发电机 带轮

曲轴 带轮

风扇离合器
作用:控制风扇的转速, 作用:控制风扇的转速, 自动调节冷却强度减少功率 损失,减小风扇噪声, 损失,减小风扇噪声,改善 低温起动性能, 低温起动性能,节约燃料及 降低排放 ? 水温低,进油孔关闭, 水温低,进油孔关闭, 工作腔内无油, 工作腔内无油,风扇离 合器分离, 合器分离,风扇空转 ? 负荷增加,阀片使进 负荷增加, 油孔开, 油孔开,硅油从贮油腔 进入工作腔, 进入工作腔,风扇离合 器接合, 器接合,增强冷却 从动板 风扇

主 动 轴

感温器

主动板

?风扇温控开关 风扇温控开关
? 水温至 368K, 368K, 石蜡膨胀, 石蜡膨胀,低速触 点闭合, 点闭合,散热器电 机风扇接通电源, 机风扇接通电源, 1600r/min低 以 1600r/min低 速运转 ? 水温至378K,高 水温至378K 378K, 速触点闭合, 速触点闭合,使散 热器电机风扇以 2400r/min的高速 2400r/min的高速 运转, 运转,以增强冷却 拉簧架 触点 1

触 点 2 推杆 橡胶膜 石蜡

5、膨胀水箱 、
作用:密封冷却系统,减少了冷却液的散失, 作用:密封冷却系统,减少了冷却液的散失,使冷却 系统内水、气分离,保持压力稳定。避免空气不断进入, 系统内水、气分离,保持压力稳定。避免空气不断进入, 给冷却系统内部造成氧化、穴蚀。 给冷却系统内部造成氧化、穴蚀。 材料: 材料:塑料 ? 膨胀水箱用橡胶 管与散热器相接。 管与散热器相接。 ? 水温升高后,流 水温升高后, 入膨胀水箱。 入膨胀水箱。 ? 水温降低后,吸 水温降低后, 回散热器 ? 膨胀水箱的 DI”、 GAO”线 “DI 、”GAO 线 膨胀 水箱 胶管 水箱

6、节温器 、
功用: 功用:根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的 循环流动路线,从而控制通过散热器冷却水的流量。 循环流动路线,从而控制通过散热器冷却水的流量。

蜡式节温器: 蜡式节温器:

推杆 弹簧

主阀门

石蜡 节温器外壳 胶管

节温器工作原理
至散热器 来自发动机

至小循环管

低温时

高温时

节温器工作演示


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