《汽車(chē)構(gòu)造gz》PPT課件.ppt

第一節(jié)冷卻系的功用及組成第二節(jié)冷卻液第三節(jié)散熱器 第八章發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系 功用 是發(fā)動(dòng)機(jī)在所有工況下都保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi) 風(fēng)冷與水冷汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的水冷系統(tǒng)均為強(qiáng)制循環(huán)水冷系統(tǒng) 即利用水泵提高冷卻液的壓力 強(qiáng)制冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)中循環(huán)流動(dòng) 這種系統(tǒng)包括水泵 散熱器 冷卻風(fēng)扇 節(jié)溫器 補(bǔ)償水桶 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體和氣缸蓋中的水套以及其他附加裝置等 第一節(jié)冷卻系的功用及組成 冷卻液在冷卻系統(tǒng)中的循環(huán)路徑 冷卻液在水泵中增壓后 經(jīng)分水管進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體水套 冷卻液從水套壁周?chē)鬟^(guò)并從水套壁吸熱而升溫 然后向上流入氣缸蓋水套 從氣缸蓋水套壁吸熱之后經(jīng)節(jié)溫器及散熱器進(jìn)水軟管流入散熱器 在散熱器中冷卻液向流過(guò)散熱器周?chē)目諝馍岫禍?最后冷卻液經(jīng)散熱器出水軟管返回水泵 如此循環(huán)不止 在汽車(chē)行駛或冷卻風(fēng)扇工作時(shí) 空氣從散熱器周?chē)咚倭鬟^(guò)以增強(qiáng)對(duì)冷卻液的冷卻 銅制或不銹鋼制的分水管或直接鑄在機(jī)體上的分水道 沿其縱向開(kāi)有出水孔 并與機(jī)體水套相通 離水泵越遠(yuǎn)出水孔越大 其數(shù)目通常與氣缸數(shù)相同 分水管或分水道的作用是使多缸發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸的冷卻強(qiáng)度均勻一致 有些發(fā)動(dòng)機(jī)的水冷系 其冷卻液的循環(huán)流動(dòng)方向與上述相反 可稱(chēng)其為逆流式水冷系 在這種水冷系中 溫度較低的冷卻液首先被引入氣缸蓋水套 然后才流過(guò)機(jī)體水套 由于它改善了燃燒室的冷卻而允許發(fā)動(dòng)機(jī)有較高的壓縮比 從而可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率和功率 大多數(shù)汽車(chē)裝有暖風(fēng)系統(tǒng) 暖風(fēng)機(jī)是一個(gè)熱交換器 也可稱(chēng)作第二散熱器 在裝有暖風(fēng)機(jī)的水冷系中 熱的冷卻液從氣缸蓋或機(jī)體水套經(jīng)暖風(fēng)機(jī)進(jìn)水軟管流入暖風(fēng)機(jī)芯 然后經(jīng)暖風(fēng)機(jī)出水軟管流回水泵 吹過(guò)暖風(fēng)機(jī)芯的空氣被冷卻液加熱之后 一部分送到擋風(fēng)玻璃除霜器 一部分送入駕駛室或車(chē)廂 第二節(jié)冷卻液 不能用硬水 含有較多鈣 鎂鹽類(lèi)的水純凈水在0 C時(shí)結(jié)冰冷卻液 水 防凍劑 表8 1 除銹劑 泡沫抑制劑常用防凍劑 乙二醇 一般加入著色劑 第三節(jié)散熱器 按照散熱器中冷卻液流動(dòng)的方向可將散熱器分為縱流式和橫流式兩種 縱流式散熱器芯豎直布置 上接進(jìn)水室 下連出水室 冷卻液由進(jìn)水室自上而下地流過(guò)散熱器芯進(jìn)入出水室 橫流式散熱器芯橫向布置 左右兩端分別為進(jìn) 出水室 冷卻液自進(jìn)水室經(jīng)散熱器芯到出水室橫向流過(guò)散熱器 大多數(shù)新型轎車(chē)均采用橫流式散熱器 這可以使發(fā)動(dòng)機(jī)罩的外廓較低 有利于改善車(chē)身前端的空氣動(dòng)力性 管片式散熱器芯由散熱管和散熱片組成 散熱管是焊在進(jìn) 出水室之間的直管 作為冷卻液的通道 散熱管有扁管也有圓管 扁管與圓管相比 在容積相同的情況下有較大的散熱表面 鋁散熱器芯多為圓管 在散熱管的外表面焊有散熱片以增加散熱面積 增強(qiáng)散熱能力 同時(shí)還增大了散熱器的剛度和強(qiáng)度 管片式散熱器的優(yōu)點(diǎn)是散熱面積大 氣流阻力小 結(jié)構(gòu)剛度好及承壓能力強(qiáng)等 管帶式散熱器芯由散熱管及波形散熱帶組成 散熱管為扁管并與波形散熱帶相間地焊在一起 為增強(qiáng)散熱能力 在波形散熱帶上加工有鰭片 與管片式散熱器芯相比 管帶式的散熱能力強(qiáng) 制造簡(jiǎn)單 質(zhì)量輕 成本低 但結(jié)構(gòu)剛度差 板式散熱器芯的冷卻液通道由成對(duì)的金屬薄板焊合而成 這種散熱器芯散熱效果好 制造簡(jiǎn)單 但焊縫多不堅(jiān)固 容易沉積水垢且不易維修 百葉窗 有些貨車(chē)和大客車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)在散熱器前面裝有百葉窗 其作用是通過(guò)改變吹過(guò)散熱器的空氣流量來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻強(qiáng)度 以保證發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)工作 在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)或暖車(chē)期間 冷卻液的溫度較低 這時(shí)將百葉窗部分或完全關(guān)閉 以減少吹過(guò)散熱器的空氣流量 使冷卻液的溫度迅速升高 百葉窗可由駕駛?cè)送ㄟ^(guò)駕駛室內(nèi)的手柄來(lái)操縱其開(kāi)閉 也可用感溫器自動(dòng)控制 散熱器蓋 補(bǔ)償水桶 由塑料制造并用軟管與散熱器加冷卻液口上的溢流管連接 其作用已如上述 即當(dāng)冷卻液受熱膨脹時(shí) 部分冷卻液流入補(bǔ)償水桶 而當(dāng)冷卻液降溫時(shí) 部分冷卻液又被吸回散熱器 所以冷卻液不會(huì)溢失 補(bǔ)償水桶內(nèi)的液面有時(shí)升高 有時(shí)降低 而散熱器卻總是為冷卻液所充滿(mǎn) 在補(bǔ)償水桶的外表面上刻有兩條標(biāo)記線(xiàn) 低 線(xiàn)和 高 線(xiàn) 補(bǔ)償水桶內(nèi)的液面應(yīng)位于兩條標(biāo)記線(xiàn)之間 若液面低于 低 線(xiàn)時(shí) 應(yīng)向桶內(nèi)補(bǔ)充冷卻液 在向桶內(nèi)添加冷卻液時(shí) 液面不應(yīng)超過(guò) 高 線(xiàn) 補(bǔ)償水桶還可消除水冷系中的所有氣泡 冷卻風(fēng)扇 25 時(shí)間需要工作 葉片斷面形狀有圓弧形和翼形兩種 前者由薄鋼板沖壓而成 后者用塑料或鋁合金鑄制 翼形風(fēng)扇效率高 消耗功率少 在轎車(chē)和輕型汽車(chē)上得到了廣泛應(yīng)用 一般葉片與風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)平面成30 45 角 葉片安裝角 葉片數(shù)為4 5 6或7片 葉片之間的間隔角或相等 或不相等 間隔角不等的葉片可以減小葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)和噪聲 硅油風(fēng)扇離合器 汽車(chē)在行駛過(guò)程中 由于環(huán)境條件和運(yùn)行工況的變化 發(fā)動(dòng)機(jī)的熱狀況也在改變 因此 必須隨時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻強(qiáng)度 例如 在炎熱的夏季發(fā)動(dòng)機(jī)在低速大負(fù)荷下工作冷卻液的溫度很高時(shí) 風(fēng)扇應(yīng)該高速旋轉(zhuǎn)以增加冷卻風(fēng)量 增強(qiáng)散熱器的散熱能力 而在寒冷的冬天冷卻液的溫度較低時(shí) 或在汽車(chē)高速行駛有強(qiáng)勁的迎面風(fēng)吹過(guò)散熱器時(shí) 風(fēng)扇繼續(xù)工作就變得毫無(wú)意義了 不僅白白消耗發(fā)動(dòng)機(jī)功率而且還產(chǎn)生很大的噪聲 試驗(yàn)證明 水冷系只有25 的時(shí)間需要風(fēng)扇工作 而在冬季需要風(fēng)扇工作的時(shí)間就更短了 因此 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱狀況隨時(shí)對(duì)其冷卻強(qiáng)度加以調(diào)節(jié)就顯得十分有必要了 在風(fēng)扇帶輪與冷卻風(fēng)扇之間裝置硅油風(fēng)扇離合器是實(shí)現(xiàn)這種調(diào)節(jié)的方法之一 很多轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的水冷系采用電動(dòng)風(fēng)扇 尤其橫置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)更是如此 電動(dòng)風(fēng)扇由風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并由蓄電池供電 所以風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān) 在有些電控系統(tǒng)中 電動(dòng)風(fēng)扇由電腦控制 冷卻液溫度傳感器向電腦傳輸與冷卻液溫度相關(guān)的信號(hào) 當(dāng)冷卻液溫度達(dá)到規(guī)定值時(shí) 電腦使風(fēng)扇繼電器搭鐵 繼電器觸點(diǎn)閉合并向風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)供電 風(fēng)扇進(jìn)入工作 電動(dòng)風(fēng)扇的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 布置方便 不消耗發(fā)動(dòng)機(jī)功率使燃油經(jīng)濟(jì)性得到改善 此外 采用電動(dòng)風(fēng)扇不需要檢查 調(diào)整或更換風(fēng)扇傳動(dòng)帶 因而減少了維修的工作量 節(jié)溫器 一般水冷系統(tǒng)的冷卻液由發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體流進(jìn) 從氣缸蓋流出 因此大多數(shù)節(jié)溫器布置在氣缸蓋出水管路中 這種布置方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 容易排除冷卻系統(tǒng)中的氣泡 其缺點(diǎn)是節(jié)溫器在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象 例如 在冬季起動(dòng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí) 由于冷卻液溫度低 節(jié)溫器閥關(guān)閉 冷卻液在進(jìn)行小循環(huán)時(shí) 溫度很快升高 節(jié)溫器開(kāi)啟 與此同時(shí) 散熱器內(nèi)的低溫冷卻液流入機(jī)體 使冷卻液又冷了下來(lái) 節(jié)溫器閥重新關(guān)閉 等到冷卻液溫度再度升高 節(jié)溫器閥又再次打開(kāi) 直到全部冷卻液的溫度穩(wěn)定之后 節(jié)溫器閥才趨于穩(wěn)定不再反復(fù)開(kāi)閉 節(jié)溫器在短時(shí)間內(nèi)反復(fù)開(kāi)閉的現(xiàn)象稱(chēng)作節(jié)溫器振蕩 當(dāng)出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí) 將增加汽車(chē)的燃油消耗量 節(jié)溫器也可布置在散熱器的出水管路中 這種布置方式可以減輕或消除節(jié)溫器振蕩現(xiàn)象 并能精確地控制冷卻液溫度 但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜 成本較高 多用于高性能的汽車(chē)及在冬季經(jīng)常高速行駛的汽車(chē)上 奧迪100型轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)溫器即布置在散熱器出口的管路中 大循環(huán)路線(xiàn) 小循環(huán)路線(xiàn) 水泵 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用離心式水泵 當(dāng)水泵葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí) 水泵中的冷卻液被葉輪帶動(dòng)一起旋轉(zhuǎn) 并在離心力的作用下被甩向水泵殼體的邊緣 同時(shí)產(chǎn)生一定的壓力 然后從出水管流出 在葉輪的中心處由于冷卻液被甩出而壓力下降 散熱器中的冷卻液在水泵進(jìn)口與葉輪中心的壓差作用下經(jīng)進(jìn)水管流入葉輪中心 葉輪由鑄鐵或塑料制造 葉輪上通常有6 8個(gè)徑向直葉片或后彎葉片 水泵殼體由鑄鐵或鋁鑄制 進(jìn) 出水管與水泵殼體鑄成一體 水泵一般由曲軸通過(guò)V帶驅(qū)動(dòng) 傳動(dòng)帶環(huán)繞在曲軸帶輪和水泵帶輪之間 因此水泵轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成比例 奧迪100型轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的水泵即由曲軸通過(guò)V帶驅(qū)動(dòng) 水泵轉(zhuǎn)速為曲軸轉(zhuǎn)速的1 6倍 有些發(fā)動(dòng)機(jī)的水泵由凸輪軸直接驅(qū)動(dòng) 變速器機(jī)油冷卻器 裝有自動(dòng)變速器的汽車(chē)必須裝備變速器機(jī)油冷卻器 因?yàn)樽詣?dòng)變速器中的機(jī)油可