發(fā)動機冷卻系(谷義洪)天華職業(yè)技術(shù)學校課件

1、第四章第四章 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系 主講:guyihong 天華職業(yè)學校 第一節(jié)：概述 第二節(jié)：水冷系統(tǒng)主要部件構(gòu)造 第三節(jié)：風冷系統(tǒng)第一節(jié)：概述 1：冷卻系統(tǒng)功用：發(fā)動機在所有工況下都保持在適當?shù)臏囟确秶?，防止發(fā)動機過冷過熱。 發(fā)動機過熱 2：冷卻系作用： 發(fā)動機過冷 水冷：以水為冷卻介質(zhì)。 3：冷卻系分類： 風冷：以風為介質(zhì)用風把熱量帶走1.1.發(fā)動機過熱、過冷的危害發(fā)動機過熱、過冷的危害發(fā)動機發(fā)動機過熱過熱發(fā)動機發(fā)動機過冷過冷 充氣效率低，早燃和爆燃易發(fā)充氣效率低，早燃和爆燃易發(fā)生，發(fā)動機功率下降生，發(fā)動機功率下降 運動機件易損壞運動機件易損壞 潤滑油粘度減小、潤滑油膜易潤滑油粘度減

2、小、潤滑油膜易破裂加劇零件磨損破裂加劇零件磨損 燃燒困難，功率低及油耗高燃燒困難，功率低及油耗高 潤滑油粘度增大，零件磨損潤滑油粘度增大，零件磨損 燃油凝結(jié)而流入曲軸箱，增加油燃油凝結(jié)而流入曲軸箱，增加油耗，且機油變稀，從而導致功率耗，且機油變稀，從而導致功率下降，磨損增加下降，磨損增加一、冷卻系作用一、冷卻系作用4.1 4.1 概概 述述 2.2.冷卻系功用冷卻系功用使發(fā)動機得到適度冷卻，防止使發(fā)動機得到適度冷卻，防止發(fā)動機過冷、過熱發(fā)動機過冷、過熱以保證發(fā)動機在正常的溫度范以保證發(fā)動機在正常的溫度范圍內(nèi)工作圍內(nèi)工作二、冷卻系的分類二、冷卻系的分類水冷水冷風冷風冷1.水冷式以水為冷卻介質(zhì)，機

3、件熱量水水流動大氣中。2.風冷式高溫零件的熱量直接散入大氣。 第二節(jié)：第二節(jié)：水冷系統(tǒng)主要部件構(gòu)造水冷系統(tǒng)主要部件構(gòu)造（概述）（概述） 1：冷卻系統(tǒng)循環(huán)流動路線：大循環(huán) 小循環(huán) 2：冷卻系統(tǒng)主要部件：散熱器：散熱器 散熱器蓋（水箱蓋） 補償水箱 水泵 冷卻風扇 節(jié)溫器 冷卻液一、水冷系的組成一、水冷系的組成 水冷卻系是以水作為冷卻介質(zhì)，把發(fā)動水冷卻系是以水作為冷卻介質(zhì)，把發(fā)動機受熱零件吸收的熱量散發(fā)到大氣中去。機受熱零件吸收的熱量散發(fā)到大氣中去。目前汽車發(fā)動機上采用的水冷系大都是強目前汽車發(fā)動機上采用的水冷系大都是強制循環(huán)式水冷系，利用水泵強制水在冷卻制循環(huán)式水冷系，利用水泵強制水在冷卻系中進

4、行循環(huán)流動。系中進行循環(huán)流動。2：冷卻系的循環(huán)路線目前汽車發(fā)動機上采用強制循環(huán)式水冷卻系。目前汽車發(fā)動機上采用強制循環(huán)式水冷卻系。組成：風扇組成：風扇( (有的裝風扇離合器有的裝風扇離合器) )、水泵、水套、水泵、水套( (在氣缸在氣缸蓋或氣缸體上制出的夾層空間蓋或氣缸體上制出的夾層空間) )、散熱器、百葉窗、節(jié)溫、散熱器、百葉窗、節(jié)溫器、水管、水溫表和傳感器等。器、水管、水溫表和傳感器等。 上貯水箱散熱器蓋風扇節(jié)溫器水溫表水套分水管水泵放水開關(guān)下貯水箱百葉窗散熱器小循環(huán)路線大循環(huán)路線冷卻系統(tǒng)循環(huán)水泵水泵汽缸體套汽缸體套氣缸蓋出水口氣缸蓋出水口節(jié)溫器閥節(jié)溫器閥門全開門全開節(jié)溫器側(cè)閥節(jié)溫器側(cè)閥打

5、開打開正常水溫散熱器散熱器低于正常水溫 冷卻水在冷卻系內(nèi)的冷卻水在冷卻系內(nèi)的循環(huán)流動路線循環(huán)流動路線有兩有兩條，一條為條，一條為大循環(huán)大循環(huán)，另一條為，另一條為小循環(huán)小循環(huán)。 大循環(huán)大循環(huán)是水是水溫高時，水經(jīng)過溫高時，水經(jīng)過散熱器而進行的散熱器而進行的循環(huán)流動；循環(huán)流動； 小循環(huán)小循環(huán)就是就是水溫低時，水不水溫低時，水不經(jīng)過散熱器而進經(jīng)過散熱器而進行的循環(huán)流動，行的循環(huán)流動，從而使水溫升高。從而使水溫升高。小循環(huán)小循環(huán)大循環(huán)大循環(huán)節(jié)溫器節(jié)溫器(1) 大循環(huán)路線：冷卻水經(jīng)水泵水套節(jié)溫器散熱器，又經(jīng)水泵壓入水套的循環(huán)，其水流路線長，散熱強度大，稱水冷卻系的大循環(huán)。(2)小循環(huán)路線：冷卻水經(jīng)水泵水套

6、節(jié)溫器后不經(jīng)散熱器，而直接由水泵壓入水套的循環(huán)，其水流路線短，散熱強度小，稱水冷卻系的小循環(huán)。 冷卻系的大小循環(huán)實質(zhì)冷卻系的大小循環(huán)實質(zhì) 通常利用節(jié)溫器來控制通過散熱器冷卻水的流量。通常利用節(jié)溫器來控制通過散熱器冷卻水的流量。節(jié)溫器裝在冷卻水循環(huán)的通路中（一般裝在氣缸蓋的出節(jié)溫器裝在冷卻水循環(huán)的通路中（一般裝在氣缸蓋的出水口），根據(jù)發(fā)動機負荷大小和水溫的高低自動改變水水口），根據(jù)發(fā)動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環(huán)流動路線，以達到調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強度。的循環(huán)流動路線，以達到調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強度。 當發(fā)動機在正常熱狀態(tài)下工作時，即當發(fā)動機在正常熱狀態(tài)下工作時，即水溫高于水溫高于80，節(jié)溫器

7、閥門打開了通往散熱器的通道，同時關(guān)閉了通往節(jié)溫器閥門打開了通往散熱器的通道，同時關(guān)閉了通往水泵的旁通管，冷卻水全部流經(jīng)散熱器，形成水泵的旁通管，冷卻水全部流經(jīng)散熱器，形成大循環(huán)大循環(huán)； 當冷卻當冷卻水溫低于水溫低于70時，節(jié)溫器閥門關(guān)閉了通往散時，節(jié)溫器閥門關(guān)閉了通往散熱器的通道，同時打開了通往水泵的旁通管，水套內(nèi)的熱器的通道，同時打開了通往水泵的旁通管，水套內(nèi)的水只能由旁通孔流出經(jīng)旁通管進入水泵，又被水泵壓入水只能由旁通孔流出經(jīng)旁通管進入水泵，又被水泵壓入發(fā)動機水套，此時冷卻水并不流經(jīng)散熱器，只在水套與發(fā)動機水套，此時冷卻水并不流經(jīng)散熱器，只在水套與水泵之間進行水泵之間進行小循環(huán)小循環(huán)，從而

8、防止發(fā)動機過冷；，從而防止發(fā)動機過冷； 當發(fā)動機的冷卻當發(fā)動機的冷卻水溫在水溫在7080范圍內(nèi)，通往散范圍內(nèi)，通往散熱器的通道和通往水泵的旁通管均處于半開閉狀態(tài)，此熱器的通道和通往水泵的旁通管均處于半開閉狀態(tài)，此時時一部分水進行大循環(huán)，而另一部分水進行小循環(huán)一部分水進行大循環(huán)，而另一部分水進行小循環(huán)。（1）、散熱器）、散熱器 散熱器又稱為水箱，散熱器又稱為水箱，由上水室、散熱器芯由上水室、散熱器芯和下水室等組成。安和下水室等組成。安裝在發(fā)動機前的車架裝在發(fā)動機前的車架橫梁上。其作用是將橫梁上。其作用是將冷卻水在水套中所吸冷卻水在水套中所吸收的熱量散發(fā)至外界收的熱量散發(fā)至外界大氣，使水溫下降。大

9、氣，使水溫下降。上水箱上水箱散熱器蓋散熱器蓋下水箱下水箱散熱器芯散熱器芯出水管口出水管口進水管進水管安裝處安裝處2：冷卻系主要部件：冷卻系主要部件常用散熱器芯的結(jié)構(gòu)型式常用散熱器芯的結(jié)構(gòu)型式 （1）管片式）管片式 由若干扁形或圓形冷卻管組成。由若干扁形或圓形冷卻管組成。 空氣吹過扁形冷卻管和散熱片，使管內(nèi)流動的水空氣吹過扁形冷卻管和散熱片，使管內(nèi)流動的水得到冷卻。管片式散熱器因結(jié)構(gòu)剛度較好廣為汽車得到冷卻。管片式散熱器因結(jié)構(gòu)剛度較好廣為汽車發(fā)動機所使用。發(fā)動機所使用。 （2）管帶式）管帶式 由若干扁平冷卻管組成由若干扁平冷卻管組成 水管與散熱片相間排列，在散熱片帶上常開有形似水管與散熱片相間排

10、列，在散熱片帶上常開有形似百葉窗的孔，以破壞氣流在散熱片表面上的附面層，百葉窗的孔，以破壞氣流在散熱片表面上的附面層，提高散熱能力。提高散熱能力。管帶式管帶式管片式管片式 （ 2）：）： 散熱器蓋散熱器蓋 汽車上廣泛采用閉式水冷系，該水冷系的散熱氣蓋汽車上廣泛采用閉式水冷系，該水冷系的散熱氣蓋具有空氣具有空氣蒸汽閥，可自動調(diào)節(jié)冷卻系內(nèi)部壓力，蒸汽閥，可自動調(diào)節(jié)冷卻系內(nèi)部壓力，提高冷卻效果。提高冷卻效果。 壓力閥壓力閥真空閥真空閥壓力閥彈簧壓力閥彈簧真空閥彈簧真空閥彈簧蓋蓋(3)、補償水桶、補償水桶 當冷卻液受熱膨脹時，部分冷卻液流入補償水桶；而當冷卻液當冷卻液受熱膨脹時，部分冷卻液流入補償水桶

11、；而當冷卻液降溫時，部分冷卻液又被吸回散熱器降溫時，部分冷卻液又被吸回散熱器 ，所以冷卻液不會溢失，所以冷卻液不會溢失 。在。在補償水桶的外表面上刻有兩條標記線：補償水桶的外表面上刻有兩條標記線：“低低”線和線和“高高”線，補償線，補償水桶內(nèi)的液面應位于兩條標記線之間。若液面低于水桶內(nèi)的液面應位于兩條標記線之間。若液面低于“低低”線時，應線時，應向桶內(nèi)補充冷卻液。在向桶內(nèi)添加冷卻液時，液面不應超過向桶內(nèi)補充冷卻液。在向桶內(nèi)添加冷卻液時，液面不應超過“高高”線。補償水桶還可消除水冷系中的所有氣泡線。補償水桶還可消除水冷系中的所有氣泡 。4 變速器機油冷卻器變速器機油冷卻器 一、采用的原因：一、采

12、用的原因： 在自動變速器中，機油因工作頻繁而過熱，則會在自動變速器中，機油因工作頻繁而過熱，則會降低變速器的性能，甚至造成變速器損壞。所以，在降低變速器的性能，甚至造成變速器損壞。所以，在裝有自動變速器的汽車中必須裝置變速器機油冷卻器裝有自動變速器的汽車中必須裝置變速器機油冷卻器。二、構(gòu)造：二、構(gòu)造： 實際上就是一根冷卻管。實際上就是一根冷卻管。三、位置及冷卻：三、位置及冷卻： 置于散熱器的出水室內(nèi)，由冷卻液對流過冷卻管的變速器置于散熱器的出水室內(nèi)，由冷卻液對流過冷卻管的變速器機油進行冷卻。機油進行冷卻。（二）（二）：水泵水泵 水泵的作用水泵的作用 對冷卻水加壓，對冷卻水加壓，使之在冷卻系中使

13、之在冷卻系中循環(huán)流動。循環(huán)流動。 汽車上廣泛使汽車上廣泛使用用離心式水泵離心式水泵。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、它具有結(jié)構(gòu)緊湊、泵水量大及因故泵水量大及因故障而停止工作時，障而停止工作時，不妨礙水在冷卻不妨礙水在冷卻系內(nèi)部自然循環(huán)系內(nèi)部自然循環(huán)等優(yōu)點。等優(yōu)點。 離心式水泵工作原理離心式水泵工作原理 當葉輪旋轉(zhuǎn)時，水當葉輪旋轉(zhuǎn)時，水泵中的水被葉輪帶動泵中的水被葉輪帶動一起旋轉(zhuǎn)，一起旋轉(zhuǎn)，在離心力在離心力作用下作用下，水被甩向葉，水被甩向葉輪邊緣，然后經(jīng)外殼輪邊緣，然后經(jīng)外殼上與葉輪上與葉輪成切線方向成切線方向的出水管壓送到發(fā)動的出水管壓送到發(fā)動機水套內(nèi)。與此同時，機水套內(nèi)。與此同時，葉輪中心處的壓力降葉輪中

14、心處的壓力降低，散熱器中的水便低，散熱器中的水便經(jīng)進水管被吸進葉輪經(jīng)進水管被吸進葉輪中心部分。中心部分。（三）（三）：風扇風扇功用：功用：風扇通常安排在散熱器后面并與水泵同軸。用風扇通常安排在散熱器后面并與水泵同軸。用來提高流經(jīng)散熱器的空氣流速和風量，增強散熱器的散來提高流經(jīng)散熱器的空氣流速和風量，增強散熱器的散熱能力，同時對發(fā)動機其他附件也有一定的冷卻作用。熱能力，同時對發(fā)動機其他附件也有一定的冷卻作用。特點：特點：車用發(fā)動機的風扇有車用發(fā)動機的風扇有軸流式和離心式軸流式和離心式。軸流式。軸流式風扇所產(chǎn)生的風，其流向與風扇軸平行；離心式風扇所風扇所產(chǎn)生的風，其流向與風扇軸平行；離心式風扇所產(chǎn)

15、生的風，其流向為徑向。產(chǎn)生的風，其流向為徑向。軸流式風扇軸流式風扇效率高，風量大，效率高，風量大，結(jié)構(gòu)簡單，布置方便。因而在車用發(fā)動機上結(jié)構(gòu)簡單，布置方便。因而在車用發(fā)動機上得到了廣泛得到了廣泛的應用的應用。2：硅油風扇離合器：硅油風扇離合器 （四）：節(jié)溫器（四）：節(jié)溫器 功用：功用：根據(jù)發(fā)動機負荷大小和水溫的高低自動改變根據(jù)發(fā)動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環(huán)流動路線，從而控制通過散熱器冷卻水的流量。水的循環(huán)流動路線，從而控制通過散熱器冷卻水的流量。 節(jié)溫器裝在冷卻節(jié)溫器裝在冷卻水循環(huán)的通路中，水循環(huán)的通路中，根據(jù)發(fā)動機負荷大根據(jù)發(fā)動機負荷大小和水溫的高低自小和水溫的高低自動改變水的循

16、環(huán)流動改變水的循環(huán)流動路線，以達到調(diào)動路線，以達到調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強節(jié)冷卻系的冷卻強度。節(jié)溫器有蠟式度。節(jié)溫器有蠟式和乙醚皺紋筒式兩和乙醚皺紋筒式兩種，目前多數(shù)發(fā)動種，目前多數(shù)發(fā)動機采用機采用蠟式節(jié)溫器。蠟式節(jié)溫器。推桿推桿彈簧彈簧主閥門主閥門石蠟石蠟膠管膠管外殼外殼節(jié)溫器工作原理節(jié)溫器工作原理（五）、冷卻水和防凍液（五）、冷卻水和防凍液1、冷卻水、冷卻水冷卻水的選擇：冷卻水的選擇： 汽車發(fā)動機中使用的冷卻水應是清潔汽車發(fā)動機中使用的冷卻水應是清潔的軟水，如雨水，自來水等；而井水、河水等硬水的軟水，如雨水，自來水等；而井水、河水等硬水中含有礦物質(zhì)，在高溫下易生成水垢，不能作為發(fā)中含有礦物質(zhì)，在

17、高溫下易生成水垢，不能作為發(fā)動機冷卻水。動機冷卻水。2、防凍液、防凍液 功用：為防止在冬季寒冷地區(qū)，因冷卻水結(jié)冰而發(fā)生散熱器、氣缸體、氣缸蓋變形或脹裂的現(xiàn)象，在冷卻水中加入一定量的防凍液以達到降低冰點、提高沸點的目的。 通常配成防凍液的材料是乙二醇或酒精，乙二醇吸水性強，表面張力小，對橡膠有腐蝕作用，使用乙二醇的注意事項：切勿用口吸 ，切勿混入石油產(chǎn)品。第三節(jié)：風第三節(jié)：風 冷冷 系系一、工作機理：一、工作機理：利用高速空利用高速空氣流直接吹過氣缸蓋和氣缸氣流直接吹過氣缸蓋和氣缸體的外表面，把從氣缸內(nèi)部體的外表面，把從氣缸內(nèi)部傳出的熱量散發(fā)到大氣中去，傳出的熱量散發(fā)到大氣中去，以保證發(fā)動機在最有利的溫以保證發(fā)動機在最有利的溫度范圍內(nèi)工作。度范圍內(nèi)工作。二、結(jié)構(gòu)二、結(jié)構(gòu):發(fā)動機氣缸和氣發(fā)動機氣缸和氣缸蓋采用傳熱較好的鋁合金缸蓋采用傳熱較好的鋁合金鑄成，結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、鑄成，結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、故障少，無需特殊保養(yǎng)，但故障少，無需特殊保養(yǎng)，但是由于材料質(zhì)量要求高，冷是由于材料質(zhì)量要求高，冷卻不夠均勻，工作噪音大等卻不夠