精品上課.冷卻系

發(fā)動機(jī)冷卻系

概述

水冷系

風(fēng)冷系

變速器機(jī)油冷卻系

一、冷卻系功用使發(fā)動機(jī)得到適度的冷卻，并保持其在最適宜地溫度范圍內(nèi)工作。

§4.1概述

1、發(fā)動機(jī)過熱、過冷的危害發(fā)動機(jī)過熱發(fā)動機(jī)過冷充氣效率低，早燃和爆燃易發(fā)生，發(fā)動機(jī)功率下降運(yùn)動機(jī)件易損壞潤滑油粘度減小、潤滑油膜易破裂加劇零件磨損

燃燒困難，功率低及油耗高潤滑油粘度增大，零件磨損燃油凝結(jié)而流入曲軸箱，增加油耗，且機(jī)油變稀，從而導(dǎo)致功率下降，磨損增加

發(fā)動機(jī)冷卻系的作用2、冷卻系功用使發(fā)動機(jī)得到適度冷卻，防止發(fā)動機(jī)過冷、過熱以保證發(fā)動機(jī)在正常的溫度范圍內(nèi)工作冷卻程度后果過冷

熱量散失過多，增加燃油消耗，冷凝在氣缸壁上的燃油流到曲軸箱中稀釋潤滑油，磨損加劇。不足

發(fā)動機(jī)過熱，充氣量減少燃燒不正常，發(fā)動功率下降潤滑不良，加劇磨損。

二、不正常冷卻對發(fā)動機(jī)的影響三、冷卻系的分類{水冷風(fēng)冷根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同分:水冷卻系統(tǒng)風(fēng)冷卻系統(tǒng).1、風(fēng)冷冷卻介質(zhì)是空氣利用氣流使散熱片的熱量散到大氣中傳動油冷卻器冷卻風(fēng)扇機(jī)油冷卻器氣缸體缸蓋油底殼2、水冷冷卻介質(zhì)是“水”。通過冷卻水的不斷循環(huán)，從發(fā)動機(jī)水套中吸收多余的熱量，并散發(fā)到大氣中發(fā)動機(jī)機(jī)體水箱水泵四、正常冷卻時(shí)的發(fā)動機(jī)溫度系統(tǒng)溫度范圍水冷系氣缸蓋內(nèi)冷卻水溫度在353～363K,氣缸壁的溫度不超過470～550K。風(fēng)冷系

氣缸蓋和氣缸壁的允許溫度分別為423～453K和433～473K.5、水冷系與風(fēng)冷系的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍系統(tǒng)水冷系風(fēng)冷系適用范圍優(yōu)缺點(diǎn)比較冷卻強(qiáng)度大，易調(diào)節(jié)，便于冬季啟動廣泛用于汽車發(fā)動機(jī)冷卻效果差，噪音大，功耗大僅用于小排量及軍車發(fā)動機(jī)三、水冷系的組成。水冷系示意圖采用強(qiáng)制循環(huán)式，利用水泵將冷卻水在水套和散熱器之間進(jìn)行循環(huán)來冷卻。組成：風(fēng)扇、水泵、水套、散熱器、節(jié)溫器。百葉窗(溫度調(diào)節(jié)裝置)。風(fēng)冷式示意圖（圖7－2）1、水冷系的組成①水泵②水套③散熱器將冷卻水升壓位于缸體及缸蓋內(nèi)，吸熱熱量散失④分水管⑤調(diào)溫裝置⑥指示及報(bào)警裝置各缸水流均勻節(jié)溫器、風(fēng)扇離合器及百葉窗水溫表、高溫警告燈三、冷卻系的組成及水路循環(huán)桑塔納轎車水冷系統(tǒng)膨脹水箱發(fā)動機(jī)水套水箱風(fēng)扇水管水泵節(jié)溫器點(diǎn)此觀看水冷系的組成錄像三、冷卻水的循環(huán)路線。

冷卻水在冷卻系內(nèi)的循環(huán)流動路線有兩條，一條為大循環(huán)，另一條為小循環(huán)。

所謂大循環(huán)是水溫高時(shí)，水經(jīng)過散熱器而進(jìn)行的循環(huán)流動；而小循環(huán)就是水溫低時(shí)，水不經(jīng)過散熱器而進(jìn)行的循環(huán)流動，從而使水溫升高。小循環(huán)大循環(huán)節(jié)溫器1、小循環(huán)：當(dāng)發(fā)動機(jī)溫度低于70℃時(shí)，節(jié)溫器關(guān)閉。水泵缸體水套節(jié)溫器小循環(huán)管水泵2、大循環(huán)：當(dāng)發(fā)動機(jī)溫度大于80℃時(shí)，節(jié)溫器打開水泵缸體水套節(jié)溫器大循環(huán)管散熱器水泵節(jié)溫器工作原理來自發(fā)動機(jī)至小循環(huán)管至散熱器低溫時(shí)高溫時(shí)

當(dāng)水溫低于358K時(shí)，主閥關(guān)，副閥開—小循環(huán)。

當(dāng)水溫高于358K時(shí)低于378K時(shí)，主閥漸開，副閥漸關(guān)—大小循環(huán)同時(shí)進(jìn)行。

當(dāng)水溫高于378K時(shí)，主閥全開，副閥關(guān)—大循環(huán)。冷卻系的大小循環(huán)實(shí)質(zhì)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水口），根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷大小和水溫的高低自動改變水的循環(huán)流動路線，以達(dá)到調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強(qiáng)度。當(dāng)發(fā)動機(jī)在正常熱狀態(tài)下工作時(shí)，即水溫高于80℃，節(jié)溫器閥門打開了通往散熱器的通道，同時(shí)關(guān)閉了通往水泵的旁通管，冷卻水全部流經(jīng)散熱器，形成大循環(huán)；當(dāng)冷卻水溫低于70℃時(shí)，節(jié)溫器閥門關(guān)閉了通往散熱器的通道，同時(shí)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(jìn)入水泵，又被水泵壓入發(fā)動機(jī)水套，此時(shí)冷卻水并不流經(jīng)散熱器，只在水套與水泵之間進(jìn)行小循環(huán)，從而防止發(fā)動機(jī)過冷；當(dāng)發(fā)動機(jī)的冷卻水溫在70～80℃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)，此時(shí)一部分水進(jìn)行大循環(huán)，而另一部分水進(jìn)行小循環(huán)。二、水冷系的主要部件1、散熱器

散熱器又稱為水箱，由上水室、散熱器芯和下水室等組成。安裝在發(fā)動機(jī)前的車架橫梁上。其作用是將冷卻水在水套中所吸收的熱量散發(fā)至外界大氣，使水溫下降。上水箱散熱器蓋下水箱散熱器芯出水管口進(jìn)水管安裝處散熱器構(gòu)造:

上、下水箱貯存冷卻水散熱器芯吸收熱量進(jìn)水口與缸蓋上出水口相連上水箱上設(shè)有加水口，并用散熱器蓋封閉下水箱底部開有出水口和放水開關(guān)上貯水室下貯水室散熱器蓋冷卻管散熱器芯散熱片放水開關(guān)四、主要部件的構(gòu)造

作用：將高溫冷卻液的熱量傳遞給空氣，使冷卻液溫度降低。1、散熱器材料：黃銅,鋁類型：管片式,管帶式.散熱器構(gòu)造:

上、下水箱貯存冷卻水散熱器芯吸收熱量進(jìn)水口與缸蓋上出水口相連上水箱上設(shè)有加水口，并用散熱器蓋封閉下水箱底部開有出水口和放水開關(guān)上貯水室下貯水室散熱器蓋冷卻管散熱器芯散熱片放水開關(guān)水箱的剖解結(jié)構(gòu)常用散熱器芯的結(jié)構(gòu)型式

（1）管片式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(jī)所使用。

（2）管帶式由若干扁平冷卻管組成

水管與散熱器相間排列，在散熱器帶上常開有形似百葉窗的孔，以破壞氣流在散熱器表面上的附面層，提高散熱能力。管帶式管片式

散熱器蓋

汽車上廣泛采用閉式水冷系，該水冷系的三熱氣蓋具有空氣——蒸汽閥，可自動調(diào)節(jié)冷卻系內(nèi)部壓力，提高冷卻效果。

壓力閥真空閥壓力閥彈簧真空閥彈簧蓋

發(fā)動機(jī)熱態(tài)正常時(shí)，兩閥門關(guān)閉，將冷卻系與大氣隔開。因水蒸氣的產(chǎn)生使冷卻系內(nèi)的壓力稍高于大氣壓力，提高了冷卻水的沸點(diǎn)，改善了冷卻效能。當(dāng)散熱器內(nèi)部壓力達(dá)到126～137Kpa時(shí)，蒸汽閥開啟而使水蒸汽從通氣孔排出；當(dāng)水溫下降，冷卻系內(nèi)部的真空度低于10～20Kpa時(shí)，空氣閥打開，空氣從通氣孔進(jìn)入冷卻系，以防散熱器及芯管被大氣壓癟。2、水泵

水泵的作用

對冷卻水加壓，使之在冷卻系中循環(huán)流動。

汽車上廣泛使用離心式水泵。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、泵水量大及因故障而停止工作時(shí)，不妨礙水在冷卻系內(nèi)部自然循環(huán)等優(yōu)點(diǎn)。

離心式水泵工作原理

當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，水泵中的水被葉輪帶動一起旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，水被甩向葉輪邊緣，然后經(jīng)外殼上與葉輪成切線方向的出水管壓送到發(fā)動機(jī)水套內(nèi)。與此同時(shí)，葉輪中心處的壓力降低，散熱器中的水便經(jīng)進(jìn)水管被吸進(jìn)葉輪中心部分。1－水泵殼體2－葉輪3－進(jìn)水管4－出水管水泵工作原理水泵軸轉(zhuǎn)動，冷卻水由進(jìn)水管到葉輪中心，葉輪轉(zhuǎn)動產(chǎn)生離心力，經(jīng)出水口積壓到汽缸體水套中去葉輪的中心部分形成低壓，散熱器中的冷卻水又從進(jìn)水管泵入葉輪中心，如此循環(huán)不息進(jìn)水管殼體葉輪出水管水泵殼體葉輪進(jìn)水管出水管 水泵工作示意水泵的工作示意圖與東風(fēng)汽車水泵有什么不同？水泵實(shí)例3、風(fēng)扇

功用：風(fēng)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(fēng)量，增強(qiáng)散熱器的散熱能力，同時(shí)對發(fā)動機(jī)其他附件也有一定的冷卻作用。類型：車用發(fā)動機(jī)的風(fēng)扇軸流式和離心式。軸流式風(fēng)扇所產(chǎn)生的風(fēng)，其流向與風(fēng)扇軸平行；離心式風(fēng)扇所產(chǎn)生的風(fēng)，其流向?yàn)閺较?。軸流式風(fēng)扇效率高，風(fēng)量大，結(jié)構(gòu)簡單，布置方便。因而在車用發(fā)動機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用。4、風(fēng)扇功用：對空氣產(chǎn)生吸力，使之沿軸向流動。影響風(fēng)量的因素：風(fēng)扇的直徑、轉(zhuǎn)速、葉片形狀、葉片安裝角、葉片數(shù)目橫斷面形狀：弧形、翼形車用發(fā)動機(jī)采用軸流式風(fēng)扇的三種型式

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：葉片多用薄鋼板壓制而成，為4～6片，葉片間夾角一般不相等。葉片與其旋轉(zhuǎn)平面成30°～45°的安裝斜角。整體風(fēng)扇在轎車和輕型載貨汽車上應(yīng)用較多。近年來轎車上還采用了電動風(fēng)扇。

風(fēng)扇常和發(fā)動機(jī)一起由曲軸帶輪通過V帶驅(qū)動。為調(diào)節(jié)V帶的張緊程度，通常將發(fā)電機(jī)的支架做成可調(diào)節(jié)的。可調(diào)節(jié)支架風(fēng)扇的驅(qū)動V帶張緊裝置節(jié)溫器6、節(jié)溫器主閥門彈簧節(jié)溫器外殼膠管石蠟推桿功用：根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)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。蠟式節(jié)溫器：4、節(jié)溫器

功用：根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)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。

節(jié)溫器裝在冷卻水循環(huán)的通路中，根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷大小和水溫的高低自動改變水的循環(huán)流動路線，以達(dá)到調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強(qiáng)度。節(jié)溫器有蠟式和乙醚皺紋筒式兩種，目前多數(shù)發(fā)動機(jī)采用蠟式節(jié)溫器。推桿彈簧主閥門石蠟?zāi)z管外殼節(jié)溫器工作原理來自發(fā)動機(jī)至小循環(huán)管至散熱器低溫時(shí)高溫時(shí)小循環(huán)大循環(huán)

當(dāng)水溫低于358K時(shí)，主閥關(guān)，副閥開—小循環(huán)。

當(dāng)水溫高于358K時(shí)低于378K時(shí)，主閥漸開，副閥漸關(guān)—大小循環(huán)同時(shí)進(jìn)行。

當(dāng)水溫高于378K時(shí)，主閥全開，副閥關(guān)—大循環(huán)。蠟式節(jié)溫器工作情況、風(fēng)扇離合器功用：減小風(fēng)扇噪聲，改善低溫起動性能，節(jié)約燃料和降低排放，自動調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的冷卻強(qiáng)度。（1）風(fēng)扇離合器

主要有硅油式和電磁式等。冷卻水溫度不高時(shí)，風(fēng)扇隨離合器殼體一起空轉(zhuǎn)打滑；當(dāng)發(fā)動機(jī)氣流溫度超過338K時(shí)，離合器處于接合狀態(tài)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速提高。當(dāng)發(fā)動機(jī)氣流溫度低于308K時(shí)，風(fēng)扇離合器又回到分離狀態(tài)。

硅油風(fēng)扇離合器風(fēng)扇離合器

水溫低，進(jìn)油孔關(guān)閉，工作腔內(nèi)無油，風(fēng)扇離合器分離，風(fēng)扇空轉(zhuǎn)負(fù)荷增加，閥片使進(jìn)油孔開，硅油從貯油腔進(jìn)入工作腔，風(fēng)扇離合器接合，增強(qiáng)冷卻主動板風(fēng)扇主動軸從動板感溫器作用:控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，自動調(diào)節(jié)冷卻強(qiáng)度減少功率損失，減小風(fēng)扇噪聲，改善低溫起動性能，節(jié)約燃料及降低排放風(fēng)扇溫控開關(guān)觸點(diǎn)1觸點(diǎn)2拉簧架橡膠膜石蠟推桿

水溫至368K，石蠟膨脹，低速觸點(diǎn)閉合，散熱器電機(jī)風(fēng)扇接通電源，以1600r／min低速運(yùn)轉(zhuǎn)水溫至378K，高速觸點(diǎn)閉合，使散熱器電機(jī)風(fēng)扇以2400r／min的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，以增強(qiáng)冷卻5、膨脹水箱作用：密封冷卻系統(tǒng)，減少了冷卻液的散失，使冷卻系統(tǒng)內(nèi)水、氣分離，保持壓力穩(wěn)定。避免空氣不斷進(jìn)入，給冷卻系統(tǒng)內(nèi)部造成氧化、穴蝕。材料：塑料膨脹水箱用橡膠管與散熱器相接。水溫升高后，流入膨脹水箱。水溫降低后，吸回散熱器膨脹水箱的“DI”、”GAO”線桑塔納轎車水冷系統(tǒng)膨脹水箱發(fā)動機(jī)水套水箱風(fēng)扇水管水泵節(jié)溫器（2）風(fēng)扇溫控開關(guān)

功用：

在冷卻水溫度升高時(shí)，其內(nèi)部的溫控介質(zhì)膨脹而使風(fēng)扇以高速運(yùn)轉(zhuǎn)，加速了發(fā)動機(jī)的冷卻；相反，若在冷卻水溫度降低的時(shí)，介質(zhì)收縮而使風(fēng)扇低速運(yùn)轉(zhuǎn)或停下來，實(shí)現(xiàn)了對散熱器電動機(jī)風(fēng)扇的控制。（3）百葉窗

功用：通過調(diào)節(jié)流經(jīng)散熱器的空氣量來調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強(qiáng)度，使發(fā)動機(jī)在適宜的溫度下工作。第一、冷卻液，冷卻液指清潔的軟水，不是什么水都可以當(dāng)作冷卻液的，越嬌貴的車對水質(zhì)的要求越高。比如，清澈的泉水，雖然清澈，看起來也干凈，但泉水中含有大量的礦物質(zhì)。

§4.3風(fēng)冷系

利用高速空氣流直接吹過氣缸蓋和氣缸體的外表面，把從氣缸內(nèi)部傳出的熱量散發(fā)到大氣中去，以保證發(fā)動機(jī)在最有利的溫度范圍內(nèi)工作。一、工作機(jī)理：二、結(jié)構(gòu)

發(fā)動機(jī)氣缸和氣缸蓋采用傳熱較好的鋁合金鑄成，結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、故障少，無需特殊保養(yǎng)，但是由于材料質(zhì)量要求高，冷卻不夠均勻，工作噪音大等缺點(diǎn)，目前在汽車上很少使用?！?.4變速器機(jī)油冷卻器一、采用的原因：