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润滑冷却系教案
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由发动机的总体构造导入
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第六章润滑系
§6-1概述
一、润滑系的作用
发动机工作时，各运动零件在很小的配合间隙下作高速相对运动。由于零件接触表面呈凹凸不平状，如果零件的金属表面之间直接摩擦，将增大发动机的功率消耗，加速零件工作表面的磨损,摩擦产生的热量还可能将零件工作表面烧损，致使发动机无法正常运转。为了提高发动机工作的可靠性，延长其使用寿命，发动机工作时，润滑系连续不断地将足够数量、温度适宜、清洁的润滑油输送到各摩擦表面，并在摩擦表面形成油膜，实现液体摩擦，其主要作用有：
1．润滑作用 在两个相对运动的零件表面之间形成油膜，避免它们直接接触，实现液体摩擦,使摩擦系数大大减小，从而减少零件磨损和发动机的功率损失.
2．冷却作用 循环流动的润滑油不断地吸收并带走摩擦表面的热量,保持零件的正常工作温度。
3．清洗作用 具有一定压力和粘度的润滑油在摩擦表面循环流动时,带走摩擦面间的金属磨屑、积碳和沙粒等。
4．密封作用 附着在气缸壁、活塞和活塞环等零件上的油膜,填充了相互间的间隙，减少了漏气，提高了零件的密封效果。
5．减振与防锈作用 零件接触表面间的油膜，可吸收零件间的冲击振动，从而降低了发动机的噪声.油膜还可以防止水、空气和酸性气体对零件表面的氧化和腐蚀.
二、发动机的润滑方式
发动机工作时,各运动零件所承受的载荷大小及相对运动速度不同，所要求的润滑强度也不同，因此需要采取不同的润滑方式。现代汽车发动机多采用压力润滑和飞溅润滑相结合的综合润滑方式。
1．压力润滑
压力润滑是指发动机工作时，机油泵将一定压力的润滑油连续不断地压送到各摩擦表面的润滑方式。压力润滑主要用于承受载荷大、相对运动速度较高的摩擦表面，如曲轴的主轴颈、连杆轴颈、凸轮轴轴颈和摇臂轴等与各自对应的轴承（或座孔）之间的润滑。
2．飞溅润滑
飞溅润滑是指发动机工作时，利用运动零件飞溅起来的油滴和油雾润滑摩擦表面的润滑方式。飞溅润滑主要适用于外露表面、承受载荷较小的工作表面，如气缸壁、活塞销、挺柱、气门杆、凸轮、偏心轮等的润滑。
三、润滑系的组成
如图6-2，为保证发动机得到正常的润滑，发动机润滑系一般由以下几部分组成：
1．润滑油储存与输送装置 包括油底壳、机油泵、输油管和气缸体与气缸盖上的润滑油道等。其作用是保证润滑油的储存、加压和循环流动。
2．润滑油滤清装置 包括集滤器、粗滤器和细滤器等。其作用是滤除润滑油中的金属磨屑、机械杂质和胶质等，防止堵塞油道和油管.
3．润滑油冷却装置 一些热负荷较高的发动机设有机油散热器,以加强润滑油的冷却，确保润滑油在最佳温度范围(70～90℃）内工作。
4．安全和限压装置 设在机油泵上或主油道中的限压阀、粗滤器或细滤器上的旁通阀，可以限制润滑系中的最高油压，保证润滑系工作时有足够的润滑油量。
5．润滑系工作检查装置 包括机油压力表、油温表、机油标尺和机油压力过低警告灯等，以便驾驶员能随时掌握润滑系的工作状况.
四、润滑系的油路
现代汽车发动机润滑系油路的布置方案及润滑油的流动路线基本相同，只是由于润滑系的工作条件和一些具体结构不同而有所区别.
图6-3所示为东风ECU1092型汽车发动机润滑系油路示意图。发动机工作时,机油泵将润滑油从油底壳吸出，经集滤器过滤并经机油泵加压后输出。从机油泵输出的润滑油分成两路，大多数（85%)润滑油经机油粗滤器滤除较大颗粒的杂质后进入主油道,经曲轴箱的前、后端及隔板和气缸盖上的油道,分别到达曲轴主轴颈、连杆轴颈、凸轮轴轴颈、摇臂轴轴颈、正时齿轮表面和空气压缩机内进行压力润滑;飞溅的润滑油对活塞、活塞环、活塞销、气缸壁、气门杆、推杆和凸轮表面等进行飞溅润滑。少量的（15％）润滑油经限压阀进入与主油道并联的机油细滤器，滤去较细小的杂质和胶质后流回油底壳。由于油底壳中的润滑油可周期性地通过细滤器滤清，因此保证了润滑油的质量.如果润滑油温度高于设定值,部分润滑油进入散热器，冷却后流回油底壳.主油道上安装的机油压力传感器，可感应润滑系的润滑油压力。
机油泵上设有限压阀，当润滑油压力超过规定值时，限压阀打开，多余的润滑油经限压阀流回油底壳或机油泵的进油口。
机油细滤器上设有进油限压阀，当润滑油的压力较低时,进油限压阀关闭，润滑油全部进入主油道，以保证发动机的正常润滑.
机油粗滤器上设有旁通阀，当粗滤器滤芯堵塞时，润滑油压使旁通阀开启，润滑油不经过滤而直接进入主油道，保证发动机的润滑。
润滑系中设有机油压力传感器和最低油压报警开关，以监控润滑系的油压。
图6—4所示为红旗CA7220型轿车发动机润滑系油路示意图。机油泵为转子式，由中间轴驱动，其吸油口连接固定式集滤器，出油口与气缸体上的输油道连接。润滑系只有一个全流式整体旋装的机油滤清器,纸质滤芯一次使用,无需保养，外壳与滤芯一起更换。
课堂小结
1、润滑系的作用
2、发动机的润滑方式
3、润滑系的组成
4、润滑系的油路
作业 习题册

复习提问
1、润滑系的作用、发动机的润滑方式、润滑系的组成
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由润滑系的组成导入
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§6-2润滑系的主要部件
一、机油泵
机油泵的作用是将一定压力和足够数量的润滑油压送到各润滑表面，并保证润滑油在系统内的正常循环流动。
机油泵根据结构形式的不同分为齿轮式机油泵和转子式机油泵两种.齿轮式机油泵又分为外啮合式机油泵和内啮合式机油泵两种，一般将前者称为齿轮式机油泵。
1．齿轮式机油泵
机油泵体内装有一个主动齿轮和一个从动齿轮,齿轮的端面由机油泵盖封闭，齿轮和泵体之间的间隙很小,泵体、泵盖和齿轮的各个齿槽间组成工作腔。主动齿轮由凸轮轴上的斜齿轮或曲轴前端齿轮驱动。
外啮合齿轮式机油泵的结构简单，制造方便，工作可靠，所以应用较广泛。
2．内啮合齿轮式机油泵
内啮合齿轮式机油泵由泵体、泵盖、内齿轮、外齿圈、月牙形块和限压阀等组成。其内齿轮是主动齿轮，套在曲轴前端，通过花键由曲轴直接驱动,外齿圈是从动齿轮，装在机油泵体内。泵体固定在曲轴的前端.
内啮合齿轮式机油泵由曲轴直接驱动,不需中间传动机构，所以其零件数量少，制造成本低,占用空间小，使用范围较广。
3．转子式机油泵
转子式机油泵也称为偏心内啮合转子式机油泵，其结构如图6-8所示。主要由泵体、泵盖、内转子、外转子、油泵轴和限压阀等组成.主动的内转子和从动的外转子都装在泵体内.主动的内转子固定在油泵轴上，从动的外转子在油泵体内可以自由转动，两者之间有一定的偏心距.内转子有四个凸齿，外转子有五个凹齿,内、外转子在任何位置，两者间都可形成四个相互独立的工作腔。
二、机油滤清器
机油滤清器的作用是滤除润滑油中的金属磨屑、机械杂质、胶质、水和润滑油中的氧化物，保持润滑油的清洁及良好的润滑性能，保证润滑系正常工作。
机油滤清器根据滤清效果不同分为集滤器、粗滤器和细滤器，并分别串联或并联在主油道中，这样既能使润滑油得到较好的滤清，又不至于造成很大的流动阻力。其中串联于机油泵与主油道之间的称为全流式滤清器，发动机工作时润滑油全部经滤油器滤清；与主油道并联的称为分流式滤清器。
为了保证滤清效果，发动机一般采用集滤器、粗滤器和细滤器等多级滤清方式。现代轿车发动机上普遍只设有集滤器和一个全流式机油滤清器.
1．机油集滤器
机油集滤器一般采用金属网式结构，装在机油泵进油口之前，用来滤除润滑油中较大颗粒的杂质。目前汽车发动机所用的集滤器有浮式和固定式两种。
浮式集滤器能吸入油面上较清洁的润滑油,但油面上的泡沫也容易被吸入机油泵，使润滑油的压力降低,导致润滑的可靠性下降.
固定式集滤器结构简单，装在油面下，其吸入的润滑油清洁度稍逊于浮式集滤器，但可防止泡沫的吸入，保证润滑可靠。现代汽车发动机广泛采用固定式集滤器。
2．机油粗滤器
机油粗滤器的作用是滤除润滑油中较大颗粒(直径为0。05～0.1mm）的杂质，向主油道和摩擦表面供给较清洁的润滑油.由于其通过能力较好，一般串联在机油泵与主油道之间,属于全流式滤清器.
3．机油细滤器
机油细滤器的作用是滤除润滑油中细小颗粒（直径小于0。05mm）的杂质。由于其通过能力较差，一般与主油道并联安装,属于分流式滤清器。发动机工作时，只有15％左右的润滑油通过细滤器。
机油细滤器有过滤式和离心式两种类型.离心式细滤器的滤清效果好，通过能力强，结构简单，工作可靠，使用寿命长，所以应用广泛。
离心式机油细滤器对金属和胶质有良好的滤清效果，通过能力强,不需更换滤芯，只需定期清洗即可；但润滑油从喷嘴喷出时，会与空气强烈混合并形成泡沫，将加快润滑油氧化变质的速度。使用中判断转子是否旋转正常的方法是，在发动机熄火后的2~3min时间内，由于惯性作用仍能听到转子旋转时发出轻微的“嗡嗡”声为好,否则应予检修。
4．复合式机油滤清器
复合式机油滤清器由壳体、滤清器盖、粗滤芯、细滤芯、旁通阀和安全阀等组成。粗滤芯和细滤芯串联安装于壳体内,上、下端通过橡胶密封圈密封，在滤清器盖上设有旁通阀和安全阀.
发动机工作时,机油泵压出的润滑油从进油口进入机油滤清器,分别经过粗滤芯、细滤芯过滤后，进入中心腔并从出油口流入主油道.当细滤芯堵塞,使细滤芯内、外压力差超过90～100kPa时，旁通阀开启,经过粗滤后的润滑油从旁通阀直接流入主油道，而不经过细滤芯的滤清；当进油口与出油口的压力差超过196~245kPa时,安全阀开启，润滑油不经过滤清直接进入主油道，以确保润滑系的润滑油量。
复合式机油滤清器结构简单、工作可靠、纸质滤芯可定期更换、成本低，在现代汽车发动机上广泛应用.
三、机油散热器
机油散热器的作用是,在一些热负荷较大的发动机上，利用机油散热器对润滑油进行强制冷却，以保证润滑油在最佳温度（70~90℃）范围内工作.
机油散热器分为风冷却式和水冷却式两种。风冷却式机油散热器通常布置在冷却液散热器的前面，利用汽车行驶时的迎面气流以及风扇的强力抽风作用，使管中的润滑油冷却.
水冷却式机油散热器多与机油滤清器支架装在一起，并与主油道串联。发动机工作时，润滑油经滤清器滤清后，直接进入机油散热器,冷却液在散热器芯管内流动,润滑油则在散热器芯管的外部流动(有的水冷却式散热器流动路线相反），两种流体在散热器内进行热交换,使高温润滑油得以冷却降温。散热器上装有旁通阀，当润滑油温度过低时，旁通阀打开,润滑油不经过冷却直接进入主油道。
水冷却式机油散热器外形尺寸小，布置方便,温度稳定，又不会使润滑油过度冷却，因此在轿车中得到广泛应用。
四、机油标尺及机油压力表
1．机油标尺
机油标尺的作用是通过检查油底壳内润滑油液面高度，以判断润滑油的存量。高于4／4刻线时，润滑油量过多，发动机转动阻力增大；低于2／4刻线时,润滑油量不足，将影响润滑效果。
检查润滑油液面高度前，汽车应处于水平位置,并将正常运转的发动机熄火一段时间后进行检查。检查时，先拔出机油标尺，擦净其上的油迹，将机油标尺重新插入尺管内，然后再拔出机油标尺观察其上的油迹,判断润滑油的存量。
2．机油压力表
发动机在正常工作温度下，润滑油应具有一定的压力,以保证润滑系的可靠工作.机油压力表用来指示发动机主油道内的润滑油压力，它装在驾驶室内仪表板上，用导线与安装在缸体主油道上的机油压力传感器相连。驾驶员可通过机油压力表的指示值,及时了解发动机主油道内的润滑油压力。
§6—3曲轴箱的通风
一、曲轴箱通风的目的
发动机工作时，气缸内一部分可燃混合气和燃烧后的废气，不可避免地会从活塞环的间隙处泄漏到曲轴箱内。这些气体不但温度高，而且含有燃油蒸气、水分和其他一些杂质.如果不及时清除，高温气体和酸性物质将加速润滑油的氧化、变质；燃油蒸气重新凝结后将使润滑油稀释；泄漏的气体还会使曲轴箱内的压力升高，不利于曲轴箱的密封.
因此，发动机的曲轴箱必须设有通风装置,以便及时将进入曲轴箱内的混合气和废气排出，同时使新鲜的空气进入曲轴箱，形成不断的对流。
二、曲轴箱的通风方式
曲轴箱的通风方式有自然式通风和强制式通风两种。前者将曲轴箱内的气体直接排放到大气中去；后者将曲轴箱内的气体导入进气管，并送入气缸中燃烧。
1．自然式通风
在曲轴箱上安装一个下垂的通风管,管的出气口处加工成与汽车行驶方向相反的斜切口.由于汽车行驶和冷却系风扇形成的气流,在出气口处形成一定的真空吸力,从而将曲轴箱内的气体吸出；新鲜空气从进气管经空气滤清器、节流阀总成进入曲轴箱.这种方式多用于柴油机。
2．强制式通风
强制式通风装置利用发动机工作时进气道的吸力，将曲轴箱内的气体经通气道和曲轴箱通风阀总成等强制吸入气缸内参加燃烧；新鲜空气则经过空气滤清器滤清后进入曲轴箱。发动机在小负荷、低转速工况下工作时，由于进气管真空度较大,为防止吸入过多的气体而影响发动机正常工作,在曲轴箱通风装置中设有单向止回阀(PCV阀),它安装在进气管上。单向止回阀阀芯呈锥形，中部和侧面均有通气孔，其结构和工作原理如图6—20所示.
现代汽车发动机上一般采用强制式通风，以提高发动机的经济性,同时也减少了排气污染,有利于净化环境。
课堂小结
1、机油泵
2、机油滤清器
3、机油标尺及机油压力表
4、曲轴箱通风的目的、方法
作业 习题册

复习提问
1、机油泵的种类与构造
2、曲轴箱通风的目的、方法
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由汽车冷却系导入
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第七章冷却系
§7-1概述
一、冷却系的作用
发动机工作时，由于可燃混合气的燃烧及运动零件间的摩擦产生大量的热量，使零件强烈受热，特别是直接与高温气体接触的零件(如气缸体、气缸盖、活塞和气门等),如果不及时进行冷却，将会使这些零件过热而影响发动机的正常工作.
冷却系的作用是将发动机中受热零件吸收的部分热量散发到大气中去，以保证发动机在最适宜的温度范围内工作。
二、发动机的冷却方式
冷却系根据所用冷却介质的不同分为风冷却系和水冷却系。
风冷却系以空气为冷却介质。利用风扇在气缸体和气缸盖周围的散热片中形成空气流，使高温零件的热量直接散发到大气中去。
水冷却系以水（或冷却液)为冷却介质。通过冷却液在发动机体内不断循环，将发动机中高温零件的热量先传给冷却液,然后再散发到大气中去。
水冷却系的冷却效果好，冷却均匀可靠，冷却强度容易调节，发动机运转噪声小,因此现代汽车发动机中广泛采用强制循环式水冷却系统。
三、发动机的正常工作温度
水冷却系中,冷却水温度应保持在80～90％的范围内；使用冷却液的发动机，冷却液温度应保持在90～105℃的范围内。风冷却系中，铝气缸壁的温度在150～180℃为宜，铝气缸盖的温度应保持在160～200℃之间。
如果发动机温度过高,将降低充气效率，使润滑油变稀，零件磨损加剧，强度降低；如果发动机温度过低,将不利于混合气的形成和燃烧，使润滑油粘度变大,阻力增大，排放恶化。因此，冷却系的技术状况正常与否，对发动机的动力性、经济性、工作可靠性和使用寿命均有较大的影响。
四、水冷却系的组成及工作原理
强制循环式水冷却系由水泵、散热器、节温器、冷却风扇、膨胀水箱、气缸体和气缸盖中的水套、分水管以及百叶窗、水温表和暖风机等附加装置等组成。
如图7—2所示，发动机工作时，水泵将冷却液从散热器中吸入并加压，使冷却液经分水管流入气缸体和气缸盖内的水套中，冷却液在水套内吸收热量后经节温器流入散热器。由于汽车行驶和冷却风扇的强力抽吸作用，空气从前往后高速流经散热器的过程中，使冷却液的热量不断地散失到大气中去，冷却过的冷却液流入散热器的底部后,又在水泵的作用下再压入水套,如此不断循环,从而保证发动机在最佳温度范围内工作.
多数汽车装有暖风装置.暖风机是一个热交换器，热的冷却液从气缸体或气缸盖水套经暖风机进水软管流入暖风机芯,然后经暖风机出水软管流回水泵.吹过暖风机芯的空气被冷却液加热后,一部分送到挡风玻璃除霜器,一部分送入驾驶室或车厢内。
§7—2水冷却系的主要部件（一）
一、水泵
水泵的作用是给冷却液加压，使冷却液在系统内循环流动,保证冷却系可靠工作。
汽车发动机广泛采用机械离心式水泵.它具有结构简单、尺寸小、出水量大等优点.当水泵因故障而停止工作时，又不妨碍冷却液在系统内的热对流。
离心式水泵由水泵壳体，水泵轴，叶轮和进、出水管等组成，叶轮上的叶片呈径向或向后弯曲状，其数目一般在6～9片。其工作原理如图7—3所示。当叶轮按图示方向旋转时，水泵中的冷却液被叶轮带动一起旋转,在离心力的作用下，冷却液被甩向叶轮边缘，并产生一定的压力，然后经外壳上与叶轮成切线方向的出水管压送到发动机水套内.同时，叶轮中心处的冷却液被甩出使此处压力降低，散热器中的冷却液便从进水管被吸入叶轮中心部分.如此连续作用，使冷却液在水套中不断循环。
东风EQ1092型汽车发动机的离心式水泵结构如图7—4所示。水泵轴用两个轴承支承在水泵外壳上。水泵轴的一端切削出两平面与水泵叶轮的孔相配合，并用螺钉紧固,以防叶轮轴向窜动;水泵轴的另一端用半圆键与凸缘盘(图中未标)连接，并用螺母锁紧。凸缘盘用来安装风扇带轮.
为了防止进水室的冷却液沿泵轴向外渗漏，在叶轮的前端装有端面水封装置.它由夹布胶木制成的密封垫圈、水封皮碗和弹簧等组成,构成端面密封带.由于两端面越磨越光滑，并由弹簧持续压紧，因而密封不易失效.当有少量的水滴从水封处渗出时，为避免浸泡轴承，破坏轴承的润滑，水泵外壳上有泄水口C。但如果停车时仍从C中漏水不止，则须卸下水泵检修其水封。
当叶轮转动时,冷却液从散热器经水泵的进水口A进入水泵内腔，加压后经水泵出水口B进入发动机水套中.
二、散热器
1．散热器的作用
散热器的作用是将冷却液所带的热量散入大气，使冷却液迅速得到冷却，以保证发动机的冷却液处于正常工作温度范围内.
2．散热器的结构
散热器按冷却液的流动方向不同分为纵流式和横流式两种。
（1）散热器芯 目前常用的有管片式和管带式两种.管带式散热器散热能力强,制造工艺简单,成本低，在轿车发动机上广泛应用。
(2)散热器盖 现代轿车发动机广泛采用封闭式水冷却系统，它可使冷却液的沸点提高到120℃左右,同时可以减少冷却液处溢及蒸发损失。复合式散热器盖由蒸汽阀、真空阀、蒸汽排出管和散热器盖等组成.发动机在正常状态时，蒸汽阀和真空阀在弹簧弹力的作用下均处于关闭位置，即上储水室与蒸汽排出管隔开，防止蒸汽逸出，并使冷却系内的压力稍高于大气压力,从而可提高冷却液的沸点。
当散热器内的蒸汽压力达到126~137kPa时，蒸汽阀克服蒸汽阀弹簧的弹力而打开，部分水蒸气从蒸汽排出管流入膨胀水箱,以防止胀坏芯管，如图7—9a所示.当冷却液压力下降到87～99kPa时，散热器内产生的真空吸力使真空阀克服真空阀弹簧的弹力而打开,膨胀水箱内的冷却液部分被吸入散热器内，以防止芯管被大气压力压坏,如图7—9b所示。
在发动机热状态下开启散热器盖时应缓慢旋开，使冷却系压力逐渐降低，以免被喷出的高温水汽烫伤。此外，放水时应打开散热器盖，这样有利于将冷却液放尽。
三、膨胀水箱
1．膨胀水箱的作用
膨胀水箱使冷却系建立一个封闭系统，减少空气对冷却系内部的氧化作用，避免冷却液的溢失.同时还可消除冷却系中的气泡，使冷却系压力处于稳定状态，从而增大水泵的泵水量并减少水泵和水套内的气穴腐蚀。
2．结构与工作原理
膨胀水箱的结构与工作原理如图7—10所示.膨胀水箱用橡胶管与散热器加水口座上的出气管相连接.当散热器内的冷却液温度升高膨胀后，一部分冷却液便从散热器出气管流入膨胀水箱，从而防止冷却液的溢失。当散热器内的冷却液温度降低后，散热器内便产生一定的真空度,膨胀水箱内的冷却液被吸回散热器内,以适时补充散热器内冷却液的不足.膨胀水箱内的液面有时升高，有时降低，而散热器内却总是充满了冷却液。
膨胀水箱多用透明塑料制成，以便于检查液面高度.膨胀水箱的外表面上印有“DI"(低)、“GAO”（高）两条引线,其液面高度不应低于“DI”线，也不应高于“GAO”线.
课堂小结
1、冷却系的作用、发动机的正常工作温度、冷却方式
2、水冷却系的组成及工作原理
3、水泵、散热器、膨胀水箱的作用与构造
作业 习题册

复习提问
1、冷却系的作用、发动机的正常工作温度、冷却方式
2、水冷却系的组成及工作原理
3、水泵、散热器、膨胀水箱的作用与构造
导入新课
由水冷却系的组成
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§7—2水冷却系的主要部件（二)
四、节温器
1．节温器的作用
节温器的作用是根据冷却液温度的变化，自动调节冷却液的循环路线和流量，从而调节发动机的冷却强度.
节温器分为蜡式节温器和折叠式节温器两种.蜡式节温器又有单阀式和双阀式两种。桑塔纳、红旗、奥迪型等轿车以及东风EQ1092型和解放CA1092型汽车均采用蜡式节温器。
2．节温器的结构与工作过程
蜡式双阀式节温器的结构如图7—11所示.节温器由支架、阀座、主阀门、副阀门、感温体(包括感温体外壳、石蜡、橡胶管)、推杆、大小弹簧等组成。阀座与支架铆在一起，推杆一端固定在支架上，另一端插在橡胶管的中心孔中,橡胶管与感温体外壳之间形成的空腔内充满石蜡。为了提高导热性，在石蜡中常掺有铜粉或铜丝网。感温体上部套装着主阀门，下端则与副阀门铆在一起。
当冷却液温度低于规定值时,感温体内的石蜡呈固态，主阀门在主阀门弹簧弹力的作用下紧压在阀座上，如图7—12a所示。通往散热器的水道不通时,副阀门打开，冷却液在水泵与水套之间循环。此时冷却强度小，促使冷却液温度迅速上升，从而保证发动机各部位均匀且迅速地热起来。由于冷却液的流动路线短、流量小,故称为小循环。
当冷却液温度高于规定值时，感温器体内的石蜡受热熔化后逐渐变成液体，体积随之膨胀而迫使橡胶管收缩。橡胶管在收缩的同时给推杆一向上的推力,由于推杆上端固定而不能上移，因此，迫使橡胶管向下膨胀并克服主阀门弹簧的弹力，使主阀门逐渐开启,副阀门逐渐关闭，如图7—12b所示。这时来自气缸盖出水口的冷却液经主阀门全部进入散热器内冷却,此为大循环。
五、冷却风扇及风扇驱动装置
1．风扇的作用及结构
风扇的作用是促进散热器的通风，提高散热器的散热能力。风扇通常安装在散热器后
面,汽车发动机多采用轴流式风扇,当风扇旋转时，空气沿着风扇旋转轴线方向，由前向后通过散热器，使流经散热器的冷却液加速冷却。在风扇外围装设导风罩，可以提高风扇工作效率，如图7—1所示。
风扇由叶片和连接板组成，如图7—13所示。叶片多用薄钢板压制而成，数目为4～7片。叶片之间的夹角一般不相等，以减少旋转时的振动和噪声.风扇扇风量的大小与风扇直径、叶片形状、叶片安装角、叶片数目以及风扇的转速有关.
(1）传动带驱动 对于纵向布置的发动机，风扇一般安装在水泵轴上,并由驱动水泵和发电机的同一根V带传动。为了保证风扇、水泵和发电机的转速，V传动带应有一定的张紧力，一般多利用发电机带轮为张紧轮。若传动带过松，将在带轮上打滑，使风扇的扇风量和水泵的泵水量减少，以致发动机过热；若传动带过紧，则会引起水泵和发电机的负荷过大而早期损坏，传动带也容易断裂。因此，必须定期检查调整，使其张紧力符合规定。为了便于调整,常将发电机的支架做成可移动式的,如图7—14所示。
(2）硅油风扇离合器驱动 硅油风扇离合器以硅油为介质传递扭矩，并利用散热器后面气流的温度来控制液力传动。它结构简单，工作效率高,并具有节省燃油等优点。
主动轴固定在带轮上由曲轴驱动。主动板紧固在主动轴上并随主动轴一起旋转.从动板、前盖、壳体用螺钉组装为一体,风扇固定在壳体上，壳体则通过轴承支承在主动轴上。在前盖板上装有螺旋形双金属感温器,感温器的一端固定在前盖上，另一端嵌在阀片轴中。前盖与从动板之间的空腔为储油腔,其中储有高粘度的硅油。壳体与从动板之间的空腔为工作腔。从动板上有进油孔A、回油孔B及泄油孔C。
当发动机温度较低时，流经散热器的空气温度也较低,双金属感温器不带动阀片偏转,从动板上的进油孔A被阀片封闭。这时储油腔内的硅油不能进入工作腔，因此工作腔内没有硅油。主动板的旋转运动不能传给从动板,风扇离合器处于分离状态,这时风扇不转或转得很慢。当流经散热器的空气温度超过65℃时，热空气使感温器上的螺旋形双金属片发生变形，并带动阀片轴使阀片转过一定的角度，从动板上的进油孔被打开，硅油从储油腔通过进油孔进入工作腔，并流入从动板与主动板以及主动板与壳体之间的间隙内。由于硅油粘度很大，因此主动板可以通过硅油带动从动板及壳体一起高速旋转，这时离合器处于接合状态。进入工作腔的硅油在离心力的作用下被甩向外缘，经回油孔B流回储油腔，再经进油孔流入工作腔，如此不断循环。当吹过散热器的空气温度降低到65℃以下时，双金属感温器复原，阀片将进油孔关闭，这时硅油不再流入工作腔，先前流入工作腔内的硅油在离心力的作用下返回储油腔,直到甩空为止，离合器又处于分离状态。泄油孔C的作用是防止风扇离合器处于静态时从阀片轴周围漏油.
(3)电动风扇驱动现代轿车由于发动机布置的需要,多采用电动风扇.电动风扇由风扇电动机驱动并由蓄电池供电，因此电动风扇转速与发动机转速无关。
在有些电控发动机中，电动风扇由电控单元根据冷却液温度传感器的信号自动控制。
六、百叶窗
百叶窗一般装在散热器的前面由许多活动叶片组成。改变百叶窗的开度，可以调节流经散热器的空气流量,以达到调节冷却系冷却强度的目的。百叶窗由驾驶员通过驾驶室内的手柄来操纵。当冷却液温度过低时,可将百叶窗部分或完全关闭，以减少通过散热器的空气流量，降低冷却系的冷却强度，使冷却液温度回升.
七、温度报警装置
如果发动机因冷却不足而使冷却液温度过高，温度报警装置就会自动提醒驾驶员。温度报警装置多为仪表板上的指示灯(或温度表).在温度报警指示灯电路中，如果发动机冷却液温度接近冷却液的沸点时,冷却系统中的温度开关使报警灯接通电源，报警灯闪烁；冷却液温度正常时,温度开关触点又使报警灯电路断路。
八、冷却液
冷却液是水与防冻剂的混合物。汽车发动机中冷却液用水最好是清洁的软水,如雨水、雪水和自来水等，否则硬水中的矿物质会沉淀而产生水垢，这些水垢积附在水套内壁和软管的接口处，影响水循环，并使传热受阻，易造成发动机过热。
在水中加入防冻剂既可以降低冷却液的冰点,又可以提高冷却液的沸点。防冻剂中通常含有防锈剂和泡沫抑制剂。防锈剂可延缓或阻止发动机水套壁及散热器的锈蚀或腐蚀.冷却液中的空气在水泵叶轮的搅动下会产生很多泡沫,这些泡沫将妨碍水套壁的散热。泡沫抑制剂能有效地抑制泡沫的产生.在使用过程中，防锈剂和泡沫抑制剂会逐渐消耗殆尽，因此，定期更换冷却液是十分必要的。
防冻剂中一般加入着色剂，使冷却液呈蓝色或黄色，以便识别。
§7—3 风冷却系
风冷却系通过高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面,把从气缸内部传出的热量散发到大气中去,以保证发动机在最适当的温度范围内工作.
图7—17所示为V型排列发动机风冷却系结构示意图。风扇位于发动机前方两排气缸的中间位置，由气缸盖、气缸体、机油冷却器、前后挡板和顶盖等构成压风室。在气缸盖和气缸体的背风面设有挡风板，用来调节风量的分配。冷空气经冷却风扇增压后进入压风室,再经压风室流过各个需要冷却的零部件表面.由于各零部件的通道阻力不同，因此流过的风量有多有少，以保证其适度而可靠的冷却。
虽然风冷却系与水冷却系相比具有结构简单、质量轻、故障率少、使用和维修方便等优点，但由于发动机与空气之间温差较大,使风冷却系的散热能力和对气温变化不敏感，且风冷却系还存在着冷却不够可靠、消耗功率大和噪声大等缺点，目前在汽车上应用较少.
课堂小结
1、节温器的作用、结构与工作过程
2、风扇的作用及结构
3、百叶窗、温度报警装置
4、冷却液
作业 习题册