第六章 发动机冷却系.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,*,页,第七章 发动机冷却系构造与维修,第一节,概述,一、冷却系作用：,发动机在燃烧过程中，汽缸内气体的温度可高达20732273K。直接与燃烧的气体接触的零件强烈受热，如不采取适当的措施使之降低温度，则其中运动机件将可能因受热膨胀而破坏正常间隙，或因润滑油在高温下失效而使机件卡死，各机件也可能因高温而导致其机械强度降低甚至损坏。,因此，必须在发动机上设置冷却系。,冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度下工作。,二、发动机过冷或过热的危害,冷却不足，会造成发动机过热，导致发动机充气量下降而影响发动机功率输出。对汽油机来说，还可能造成早燃、爆燃和表面点火等不正常燃烧；同时过高的温度会使润滑油的黏度降低，导致机件磨损加剧。,冷却过度则会造成发动机温度过低，使燃料燃烧后产生的热量散失过多，转变成有用功的热量过少，并使可燃混合气形成条件变差，使燃料蒸发困难，从而导致发动机功率下降，油耗增加；同时还会因润滑油黏度增大而造成润滑不良，加剧机件的磨损。,三,、冷却系种类,风冷系统和水冷系统两大类,，,现代发动机采用水冷系统。,1,.风冷系统,是用空气作为冷却介质，将受热零件的热量直接散发到大气中去。采用风冷系统的发动机，为了增大散热面积，一般在汽缸体和汽缸盖上制有许多散热片。发动机利用车辆前进中的空气流，或特设的风扇鼓动空气，吹过散热片，将热量带走,。,风冷系图,2,.水冷系统,以水或防冻液（统称为冷却液）为冷却介质，靠冷却液的循环流动将高温机件的热量带走，再将热量散发到大气中。,水套是直接铸造在汽缸体和汽缸盖内相互连通的空腔，水套通过橡胶软管与固定在发动机前端的散热器相连，形成封闭的冷却水循环通路。,水泵安装在水套与散热器之间。发动机工作时，水套和散热器内充满冷却水，曲轴通过V带驱动水泵工作，使冷却水在水套与散热器之间循环流动；冷却水流经汽缸体和汽缸盖内的水套时，带走发动机热量使发动机冷却，而流经散热器时将热量散发到大气中。,风扇安装在水泵轴上，水泵工作时，风扇转动产生强大的吸力，以增大流经散热器的空气流量和速度，加强散热器的散热效果。在一些发动机上，采用风扇离合器或电动风扇来控制风扇的工作状态，以根据发动机的工作情况调节冷却强度。,百叶窗安装在散热器前面，由驾驶员控制其开度，以控制流经散热器的空气量，调节冷却强度。,四、冷却液,冷却液是水与防冻剂的混合物。,水的沸点低，易蒸发，需经常添加；不宜添加河水、井水等含矿物质的水，以免产生水垢，使冷却系统散热不良。,纯净水在,0,时结冰。,水结冰时体积膨胀，可能将机体、气缸盖和散热器胀裂。所以需放去水过夜。为了适应冬季行车的需要，在水中加入防冻剂制成冷却液以防止循环冷却水的冻结。最常用的防冻剂是乙二醇。在水中加入防冻剂还同时提高了冷却液的沸点。因此，防冻剂有防止冷却液过早沸腾的附加作用。,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，防锈剂和泡沫剂会逐渐消耗殆尽，因此，定期更换冷却液是十分必要的。,第二节 水冷系统的基本组成,汽车发动机的水冷系统均为,强制循环水冷系统,，即利用水泵提高冷却液的压力，强制冷却液在发动机中循环流动。这种系统包括水泵、散热器、冷却风扇、节温器、补偿水桶、发动机机体和气缸盖中的水套以及其他附加装置等。,为了控制冷却水温度，冷却系中设有冷却强度调节装置，如百叶窗、节温器和风扇离合器等。,发动机强制循环式水冷系图,一、散热器,1.功能,利用流进散热器芯缝隙中空气流来带走散热器中冷却液热量，达到降低冷却液温度的目的。,2.构造,上贮水室,下贮水室,散热器芯组成,散热器结构图,二、膨胀水箱,1.作用,冷却液通过膨胀水箱使冷却系成为一个封闭系统，从而避免了冷却液因蒸发而导致耗损，冷却液面高度可保持不变。,将冷却系统中水气分离，增大水泵的泵水量和减小水泵和水套内部穴蚀。,2.工作特点,如图所示,膨胀水箱示意图,三、散热器盖,1.结构,蒸汽阀,、,空气阀,2.作用,提高冷却水沸点（108120）,提高冷却效果,防止冷却水量减少,3.工作特点,当散热器内压力大于蒸汽阀弹簧压力时，蒸汽阀开启，水蒸气从蒸汽排出管排出。,当散热器内冷却水冷却收缩而形成真空时，空气阀开启，让空气进入水箱内，防止水箱内受真空吸力作用而造成散热器受损。,散热器盖图,五、水泵,1.功能,使冷却液能进入发动机水套内进行循环，以提高发动机冷却效果。,2.构造,水泵叶轮、水泵轴及轴承、水泵外壳、水封等组成。,AUDI水泵结构示意图,3.工作原理,当叶轮旋转时，水泵中的冷却液被轮叶带动一起旋转，在离心力作用下，冷却液向叶轮的边缘甩出，并且沿切线方向从出水管处被压送到发动机水套内产生循环。,同时，叶轮中心处的压力下降，散热器中的冷却液经进水管吸入到叶轮中心。,水泵工作原理图,六、风扇,1.功能：增加通过散热器的空气量，使流过散热器的冷却液温度迅速下降，提高冷却效果。,2.构造：目前轿车水冷发动机广泛采用螺旋浆式风扇，其叶片多用塑料或铝合金铸成翼形断面。,3.风扇控制：由装在散热器一侧的热敏开关和点火开关控制,。,风扇控制原理：,（1）当点火开关ON时，发动机已达到工作温度，使温度开关也在ON位置时，继电器线圈形成回路，从而建立磁场，将触点闭合，大电流从蓄电池流进风扇马达，使风扇开始转动，加强冷却。,（2）点火开关ON时，但发动机未达到工作温度，温度开关处于OFF位置，继电器线圈无法建立磁场，故风扇马达无电流通过不转。,（3）点火开关OFF时，不管温度开关ON或OFF，因无电源供应，继电器OFF，风扇马达不转。,风扇控制图,七、风扇离合器,1.功能,根据发动机温度自动控制风扇的转速，改变通过散热器的空气量，实现冷却强度的自动调节。,减少发动机功率消耗，降低发动机的噪声,。,2.种类,硅油式,电磁式,机械式,3.硅油式风扇离合器构造,主动轴、水泵轴,主动板、从动板,前盖、壳体、风扇,工作室、进油孔、阀片,风扇离合器图,4.工作过程,当流进散热器的空气温度升高时，双金属热敏弹簧受热变形，迫使阀片轴相对于从动板转动，而阀片与阀片轴固定在一起，从而带动阀片转动，进油孔打开，硅油进入到工作室。,在主动板和从动板之间的缝隙中有了硅油后，主动板利用硅油的粘性带动从动板和风扇一起转动。风扇离合器处于接合状态，风扇转速逐渐升高。,八、节温器,1.功能,节温器安装在水套出水口处，根据发动机工作温度，它可自动控制通向散热器和水泵的两个冷却水通路，以调节冷却强度。,2.结构,2026/5/23 周六,第,31,页,节温器实物图,3.节温器工作原理,发动机工作温度低（70以下）时，节温器自动关闭通向散热器的通路，而开启通向水泵的通路，从水套流出的冷却水直接通过软管进入水泵，并经水泵送入水套在进行循环，由于冷却水不经散热器散热，可使发动机工作温度迅速升高，此循环路线称为小循环。,发动机工作温度高（80以上）时，节温器自动关闭通向水泵的通路，而开启通向散热器的通路，从水套流出的冷却水经散热器散热后再由水泵送入水套，提高了冷却强度，以防止发动机过热，此循环路线称为大循环。,2026/5/23 周六,第,33,页,水冷却系的大、小循环,(1),水冷却系的大循环：冷却水经水泵,水套,节温器,散热器，又经水泵压入水套的循环，其水流路线长，散热强度大，称水冷却系的大循环。,(2),水冷却系的小循环：冷却水经水泵,水套,节温器后不经散热器，而直接由水泵压入水套的循环，其水流路线短，散热强度小，称水冷却系的小循环。,