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1、第七章第七章 发动机冷却系发动机冷却系 概述概述 水冷系水冷系 风冷系风冷系 1.1.发动机过热、过冷的危害发动机过热、过冷的危害发动机发动机过热过热发动机发动机过冷过冷 充气效率低，早燃和爆燃易发充气效率低，早燃和爆燃易发生，发动机功率下降生，发动机功率下降 运动机件易损坏运动机件易损坏 润滑油粘度减小、润滑油膜易润滑油粘度减小、润滑油膜易破裂加剧零件磨损破裂加剧零件磨损 燃烧困难，功率低及油耗高燃烧困难，功率低及油耗高 润滑油粘度增大，零件磨损润滑油粘度增大，零件磨损 燃油凝结而流入曲轴箱，增加油燃油凝结而流入曲轴箱，增加油耗，且机油变稀，从而导致功率耗，且机油变稀，从而导致功率下降，磨损
2、增加下降，磨损增加一、冷却系作用一、冷却系作用7.1 7.1 概概 述述 2.2.冷却系功用冷却系功用使发动机得到适度冷却，防止使发动机得到适度冷却，防止发动机过冷、过热发动机过冷、过热以保证发动机在正常的温度范以保证发动机在正常的温度范围内工作围内工作二、冷却系的分类二、冷却系的分类水冷水冷风冷风冷1.水冷式以水为冷却介质，机件热量水水流动大气中。2.风冷式高温零件的热量直接散入大气。7.2 7.2 水水 冷冷 系系 一、水冷系的组成一、水冷系的组成 水冷却系是以水作为冷却介质，把发动水冷却系是以水作为冷却介质，把发动机受热零件吸收的热量散发到大气中去。机受热零件吸收的热量散发到大气中去。目
3、前汽车发动机上采用的水冷系大都是强目前汽车发动机上采用的水冷系大都是强制循环式水冷系，利用水泵强制水在冷却制循环式水冷系，利用水泵强制水在冷却系中进行循环流动。系中进行循环流动。目前汽车发动机上采用强制循环式水冷却系。目前汽车发动机上采用强制循环式水冷却系。组成：风扇组成：风扇(有的装风扇离合器有的装风扇离合器)、水泵、水套、水泵、水套(在气缸在气缸盖或气缸体上制出的夹层空间盖或气缸体上制出的夹层空间)、散热器、百叶窗、节温、散热器、百叶窗、节温器、水管、水温表和传感器等。器、水管、水温表和传感器等。上贮水箱散热器盖风扇节温器水温表水套分水管水泵放水开关下贮水箱百叶窗散热器 冷却水在冷却系内的
4、冷却水在冷却系内的循环流动路线循环流动路线有两有两条，一条为条，一条为大循环大循环，另一条为，另一条为小循环小循环。大循环大循环是水是水温高时，水经过温高时，水经过散热器而进行的散热器而进行的循环流动；循环流动；小循环小循环就是就是水温低时，水不水温低时，水不经过散热器而进经过散热器而进行的循环流动，行的循环流动，从而使水温升高。从而使水温升高。小循环小循环大循环大循环节温器节温器(1)大循环路线：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)小循环路线：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
5、热强度小，称水冷却系的小循环。冷却系的大小循环实质冷却系的大小循环实质 通常利用节温器来控制通过散热器冷却水的流量。通常利用节温器来控制通过散热器冷却水的流量。节温器装在冷却水循环的通路中（一般装在气缸盖的出节温器装在冷却水循环的通路中（一般装在气缸盖的出水口），根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水水口），根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，以达到调节冷却系的冷却强度。的循环流动路线，以达到调节冷却系的冷却强度。当发动机在正常热状态下工作时，即当发动机在正常热状态下工作时，即水温高于水温高于80，节温器阀门打开了通往散热器的通道，同时关闭了通，节温器阀门打开了通往散热器
6、的通道，同时关闭了通往水泵的旁通管，冷却水全部流经散热器，形成往水泵的旁通管，冷却水全部流经散热器，形成大循环大循环；当冷却当冷却水温低于水温低于70时，节温器阀门关闭了通往散时，节温器阀门关闭了通往散热器的通道，同时打开了通往水泵的旁通管，水套内的热器的通道，同时打开了通往水泵的旁通管，水套内的水只能由旁通孔流出经旁通管进入水泵，又被水泵压入水只能由旁通孔流出经旁通管进入水泵，又被水泵压入发动机水套，此时冷却水并不流经散热器，只在水套与发动机水套，此时冷却水并不流经散热器，只在水套与水泵之间进行水泵之间进行小循环小循环，从而防止发动机过冷；，从而防止发动机过冷；当发动机的冷却当发动机的冷却水
7、温在水温在7080范围内，通往散范围内，通往散热器的通道和通往水泵的旁通管均处于半开闭状态，此热器的通道和通往水泵的旁通管均处于半开闭状态，此时时一部分水进行大循环，而另一部分水进行小循环一部分水进行大循环，而另一部分水进行小循环。二、水冷系的主要部件二、水冷系的主要部件1、散热器、散热器 散热器又称为水箱，散热器又称为水箱，由上水室、散热器芯由上水室、散热器芯和下水室等组成。安和下水室等组成。安装在发动机前的车架装在发动机前的车架横梁上。其作用是将横梁上。其作用是将冷却水在水套中所吸冷却水在水套中所吸收的热量散发至外界收的热量散发至外界大气，使水温下降。大气，使水温下降。上水箱上水箱散热器盖
8、散热器盖下水箱下水箱散热器芯散热器芯出水管口出水管口进水管进水管安装处安装处常用散热器芯的结构型式常用散热器芯的结构型式 （1）管片式）管片式 由若干扁形或圆形冷却管组成。由若干扁形或圆形冷却管组成。空气吹过扁形冷却管和散热片，使管内流动的水得空气吹过扁形冷却管和散热片，使管内流动的水得到冷却。管片式散热器因结构刚度较好广为汽车发动到冷却。管片式散热器因结构刚度较好广为汽车发动机所使用。机所使用。（2）管带式）管带式 由若干扁平冷却管组成由若干扁平冷却管组成 水管与散热片相间排列，在散热片带上常开有形似水管与散热片相间排列，在散热片带上常开有形似百叶窗的孔，以破坏气流在散热片表面上的附面层，百
9、叶窗的孔，以破坏气流在散热片表面上的附面层，提高散热能力。提高散热能力。管带式管带式管片式管片式 散热器盖散热器盖 汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的散热气盖汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的散热气盖具有空气具有空气蒸汽阀，可自动调节冷却系内部压力，蒸汽阀，可自动调节冷却系内部压力，提高冷却效果。提高冷却效果。压力阀压力阀真空阀真空阀压力阀弹簧压力阀弹簧真空阀弹簧真空阀弹簧盖盖2、补偿水桶、补偿水桶 当冷却液受热膨胀时，部分冷却液流入补偿水桶；而当冷却液当冷却液受热膨胀时，部分冷却液流入补偿水桶；而当冷却液降温时，部分冷却液又被吸回散热器降温时，部分冷却液又被吸回散热器，所以冷却液不会溢失
10、，所以冷却液不会溢失。在补。在补偿水桶的外表面上刻有两条标记线：偿水桶的外表面上刻有两条标记线：“低低”线和线和“高高”线，补偿水线，补偿水桶内的液面应位于两条标记线之间。若液面低于桶内的液面应位于两条标记线之间。若液面低于“低低”线时，应向线时，应向桶内补充冷却液。在向桶内添加冷却液时，液面不应超过桶内补充冷却液。在向桶内添加冷却液时，液面不应超过“高高”线。线。补偿水桶还可消除水冷系中的所有气泡补偿水桶还可消除水冷系中的所有气泡。3 3、水泵、水泵 水泵的作用水泵的作用 对冷却水加压，对冷却水加压，使之在冷却系中使之在冷却系中循环流动。循环流动。汽车上广泛使汽车上广泛使用用离心式水泵离心式
11、水泵。它具有结构紧凑、它具有结构紧凑、泵水量大及因故泵水量大及因故障而停止工作时，障而停止工作时，不妨碍水在冷却不妨碍水在冷却系内部自然循环系内部自然循环等优点。等优点。离心式水泵工作原理离心式水泵工作原理 当叶轮旋转时，水当叶轮旋转时，水泵中的水被叶轮带动泵中的水被叶轮带动一起旋转，一起旋转，在离心力在离心力作用下作用下，水被甩向叶，水被甩向叶轮边缘，然后经外壳轮边缘，然后经外壳上与叶轮上与叶轮成切线方向成切线方向的出水管压送到发动的出水管压送到发动机水套内。与此同时，机水套内。与此同时，叶轮中心处的压力降叶轮中心处的压力降低，散热器中的水便低，散热器中的水便经进水管被吸进叶轮经进水管被吸进
12、叶轮中心部分。中心部分。4、风扇、风扇功功用用：风风扇扇通通常常安安排排在在散散热热器器后后面面并并与与水水泵泵同同轴轴。用用来来提提高高流流经经散散热热器器的的空空气气流流速速和和风风量量，增增强强散散热热器器的的散散热能力，同时对发动机其他附件也有一定的冷却作用。热能力，同时对发动机其他附件也有一定的冷却作用。特特点点：车车用用发发动动机机的的风风扇扇有有轴轴流流式式和和离离心心式式。轴轴流流式式风风扇扇所所产产生生的的风风，其其流流向向与与风风扇扇轴轴平平行行；离离心心式式风风扇扇所所产产生生的的风风，其其流流向向为为径径向向。轴轴流流式式风风扇扇效效率率高高，风风量量大大，结结构构简简
13、单单，布布置置方方便便。因因而而在在车车用用发发动动机机上上得得到到了了广广泛泛的应用的应用。5、硅油风扇离合器、硅油风扇离合器 6、节温器、节温器 功用：功用：根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，从而控制通过散热器冷却水的流量。水的循环流动路线，从而控制通过散热器冷却水的流量。节温器装在冷却节温器装在冷却水循环的通路中，水循环的通路中，根据发动机负荷大根据发动机负荷大小和水温的高低自小和水温的高低自动改变水的循环流动改变水的循环流动路线，以达到调动路线，以达到调节冷却系的冷却强节冷却系的冷却强度。节温器有蜡式度。节温器有蜡式和乙醚皱纹
14、筒式两和乙醚皱纹筒式两种，目前多数发动种，目前多数发动机采用机采用蜡式节温器。蜡式节温器。推杆推杆弹簧弹簧主阀门主阀门石蜡石蜡胶管胶管外壳外壳节温器工作原理节温器工作原理三、冷却水和防冻液三、冷却水和防冻液1、冷却水、冷却水冷却水的选择：冷却水的选择：汽车发动机中使用的冷却水应是清洁汽车发动机中使用的冷却水应是清洁的软水，如雨水，自来水等；而井水、河水等硬水的软水，如雨水，自来水等；而井水、河水等硬水中含有矿物质，在高温下易生成水垢，不能作为发中含有矿物质，在高温下易生成水垢，不能作为发动机冷却水。动机冷却水。2、防冻液、防冻液 功用：为防止在冬季寒冷地区，因冷却水结冰而发生散热器、气缸体、气
15、缸盖变形或胀裂的现象，在冷却水中加入一定量的防冻液以达到降低冰点、提高沸点的目的。通常配成防冻液的材料是乙二醇或酒精，乙二醇吸水性强，表面张力小，对橡胶有腐蚀作用，使用乙二醇的注意事项：切勿用口吸，切勿混入石油产品。7.3 7.3 风风 冷冷 系系一、工作机理：一、工作机理：利用高速空利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面，把从气缸内部体的外表面，把从气缸内部传出的热量散发到大气中去，传出的热量散发到大气中去，以保证发动机在最有利的温以保证发动机在最有利的温度范围内工作。度范围内工作。二、结构二、结构:发动机气缸和气发动机气缸和气缸盖采用传热较好的铝合金缸盖采用传热较好的铝合金铸成，结构简单、重量轻、铸成，结构简单、重量轻、故障少，无需特殊保养，但故障少，无需特殊保养，但是由于材料质量要求高，冷是由于材料质量要求高，冷却不够均匀，工作噪音大等却不够均匀，工作噪音大等缺点，目前在汽车上很少使缺点，目前在汽车上很少使用。用。作业作业1发动机冷却系的组成与功用？何为大循环、小循环？发动机冷却系的组成与功用？何为大循环、小循环？小小 结结冷却系冷却系作用作用水冷系水冷系大、小循环大、小循环主要部件主要部件散热器散热器水泵水泵节温器节温器风冷系风冷系与水冷系的区别与水冷系的区别