發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)

1、1第七章第七章 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系 概述概述 水冷系水冷系 風(fēng)冷系風(fēng)冷系 變速器機(jī)油冷卻系變速器機(jī)油冷卻系 2 一、冷卻系功用一、冷卻系功用 使發(fā)動(dòng)機(jī)得到適度的冷卻，使發(fā)動(dòng)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。并保持其在最適宜地溫度范圍內(nèi)工作。 7.1 7.1 概概 述述 3冷卻程度冷卻程度后后 果果過(guò)熱過(guò)熱降低充氣效率；降低充氣效率；早燃爆燃的傾向加大；早燃爆燃的傾向加大；運(yùn)動(dòng)件的正常間隙被破壞；運(yùn)動(dòng)件的正常間隙被破壞；潤(rùn)滑被破壞；潤(rùn)滑被破壞；零件的機(jī)械性能降低。零件的機(jī)械性能降低。過(guò)冷過(guò)冷進(jìn)入氣缸的混合氣溫度低，則可燃混進(jìn)入氣缸的混合氣溫度低，則可燃混合氣的質(zhì)量差；合氣

2、的質(zhì)量差；燃燒生成物中的水蒸氣易凝成水與酸燃燒生成物中的水蒸氣易凝成水與酸性氣體形成酸；性氣體形成酸；未氣化的燃料沖刷和稀釋零件表面未氣化的燃料沖刷和稀釋零件表面。 二、發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)冷和過(guò)熱的影響二、發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)冷和過(guò)熱的影響4三、冷卻系的分類三、冷卻系的分類水冷水冷風(fēng)冷風(fēng)冷5四、正常冷卻時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度四、正常冷卻時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度系系 統(tǒng)統(tǒng)溫溫 度度 范范 圍圍水冷系水冷系冷卻水：冷卻水：8090度；度；氣缸壁：氣缸壁：200300度；度；氣缸蓋、活塞頂部：氣缸蓋、活塞頂部：300400度度潤(rùn)滑油：潤(rùn)滑油：7090度度風(fēng)冷系風(fēng)冷系 鋁氣缸壁：鋁氣缸壁：150180度度鋁氣缸蓋鋁氣缸蓋160200度度65

3、 5、水冷系與風(fēng)冷系的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍、水冷系與風(fēng)冷系的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍系系 統(tǒng)統(tǒng)水冷系水冷系風(fēng)冷系風(fēng)冷系適用范圍適用范圍優(yōu)缺點(diǎn)比較優(yōu)缺點(diǎn)比較冷卻強(qiáng)度大，容易冷卻強(qiáng)度大，容易調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)廣泛用于汽車(chē)廣泛用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻效果差，噪音冷卻效果差，噪音大，功耗大大，功耗大僅用于小排量?jī)H用于小排量及軍車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)及軍車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)77.2 7.2 水水 冷冷 系系 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)水冷卻系是以水作為冷卻介質(zhì)，把發(fā)動(dòng)機(jī)受熱零件吸收的熱量散發(fā)到大氣中去。動(dòng)機(jī)受熱零件吸收的熱量散發(fā)到大氣中去。 強(qiáng)制循環(huán)式水冷系，利用水泵強(qiáng)制水強(qiáng)制循環(huán)式水冷系，利用水泵強(qiáng)制水在冷卻

4、系中進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。在冷卻系中進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。8 水冷系由水冷系由百葉窗百葉窗、散熱器、風(fēng)扇（有、散熱器、風(fēng)扇（有的裝的裝風(fēng)扇離合器風(fēng)扇離合器）、水泵、）、水泵、節(jié)溫器節(jié)溫器、水套、水套和溫度調(diào)節(jié)裝置（水溫表和傳感器）等組和溫度調(diào)節(jié)裝置（水溫表和傳感器）等組成。成。 9 循環(huán)流動(dòng)路循環(huán)流動(dòng)路線：大循環(huán)；小循環(huán)。線：大循環(huán)；小循環(huán)。 大循環(huán)：大循環(huán)：水經(jīng)過(guò)水經(jīng)過(guò)散熱器；散熱器；小循環(huán)：小循環(huán)：水不經(jīng)水不經(jīng)過(guò)散熱器。過(guò)散熱器。小循環(huán)小循環(huán)大循環(huán)大循環(huán)節(jié)溫器節(jié)溫器10冷卻系的大小循環(huán)實(shí)質(zhì)冷卻系的大小循環(huán)實(shí)質(zhì)節(jié)溫器控制通過(guò)散熱器冷卻水的流量。節(jié)溫器控制通過(guò)散熱器冷卻水的流量。節(jié)溫器節(jié)溫器一般裝在氣缸蓋的出

5、水口，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)一般裝在氣缸蓋的出水口，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大小和水溫的高低自動(dòng)改變水的循環(huán)流動(dòng)負(fù)荷大小和水溫的高低自動(dòng)改變水的循環(huán)流動(dòng)路線，以達(dá)到調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強(qiáng)度路線，以達(dá)到調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強(qiáng)度。 11水溫高于水溫高于80，節(jié)溫器閥門(mén)打開(kāi)了通往散熱器的通，節(jié)溫器閥門(mén)打開(kāi)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，形成經(jīng)散熱器，形成大循環(huán)大循環(huán)；水溫低于水溫低于70，節(jié)溫器閥門(mén)關(guān)閉了通往散熱器的通道，節(jié)溫器閥門(mén)關(guān)閉了通往散熱器的通道，同時(shí)打開(kāi)了通往水泵的旁通管，水套內(nèi)的水只能由旁同時(shí)打開(kāi)了通往水泵的旁通管，水套內(nèi)的水只能由旁通

6、孔流出經(jīng)旁通管進(jìn)入水泵，又被水泵壓入發(fā)動(dòng)機(jī)水通孔流出經(jīng)旁通管進(jìn)入水泵，又被水泵壓入發(fā)動(dòng)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)行間進(jìn)行小循環(huán)小循環(huán)；水溫在水溫在7080，通往散熱器的通道和通往水泵的旁，通往散熱器的通道和通往水泵的旁通管均處于半開(kāi)閉狀態(tài)，此時(shí)通管均處于半開(kāi)閉狀態(tài)，此時(shí)一部分水進(jìn)行大循環(huán)，一部分水進(jìn)行大循環(huán)，而另一部分水進(jìn)行小循環(huán)而另一部分水進(jìn)行小循環(huán)。12二、水冷系的主要部件二、水冷系的主要部件1、散熱器（、散熱器（水箱水箱） 組成：上水室、散熱組成：上水室、散熱器芯、下水室器芯、下水室安裝位置：發(fā)動(dòng)機(jī)前安裝位置：發(fā)動(dòng)

7、機(jī)前端。端。作用：將冷卻水在水作用：將冷卻水在水套中所吸收的熱量散套中所吸收的熱量散發(fā)至外界大氣，使水發(fā)至外界大氣，使水溫下降。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(jìn)水管進(jìn)水管安裝處安裝處13 散熱器蓋散熱器蓋 汽車(chē)上廣泛采用閉式水冷系，其散熱器蓋具有空汽車(chē)上廣泛采用閉式水冷系，其散熱器蓋具有空氣氣蒸汽閥，可自動(dòng)調(diào)節(jié)冷卻系內(nèi)部壓力，提高蒸汽閥，可自動(dòng)調(diào)節(jié)冷卻系內(nèi)部壓力，提高冷卻效果。冷卻效果。 空氣閥空氣閥蒸汽閥蒸汽閥14 發(fā)動(dòng)機(jī)熱態(tài)正常時(shí)，兩閥發(fā)動(dòng)機(jī)熱態(tài)正常時(shí)，兩閥門(mén)關(guān)閉，將冷卻系與大氣隔門(mén)關(guān)閉，將冷卻系與大氣隔開(kāi)。因水蒸氣的產(chǎn)生使冷卻開(kāi)。因水蒸氣

8、的產(chǎn)生使冷卻系內(nèi)的壓力稍高于大氣壓力，系內(nèi)的壓力稍高于大氣壓力，提高了冷卻水的沸點(diǎn)，改善提高了冷卻水的沸點(diǎn)，改善了冷卻效能。了冷卻效能。 當(dāng)散熱器內(nèi)部當(dāng)散熱器內(nèi)部壓力達(dá)到壓力達(dá)到126126137Kpa137Kpa時(shí)，蒸汽閥開(kāi)啟時(shí)，蒸汽閥開(kāi)啟而使水蒸汽從通氣孔排出；而使水蒸汽從通氣孔排出；當(dāng)水溫下降，冷卻系內(nèi)部的當(dāng)水溫下降，冷卻系內(nèi)部的真空度低于真空度低于101020Kpa20Kpa時(shí)，空時(shí)，空氣閥打開(kāi)氣閥打開(kāi)，空氣從通氣孔進(jìn)，空氣從通氣孔進(jìn)入冷卻系，以防散熱器及芯入冷卻系，以防散熱器及芯管被大氣壓癟。管被大氣壓癟。15 2 2、水泵、水泵 作用作用 對(duì)冷卻水加壓，對(duì)冷卻水加壓，使之在冷卻系中

9、循環(huán)流使之在冷卻系中循環(huán)流動(dòng)。動(dòng)。常見(jiàn)的為常見(jiàn)的為離心式水泵，離心式水泵，其與風(fēng)扇是同軸驅(qū)動(dòng)的。其與風(fēng)扇是同軸驅(qū)動(dòng)的。16 離心式水泵工作原理離心式水泵工作原理 當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，水泵當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，水泵中的水被葉輪帶動(dòng)一起旋中的水被葉輪帶動(dòng)一起旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)，在離心力作用下在離心力作用下，水，水被甩向葉輪邊緣，然后經(jīng)被甩向葉輪邊緣，然后經(jīng)外殼上與葉輪外殼上與葉輪成切線方向成切線方向的出水管壓送到發(fā)動(dòng)機(jī)水的出水管壓送到發(fā)動(dòng)機(jī)水套內(nèi)。與此同時(shí)，葉輪中套內(nèi)。與此同時(shí)，葉輪中心處的壓力降低，散熱器心處的壓力降低，散熱器中的水便經(jīng)進(jìn)水管被吸進(jìn)中的水便經(jīng)進(jìn)水管被吸進(jìn)葉輪中心部分。葉輪中心部分。1水泵殼體水泵殼體 2

10、葉輪葉輪 3進(jìn)水管進(jìn)水管 4出水管出水管173、風(fēng)扇、風(fēng)扇安裝位置：安裝位置：散熱器后面，并與水泵同軸驅(qū)動(dòng)。散熱器后面，并與水泵同軸驅(qū)動(dòng)。作用：作用：提高流經(jīng)散熱器的空氣流速和流量，增強(qiáng)散提高流經(jīng)散熱器的空氣流速和流量，增強(qiáng)散熱器的散熱能力，同時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)其他附件也有一定熱器的散熱能力，同時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)其他附件也有一定的冷卻作用。的冷卻作用。種類：種類：軸流式和離心式軸流式和離心式。軸流式風(fēng)扇所產(chǎn)生的風(fēng)，其流向與風(fēng)扇軸平行；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?。離心式風(fēng)扇所產(chǎn)生的風(fēng)，其流向?yàn)閺较颉?819 風(fēng)扇常和發(fā)動(dòng)機(jī)一起由曲軸帶輪通過(guò)V帶驅(qū)動(dòng)。為調(diào)節(jié)V帶的

11、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)支架可調(diào)節(jié)支架風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)V帶張緊裝置帶張緊裝置20 4、節(jié)溫器、節(jié)溫器 功用：功用：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大小和水溫的高低自動(dòng)改變水根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大小和水溫的高低自動(dòng)改變水的循環(huán)流動(dòng)路線，從而控制通過(guò)散熱器冷卻水的流量。的循環(huán)流動(dòng)路線，從而控制通過(guò)散熱器冷卻水的流量。 種類：種類： 蠟蠟 式式 乙醚折疊式乙醚折疊式推桿推桿彈簧彈簧主閥門(mén)主閥門(mén)石蠟石蠟?zāi)z管膠管外殼外殼21225、風(fēng)扇離合器和溫控開(kāi)關(guān)、風(fēng)扇離合器和溫控開(kāi)關(guān)功用：功用：減小風(fēng)扇噪聲，改善低溫起動(dòng)性能，自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)減小風(fēng)扇噪聲，改善低溫起動(dòng)性能，自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻強(qiáng)度。機(jī)的冷卻強(qiáng)度。

12、（1）風(fēng)扇離合器）風(fēng)扇離合器 種類：種類：硅油式硅油式、電磁式電磁式當(dāng)溫度低時(shí)，風(fēng)扇離合器不當(dāng)溫度低時(shí)，風(fēng)扇離合器不接合，風(fēng)扇空轉(zhuǎn)；接合，風(fēng)扇空轉(zhuǎn)；當(dāng)溫度升高時(shí)，風(fēng)扇離合器當(dāng)溫度升高時(shí)，風(fēng)扇離合器接合，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。接合，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。 硅油風(fēng)扇離合器硅油風(fēng)扇離合器23（2）風(fēng)扇溫控開(kāi)關(guān)）風(fēng)扇溫控開(kāi)關(guān) 功用：功用： 溫度升高時(shí)，風(fēng)扇離合器接合，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，降溫；溫度升高時(shí)，風(fēng)扇離合器接合，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，降溫；溫度降低時(shí)，風(fēng)扇離合器不接合，風(fēng)扇空轉(zhuǎn)。溫度降低時(shí)，風(fēng)扇離合器不接合，風(fēng)扇空轉(zhuǎn)。（3）百葉窗）百葉窗 功用：功用： 通過(guò)調(diào)節(jié)流經(jīng)散熱器的空氣量來(lái)調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強(qiáng)度，通過(guò)調(diào)節(jié)流經(jīng)散熱器的空氣量來(lái)調(diào)節(jié)冷卻

13、系的冷卻強(qiáng)度，使發(fā)動(dòng)機(jī)在適宜的溫度下工作。使發(fā)動(dòng)機(jī)在適宜的溫度下工作。24三、冷卻水和防凍液三、冷卻水和防凍液1、冷卻水、冷卻水 冷卻水為清潔的軟水，如雨水，自來(lái)水等；冷卻水為清潔的軟水，如雨水，自來(lái)水等；井水、河水不能作為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水。井水、河水不能作為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水。 2、防凍液、防凍液 功用：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(dá)到降低冰點(diǎn)、提高沸點(diǎn)的目的。一定量的防凍液以達(dá)到降低冰點(diǎn)、提高沸點(diǎn)的目的。257.3 7.

14、3 風(fēng)風(fēng) 冷冷 系系 利用高速空氣流直接吹過(guò)利用高速空氣流直接吹過(guò)氣缸蓋和氣缸體的外表面，把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(dòng)機(jī)在最大氣中去，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的溫度范圍內(nèi)工作。有利的溫度范圍內(nèi)工作。一、工作機(jī)理：一、工作機(jī)理：二、結(jié)構(gòu)二、結(jié)構(gòu)采用鋁合金鑄成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、采用鋁合金鑄成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、故障少，無(wú)需特殊保重量輕、故障少，無(wú)需特殊保養(yǎng)，但冷卻不夠均勻，工作噪養(yǎng)，但冷卻不夠均勻，工作噪音大。音大。267.4 7.4 變速器機(jī)油冷卻器變速器機(jī)油冷卻器一、原因：一、原因： 在自動(dòng)變速器中，機(jī)油因工作頻繁而過(guò)熱，則會(huì)降低變?cè)谧詣?dòng)變速器中，機(jī)油因工作頻繁而過(guò)熱，則會(huì)降低變速器的性能，甚至造成變速器損壞。所以，在裝有自動(dòng)變速速器的性能，甚至造成變速器損壞。所以，在裝有自動(dòng)變速器的汽車(chē)中必須裝置變速器機(jī)油冷卻器。器的汽車(chē)中必須裝置