第9章冷卻系統(tǒng)

1、第第9 9章章冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng) 主講教師：張主講教師：張 黎黎 驊驊第九章 冷卻系冷卻系功用、類型及工作過(guò)程冷卻系的構(gòu)造9.1 冷卻系的功用和分類功用：把受熱零件吸收的部分熱量及時(shí)散發(fā)出去，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。 冷卻過(guò)度：發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)冷，進(jìn)入氣缸的混合氣或空氣溫度低而點(diǎn)燃困難，造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、油耗上升；潤(rùn)滑油粘度增大，零件磨損加劇。冷卻不足發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，充氣效率下降，早燃和爆燃傾向加大，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降；零件間間隙變小，導(dǎo)致不能正常運(yùn)動(dòng)，甚至卡死、損壞；潤(rùn)滑油粘度減小，使零件磨損加劇。冷卻系類型水冷系 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。風(fēng)冷系 是以空氣作

2、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。9.2 強(qiáng)制循環(huán)水冷系水冷系的優(yōu)點(diǎn)：冷卻效果好，布置緊湊，使用方便，噪聲小。強(qiáng)制循環(huán)水冷系：目前的水冷系一般由水泵強(qiáng)制給水（或冷卻液）在冷卻系中進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)，故稱水冷系的組成水冷系大都是由散熱器、水泵、風(fēng)扇、冷卻水套和溫度調(diào)節(jié)裝置等組成。（如下圖所示）水冷系的工作過(guò)程水泵強(qiáng)制冷卻水循環(huán)，冷卻水在水套內(nèi)吸收熱量后，流經(jīng)散熱器，將熱量散發(fā)到空氣中，然后再流入水套。如此循環(huán)，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳溫度下工作。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高低，水冷系有兩種冷卻循環(huán)路線，如上圖所示。大循環(huán) 小循環(huán) 大循環(huán)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在正常熱狀態(tài)下工作時(shí)，即水溫高于80，冷卻水應(yīng)全部流經(jīng)散

3、熱器，形成大循環(huán)。此時(shí)節(jié)溫器的主閥門(mén)完全開(kāi)啟，而側(cè)閥門(mén)將旁通孔完全關(guān)閉。 小循環(huán)當(dāng)水溫低時(shí)，水不經(jīng)過(guò)散熱器（只流經(jīng)節(jié)溫器側(cè)閥門(mén)）而進(jìn)行的循環(huán)流動(dòng)。膨脹水箱用于閉式冷卻系，減少冷卻液損失；避免空氣進(jìn)入，在冷卻系內(nèi)造成氧化和穴蝕等不良現(xiàn)象；使冷卻系中水氣分離；保持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，提高水泵泵水量。通常與補(bǔ)償水箱做成一體。散熱器（水箱）由上水室、散熱器芯和下水室等組成。其功用是增大散熱面積，加速水的冷卻。散熱器芯管片式 管帶式管片式由冷卻管和扁形散熱片組成。剛度和強(qiáng)度較大。管帶式由冷卻管和折疊散熱帶組成，散熱能力較強(qiáng)、制造工藝簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、成本低；但剛度較小。散熱器蓋蒸汽空氣閥開(kāi)蓋時(shí)注意：緩慢旋開(kāi)，防止

4、燙傷空氣閥蒸汽閥彈簧蒸汽管補(bǔ)償水箱（膨脹水箱）減少冷卻液損失，工作中自動(dòng)補(bǔ)償冷卻液。冷卻液受熱膨脹流入補(bǔ)償水箱，冷卻后，散熱器壓力降低，冷卻水流回。水泵 對(duì)冷卻水加壓，加速冷卻水的循環(huán)流動(dòng)，保證冷卻可靠。車用發(fā)動(dòng)機(jī)多采用離心式水泵。 風(fēng)扇 提高通過(guò)散熱器芯的空氣流速，增加散熱效果，加速水的冷卻。風(fēng)扇通常安排在散熱器后面，并與水泵同軸。當(dāng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)空氣產(chǎn)生吸力，使之沿軸向流動(dòng)?？諝饬饔汕跋蚝笸ㄟ^(guò)散熱器芯，使流經(jīng)散熱器芯的冷卻水加速冷卻。風(fēng)扇風(fēng)扇材料：鋼板、尼龍、鋁合金、工程塑料等風(fēng)扇葉片的安裝傾斜角不均勻，目的是減少振動(dòng)和噪聲風(fēng)扇皮帶調(diào)整：過(guò)松會(huì)打滑，過(guò)緊會(huì)增加軸承磨損。水冷卻強(qiáng)度調(diào)節(jié) 裝置

5、改變流經(jīng)散熱器的空氣量改變流經(jīng)散熱器的冷卻水量百葉窗改變空氣量。百葉窗、保溫簾風(fēng)扇離合器改變流經(jīng)散熱器的空氣量，控制風(fēng)扇的起作用時(shí)間、扇風(fēng)量和扇風(fēng)強(qiáng)度。主要部件：溫控開(kāi)關(guān)即達(dá)到一定溫度時(shí)，風(fēng)扇離合器結(jié)合，風(fēng)扇起作用。試驗(yàn)表明，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，只有10的時(shí)間風(fēng)扇起作用。風(fēng)扇離合器的類型硅油風(fēng)扇離合器：利用一定溫度時(shí)，硅油體積變化帶動(dòng)離合器結(jié)合。機(jī)械式風(fēng)扇離合器：利用記憶彈簧的形狀記憶效應(yīng)及其一定溫度時(shí)形狀變化。電磁風(fēng)扇離合器：達(dá)到一定溫度時(shí)，水溫感應(yīng)開(kāi)關(guān)的電路接通，離合器結(jié)合。節(jié)溫器改變通過(guò)散熱器的冷卻水流量。蠟式節(jié)溫器 乙醚折疊式節(jié)溫器蠟式節(jié)溫器蠟式節(jié)溫器在橡膠管和感應(yīng)體之間的空間里裝有石

6、蠟，為提高導(dǎo)熱性，石蠟中常摻有銅粉或鋁粉。常溫時(shí)，石蠟呈固態(tài)，閥門(mén)壓在閥座上。這時(shí)閥門(mén)關(guān)閉了通往散熱器的水路，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋出水口的冷卻水，經(jīng)水泵又流回氣缸體水套中，進(jìn)行小循環(huán)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫升高時(shí)（76以上），石蠟逐漸變成液態(tài)，體積隨之增大，迫使橡膠管收縮，從而對(duì)反推桿上端頭產(chǎn)生向上的推力。由于反推桿上端固定，故反推桿對(duì)橡膠管、感應(yīng)體產(chǎn)生向下反推力，閥門(mén)開(kāi)啟，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫達(dá)到80以上時(shí)，閥門(mén)全開(kāi)，來(lái)自氣缸蓋出水口的冷卻水流向散熱器，而進(jìn)行大循環(huán)。 折疊式節(jié)溫器膨脹筒式節(jié)溫器是由具有彈性的、折疊式的密閉圓筒（用黃銅制成），內(nèi)裝有易于揮發(fā)的乙醚。主閥門(mén)和側(cè)閥門(mén)隨膨脹筒上端一起上下移動(dòng)。膨脹筒內(nèi)液體

7、的蒸氣壓力隨著周圍溫度的變化而變化，故圓筒高度也隨溫度而變化。水溫高于80時(shí)，主閥門(mén)完全開(kāi)啟，側(cè)閥門(mén)關(guān)閉，大循環(huán)。水溫低于70時(shí)，側(cè)閥門(mén)完全開(kāi)啟，主閥門(mén)關(guān)閉，小循環(huán)。水溫7080時(shí)，兩閥門(mén)均部分開(kāi)啟。第十章 發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系潤(rùn)滑系的功用、組成和潤(rùn)滑方式典型潤(rùn)滑油路的構(gòu)造潤(rùn)滑系主要部件曲軸箱通風(fēng)潤(rùn)滑系的功用潤(rùn)滑清潔冷卻防銹密封（針對(duì)氣缸）緩沖降噪潤(rùn)滑的作用機(jī)理潤(rùn)滑的作用機(jī)理軸承軸承軸軸潤(rùn)滑油潤(rùn)滑方式壓力潤(rùn)滑飛濺潤(rùn)滑潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑壓力潤(rùn)滑一定壓力的機(jī)油形成油膜來(lái)潤(rùn)滑的方式。適用部位：負(fù)荷較大、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較高的摩擦面。如曲軸主軸承、連桿軸承、凸輪軸軸承等（均為滑動(dòng)軸承）飛濺潤(rùn)滑利用零件運(yùn)動(dòng)時(shí)濺起的油滴或油

8、霧來(lái)潤(rùn)滑的方式。適用部位：外露、負(fù)荷較小的摩擦表面。如：氣缸壁、配氣凸輪表面、活塞銷等潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑（不屬于潤(rùn)滑系范疇）潤(rùn)滑脂俗稱“黃油”。適用于發(fā)動(dòng)機(jī)各輔助裝置的軸承的潤(rùn)滑（一般是球軸承、滾子軸承、滾珠軸承等）機(jī)油主要性能指標(biāo)：粘度（隨溫度變化而變化）機(jī)油品質(zhì)的好壞對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、工作性能的影響非常重要。潤(rùn)滑系的組成機(jī)油供給裝置：機(jī)油泵、油底殼、限壓閥、油道、油管濾清裝置：三級(jí)濾清、旁通閥散熱裝置：機(jī)油散熱器壓力指示及報(bào)警裝置：機(jī)油壓力表、報(bào)警燈發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系的組成發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系的組成集濾器、集濾器、機(jī)油泵、油底機(jī)油泵、油底殼、機(jī)油濾清殼、機(jī)油濾清器、機(jī)油散熱器、機(jī)油散熱器、機(jī)油壓力器、機(jī)油壓力表、表

9、、放油螺栓放油螺栓油底殼油底殼機(jī)油濾清器機(jī)油濾清器油路油路集濾器集濾器潤(rùn)滑系的油路潤(rùn)滑系的油路潤(rùn)滑系油路EQ1092、機(jī)油泵機(jī)油濾清器集濾器機(jī)油冷卻器油底殼潤(rùn)滑系工作油路油底殼集濾器機(jī)油泵細(xì)濾器主油道主軸頸連桿軸頸凸輪軸頸搖臂軸、推桿氣門(mén)正時(shí)齒輪空壓機(jī)連桿粗濾器旁通閥限壓閥限壓閥桑塔納潤(rùn)滑系油底殼集濾器機(jī)油泵濾清器主油道中間軸主軸承連桿軸承凸輪軸限壓閥機(jī)油泵功用：提高機(jī)油壓力，保證機(jī)油在潤(rùn)滑系系統(tǒng)功用：提高機(jī)油壓力，保證機(jī)油在潤(rùn)滑系系統(tǒng)內(nèi)不斷循環(huán)。內(nèi)不斷循環(huán)。 分類：分類： A 、齒輪式機(jī)油泵、齒輪式機(jī)油泵 B 、轉(zhuǎn)子式機(jī)油、轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵泵齒輪式機(jī)油泵齒輪式機(jī)油泵出油腔出油腔進(jìn)油腔進(jìn)油腔主動(dòng)齒

10、輪主動(dòng)齒輪從動(dòng)齒輪從動(dòng)齒輪殼體殼體特點(diǎn)：特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、單、加工方便、工作可靠、使工作可靠、使用壽命長(zhǎng)用壽命長(zhǎng) 應(yīng)用：應(yīng)用： 捷達(dá)、捷達(dá)、桑塔納、奧迪、桑塔納、奧迪、切諾基等轎車切諾基等轎車轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵泵殼外轉(zhuǎn)子內(nèi)轉(zhuǎn)子機(jī)油進(jìn)油腔出油腔特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、外形尺重量輕、外形尺寸小、泵油量大、寸小、泵油量大、供油均勻度好、供油均勻度好、成本低、成本低、 應(yīng)用：應(yīng)用： 夏利轎車、夏利轎車、紅旗轎車紅旗轎車機(jī)油濾清器使循環(huán)流動(dòng)的機(jī)油在送往運(yùn)動(dòng)零件表面之前，濾去使循環(huán)流動(dòng)的機(jī)油在送往運(yùn)動(dòng)零件表面之前，濾去機(jī)油中的金屬屑和大氣中的塵埃及燃料燃燒不完全機(jī)油中

11、的金屬屑和大氣中的塵埃及燃料燃燒不完全所產(chǎn)生的炭粒。所產(chǎn)生的炭粒。 分類：分類： 集濾器、粗濾器、細(xì)濾器、復(fù)合式濾清器集濾器、粗濾器、細(xì)濾器、復(fù)合式濾清器連接方式：連接方式： 串聯(lián)串聯(lián)一般為粗濾器一般為粗濾器 并聯(lián)并聯(lián)一般為細(xì)濾器一般為細(xì)濾器集濾器集濾器功用：功用： 防止較大的機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)油泵。防止較大的機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)油泵。 分類：分類：浮式集浮式集濾器濾器浮于機(jī)油表面，能吸入油面上浮于機(jī)油表面，能吸入油面上較為清潔的機(jī)油，但當(dāng)油面上較為清潔的機(jī)油，但當(dāng)油面上的泡沫被吸入時(shí)，油道中機(jī)油的泡沫被吸入時(shí)，油道中機(jī)油壓力降低，潤(rùn)滑欠可靠。壓力降低，潤(rùn)滑欠可靠。固定式固定式集濾器集濾器集濾器淹沒(méi)于機(jī)

12、油下面，吸入集濾器淹沒(méi)于機(jī)油下面，吸入的機(jī)油清潔度較差，但可防止的機(jī)油清潔度較差，但可防止泡沫吸入，潤(rùn)滑可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)泡沫吸入，潤(rùn)滑可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。單。浮式集濾器結(jié)浮式集濾器結(jié)構(gòu)構(gòu)固定管固定管吸油管吸油管罩罩油網(wǎng)油網(wǎng)浮子浮子浮式集濾器的工作浮式集濾器的工作情況情況正常工作時(shí)正常工作時(shí)濾網(wǎng)被堵塞時(shí)濾網(wǎng)被堵塞時(shí)油網(wǎng)油網(wǎng)浮子浮子罩罩粗濾器粗濾器作用：作用： 濾去機(jī)油中濾去機(jī)油中粒度較大粒度較大(直徑為直徑為0.050.1mm以上以上)的雜質(zhì)。的雜質(zhì)。 安裝：安裝： 串聯(lián)在機(jī)油泵與主串聯(lián)在機(jī)油泵與主油道之間。油道之間。拉桿拉桿紙濾芯紙濾芯外殼外殼進(jìn)油口進(jìn)油口旁通閥旁通閥粗濾器紙質(zhì)濾芯式紙質(zhì)濾芯式折疊型折

13、疊型波紋型波紋型上端蓋上端蓋下端蓋下端蓋芯筒芯筒微孔濾紙微孔濾紙粗濾器的工作粗濾器的工作方式方式細(xì)濾器細(xì)濾器作用：作用： 用來(lái)清除機(jī)油中細(xì)?。ㄖ睆皆谟脕?lái)清除機(jī)油中細(xì)?。ㄖ睆皆?.001mm）的雜質(zhì)。）的雜質(zhì)。 安裝：安裝： 由于對(duì)機(jī)油的流動(dòng)阻力較大，采用并聯(lián)方式。由于對(duì)機(jī)油的流動(dòng)阻力較大，采用并聯(lián)方式。 分類：分類： 過(guò)濾式細(xì)濾器、離心式細(xì)濾器過(guò)濾式細(xì)濾器、離心式細(xì)濾器細(xì)濾器離心式機(jī)油濾清器離心式機(jī)油濾清器發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系濾清器機(jī)油散熱器機(jī)油散熱器作用：作用： 使機(jī)油保持在最有利的溫度范圍內(nèi)工作。使機(jī)油保持在最有利的溫度范圍內(nèi)工作。 安裝：安裝： 1、裝在冷卻水散熱器前面。、裝在冷卻水散熱器前面。 2、裝在冷卻水路中。、裝在冷卻水路中。曲軸箱通風(fēng)曲軸箱通風(fēng)原因：原因： 汽油蒸汽汽油蒸汽 冷凝冷凝稀釋機(jī)油稀釋機(jī)油 廢氣