學(xué)習(xí)任務(wù)7發(fā)動機冷卻系

1、幻燈片編輯：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2013全國汽車類情境體驗拓展互動“1+1”理實一體化規(guī)劃教材主講人：郝寶蘭更新日期：2013-11-18汽車發(fā)動機基本知識汽車發(fā)動機基本知識任務(wù)任務(wù)目標(biāo)目標(biāo)任務(wù)任務(wù)描述描述了解：冷卻系的分類、冷卻液、電子控制冷卻系的機構(gòu)原理。熟悉：水冷系的工作原理。掌握：水冷系的作用、組成、結(jié)構(gòu)原理。學(xué)會：水冷系的循環(huán)路線分析。發(fā)動機冷卻系是保證汽車發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)的重要裝置。它的作用是使發(fā)動機的工作溫度保持在合適的范圍內(nèi)，保證發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性、動力性能得到很好的發(fā)揮。本任務(wù)主要通過對冷卻系的組成、作用、結(jié)構(gòu)原理的學(xué)習(xí)，掌握冷卻系的工作原理。為下一步學(xué)習(xí)冷卻系的故障分析打好

2、基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)任任務(wù)務(wù) 7 72學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系3本章內(nèi)容合作交流創(chuàng)新項目7.1 冷卻系的功用及分類項目 7.2 冷卻系零部件學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系項目7.1 冷卻系的功用及分類58%4學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系 發(fā)動機工作時缸內(nèi)溫度很高，與高溫氣體直接接觸的零件溫度升高， 若不及時冷卻、運動機件會因受熱膨脹破壞正常間隙，潤滑油在高溫下失效，各機件也因高溫導(dǎo)致機械強度降低。 作用：讓發(fā)動機保持在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。7.1.1 7.1.1 冷卻系功用冷卻系功用58%5學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系 分類：水冷式和風(fēng)冷式 水冷式：機件熱量傳給水靠水的流動帶走熱量散入大氣冷卻水再流回受熱機件處

3、 風(fēng)冷式：高溫零件的熱量直接散入大氣。7.1.2 7.1.2 冷卻系冷卻系分類分類58%6學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系組成：風(fēng)扇、水泵、水套、節(jié)溫器、散熱器、水管等組成 1 1水冷系水冷系學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系7節(jié)溫器：控制通過散熱器冷卻水的流量，根據(jù)水溫高低自動改變水的循環(huán)流動路線，調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強度。水套：氣缸蓋和氣缸體鑄造貯水的，連通的夾層空間。水泵：將冷卻水從機體外吸入并加壓，使之經(jīng)分水管流入機體水套風(fēng)扇：強力抽吸，使空氣流以高速度從散熱器中通過工作過程分為：小循環(huán)、大循環(huán)、混合循環(huán)三種循環(huán)路線。58%8學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系組成：一般由風(fēng)扇、散熱片、導(dǎo)流罩、分流板等組成

4、。 2 2風(fēng)冷系風(fēng)冷系項目7.2 冷卻系零部件冷卻系零部件58%9學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系7.2.1 7.2.1 水冷系的主要部件水冷系的主要部件1 1散熱器散熱器1）作用：將水套出來的熱水自上而下或橫向分成許多小股并將其熱量散給周圍的空氣2）散熱器構(gòu)造上、下貯水室，散熱器（冷卻管、散熱帶）、上貯水室頂部有加水口、進水軟管（與缸蓋連接）和出水軟管（與水泵進水管連接）58%10學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系 3）散熱器蓋作用：平時蓋住加水口，將冷卻系與大氣隔開、防水蒸汽逸出或冷卻水濺出。水冷系散熱器蓋具有自動閥門，熱狀態(tài)正常時，閥門關(guān)閉，當(dāng)冷卻系壓力過高、過低時，自動閥門開啟，使之與大氣相通學(xué)習(xí)任務(wù)7

5、 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系11散熱器蓋結(jié)構(gòu)及工作原理a-散熱器蓋結(jié)構(gòu)；b-蒸汽閥開啟；c-空氣閥開啟學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系12注意事項：1.必須待溫度下降后，回水管沒有冷卻液或蒸汽噴出時，才能打開散熱器蓋。2.用抹布捂住散熱器蓋，將蓋擰松，觀察是否有蒸汽從蓋的四周噴出，如有蒸汽應(yīng)稍等片刻，讓蒸汽噴出后，再將散熱器蓋取下。3.打開散熱器蓋時，不要戴手套，以防熱的冷卻液或蒸汽將手套打濕，造成燙傷。 學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系134 4）補償水箱）補償水箱 補償水箱（儲液罐）由塑料補償水箱（儲液罐）由塑料制造并用軟管與散熱器加冷卻液制造并用軟管與散熱器加冷卻液口上的溢流管連接

6、。當(dāng)冷卻液受口上的溢流管連接。當(dāng)冷卻液受熱膨脹時，部分冷卻液流入補償熱膨脹時，部分冷卻液流入補償水桶；而當(dāng)冷卻液降溫時，部分水桶；而當(dāng)冷卻液降溫時，部分冷卻液又被吸回散熱器，所以冷冷卻液又被吸回散熱器，所以冷卻液不會溢失。卻液不會溢失。學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系14在補償水桶的處表面上刻有兩條標(biāo)記線：“低”線和“高”線，補償水桶內(nèi)的液面應(yīng)位于兩條標(biāo)記線之間。若液面低于“低”線時，應(yīng)向桶內(nèi)補充冷卻液。在向桶內(nèi)添加冷卻液時，液面不應(yīng)超過“高”線。學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系15【案例1】 東風(fēng)愛麗舍轎車?yán)鋮s液從儲液罐外溢故障的修復(fù) 故障癥狀：該車發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，冷卻液從儲液罐外溢，

7、打開水箱蓋，冷卻液從加水口竄出，發(fā)動機還有過熱現(xiàn)象。 檢修方法：這是典型的反水故障，原因有燃燒氣體竄入水道、水道積垢太多、水泵泵水量不足等。打開水箱蓋，發(fā)現(xiàn)水箱冷卻液缺少。學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系162 2水泵水泵1）作用：對冷卻水加壓，使之在冷卻系中循環(huán)流動。2）離心式水泵工作原理 葉輪旋轉(zhuǎn)水泵中的水被帶動旋轉(zhuǎn)在離心力下水被甩向葉輪邊緣將動能轉(zhuǎn)化為壓能經(jīng)出水管壓送入水套葉輪中心處壓力降低散熱器的冷卻水從進水管進入葉輪中心部分學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系173 3冷卻風(fēng)扇冷卻風(fēng)扇1）作用：旋轉(zhuǎn)吸進空氣，使其通過散熱器，增加散熱器散熱能力，加速冷卻液冷卻。2）結(jié)構(gòu)：軸流式風(fēng)扇

8、，設(shè)導(dǎo)風(fēng)罩3）風(fēng)扇直徑、葉片形狀、葉片安裝角度及葉片數(shù)直接影響扇風(fēng)量大小學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系18 風(fēng)扇型式a-葉尖前彎的風(fēng)扇；b-尖窄根寬的風(fēng)扇；c-尼龍壓鑄整體風(fēng)扇1-葉片；2-連接板學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系19 4）風(fēng)扇驅(qū)動 當(dāng)發(fā)動機在車架上縱向布置時，風(fēng)扇一般安裝在水泵軸上，并由驅(qū)動水泵和發(fā)電機的同一根V帶傳動。 常將發(fā)電機支架做成可移動式的，以便調(diào)節(jié)皮帶的張緊度，一般用大拇指以3050 N的力，按下V帶產(chǎn)生1015 mm的撓度為宜。風(fēng)扇的驅(qū)動和皮帶張緊力的調(diào)整學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系205）電動風(fēng)扇 大多數(shù)轎車和發(fā)動機橫置或后置的汽車均采用電動風(fēng)

9、扇。電動風(fēng)扇由風(fēng)扇電動機驅(qū)動并由蓄電池供電，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與發(fā)動機轉(zhuǎn)速無關(guān)。 1）節(jié)溫器作用：隨發(fā)動機負荷和水溫度大小自動改變流量和路線難點4 4冷卻強度調(diào)節(jié)裝置冷卻強度調(diào)節(jié)裝置構(gòu)造特點：上、下支架與閥座連為一體，推桿上端固定在上支架中心處，另一端插入膠管中心孔中膠管與節(jié)溫器外殼之間的空腔裝精制的石蠟。學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系22工作情況：溫度升高：石蠟變?yōu)橐簯B(tài)體積膨脹使膠管收縮對推桿產(chǎn)生向上推力不動的推桿產(chǎn)生反作用力水溫為76度時，推桿產(chǎn)生的反作用力克服彈簧壓力閥門打開常溫時：石蠟呈固態(tài)彈簧將主閥門壓在閥座上主閥門關(guān)閉副閥門隨著上移離開閥座小循環(huán)通道打開重點小循環(huán)工作過程：冷卻水帶走熱

10、量經(jīng)氣缸蓋流出到節(jié)溫器當(dāng)水溫低于80度節(jié)溫器閥門打開通往水泵的旁通管關(guān)閉通往散熱器的通道冷卻水全部流經(jīng)旁通管進入水泵壓入水套重點大循環(huán)工作過程：冷卻水帶走熱量經(jīng)氣缸蓋流出到節(jié)溫器當(dāng)水溫高于86度節(jié)溫器閥門打開通往散熱器的通道關(guān)閉通往水泵的旁通管混合循環(huán)工作過程：冷卻水帶走熱量經(jīng)氣缸蓋流出到節(jié)溫器當(dāng)水溫介于7686度節(jié)溫器閥門打開通往散熱器的通道和通往水泵的旁通管 2 2）百葉窗）百葉窗 百葉窗的作用是在冷卻水溫度較低時改變吹百葉窗的作用是在冷卻水溫度較低時改變吹過散熱器的空氣流量，從而控制冷卻強度。過散熱器的空氣流量，從而控制冷卻強度。 在嚴(yán)寒的冬季，水溫過低時，由于節(jié)溫器的在嚴(yán)寒的冬季，水溫

11、過低時，由于節(jié)溫器的作用使水只進行小循環(huán)，散熱器中的水有凍結(jié)的作用使水只進行小循環(huán)，散熱器中的水有凍結(jié)的危險。此時關(guān)閉百葉窗可使冷卻水溫度回升。危險。此時關(guān)閉百葉窗可使冷卻水溫度回升。百葉窗可由駕駛員通過駕駛室內(nèi)的手柄來操縱其開閉，也可用感溫器自動控制。學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系28發(fā)動機過冷的原因：（1）冬季汽車的保溫措施不完美。（2）發(fā)動機兩側(cè)下部擋風(fēng)板失落或變形嚴(yán)重，起不到擋風(fēng)的作用。（3）未裝節(jié)溫器或節(jié)溫器損壞。（4）風(fēng)扇持續(xù)運轉(zhuǎn) 3）硅油風(fēng)扇離合器 風(fēng)扇是發(fā)動機功率的消耗者，最大時約為發(fā)動機功率的10%。試驗證明，水冷系只有25%的時間需要風(fēng)扇工作。為了降低風(fēng)扇功率消耗，減

12、少噪聲和磨損，防止發(fā)動機過冷，降低污染，節(jié)約燃料，多采用硅油風(fēng)扇離合器。學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系29學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系307.2.27.2.2 冷卻液冷卻液冷卻液是水與防凍劑的混合物。1水冷卻液水冷卻液是指直接用水作冷卻液。但是，水的沸點低，易蒸發(fā)，需經(jīng)常添加。2防凍液防凍液由水、防凍劑、添加劑三部分組成。最常用的防凍劑是乙二醇。冷卻液中水與乙二醇的比例不同，其冰點也不同。在水中加入防凍劑還同時提高了冷卻液的沸點。防凍劑中通常含有防銹劑和泡沫抑制劑。學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系317.2.3 7.2.3 電子控制冷卻系統(tǒng)電子控制冷卻系統(tǒng)1 1電子控制冷卻系

13、統(tǒng)的組成電子控制冷卻系統(tǒng)的組成高爾夫APF型發(fā)動機上應(yīng)用的電子控制冷卻系統(tǒng)的組成如下圖所示。1）發(fā)動機控制單元J3612）溫度旋鈕電位計G267和溫度翻板位置開關(guān)F2693）冷卻液溫度傳感器G62和散熱器出口溫度傳感器G834）溫度調(diào)節(jié)單元F265學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系32電子控制冷卻系統(tǒng)的組成學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系33 2 2冷卻循環(huán)控制冷卻循環(huán)控制1）發(fā)動機冷起動和部分負荷發(fā)動機冷起動時，冷卻系小循環(huán)工作，使發(fā)動機盡快熱機，此時未按發(fā)動機冷卻特性圖進行控制。小循環(huán)閥門打開，冷卻液通過節(jié)溫器小循環(huán)閥門直接流回水泵，形成小循環(huán)，如右圖所示。851234679冷卻液小循環(huán)通路冷卻液小循環(huán)通路1-暖風(fēng)加熱器；2-雙向閥；3-節(jié)氣門控制單元；4-電控節(jié)溫器；5-自動變速器機油冷卻器；6-散熱器；7-機油冷卻器；8-水泵；9-冷卻液罐學(xué)習(xí)任務(wù)7 發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系34（2）發(fā)動機全負荷 發(fā)動機全負荷運轉(zhuǎn)時，要求較高的冷卻能力，控制單元根據(jù)傳感器信號得出計算值對溫度調(diào)節(jié)單元（節(jié)溫器）加載電壓，溶解石蠟，使大循環(huán)閥門打開，接通大循環(huán)。同時，機械關(guān)閉小循環(huán)通道，切斷小循環(huán)，使冷卻液溫度保持在8595。冷卻液大循