汽車構(gòu)造發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)

1、（優(yōu)選）汽車構(gòu)造發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)第一頁，共二十七頁。二、不正常冷卻對發(fā)動機(jī)工作的影響1、過熱燃?xì)庠谌紵^程中，氣缸內(nèi)氣體溫度高2000，發(fā)動機(jī)零部件與高溫氣體接觸，將會造成氣缸和進(jìn)氣管溫度過高，使進(jìn)入氣缸的可燃混合氣因受熱而膨脹，充氣量，使得：第二頁，共二十七頁。充氣系數(shù)，發(fā)動機(jī)功率；機(jī)油因溫度過高，粘度，嚴(yán)重時，機(jī)油變質(zhì)，影響潤滑效果，機(jī)件磨損加??；各機(jī)件因高溫而膨脹，破壞了正常的嚙合間隙，產(chǎn)生卡死現(xiàn)象。因此發(fā)動機(jī)應(yīng)及時冷卻。第三頁，共二十七頁。2、過冷熱量散失過多，轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ臒崃?，功率；溫度低，機(jī)油粘度大，摩擦阻力，消耗功率大，起動困難；燃油不易氣化，燃燒不充分，燃油消耗率，功率；燃?xì)庖?/p>

2、凝結(jié)（在氣缸壁上），流入曲軸箱，不僅燃油消耗率，功率，而且機(jī)油粘度，潤滑效果變差，機(jī)件磨損加劇。第四頁，共二十七頁。三、冷卻系統(tǒng)的分類水冷風(fēng)冷第五頁，共二十七頁。水冷系與風(fēng)冷系的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高冷卻效果差，不易控制，噪音大系 統(tǒng)水冷系風(fēng)冷系 缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)冷卻均勻，冷卻效果好，易控制結(jié)構(gòu)簡單，成本低，不存在“凍水箱”，“開鍋”問題第六頁，共二十七頁。四、水冷系統(tǒng)的組成 水冷卻系統(tǒng)是以水作為冷卻介質(zhì)，把發(fā)動機(jī)受熱零件吸收的熱量散發(fā)到大氣中去。目前汽車發(fā)動機(jī)上采用的水冷系大都是強(qiáng)制循環(huán)式水冷系統(tǒng)，利用水泵強(qiáng)制水在冷卻系中進(jìn)行循環(huán)流動。第七頁，共二十七頁。 水冷系統(tǒng)由散熱器、水泵、風(fēng)扇、冷

3、卻水套、節(jié)溫器和補(bǔ)償水桶等組成。 第八頁，共二十七頁。第九頁，共二十七頁。 冷卻水在冷卻系內(nèi)的循環(huán)流動路線有兩條，一條為大循環(huán)，另一條為小循環(huán)。 所謂大循環(huán)是水溫高時，水經(jīng)過散熱器而進(jìn)行的循環(huán)流動；而小循環(huán)就是水溫低時，水不經(jīng)過散熱器而進(jìn)行的循環(huán)流動，從而使水溫升高。小循環(huán)大循環(huán)節(jié)溫器第十頁，共二十七頁。第十一頁，共二十七頁。乙醚折疊筒式節(jié)溫器主閥門開，側(cè)閥門關(guān)主閥門關(guān)，側(cè)閥門開第十二頁，共二十七頁。冷卻系統(tǒng)的大、小循環(huán)實(shí)質(zhì) 通常利用節(jié)溫器來控制通過散熱器冷卻水的流量。節(jié)溫器裝在冷卻水循環(huán)的通路中（一般裝在氣缸蓋的出水口），根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷大小和水溫的高低自動改變水的循環(huán)流動路線，以達(dá)到調(diào)節(jié)冷卻

4、系的冷卻強(qiáng)度。 當(dāng)發(fā)動機(jī)在正常熱狀態(tài)下工作時，即水溫高于90，節(jié)溫器閥門打開了通往散熱器的通道，同時關(guān)閉了通往水泵的旁通管，冷卻水全部流經(jīng)散熱器，形成大循環(huán)；當(dāng)冷卻水溫低于80時，節(jié)溫器閥門關(guān)閉了通往散熱器的通道，同時打開了通往水泵的旁通管，水套內(nèi)的水只能由旁通孔流出經(jīng)旁通管進(jìn)入水泵，又被水泵壓入發(fā)動機(jī)水套，此時冷卻水并不流經(jīng)散熱器，只在水套與水泵之間進(jìn)行小循環(huán)，從而防止發(fā)動機(jī)過冷；當(dāng)發(fā)動機(jī)的冷卻水溫在8090范圍內(nèi)，通往散熱器的通道和通往水泵的旁通管均處于半開閉狀態(tài)，此時一部分水進(jìn)行大循環(huán)，而另一部分水進(jìn)行小循環(huán)。第十三頁，共二十七頁。五、冷卻液冷卻液：水+防凍劑（乙二醇） 汽車發(fā)動機(jī)中使用

5、的冷卻水應(yīng)是清潔的軟水，如雨水，自來水等；而井水、河水等硬水中礦物質(zhì)含量高，在高溫下易生成水垢，不應(yīng)作為發(fā)動機(jī)冷卻水。 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，在冷卻水中加入一定量的防凍液以達(dá)到降低冰點(diǎn)、提高沸點(diǎn)的目的。第十四頁，共二十七頁。第二節(jié) 水冷系統(tǒng)的主要零部件一、散熱器功用：增大散熱面積，加速冷卻液的冷卻。 第十五頁，共二十七頁。散熱器又稱為水箱，由上水室、散熱器芯和下水室等組成。安裝在發(fā)動機(jī)前的車架橫梁上。其作用是將冷卻水在水套中所吸收的熱量散發(fā)至外界大氣，使水溫下降。上水室散熱器蓋下水室散熱器芯出水管口進(jìn)水管安裝處第十六頁，共二十七頁。1、

6、散熱器芯 （1）管片式 空氣吹過扁形冷卻管和散熱片，使管內(nèi)流動的水得到冷卻。管片式散熱器因結(jié)構(gòu)剛度較好廣為汽車發(fā)動機(jī)所使用。 （2）管帶式 冷水管與散熱帶相間排列，在散熱帶上常開有小孔，以破壞氣流在散熱帶表面上的邊界層，提高散熱能力。第十七頁，共二十七頁。2、散熱器的布置第十八頁，共二十七頁。 3、散熱器蓋 汽車上廣泛采用閉式水冷系，該水冷系的散熱氣蓋具有空氣蒸汽閥門，可自動調(diào)節(jié)冷卻系內(nèi)部壓力，提高冷卻效果。 壓力閥真空閥壓力閥彈簧真空閥彈簧蓋第十九頁，共二十七頁。 發(fā)動機(jī)熱態(tài)正常時，兩閥門關(guān)閉，將冷卻系與大氣隔開。因水蒸氣的產(chǎn)生使冷卻系內(nèi)的壓力稍高于大氣壓力，提高了冷卻水的沸點(diǎn)，改善了冷卻效

7、能。當(dāng)散熱器內(nèi)部壓力達(dá)到126137Kpa時，壓力閥開啟而使水蒸汽從通氣孔排出；當(dāng)水溫下降，冷卻系內(nèi)部的真空度低于1020Kpa時，真空閥打開，空氣從通氣孔進(jìn)入冷卻系，以防散熱器及芯管被大氣壓癟。第二十頁，共二十七頁。4、補(bǔ)償水桶加注防凍液的汽車發(fā)動機(jī)，為了減少冷卻液的損失，保證冷卻系統(tǒng)的正常工作，采用散熱器補(bǔ)償水桶(貯水箱)結(jié)構(gòu)。補(bǔ)償水桶內(nèi)部印有兩條液面高度標(biāo)記線，補(bǔ)償水桶內(nèi)的液面高度應(yīng)位于這兩種刻線之間。補(bǔ)償水桶散熱器第二十一頁，共二十七頁。 二、水泵 水泵的作用 對冷卻水加壓，使之在冷卻系中循環(huán)流動。 汽車上廣泛使用離心式水泵。結(jié)構(gòu)緊湊，泵水量大，因故障而停止工作時，不妨礙水在冷卻系內(nèi)部

8、自然循環(huán)。第二十二頁，共二十七頁。 離心式水泵工作原理 當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，水泵中的水被葉輪帶動一起旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，水被甩向葉輪邊緣，然后經(jīng)外殼上與葉輪成切線方向的出水管壓送到發(fā)動機(jī)水套內(nèi)。與此同時，葉輪中心處的壓力降低，散熱器中的水便經(jīng)進(jìn)水管被吸進(jìn)葉輪中心部分。1水泵殼體 2葉輪 3進(jìn)水管 4出水管第二十三頁，共二十七頁。三、風(fēng)扇 功用：風(fēng)扇通常安排在散熱器后面并與水泵同軸。用來提高流經(jīng)散熱器的空氣流速和風(fēng)量，增強(qiáng)散熱器的散熱能力，同時對發(fā)動機(jī)其他附件也有一定的冷卻作用。 特點(diǎn)：車用發(fā)動機(jī)的風(fēng)扇有軸流式和離心式。軸流式風(fēng)扇所產(chǎn)生的風(fēng)，其流向與風(fēng)扇軸平行；離心式風(fēng)扇所產(chǎn)生的風(fēng)，其流向?yàn)閺较?。軸

9、流式風(fēng)扇效率高，風(fēng)量大，結(jié)構(gòu)簡單，布置方便。因而在車用發(fā)動機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用。第二十四頁，共二十七頁。車用發(fā)動機(jī)采用軸流式風(fēng)扇的三種型式 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：葉片多用薄鋼板壓制而成，為46片，葉片間夾角一般不相等。葉片與其旋轉(zhuǎn)平面成3045 的安裝斜角。整體風(fēng)扇在轎車和輕型載貨汽車上應(yīng)用較多。近年來轎車上還采用了電動風(fēng)扇。第二十五頁，共二十七頁。電動風(fēng)扇 很多轎車發(fā)動機(jī)的水冷系采用電動風(fēng)扇，尤其橫置發(fā)動機(jī)前輪驅(qū)動的汽車更是如此。電動風(fēng)扇由風(fēng)扇電動機(jī)驅(qū)動并由蓄電池供電，所以風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速無關(guān)。在有些電控系統(tǒng)中，電動風(fēng)扇由電腦控制。冷卻液溫度傳感器向電腦傳輸與冷卻液溫度相關(guān)的信號。當(dāng)冷卻液溫度達(dá)到規(guī)定值時，電腦使風(fēng)扇繼電器搭鐵，繼電器觸點(diǎn)閉合并向風(fēng)扇電動機(jī)供電，風(fēng)扇進(jìn)入工作。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，布置方便，不消耗發(fā)動機(jī)功率使燃油經(jīng)濟(jì)性得到改善。此外，采用電動風(fēng)扇不需要檢查、調(diào)整或更換風(fēng)扇傳動帶，因而減少了維修的工作量。第二十六頁，共二十七頁。 1、節(jié)溫器 功用：根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷大小和水溫的高低自動改變