發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系概述

第四四章章發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)冷冷卻卻系系概述述水冷冷系系風(fēng)冷冷系系變速速器器機(jī)機(jī)油油冷冷卻卻系系一、、冷冷卻卻系系功功用用使發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)得得到到適適度度的的冷冷卻卻，，并并保保持持其其在在最最適適宜宜地地溫溫度度范范圍圍內(nèi)內(nèi)工工作作。?！?.1概概述述冷卻程度后果過(guò)冷熱量散失過(guò)多，增加燃油消耗，冷凝在氣缸壁上的燃油流到曲軸箱中稀釋潤(rùn)滑油，磨損加劇。不足發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，充氣量減少燃燒不正常，發(fā)動(dòng)功率下降潤(rùn)滑不良，加劇磨損。

二、、不不正正常常冷冷卻卻對(duì)對(duì)發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)的的影影響響三、、冷冷卻卻系系的的分分類(lèi)類(lèi){水冷冷風(fēng)冷冷四、、正正常常冷冷卻卻時(shí)時(shí)的的發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)溫溫度度系統(tǒng)溫度范圍水冷系氣缸蓋內(nèi)冷卻水溫度在353～363K,氣缸壁的溫度不超過(guò)470～550K。風(fēng)冷系

氣缸蓋和氣缸壁的允許溫度分別為423～453K和433～473K.5、、水水冷冷系系與與風(fēng)風(fēng)冷冷系系的的優(yōu)優(yōu)缺缺點(diǎn)點(diǎn)及及適適用用范范圍圍系統(tǒng)水冷系風(fēng)冷系適用范圍優(yōu)缺點(diǎn)比較冷卻強(qiáng)度大，易調(diào)節(jié)，便于冬季啟動(dòng)廣泛用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻效果差，噪音大，功耗大僅用于小排量及軍車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)§4.2水水冷冷系系一、、水水冷冷系系的的組組成成水冷冷卻卻系系是是以以水水作作為為冷冷卻卻介介質(zhì)質(zhì)，，把把發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)受受熱熱零零件件吸吸收收的的熱熱量量散散發(fā)發(fā)到到大大氣氣中中去去。。目目前前汽汽車(chē)車(chē)發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)上上采采用用的的水水冷冷系系大大都都是是強(qiáng)強(qiáng)制制循循環(huán)環(huán)式式水水冷冷系系，，利利用用水水泵泵強(qiáng)強(qiáng)制制水水在在冷冷卻卻系系中中進(jìn)進(jìn)行行循循環(huán)環(huán)流流動(dòng)動(dòng)。。點(diǎn)此觀觀看水水冷系系的組組成錄錄像水冷系系由散散熱器器、水水泵、、風(fēng)扇扇、冷冷卻水水套和和溫度度調(diào)節(jié)節(jié)裝置置等組組成。。冷卻水水在冷冷卻系系內(nèi)的的循環(huán)流流動(dòng)路路線有兩條條，一一條為為大循環(huán)環(huán)，另一一條為為小循環(huán)環(huán)。所謂大循環(huán)環(huán)是水溫溫高時(shí)時(shí)，水水經(jīng)過(guò)過(guò)散熱熱器而而進(jìn)行行的循循環(huán)流流動(dòng)；；而小循環(huán)環(huán)就是水水溫低低時(shí)，，水不不經(jīng)過(guò)過(guò)散熱熱器而而進(jìn)行行的循循環(huán)流流動(dòng)，，從而而使水水溫升升高。。小循環(huán)環(huán)大循環(huán)環(huán)節(jié)溫器器Largecirculationsmallcirculation冷卻系系的大大小循循環(huán)實(shí)實(shí)質(zhì)通常利利用節(jié)節(jié)溫器器來(lái)控控制通通過(guò)散散熱器器冷卻卻水的的流量量。節(jié)節(jié)溫器器裝在在冷卻卻水循循環(huán)的的通路路中（（一般般裝在在氣缸缸蓋的的出水水口）），根根據(jù)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)負(fù)荷荷大小小和水水溫的的高低低自動(dòng)動(dòng)改變變水的的循環(huán)環(huán)流動(dòng)動(dòng)路線線，以以達(dá)到到調(diào)節(jié)節(jié)冷卻卻系的的冷卻卻強(qiáng)度度。當(dāng)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)在在正常常熱狀狀態(tài)下下工作作時(shí)，，即水溫高高于80℃℃，節(jié)溫溫器閥閥門(mén)打打開(kāi)了了通往往散熱熱器的的通道道，同同時(shí)關(guān)關(guān)閉了了通往往水泵泵的旁旁通管管，冷冷卻水水全部部流經(jīng)經(jīng)散熱熱器，，形成成大循環(huán)環(huán)；當(dāng)冷冷卻水溫低低于70℃℃時(shí)，節(jié)節(jié)溫器器閥門(mén)門(mén)關(guān)閉閉了通通往散散熱器器的通通道，，同時(shí)時(shí)打開(kāi)開(kāi)了通通往水水泵的的旁通通管，，水套套內(nèi)的的水只只能由由旁通通孔流流出經(jīng)經(jīng)旁通通管進(jìn)進(jìn)入水水泵，，又被被水泵泵壓入入發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)水水套，，此時(shí)時(shí)冷卻卻水并并不流流經(jīng)散散熱器器，只只在水水套與與水泵泵之間間進(jìn)行行小循環(huán)環(huán)，從而而防止止發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)過(guò)過(guò)冷；；當(dāng)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的冷冷卻水溫在在70～～80℃范圍內(nèi)內(nèi)，通通往散散熱器器的通通道和和通往往水泵泵的旁旁通管管均處處于半半開(kāi)閉閉狀態(tài)態(tài)，此此時(shí)一部分分水進(jìn)進(jìn)行大大循環(huán)環(huán)，而而另一一部分分水進(jìn)進(jìn)行小小循環(huán)環(huán)。二、水冷系系的主要部部件1、散熱器器散熱器又又稱(chēng)為水水箱，由由上水室室、散熱熱器芯和和下水室室等組成成。安裝裝在發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)前的的車(chē)架橫橫梁上。。其作用用是將冷冷卻水在在水套中中所吸收收的熱量量散發(fā)至至外界大大氣，使使水溫下下降。上水箱散熱器蓋蓋下水箱散熱器芯芯出水管口口進(jìn)水管安安裝處常用散熱熱器芯的的結(jié)構(gòu)型型式（1）管管片式由由若干干扁形或或圓形冷冷卻管組組成?？諝獯颠^(guò)過(guò)扁形冷冷卻管和和散熱片片，使管管內(nèi)流動(dòng)動(dòng)的水得得到冷卻卻。管片片式散熱熱器因結(jié)結(jié)構(gòu)剛度度較好廣廣為汽車(chē)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)所使用用。（2）管管帶式由由若干扁扁平冷卻卻管組成成水管與散散熱器相相間排列列，在散散熱器帶帶上常開(kāi)開(kāi)有形似似百葉窗窗的孔，，以破壞壞氣流在在散熱器器表面上上的附面面層，提提高散熱熱能力。。管帶式管片式散熱器蓋蓋汽車(chē)上廣廣泛采用用閉式水水冷系，，該水冷冷系的三三熱氣蓋蓋具有空空氣——蒸汽汽閥，可可自動(dòng)調(diào)調(diào)節(jié)冷卻卻系內(nèi)部部壓力，，提高冷冷卻效果果。壓力閥真空閥壓力閥彈彈簧真空閥彈彈簧蓋發(fā)動(dòng)機(jī)熱熱態(tài)正常常時(shí)，兩兩閥門(mén)關(guān)關(guān)閉，將將冷卻系系與大氣氣隔開(kāi)。。因水蒸蒸氣的產(chǎn)產(chǎn)生使冷冷卻系內(nèi)內(nèi)的壓力力稍高于于大氣壓壓力，提提高了冷冷卻水的的沸點(diǎn)，，改善了了冷卻效效能。當(dāng)當(dāng)散熱器器內(nèi)部壓力達(dá)到到126～～137Kpa時(shí)，蒸蒸汽閥開(kāi)開(kāi)啟而使水蒸蒸汽從通通氣孔排排出；當(dāng)當(dāng)水溫下下降，冷冷卻系內(nèi)內(nèi)部的真空度低低于10～20Kpa時(shí)，，空氣閥閥打開(kāi)，空氣從從通氣孔孔進(jìn)入冷冷卻系，，以防散散熱器及及芯管被被大氣壓壓癟。2、水泵泵水泵的作作用對(duì)冷卻水水加壓，，使之在在冷卻系系中循環(huán)環(huán)流動(dòng)。。汽車(chē)上廣廣泛使用用離心式水水泵。它具有有結(jié)構(gòu)緊緊湊、泵泵水量大大及因故故障而停停止工作作時(shí)，不不妨礙水水在冷卻卻系內(nèi)部部自然循循環(huán)等優(yōu)優(yōu)點(diǎn)。離心式水水泵工作作原理當(dāng)葉輪旋旋轉(zhuǎn)時(shí)，，水泵中中的水被被葉輪帶帶動(dòng)一起起旋轉(zhuǎn)，，在離心力力作用下下，水被甩甩向葉輪輪邊緣，，然后經(jīng)經(jīng)外殼上上與葉輪輪成切線方方向的出水管管壓送到到發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)水套內(nèi)內(nèi)。與此此同時(shí)，，葉輪中中心處的的壓力降降低，散散熱器中中的水便便經(jīng)進(jìn)水水管被吸吸進(jìn)葉輪輪中心部部分。1－水泵泵殼體2－葉葉輪3－進(jìn)進(jìn)水管4－出出水管3、風(fēng)扇扇功用：風(fēng)扇通常常安排在在散熱器器后面并并與水泵泵同軸。。用來(lái)提提高流經(jīng)經(jīng)散熱器器的空氣氣流速和和風(fēng)量，，增強(qiáng)散散熱器的的散熱能能力，同同時(shí)對(duì)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)其其他附件件也有一一定的冷冷卻作用用。特點(diǎn)：車(chē)用發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇軸流流式和離離心式。軸流式式風(fēng)扇所所產(chǎn)生的的風(fēng)，其其流向與與風(fēng)扇軸軸平行；；離心式式風(fēng)扇所所產(chǎn)生的的風(fēng)，其其流向?yàn)闉閺较颉?。軸流式風(fēng)風(fēng)扇效率高，，風(fēng)量大大，結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)單，，布置方方便。因因而在車(chē)車(chē)用發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)上得到了廣廣泛的應(yīng)應(yīng)用。車(chē)用發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)采用用軸流式式風(fēng)扇的的三種型型式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)：葉片多用用薄鋼板板壓制而而成，為為4～6片片，葉片片間夾角角一般不不相等。。葉片與與其旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)平面成成30°°～45°的的安裝斜斜角。整體風(fēng)扇扇在轎車(chē)和和輕型載載貨汽車(chē)車(chē)上應(yīng)用用較多。。近年來(lái)來(lái)轎車(chē)上上還采用用了電動(dòng)動(dòng)風(fēng)扇。。風(fēng)扇常和和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)一起由由曲軸帶帶輪通過(guò)過(guò)V帶驅(qū)動(dòng)動(dòng)。為調(diào)調(diào)節(jié)V帶帶的張緊緊程度，，通常將將發(fā)電機(jī)機(jī)的支架架做成可可調(diào)節(jié)的的?？烧{(diào)節(jié)支支架風(fēng)扇的驅(qū)驅(qū)動(dòng)V帶張緊緊裝置4、節(jié)溫溫器功用：根據(jù)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)負(fù)荷荷大小和和水溫的的高低自自動(dòng)改變變水的循循環(huán)流動(dòng)動(dòng)路線，，從而控控制通過(guò)過(guò)散熱器器冷卻水水的流量量。節(jié)溫器裝在冷冷卻水循環(huán)的的通路中，根根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)負(fù)荷大小和水水溫的高低自自動(dòng)改變水的的循環(huán)流動(dòng)路路線，以達(dá)到到調(diào)節(jié)冷卻系系的冷卻強(qiáng)度度。節(jié)溫器有有蠟式和乙醚醚皺紋筒式兩兩種，目前多多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)采采用蠟式節(jié)溫溫器。推桿彈簧主閥門(mén)石蠟?zāi)z管外殼小循環(huán)大循環(huán)當(dāng)水溫低于于358K時(shí)，主閥閥關(guān)，副閥閥開(kāi)—小小循環(huán)。當(dāng)水溫高于于358K時(shí)低于378K時(shí)時(shí)，主閥漸漸開(kāi)，副閥閥漸關(guān)—大大小循環(huán)環(huán)同時(shí)進(jìn)行行。當(dāng)水溫高于于378K時(shí)，主閥閥全開(kāi)，副副閥關(guān)—大大循環(huán)。。蠟式節(jié)溫器器工作情況況5、風(fēng)扇離離合器和溫溫控開(kāi)關(guān)功用：減小風(fēng)扇噪噪聲，改善善低溫起動(dòng)動(dòng)性能，節(jié)節(jié)約燃料和和降低排放放，自動(dòng)調(diào)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的冷卻強(qiáng)強(qiáng)度。（1）風(fēng)扇離離合器主要有硅油式和電磁式等。冷卻水水溫度不高高時(shí)，風(fēng)扇扇隨離合器器殼體一起起空轉(zhuǎn)打滑滑；當(dāng)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)氣流溫溫度超過(guò)338K時(shí)時(shí)，離合器器處于接合合狀態(tài)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速速提高。當(dāng)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣氣流溫度低于308K時(shí)時(shí)，風(fēng)扇離離合器又回回到分離狀狀態(tài)。硅油風(fēng)扇離離合器（2）風(fēng)扇溫溫控開(kāi)關(guān)功用：在冷卻水溫溫度升高時(shí)時(shí)，其內(nèi)部部的溫控介介質(zhì)膨脹而而使風(fēng)扇以以高速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，加速了了發(fā)動(dòng)機(jī)的的冷卻；相相反，若在在冷卻水溫溫度降低的的時(shí)，介質(zhì)質(zhì)收縮而使使風(fēng)扇低速速運(yùn)轉(zhuǎn)或停停下來(lái)，實(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)散散熱器電動(dòng)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的的控制。（3）百葉窗窗功用：通過(guò)調(diào)節(jié)流流經(jīng)散熱器器的空氣量量來(lái)調(diào)節(jié)冷冷卻系的冷冷卻強(qiáng)度，，使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)在適宜的的溫度下工工作。三、冷卻水水和防凍液液1、冷卻水水汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)中使用的的冷卻水應(yīng)應(yīng)是清潔的的軟水，如如雨水，自自來(lái)水等；；而井水、、河水等硬硬水中含有有礦物質(zhì)，，在高溫下下易生成水水垢，不能能作為發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)冷卻水水。2、防凍液液功用：為防止在冬冬季寒冷地地區(qū)，因冷冷卻水結(jié)冰冰而發(fā)生散散熱器、氣氣缸體、氣氣缸蓋變形形或脹裂的的現(xiàn)象，在在冷卻水中中加入一定定量的防凍凍液以達(dá)到到降低冰點(diǎn)點(diǎn)、提高沸沸點(diǎn)的目的的。§4.3風(fēng)風(fēng)冷冷系。一、工作機(jī)機(jī)理：二、結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸缸和氣缸蓋蓋采用傳熱熱較好的鋁鋁合金鑄成成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、重量量輕、故障障少，無(wú)需需特殊保養(yǎng)養(yǎng)，但是由由于材料質(zhì)質(zhì)量要求高高，冷卻不不夠均勻，，工作噪音音大等缺點(diǎn)點(diǎn)，目前在在汽車(chē)上很很少使用。。利用高速空空