第7章 發(fā)動機冷卻系統(tǒng)

汽車拖拉機學第七章發(fā)動機冷卻系統(tǒng)張黎驊AUTOMOBILEANDTRACTOR主要內(nèi)容第一節(jié)冷卻系統(tǒng)的介質(zhì)及方式第二節(jié)冷卻系統(tǒng)的組成及工作原理第三節(jié)水冷系統(tǒng)主要機件第一節(jié)冷卻系統(tǒng)的介質(zhì)及方式1.冷卻系功用將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜（80～90℃）的溫度狀態(tài)下工作。冷卻過度冷卻不足發(fā)動機過熱，充氣效率下降，早燃和爆燃傾向加大，發(fā)動機功率下降；零件間間隙變小，導致不能正常運動，甚至卡死、損壞；潤滑油粘度減小，潤滑不良，使零件磨損加劇。發(fā)動機過冷，進入氣缸的混合氣或空氣溫度低而點燃困難，造成發(fā)動機功率下降、油耗上升；潤滑油粘度增大，零件磨損加劇。2.冷卻系類型水冷系

是以水作為冷卻介質(zhì)，把發(fā)動機受熱零件吸收的熱量散發(fā)到大氣中去。風冷系

是以空氣作為冷卻介質(zhì)，把發(fā)動機受熱零件吸收的熱量散發(fā)到大氣中去。水冷系的優(yōu)點：冷卻效果好，冷卻均勻，布置緊湊，運轉(zhuǎn)噪聲小。自然循環(huán)冷卻系統(tǒng)和強制循環(huán)冷卻系統(tǒng)。目前的水冷系一般都采用強制循環(huán)冷卻方式。強制循環(huán)冷卻系統(tǒng)：由水泵強制給水（或冷卻液）在冷卻系中進行循環(huán)流動。第二節(jié)冷卻系統(tǒng)的組成及工作原理水冷系大都是由散熱器、水泵、風扇、分水管、冷卻水套和溫度調(diào)節(jié)裝置等組成。1.強制式水冷系統(tǒng)散熱器水溫表節(jié)溫器水泵水溫傳感器分水管水套出水管進水管風扇水冷系的工作過程根據(jù)發(fā)動機溫度高低，水冷系有兩種冷卻循環(huán)路線：大循環(huán)和小循環(huán)。水泵強制冷卻水循環(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)動機在最佳溫度下工作。大循環(huán)小循環(huán)當發(fā)動機在正常熱狀態(tài)下工作時，即水溫高于80℃，冷卻水應全部流經(jīng)散熱器，形成大循環(huán)。此時節(jié)溫器的主閥門完全開啟，而側(cè)閥門將旁通孔完全關(guān)閉。（1）大循環(huán)（2）小循環(huán)當水溫低于70℃時，水不經(jīng)過散熱器（只流經(jīng)節(jié)溫器側(cè)閥門）而進行的循環(huán)流動。2.風冷系統(tǒng)

是利用高速空氣流直接吹過氣缸蓋和氣缸體的外表面，把發(fā)動機受熱零件吸收的熱量散發(fā)到大氣中去。風扇1、導流板2、散熱片3、氣缸導流罩4、分流板5組成。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。第三節(jié)水冷系統(tǒng)主要部件散熱器芯管片式：由冷卻管和扁形散熱片組成。剛度和強度較大。管帶式：由冷卻管和折疊散熱帶組成，散熱能力較強、制造工藝簡單、質(zhì)量小、成本低；但剛度較小。管片式管帶式管片式由冷卻管和扁形散熱片組成。剛度和強度較大。管帶式由冷卻管和折疊散熱帶組成，散熱能力較強、制造工藝簡單、質(zhì)量小、成本低；但剛度較小。散熱器蓋蒸汽—空氣閥開蓋時注意：緩慢旋開，防止燙傷空氣閥蒸汽閥彈簧蒸汽管補償水箱（膨脹水箱）工作原理：冷卻液受熱膨脹流入補償水箱，冷卻后，散熱器壓力降低，冷卻水流回。用于閉式冷卻系，減少冷卻液損失；避免空氣進入，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。通常與補償水箱做成一體。工作原理功能水泵

對冷卻水加壓，加速冷卻水的循環(huán)流動，保證冷卻可靠。車用發(fā)動機多采用離心式水泵。風扇

提高通過散熱器芯的空氣流速，增加散熱效果，加速水的冷卻。風扇通常安排在散熱器后面，并與水泵同軸。當風扇旋轉(zhuǎn)時，對空氣產(chǎn)生吸力，使之沿軸向流動。空氣流由前向后通過散熱器芯，使流經(jīng)散熱器芯的冷卻水加速冷卻。風扇材料：鋼板、尼龍、鋁合金、工程塑料等風扇葉片的安裝傾斜角不均勻，目的是減少振動和噪聲風扇皮帶調(diào)整：過松會打滑，過緊會增加軸承磨損。水冷卻強度調(diào)節(jié)裝置作用：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。作用：改變空氣量。（1）百葉窗風扇離合器改變流經(jīng)散熱器的空氣量，控制風扇的起作用時間、扇風量和扇風強度。主要部件：溫控開關(guān)即達到一定溫度時，風扇離合器結(jié)合，風扇起作用。試驗表明，在發(fā)動機工作過程中，只有10％的時間風扇起作用。風扇離合器的類型硅油風扇離合器：利用一定溫度時，硅油體積變化帶動離合器結(jié)合。電磁風扇離合器：達到一定溫度時，水溫感應開關(guān)的電路接通，離合器結(jié)合。節(jié)溫器功用：改變通過散熱器的冷卻水流量。類型：蠟式節(jié)溫器、乙醚折疊式節(jié)溫器（1）蠟式節(jié)溫器的結(jié)構(gòu)和工作原理蠟式節(jié)溫器（2）當發(fā)動機水溫升高時（70℃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，故反推桿對橡膠管、感應體產(chǎn)生向下反推力，閥門開啟。（3）當發(fā)動機水溫達到80℃以上時，閥門全開，來自氣缸蓋出水口的冷卻水流向散熱器，而進行大循環(huán)。結(jié)構(gòu)：蠟式節(jié)溫器在橡膠管和感應體之間的空間里裝有石蠟，為提高導熱性，石蠟中常摻有銅粉或鋁粉。（1）常溫時，石蠟呈固態(tài)，閥門壓在主閥座上。工作原理折疊式節(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。主閥門和側(cè)閥門隨膨脹筒上端一起上下移動。膨脹筒內(nèi)液體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，主閥門完全開啟，側(cè)閥門關(guān)閉，大循環(huán)。水溫低于70℃時，