發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)正發(fā)

第六章發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)

第一節(jié)概述

第二節(jié)水冷系統(tǒng)的主要零部件1精品PPT|實(shí)用可編輯第一頁(yè)，共三十頁(yè)。

一、冷卻系統(tǒng)的功用

使工作中的發(fā)動(dòng)機(jī)得到適度的冷卻，并保持在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。

（80~90度）

第一節(jié)概述

2精品PPT|實(shí)用可編輯第二頁(yè)，共三十頁(yè)。二、不正常冷卻對(duì)發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)零部件與高溫氣體接觸，將會(huì)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：3精品PPT|實(shí)用可編輯第三頁(yè)，共三十頁(yè)。①充氣系數(shù)↓，發(fā)動(dòng)機(jī)功率↓；②機(jī)油因溫度過高，粘度↓，嚴(yán)重時(shí)，機(jī)油變質(zhì)，影響潤(rùn)滑效果，機(jī)件磨損加劇；③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(dòng)機(jī)應(yīng)及時(shí)冷卻。4精品PPT|實(shí)用可編輯第四頁(yè)，共三十頁(yè)。2、過冷①熱量散失過多，轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ臒崃俊?，功率↓；②溫度低，機(jī)油粘度大，摩擦阻力↑，消耗功率大，起動(dòng)困難；③燃油不易氣化，燃燒不充分，燃油消耗率↑，功率↓；④燃?xì)庖啄Y(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(rùn)滑效果變差，機(jī)件磨損加劇。5精品PPT|實(shí)用可編輯第五頁(yè)，共三十頁(yè)。三、冷卻系統(tǒng)的分類{水冷風(fēng)冷6精品PPT|實(shí)用可編輯第六頁(yè)，共三十頁(yè)。水冷系與風(fēng)冷系的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍系統(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(jiǎn)單，成本低，不存在“凍水箱”，“開鍋”問題7精品PPT|實(shí)用可編輯第七頁(yè)，共三十頁(yè)。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(dòng)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(dòng)機(jī)上采用的水冷系大都是強(qiáng)制循環(huán)式水冷系統(tǒng)，即利用水泵提高冷卻液的壓力，強(qiáng)制水在冷卻系中進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。8精品PPT|實(shí)用可編輯第八頁(yè)，共三十頁(yè)。

水冷系統(tǒng)由散熱器、水泵、風(fēng)扇、冷卻水套、節(jié)溫器和補(bǔ)償水桶等組成。

9精品PPT|實(shí)用可編輯第九頁(yè)，共三十頁(yè)。制作：霍志毅

Email：huozhiyi@

桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系示意圖10精品PPT|實(shí)用可編輯第十頁(yè)，共三十頁(yè)。冷卻水在冷卻系內(nèi)的循環(huán)流動(dòng)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(shí)，水經(jīng)過散熱器而進(jìn)行的循環(huán)流動(dòng)；而小循環(huán)就是水溫低時(shí)，水不經(jīng)過散熱器而進(jìn)行的循環(huán)流動(dòng)，從而使水溫升高。小循環(huán)大循環(huán)節(jié)溫器11精品PPT|實(shí)用可編輯第十一頁(yè)，共三十頁(yè)。12精品PPT|實(shí)用可編輯第十二頁(yè)，共三十頁(yè)。冷卻系統(tǒng)的大、小循環(huán)實(shí)質(zhì)

通常利用節(jié)溫器來(lái)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(dòng)機(jī)負(fù)荷大小和水溫的高低自動(dòng)改變水的循環(huán)流動(dòng)路線，以達(dá)到調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強(qiáng)度。

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90℃，節(jié)溫器閥門打開了通往散熱器的通道，同時(shí)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(shí)，節(jié)溫器閥門關(guān)閉了通往散熱器的通道，同時(shí)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(dòng)機(jī)水套，此時(shí)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(dòng)機(jī)過冷；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫在80～90℃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(shí)一部分水進(jìn)行大循環(huán)，而另一部分水進(jìn)行小循環(huán)。13精品PPT|實(shí)用可編輯第十三頁(yè)，共三十頁(yè)。五、冷卻液冷卻液：水+防凍劑（乙二醇）

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的冷卻水應(yīng)是清潔的軟水，如雨水，自來(lái)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(dòng)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。14精品PPT|實(shí)用可編輯第十四頁(yè)，共三十頁(yè)。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。

15精品PPT|實(shí)用可編輯第十五頁(yè)，共三十頁(yè)。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(dòng)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16精品PPT|實(shí)用可編輯第十六頁(yè)，共三十頁(yè)。1、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(dòng)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(dòng)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。17精品PPT|實(shí)用可編輯第十七頁(yè)，共三十頁(yè)。2、散熱器的布置18精品PPT|實(shí)用可編輯第十八頁(yè)，共三十頁(yè)。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(dòng)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19精品PPT|實(shí)用可編輯第十九頁(yè)，共三十頁(yè)。

發(fā)動(dòng)機(jī)熱態(tài)正常時(shí)，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)，改善了冷卻效能。當(dāng)散熱器內(nèi)部壓力達(dá)到126～137Kpa時(shí)，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10～20Kpa時(shí)，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。20精品PPT|實(shí)用可編輯第二十頁(yè)，共三十頁(yè)。4、補(bǔ)償水桶加注防凍液的汽車發(fā)動(dòng)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21精品PPT|實(shí)用可編輯第二十一頁(yè)，共三十頁(yè)。二、冷卻風(fēng)扇1、功用：風(fēng)扇通常安排在散熱器后面并與水泵同軸。用來(lái)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(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)其他附件也有一定的冷卻作用。

特點(diǎn)：車用發(fā)動(dòng)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)閺较颉］S流式風(fēng)扇效率高，風(fēng)量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布置方便。因而在車用發(fā)動(dòng)機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用。22精品PPT|實(shí)用可編輯第二十二頁(yè)，共三十頁(yè)。精品PPT·收集整理第二十三頁(yè)，共三十頁(yè)。車用發(fā)動(dòng)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4～6片，葉片間夾角一般不相等。葉片與其旋轉(zhuǎn)平面成30°～45°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(lái)轎車上還采用了電動(dòng)風(fēng)扇。24精品PPT|實(shí)用可編輯第二十四頁(yè)，共三十頁(yè)。2、風(fēng)扇離合器功用：減小風(fēng)扇噪聲，改善低溫起動(dòng)性能，節(jié)約燃料和降低排放，自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻強(qiáng)度。

主要有硅油式和電磁式等。冷卻水溫度不高時(shí)，風(fēng)扇隨離合器殼體一起空轉(zhuǎn)打滑；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣流溫度超過338K時(shí)，離合器處于接合狀態(tài)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速提高。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣流溫度低于308K時(shí)，風(fēng)扇離合器又回到分離狀態(tài)。

硅油風(fēng)扇離合器25精品PPT|實(shí)用可編輯第二十五頁(yè)，共三十頁(yè)。PPT內(nèi)容概述第六章發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。精品PPT|實(shí)用可編輯。①充氣系數(shù)↓，發(fā)動(dòng)機(jī)功率↓。③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。水冷系與風(fēng)冷系的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。所謂大循環(huán)是水溫高時(shí)，水經(jīng)過散熱器而進(jìn)行的循環(huán)流動(dòng)。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(dòng)機(jī)冷卻水。第二節(jié)水冷系統(tǒng)的主要零部件。散熱器又稱為水箱，由上水室、散熱器芯和下水室等組成。（1）管片式空氣吹過扁形冷卻管和散熱片，使管內(nèi)流動(dòng)的水得到冷卻。當(dāng)散熱器內(nèi)部壓力達(dá)到126～137Kpa時(shí)，壓力閥開啟而使水蒸汽從通氣孔排出。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。軸流式風(fēng)扇所產(chǎn)生的風(fēng)，其流向與風(fēng)扇軸平行。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：葉片多用薄鋼板壓制而成，為4～6片，葉片間夾角一般不相等。葉片與其旋轉(zhuǎn)平面成30°～45°的安裝斜角。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(hào)。29第二十六頁(yè)，共三十頁(yè)。電動(dòng)風(fēng)扇

很多轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的水冷系采用電動(dòng)風(fēng)扇，尤其橫置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的汽車更是如此。電動(dòng)風(fēng)扇由風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并由蓄電池供電，所以風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)。在有些電控系統(tǒng)中，電動(dòng)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(hào)。當(dāng)冷卻液溫度達(dá)到規(guī)定值時(shí)，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(dòng)機(jī)供電，風(fēng)扇進(jìn)入工作。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布置方便，不消耗發(fā)動(dòng)機(jī)功率使燃油經(jīng)濟(jì)性得到改善。此外，采用電動(dòng)風(fēng)扇不需要檢查、調(diào)整或更換風(fēng)扇傳動(dòng)帶，因而減少了維修的工作量。27精品PPT|實(shí)用可編輯