发动机冷却系资料课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,飞汽,*,第七章 发动机冷却系,一、概述,二、水冷系,三、风冷系,四、变速器机油冷却系,飞汽,一、冷却系功用 使发动机得到适度的冷却，并保持其在最适宜地温度范围内工作。,第一节 概 述,飞汽,冷却程度,后 果,过冷,热量散失过多，增加燃油消耗，冷凝在气缸壁上的燃油流到曲轴箱中稀释润滑油，磨损加剧。,不足,发动机过热，充气量减少燃烧不正常，发动功率下降，机油粘度下降，润滑不良，加剧磨损,。,二、不正常冷却对发动机的影响,飞汽,三、冷却系的分类,水冷,风冷,飞汽,四、正常冷却时的发动机温度,系 统,温 度 范 围,水冷系,气缸盖内冷却水温度在353363K, 气缸壁的温度不超过470550K。,风冷系,气缸盖和气缸壁的允许温度分别为,423453K和433473K.,飞汽,5、水冷系与风冷系的优缺点及适用范围,系 统,水冷系,风冷系,适用范围,优缺点比较,冷却强度大，易调节，便于冬季启动,广泛用于汽车发动机,冷却效果差，噪音大，功耗大,仅用于小排量及军车发动机,飞汽,第二节 水 冷 系,一、水冷系的组成,水冷却系是以水作为冷却介质，把发动机受热零件吸收的热量散发到大气中去。目前汽车发动机上采用的水冷系大都是强制循环式水冷系，利用水泵强制水在冷却系中进行循环流动。,飞汽,水冷系由散热器、水泵、风扇、冷却水套和温度调节装置等组成。,飞汽,冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条，一条为大循环，另一条为小循环。,所谓大循环是水温高时，水经过散热器而进行的循环流动；而小循环就是水温低时，水不经过散热器而进行的循环流动，从而使水温升高。,小循环,大循环,节温器,飞汽,飞汽,冷却系的大小循环实质,通常利用节温器来控制通过散热器冷却水的流量。节温器装在冷却水循环的通路中（一般装在气缸盖的出水口），根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，以达到调节冷却系的冷却强度。,当发动机在正常热状态下工作时，即水温高于80，节温器阀门打开了通往散热器的通道，同时关闭了通往水泵的旁通管，冷却水全部流经散热器，形成大循环；当冷却水温低于70时，节温器阀门关闭了通往散热器的通道，同时打开了通往水泵的旁通管，水套内的水只能由旁通孔流出经旁通管进入水泵，又被水泵压入发动机水套，此时冷却水并不流经散热器，只在水套与水泵之间进行小循环，从而防止发动机过冷；当发动机的冷却水温在7080范围内，通往散热器的通道和通往水泵的旁通管均处于半开闭状态，此时一部分水进行大循环，而另一部分水进行小循环。,飞汽,二、水冷系的主要部件,1、散热器,散热器又称为水箱，由上水室、散热器芯和下水室等组成。安装在发动机前的车架横梁上。其作用是将冷却水在水套中所吸收的热量散发至外界大气，使水温下降。,上水箱,散热器盖,下水箱,散热器芯,出水管口,进水管安装处,飞汽,散热器上水室顶部有加水口，冷却水由此注入整个冷却系并用散热器盖盖住。在上水室和下水室分别装有进水管和出水管，进水管和出水管分别用橡胶软管和气缸盖的出水管和水泵的进水管相连，这样，既便于安装，而且当发动机和散热器之间产生少量位移时不会漏水。在散热器下面一般装有减震垫，防止散热器受振动损坏。在散热器下水室的出水管上还有放水开关，必要时可将散热器内的冷却水放掉。横流式可降低发动机罩轮廓高度。,横流式散热器,1-上水室；2-进水管；3-散热器芯；4-散热器盖；5-下水室；6-出水管,纵流式散热器,飞汽,常用散热器芯的结构型式,（1）管片式 由若干扁形或圆形冷却管组成。,空气吹过扁形冷却管和散热片，使管内流动的水得到冷却。管片式散热器因结构刚度较好广为汽车发动机所使用。,（2）管带式 由若干扁平冷却管组成,水管与散热器相间排列，在散热器带上常开有形似百叶窗的孔，以破坏气流在散热器表面上的附面层，提高散热能力。,管带式,管片式,飞汽,散热器盖,汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的三热气盖具有空气蒸汽阀，可自动调节冷却系内部压力，提高冷却效果。,压力阀,真空阀,压力阀弹簧,真空阀弹簧,盖,飞汽,发动机热态正常时，两阀门关闭，将冷却系与大气隔开。因水蒸气的产生使冷却系内的压力稍高于大气压力，提高了冷却水的沸点，改善了冷却效能。当散热器内部压力达到126137Kpa时，蒸汽阀开启而使水蒸汽从通气孔排出；当水温下降，冷却系内部的真空度低于1020Kpa时，空气阀打开，空气从通气孔进入冷却系，以防散热器及芯管被大气压瘪。,飞汽,膨胀水箱,作用：密封冷却系统，减少了冷却液的散失，使冷却系统内水、气分离，保持压力稳定。避免空气不断进入，给冷却系统内部造成氧化、穴蚀。,材料：塑料,膨胀水箱用橡胶管与散热器相接。,水温升高后，流入膨胀水箱。,水温降低后，吸回散热器,膨胀水箱的“DI”、”GAO”线,膨胀水箱,胶管,水箱,飞汽,有些发动机加注冷却液时，需排放冷却管路中的空气，如神龙富康轿车，其冷却系,如图所示,。由于富康轿车冷却系有三个排气口，即散热器、出水室和暖风管三处，而散热器最高点低于出水室以及暖风管排气口，因此，加注冷却液时，需将专用注水桶放在散热器加水口上，使注水液面高度高于排气口，以便彻底排尽空气。,加注时，打开全部放气螺塞，缓慢地加注冷却液，当冷却液从排气口流出且无气泡时，按散热器出水室暖风管的顺序拧紧放气螺塞。,启动发动机，保持发动机以1500r/min的转速运转，直到发动机冷却系电动风扇完成三次通断循环（即三个降温循环过程），再关闭发动机，待发动机完全冷却后，拆掉注水桶，拧紧散热器盖。,飞汽,富康轿车冷却系统,1放气螺塞,2节温器,3放水螺塞,4放气螺塞,5散热器,6储水室,7散热器盖,8暖风热交换器,9放气螺塞,飞汽,2、水泵,水泵的作用,对冷却水加压，使之在冷却系中循环流动。,汽车上广泛使用离心式水泵。它具有结构紧凑、泵水量大及因故障而停止工作时，不妨碍水在冷却系内部自然循环等优点。,飞汽,离心式水泵工作原理,当叶轮旋转时，水泵中的水被叶轮带动一起旋转，在离心力作用下，水被甩向叶轮边缘，然后经外壳上与叶轮成切线方向的出水管压送到发动机水套内。与此同时，叶轮中心处的压力降低，散热器中的水便经进水管被吸进叶轮中心部分。,1水泵壳体 2叶轮 3进水管 4出水管,飞汽,3、风扇,功用：,风扇通常安排在散热器后面并与水泵同轴。用来提高流经散热器的空气流速和风量，增强散热器的散热能力，同时对发动机其他附件也有一定的冷却作用。,特点：,车用发动机的风扇轴流式和离心式。轴流式风扇所产生的风，其流向与风扇轴平行；离心式风扇所产生的风，其流向为径向。轴流式风扇效率高，风量大，结构简单，布置方便。因而在车用发动机上得到了广泛的应用。,飞汽,车用发动机采用轴流式风扇的三种型式,结构特点：,叶片多用薄钢板压制而成，为46片，叶片间夹角一般不相等。叶片与其旋转平面成3045 的安装斜角。整体风扇在轿车和轻型载货汽车上应用较多。近年来轿车上还采用了电动风扇。,飞汽,风扇常和发动机一起由曲轴带轮通过V带驱动。为调节V带的张紧程度，通常将发电机的支架做成可调节的。,可调节支架,风扇的驱动V带张紧装置,飞汽,4、,冷却强度调节装置:,节温器,功用：,根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，从而控制通过散热器冷却水的流量。,节温器装在冷却水循环的通路中，根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，以达到调节冷却系的冷却强度。节温器有蜡式和乙醚皱纹筒式两种，目前多数发动机采用蜡式节温器。,推杆,弹簧,主阀门,石蜡,胶管,外壳,飞汽,1-主阀门；2-盖和密封垫；3-上支架；4-胶管；5-阀座；6-通气孔；7-下支架；8-石蜡，9-感应体；10-旁通阀；11-中心杆；12-弹簧,蜡式节温器由上支架、下支架、主阀门、旁通阀、感应体、中心杆、橡胶管和弹簧等组成蜡式节温器如图所示。节温器的上支架和下支架与阀座铆成一体。中心杆上端固定在上支架的中心，其下部插入橡胶管的中心孔内，中心杆下端呈锥形。橡胶管与感应体外壳之间的空腔里装有石蜡。为了提高导热性，石蜡中常掺有铜粉和铝粉。感应体外壳上下部有联动的主阀门和旁通阀门。主阀门上有通气孔，其作用是在加水时使水套内的空气经小孔排出，保证能加满水。为防止通气孔阻塞，有的加装一个摆锤,飞汽,飞汽,飞汽,飞汽,节温器安装位置的影响,一般水冷系统的冷却液都是由发动机的机体流进，从气缸盖流出。因此,大多数节温器布置在气缸盖出水管路中,。这种布置方式的优点是结构简单，容易排除冷却系统中的气泡。其缺点是节温器在工作时会产生振荡现象。例如，在冬季起动冷发动机时，由于冷却液温度低，节温器阀关闭。冷却液在进行小循环时，温度很快升高，节温器开启。与此同时，散热器内的低温冷却液流入机体，使冷却液又冷了下来，节温器阀重新关闭。等到冷却液温度再度升高，节温器阀又再次打开。直到全部冷却液的温度稳定之后，节温器阀才趋于稳定不再反复开闭。节温器在短时间内反复开闭的现象称作节温器振荡。当出现这种现象时，将增加汽车的燃油消耗量。,节温器也可以布置在散热器的出水管路中。这种布置方式可以减轻或消除节温器振荡现象，并能精确地控制冷却液温度，,但其结构复杂，成本较高。多用于高性能的汽车及在冬季经常高速行驶的汽车上。,飞汽,当水温低于358K时，主阀关，副阀开 小循环。当水温高于358K时低于378K时，主阀渐开，副阀渐关 大小循环同时进行。当水温高于378K时，主阀全开，副阀关 大循环。,飞汽,5、,冷却强度调节装置：,风扇离合器和温控开关,功用：,减小风扇噪声，改善低温起动性能，节约燃料和降低排放，自动调节发动机的冷却强度。,（1）风扇离合器,主要有硅油式和电磁式等。冷却水温度不高时，风扇随离合器壳体一起空转打滑；当发动机气流温度超过338K时，离合器处于接合状态，风扇转速提高。当发动机气流温度低于308K时，风扇离合器又回到分离状态。,电磁风扇离合器,飞汽,图：硅油风扇离合器示意图,风扇离合器：,目前应用最多的是硅油式风扇离合器，它以流经散热器的气流温度控制硅油，以硅油为扭矩传递介质控制风扇。当散热器温度降低时，离合器分离，风扇处于游动状态；当散热器温度升高，离合器接合，风扇处于工作状态；,若水温升高，风扇不工作:,可将离合器后侧的锁止板固定螺栓松开，将锁止板插到槽底后，再将固定螺栓拧紧，风扇与离合器主动轴连成一体，可避免发动机水温过高，但应尽快到维修厂修理，不可长期使用。,飞汽,（,2）电动冷却风扇：,轿车发动机的冷却风扇系统由风扇电机、风扇继电器和水温开关等组成，当水温达到规定值时，风扇相应进行低速旋转、由低速旋转变为高速旋转、由高速旋转变为低速旋转以及风扇停止转动。,如果风扇转动只有高速没有低速，或者水温超过规定值时仍低速转动甚至不转动，都属于故障现象，应检查风扇继电器和水温开关是否正常。,汽车在高速行驶停车后，散热器内冷却液温度仍很高，电动风扇将继续自动转动直至温度低于停转温度为止，这属于正常现象。但若风扇长转不停则是风扇延时继电器出现故障，应尽快修理，否则会导致电瓶亏电。,飞汽,风扇温控开关,功用：,在冷却水温度升高时，其内部的温控介质膨胀，触点闭合，使风扇以高速运转，加速了发动机的冷却；相反，若在冷却水温度降低的时，介质收缩触点断开，使风扇低速运转或停下来，实现了对散热器电动机风扇的控制。,（3）百叶窗,功用：,通过调节流经散热器的空气量来调节冷却系的冷却强度，使发动机在适宜的温度下工作。,载货汽车的散热器前安装有百叶窗,驾驶室内百叶窗操纵手柄应能灵活开、闭百叶窗各调节挡板，若开闭不灵活，可用机油润滑拉杆及调节挡板的各铰链处；挡板变形应校正。,飞汽,三、冷却水和防冻液,1、冷却水,汽车发动机中使用的冷却水应是清洁的软水，如雨水，自来水等；而井水、河水等硬水中含有矿物质，在高温下易生成水垢，不能作为发动机冷却水。,2、防冻液,功用：,为防止在冬季寒冷地区，因冷却水结冰而发生散热器、气缸体、气缸盖变形或胀裂的现象，在冷却水中加入一定量的防冻液以达到降低冰点、提高沸点的目的。,飞汽,冷却液是水与防冻剂的混合物。冷却液用水最好是软水、否则将在发动机水套中产生水垢，使传热受阻，易造成发动机过热。,水中加入防陈剂制成冷却液，以防止循环冷却水冻结、常用的防冻剂是乙二醇。冷却液中水与乙二醇的比例不同，其冰点也不同。,在水中加入防冻剂还同时提高冷却液的沸点。,防冻剂中通常含有防锈剂和泡沫抑制剂。,防冻剂一般还要加入着色剂，使冷却液呈蓝绿色或黄色，以便识别。,飞汽,第三节 风 冷 系,利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面，把从气缸内部传出的热量散发到大气中去，以保证发动机在最有利的温度范围内工作。,一、工作机理：,二、结构,发动机气缸和气缸盖采用传热较好的铝合金铸成，结构简单、重量轻、故障少，无需特殊保养，但是由于材料质量要求高，冷却不够均匀，工作噪音大等缺点，目前在汽车上很少使用。,飞汽,第四节 变速器油冷却器,一、采用的原因：,在自动变速器中，机油因工作频繁而过热，则会降低变速器的性能，甚至造成变速器损坏。所以，在装有自动变速器的汽车中必须装置变速器油冷却器。,二、构造：,实际上就是一根冷却管。,三、位置及冷却：,置于散热器的出水室内，由冷却液对流过冷却管的变速器机油进行冷却。注意：拖车时需对自动变速器油进行冷却。,飞汽,小 结,冷却系,作用,水冷系,大、小循环,主要部件,散热器,水泵,节温器,风冷系,与水冷系的区别,变速器机油冷却器,采用的原因,飞汽,作 业,7-2；7-5；,发动机的冷却强度为什么要调节？常见的调节装置有哪些？,飞汽,内容总结,第七章 发动机冷却系。飞汽。气缸盖内冷却水温度在353363K, 气缸壁的温度不超过470550K。423453K和433473K.。5、水冷系与风冷系的优缺点及适用范围。目前汽车发动机上采用的水冷系大都是强制循环式水冷系，利用水泵强制水在冷却系中进行循环流动。水冷系由散热器、水泵、风扇、冷却水套和温度调节装置等组成。所谓大循环是水温高时，水经过散热器而进行的循环流动。散热器又称为水箱，由上水室、散热器芯和下水室等组成。散热器上水室顶部有加水口，冷却水由此注入整个冷却系并用散热器盖盖住。在散热器下面一般装有减震垫，防止散热器受振动损坏。轴流式风扇所产生的风，其流向与风扇轴平行。功用：根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，从而控制通过散热器冷却水的流量。节温器的上支架和下支架与阀座铆成一体。感应体外壳上下部有联动的主阀门和旁通阀门。一般水冷系统的冷却液都是由发动机的机体流进，从气缸盖流出,