1、汽车构造第7章 发动机冷却系统 一、冷却系功用一、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。内工作。7.1 7.1 冷却系统的功用及组成冷却系统的功用及组成 二、冷却系的分类二、冷却系的分类水冷水冷风冷风冷冷却程度冷却程度后后 果果过冷过冷 热量散失过多，增加燃油消耗，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凝在气缸壁上的燃油流到曲轴箱中稀释润滑油，磨损加剧。释润滑油，磨损加剧。不足不足 发动机过热，充气量减少燃烧不正发动机过热，充气量减少燃烧不正常，发动功率下降润滑不良，加剧磨常，发动功率下
2、降润滑不良，加剧磨损损。三、不正常冷却对发动机的影响三、不正常冷却对发动机的影响四、正常冷却时的发动机温度四、正常冷却时的发动机温度系系 统统温温 度度 范范 围围水冷系水冷系气缸盖内冷却水温度在气缸盖内冷却水温度在353K363K,气缸壁的温度不超过气缸壁的温度不超过470K550K。风冷系风冷系 气缸盖和气缸壁的允许温度分别为气缸盖和气缸壁的允许温度分别为423K453K和和433K473K.五、水冷系与风冷系的优缺点及适用范围五、水冷系与风冷系的优缺点及适用范围系系 统统水冷系水冷系风冷系风冷系适用范围适用范围优缺点比较优缺点比较冷却强度大，易调节，冷却强度大，易调节，便于冬季启动便于冬
3、季启动广泛用于汽车广泛用于汽车发动机发动机冷却效果差，噪音大，冷却效果差，噪音大，功耗大功耗大仅用于小排量及仅用于小排量及军车发动机军车发动机7.2 7.2 水冷系统水冷系统一、水冷系的组成一、水冷系的组成 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。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。冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条，一条为大循环冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条，一条为大循环(水温水温高于高于8080)，另一条为小循环，另一条为小循环(水温低于水温低于70)70)。二、水冷系统主要部件的构造二、水冷系统主要部件的构造（一）、散热器（一）、散热器1.
4、1.散热器及散热器散热器及散热器芯的结构形式芯的结构形式 组成：上水室、散热器芯和下组成：上水室、散热器芯和下水室等。水室等。安装在发动机前的车安装在发动机前的车架横梁上。架横梁上。作用：将冷却水在水套中所吸作用：将冷却水在水套中所吸收的热量散发至外界大气，使收的热量散发至外界大气，使水温下降。水温下降。上水室上水室散热器盖散热器盖下水室下水室散热器芯散热器芯出水口出水口进水管安装进水管安装处处 按照散热器中冷却液流动的方向可将散热器分为纵流式和横流式两种。由若干扁形由若干扁形或圆形冷却或圆形冷却管组成。管组成。由若干扁平冷由若干扁平冷却管组成却管组成常用散热器芯的结构型式常用散热器芯的结构型
5、式 2.2.散热器盖散热器盖 汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的散热器盖具有真空阀、压力阀，可汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的散热器盖具有真空阀、压力阀，可自动调节冷却系内部压力，提高冷却效果。自动调节冷却系内部压力，提高冷却效果。压力阀压力阀真空阀真空阀压力阀弹簧压力阀弹簧真空阀弹簧真空阀弹簧散热器盖散热器盖当散热器内部当散热器内部压力达到压力达到126126137Kpa137Kpa时，压力阀开时，压力阀开启启冷却系内部冷却系内部的真空度低的真空度低于于101020Kpa20Kpa时，真空阀时，真空阀打开打开 3.3.补偿水桶补偿水桶 作用：作用：当冷却液受热膨胀时，部分冷却液流入补偿
6、水桶；而当冷却液降温时，部分冷却液又被吸回散热器。4.散热器百叶窗作用：通过改变吹过散热器的空气流量来调节发动机的冷却强度，以保证发动机经常在适当的温度范围内工作。散热器散热器感温器感温器制动空气压缩机制动空气压缩机空气缸空气缸调整杆调整杆调整螺母调整螺母杠杆杠杆空气滤清器空气滤清器百叶窗百叶窗二、冷却风扇二、冷却风扇 1.1.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
7、。的冷却作用。特点：车用发动机的风扇轴流式特点：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。而在车用发动机上得到了广泛的应用。车用发动机采用轴流式风扇的三种型式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，为结构特点：叶片多用薄钢板压制而成，为4 46 6片，叶片间夹角一般不相片，叶片间夹角
8、一般不相等。叶片与其旋转平面成等。叶片与其旋转平面成303045 45 的安装斜角。整体风扇在轿车和轻型载货的安装斜角。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。汽车上应用较多。近年来轿车上还采用了电动风扇。叶片断面形状圆弧形叶片翼型叶片 风扇常和发风扇常和发动机一起由曲动机一起由曲轴带轮通过轴带轮通过V V带带驱动。为调节驱动。为调节V V带的张紧程度，带的张紧程度，通常将发电机通常将发电机的支架做成可的支架做成可调节的。调节的。可调节支架可调节支架风扇的驱动风扇的驱动V V带张紧装置带张紧装置2.硅油风扇离合器（1）硅油风扇离合器结构（2）硅油风扇离合器的工作原
9、理3.电动风扇 电动机的开关由散热器的水温开关控制，并且有高低速两个档位，低速档在沸点内使用，高速档在沸点外使用，需要冷却时自动起作用。三、节温器三、节温器 1.1.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。而控制通过散热器冷却水的流量。安装位置：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安装位置：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。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
10、。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。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。2.蜡式节温器的结构和工作原理 小循环小循环大循环大循环 当水温低于当水温低于358K358K时，主阀关，副阀开时，主阀关，副阀开 小循环。小循环。当水温高于当水温高于358K358K时低于时低于378K378K时，主阀渐开，副阀渐关时，主阀渐开，副阀渐关 大小循环同时大小循环同时进行。进行。当水温高于当水温高于378K378K时，主阀全开，副阀关时，主阀全开，副阀关 大循环。大循环。3.节温器的布置 四、水泵四、水泵 作用：作用：对冷却水对冷却水加压，使之在冷却系加压
11、，使之在冷却系中循环流动。中循环流动。汽车上广泛使用汽车上广泛使用离心式水泵。它具有结离心式水泵。它具有结构紧凑、泵水量大及因构紧凑、泵水量大及因故障而停止工作时，不故障而停止工作时，不妨碍水在冷却系内部自妨碍水在冷却系内部自然循环等优点。然循环等优点。离心式水泵工作原理离心式水泵工作原理 当叶轮旋转时，水泵中的水当叶轮旋转时，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，压送到发动机水套内。与此同时，叶轮中心处的压力降低
12、，散热器中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的水便经进水管被吸进叶轮中心部分。分。三、冷却水和防冻液三、冷却水和防冻液1 1、冷却水、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。水。2 2、防冻液、防冻液 功用：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、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
13、象，在冷却水中加入一定量的防冻液以达到降低冰点、提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。高沸点的目的。7.3 7.3 风风 冷冷 系系 利用高速空气流直接利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面，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，以保证发动机在到大气中去，以保证发动机在最有利的温度范围内工作。最有利的温度范围内工作。一、工作机理：一、工作机理：结构结构 发动机气缸和气缸盖发动机气缸和气缸盖采用传热较好的铝合金铸成，采用传热较好的铝合金铸成，结构简单、重量轻、故障少，结构简单、重量轻、故障少，无需特殊保养，但是由于材料无需特殊保养，但是由于材料质量要求高，冷却不够均匀，质量要求高，冷却不够均匀，工作噪音大等缺点，目前在汽工作噪音大等缺点，目前在汽车上很少使用。车上很少使用。二、冷却系统的布置及冷却风扇 小小 结结冷却系冷却系作用作用水冷系水冷系大、小循环大、小循环主要部件主要部件散热器散热器水泵水泵节温器节温器风冷系风冷系与水冷系的区别与水冷系的区别变速器机油冷却器变速器机油冷却器采用的原因采用的原因感谢下感谢下载载
