1、AUTOMOBILE STRUCTURE汽车构造汽车构造AUTOMOBILE STRUCTURE汽车工程系汽车工程系主讲人：孔胜利主讲人：孔胜利第第7章章 发动机冷却系发动机冷却系 概述 水冷系 风冷系2022-10-222汽车构造7.1 概述概述1、功用和分类(1)功用：使发动机在各种工况下得到适度的冷却，从而使其保持在最适宜的温度范围内工作。发动机的冷却要适度。若冷却不足，则会使发动机过热，造成充气效率下降，使发动机功率下降；运动机件间正常的间隙受到破坏，使零件不能正常运动；零件因力学性能下降而导致变形和损坏；因润滑油粘度减小、润滑油膜破裂而加剧零件的磨损。2022-10-223汽车构造概
2、述若冷却过度，则会使发动机过冷，导致可燃混合气点燃困难和燃烧延迟，造成发动机功率下降及油耗上升；润滑油黏度增大，造成润滑不良而加剧零件的磨损；流入曲轴箱中的燃油增多，使机油变稀而影响润滑，导致发动机功率下降，磨损增加。(2)分类按冷却介质的不同分为和。水冷系：热量通过冷却液散入大气中。风冷系：热量直接散入大气中。2022-10-224汽车构造7.1 概述概述2、冷却液 冷却液是水与防冻剂的混合物。纯净水在0时结冰。如果发动机冷却系中的水结冰，将使冷却水停止循环而引起发动机过热。另外，水结冰时体积膨胀，有可能将机体、汽缸盖和散热器胀裂。为了适应冬季行车的需要，应在水中加入防冻剂制成冷却液，以防止
3、循环冷却水冻结。最常用的防冻剂是乙二醇。冷却液中的水与乙二醇的比例不同，其冰点也不同。在水中加入防冻剂同时还提高了冷却液的沸点。防冻剂中通常含有防腐蚀添加剂和抗泡沫添加剂。另外，还加入着色剂以便识别和发现泄漏。2022-10-225汽车构造7.2 水冷系水冷系1、水冷系的组成及水路1散热器7节温器2散热器盖8旁通阀3补偿水箱9暖风机4电风扇10热气排气口5出水管11水泵6放水阀12机油冷凝器汽车发动机水冷却系统汽车发动机水冷却系统2022-10-226汽车构造水冷系2、水冷系的主要部件(1)散热器俗称水箱，安装在发动机前的车架横梁上，作用是将冷却水在水套中吸收的热量传给外界大气，使冷却水温度下
4、降。溢流管6散热器芯11上管栅5下水箱10加水口4出水管口9散热器盖3下管栅8上水箱2侧固定夹板7进水管口1散热器散热器2022-10-227汽车构造水冷系汽车散热器外观汽车散热器外观2022-10-228汽车构造水冷系(a)散热器芯常见结构形式有管片式和管带式。管片式：散热器芯由若干扁形冷却管组成，散热片套装在冷却管周围。管带式：散热器芯由扁平冷却管和波纹状薄金属散热带焊接而成。散热器芯结构示意图 (a)管片式(b)管带式1-1-冷却管；冷却管；2-2-散热带；散热带；3-3-散热片；散热片；A-A-孔孔2022-10-229汽车构造水冷系(b)空气蒸汽阀汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的
5、散热器盖具有空气阀和蒸汽阀，可自动调节冷却系内的压力，提高冷却效果并保证散热系统的安全。散热器盖上的空气散热器盖上的空气蒸汽阀蒸汽阀(a)空气阀开启 (b)蒸汽阀开启1-通气孔；2-空气阀；3-蒸汽阀；4-散热器盖2022-10-2210汽车构造水冷系(2)水泵水泵与风扇一起用带轮同轴驱动。它的作用是对冷却液加压，使之在冷却系中循环流动。汽车发动机广泛采用的是离心式水泵。出水管4进水管3叶轮2水泵壳体1离心式水泵工作原理示意图离心式水泵工作原理示意图2022-10-2211汽车构造水冷系1水泵带轮2水泵轴3水泵轴凸缘4水封5水泵壳体6节温器7暖气回水进水口8小循环水泵进水口9水泵叶轮一汽捷达轿
6、车发动机水泵纵剖面图一汽捷达轿车发动机水泵纵剖面图2022-10-2212汽车构造水冷系(3)冷却风扇 通常安装在散热器的后面。其功能是使冷却空气在风道内不断快速流动，提高流经散热器的空气流速和流量，以带走发动机和散热器散发的热量，加速冷却液的冷却；同时对发动机其它附件也有一定的冷却作用。风扇的扇风量与风扇的直径、转速、叶片形状、叶片安装角度及叶片数目有关。目前车用水冷发动机大多采用轴流式风扇。为减小叶片旋转时的振动和噪声，叶片之间的夹角一般不相等。叶片与其旋转平面成3045的安装倾斜角，借以产生吸风能力，使空气沿轴向流动。翼形叶片整体风扇在轿车和清醒载货汽车上也常使用。2022-10-221
7、3汽车构造水冷系发发动动机机冷冷却却风风扇扇2022-10-2214汽车构造水冷系冷却风扇的形式(a)叶尖前弯曲的(b)尖窄根宽的(c)尼龙压铸翼形叶片整体风扇1-叶片；2-连接板2022-10-2215汽车构造水冷系电动风扇：以蓄电池为动力，其转速与发动机的转速无关、无动力损失、结构简单、布置方便，越来越多地应用在轿车上。温控开关6继电器5风扇框架4风扇3护风罩2电动机1电动风扇电动风扇2022-10-2216汽车构造水冷系风扇（不包括电动风扇）常和发电机一起由曲轴带轮通过V形带驱动。为调节V形带的张紧程度，通常将发电机的支架做成可调节的。皮皮带带张张紧紧装装置置2022-10-2217汽车
8、构造水冷系(4)节温器 节温器一般安装在汽缸盖的出水口。其作用是根据发动机冷却液温度的高低，自动改变冷却水的循环路线及流量，使发动机始终在最适宜的温度下工作。目前汽车上多采用蜡式节温器，其核心部分为蜡质感温原件。主阀门弹簧12主阀门8节温器盖4垫圈15橡胶套11隔圈7密封圈3副阀门14石蜡10螺母6上支架2副阀门弹簧13节温器外壳9推杆5下支架1蜡式双阀门节温器蜡式双阀门节温器2022-10-2218汽车构造水冷系蜡蜡式式节节温温器器产产品品实实例例2022-10-2219汽车构造水冷系发动机冷却水循环工作示意图发动机冷却水循环工作示意图(a)小循环 (b)大循环蜡式节温器的工作介质为石蜡，石
9、蜡在液相和固相之间转变，对冷却系的压力变化不敏感。2022-10-2220汽车构造水冷系(5)风扇离合器和温控开关为减小发动机功率损失，减小风扇噪声，改善低温起动性能，节约燃料及减低排放，有的汽车发动机采用风扇离合器或风扇温控开关来控制风扇的转速，自动调节冷却系的冷却强度。2022-10-2221汽车构造水冷系(a)硅油风扇离合器从动板8风扇15主动板7螺钉14阀片6螺栓13阀片轴5锁止板12双金属感温器4主动轴11密封圈3轴承10前盖2壳体9螺钉1硅硅油油风风扇扇离离合合器器A-进油孔；B-回油孔；C-漏油孔2022-10-2222汽车构造水冷系HYK-008HYK-008硅油风扇离合器硅油
10、风扇离合器2022-10-2223汽车构造水冷系(b)风扇温控开关由蜡质感温驱动元件和两档触点动作机构组成，利用石蜡受热由固态变为液态时体积突然变大来推动推杆，控制触点的开闭。拉簧架6调整坑11触点b5外壳10触点a4石蜡9触点b拉簧3密封膜8触点a拉簧2推杆7接线杆座1双双温温蜡蜡质质热热敏敏温温控控开开关关2022-10-2224汽车构造7.3风冷系风冷系风冷系是利用高速空气流直接吹过汽缸体及汽缸盖的外表面，把从气缸内部传出的热量散入大气中去，保证发动机在最适宜的温度范围内工作。风扇皮带10汽缸盖散热片5风扇带轮9汽缸盖4排气歧管8风扇导流叶片3汽缸体7风扇导流定子2热风出口6风扇壳体1发动机风冷系示意图发动机风冷系示意图2022-10-2225汽车构造
