1、单元六 冷却系统和润滑系统教学目标教学目标1.熟悉冷却系统的功用及基本组成熟悉冷却系统的功用及基本组成2.掌握水冷系统的工作过程及大小循环过程。掌握水冷系统的工作过程及大小循环过程。3.熟悉并掌握各主要零部件的结构及工作原理。熟悉并掌握各主要零部件的结构及工作原理。4.熟悉润滑系统的功用、润滑方式及基本组成熟悉润滑系统的功用、润滑方式及基本组成5.熟悉润滑系统的润滑油路。熟悉润滑系统的润滑油路。6.熟悉并掌握润滑系统各主要零部件的结构及工熟悉并掌握润滑系统各主要零部件的结构及工作原理。作原理。6.1 冷却系统概述 一、功用一、功用对在高温条件下工作的发动机零部件进行冷却，保证发动机对在高温条件
2、下工作的发动机零部件进行冷却，保证发动机在最适宜的温度下工作。在最适宜的温度下工作。此外，还为暖风系统提供热源。采此外，还为暖风系统提供热源。采用水冷系统发动机正常工作温度一般为用水冷系统发动机正常工作温度一般为8090。二、类型二、类型冷却系统按冷却介质的不同冷却系统按冷却介质的不同:水冷式和风冷式两种类型。水冷式和风冷式两种类型。1.水冷却系统水冷却系统以冷却液为冷却介质，依靠冷却液的循环流动将热量带走，以冷却液为冷却介质，依靠冷却液的循环流动将热量带走，最后散发到大气中。目前车用发动机大都采用强制循环式水最后散发到大气中。目前车用发动机大都采用强制循环式水冷却系统，即利用水泵提高冷却液的
3、压力，强制冷却液在发冷却系统，即利用水泵提高冷却液的压力，强制冷却液在发动机中循环流动。动机中循环流动。6.1 冷却系统概述二、类型二、类型1.水冷却系统水冷却系统基本组成：一般由水套、散热器、水泵、节温器、冷却风基本组成：一般由水套、散热器、水泵、节温器、冷却风扇、温度指示器等组成扇、温度指示器等组成。6.1 冷却系统概述二、类型二、类型2.风冷却系统：风冷却系统：以空气为冷却介质，以空气为冷却介质，利用高速流动的空气直接吹利用高速流动的空气直接吹过汽缸体和汽缸盖表面，将热量散发到大气中。过汽缸体和汽缸盖表面，将热量散发到大气中。基本组成：一般由风扇、基本组成：一般由风扇、散热片、导流罩、分
4、流散热片、导流罩、分流板等组成。板等组成。6.2 冷却系统主要零件的构造一、散热器一、散热器1.功用：功用：将水套中流出的高温冷却液分成若干细流，并利用将水套中流出的高温冷却液分成若干细流，并利用散热片增加散热面积，使冷却液的温度迅速下降，以保持发散热片增加散热面积，使冷却液的温度迅速下降，以保持发动机的正常温度。动机的正常温度。2.类型：纵流式、横流式类型：纵流式、横流式纵流式纵流式横流式横流式62 冷却系统主要零件的构造一、散热器一、散热器3.结构：由储水室、水管、散热器芯、散热器盖等组成。结构：由储水室、水管、散热器芯、散热器盖等组成。1左储水室左储水室2进水管进水管3散热器芯散热器芯4
5、散热器盖散热器盖5右储水室右储水室6出水管出水管 6.2 冷却系统主要零件的构造一、散热器一、散热器（1）散热器芯：）散热器芯：管片式：由许多扁圆形管片式：由许多扁圆形的散热管和散热片组成。的散热管和散热片组成。管带式：由散热管和波管带式：由散热管和波纹状散热带组成。纹状散热带组成。板式：由成对的金属薄板式：由成对的金属薄板焊接而成。板焊接而成。散热管散热管散热片散热片6.2 冷却系统主要零件的构造一、散热器一、散热器（2）散热器盖：）散热器盖：安装位置：散热器加水口处。安装位置：散热器加水口处。空气阀：防止冷却系统内压力过低。空气阀：防止冷却系统内压力过低。蒸汽阀：防止冷却系统内压力过高。蒸
6、汽阀：防止冷却系统内压力过高。1通气管通气管2蒸汽阀蒸汽阀3空气阀空气阀4散热器盖散热器盖 6.2 冷却系统主要零件的构造一、散热器一、散热器（2）散热器盖：）散热器盖：储液罐（补偿水桶）：用软管与散热器盖上的蒸汽放出口储液罐（补偿水桶）：用软管与散热器盖上的蒸汽放出口相连。相连。1储液罐储液罐6.2 冷却系统主要零件的构造二、冷却风扇二、冷却风扇1.功用：提高流经散热器的空气流速和流量，以增强散热功用：提高流经散热器的空气流速和流量，以增强散热器的散热能力，加快冷却液的冷却速度。器的散热能力，加快冷却液的冷却速度。2.安装位置：散热器与发动机之间。安装位置：散热器与发动机之间。3.结构：叶片
7、材料为金属或塑料。结构：叶片材料为金属或塑料。1-叶片叶片 2-连接板连接板6.2 冷却系统主要零件的构造二、冷却风扇二、冷却风扇4.冷却风扇的控制方式冷却风扇的控制方式：（1）硅油风扇离合器）硅油风扇离合器：结构：结构：由前盖、壳体、主由前盖、壳体、主动盘、从动盘、阀动盘、从动盘、阀片、主动轴、双金片、主动轴、双金属螺旋弹簧感温器、属螺旋弹簧感温器、阀片轴、轴承等组阀片轴、轴承等组成成。1-螺钉螺钉2-前盖前盖3-密封毛毡圈密封毛毡圈4-感温器感温器5-阀片轴阀片轴6-阀片阀片7-主动盘主动盘8-从动盘从动盘9-壳体壳体10-轴承轴承11-主动轴主动轴12-锁止板锁止板13-螺栓螺栓14-六
8、角螺钉六角螺钉15-风扇风扇A-进油孔进油孔B-回油孔回油孔C-漏油孔漏油孔6.2 冷却系统主要零件的构造二、冷却风扇二、冷却风扇4.冷却风扇的控制方式冷却风扇的控制方式：（1）硅油风扇离合器）硅油风扇离合器：工作原理：工作原理：温度低时，硅油不流动，风扇温度低时，硅油不流动，风扇离合器分离，风扇转速较慢，离合器分离，风扇转速较慢，基本上是空转。温度高时，硅基本上是空转。温度高时，硅油的黏度使风扇离合器结合，油的黏度使风扇离合器结合，于是风扇和水泵轴一起旋转，于是风扇和水泵轴一起旋转，起到调节发动机温度的作用。起到调节发动机温度的作用。6.2 冷却系统主要零件的构造二、冷却风扇二、冷却风扇4.
9、冷却风扇的控制方式冷却风扇的控制方式：（2）电动风扇：）电动风扇：结构：电动机（高速档和低速档）、风扇、温控开关。结构：电动机（高速档和低速档）、风扇、温控开关。工作原理：工作原理：当冷却液温度为当冷却液温度为9297时，电时，电动机带动风扇低速运转，保证有足动机带动风扇低速运转，保证有足够的空气流经散热器；当冷却液温够的空气流经散热器；当冷却液温度在度在99105时，电动机带动时，电动机带动风扇高速运转，以提高冷却强度，风扇高速运转，以提高冷却强度，防止发动机过热。当冷却注液温度防止发动机过热。当冷却注液温度下降到下降到9298时，电动机恢复时，电动机恢复低速运转；当冷却液温下降到低速运转；
10、当冷却液温下降到8491时，电动机风扇停止工时，电动机风扇停止工作。作。1-电动机电动机2-护风罩护风罩3-风扇叶片风扇叶片4-风扇架风扇架5-继电器继电器6-温控开关温控开关6.2 冷却系统主要零件的构造三、水泵三、水泵1.功用：对冷却液加压，使冷却液在系统内循环流动。功用：对冷却液加压，使冷却液在系统内循环流动。2.基本结构及原理：泵壳、叶轮、水泵轴、进、出水口等基本结构及原理：泵壳、叶轮、水泵轴、进、出水口等 1泵壳泵壳2水泵轴水泵轴3叶轮叶轮4进水口进水口 5出水口出水口 6.2 冷却系统主要零件的构造三、水泵三、水泵3.离心式水泵离心式水泵（1）结构结构由水泵壳体、水泵由水泵壳体、水
11、泵盖、叶轮、水泵轴、盖、叶轮、水泵轴、轴承和水封等组成。轴承和水封等组成。6.2 冷却系统主要零件的构造三、水泵三、水泵3.离心式水泵离心式水泵（2）石墨密封圈水封结构：由密封圈（采用石墨材料制成）、）石墨密封圈水封结构：由密封圈（采用石墨材料制成）、水封、弹簧和弹簧垫圈组成。水封、弹簧和弹簧垫圈组成。1泵壳泵壳2轴承轴承3泄水孔泄水孔 4叶轮叶轮 5水泵轴水泵轴6密封圈密封圈7水封水封8弹簧弹簧9弹簧垫圈弹簧垫圈10挡水圈挡水圈A滑磨密封面滑磨密封面B静止密封面静止密封面 安装时弹簧有一定的预紧力，使安装时弹簧有一定的预紧力，使叶轮、密封圈、水封、泵壳之间叶轮、密封圈、水封、泵壳之间紧密接触
12、，保证密封。水封组件紧密接触，保证密封。水封组件为固定件，当水泵工作时，滑磨为固定件，当水泵工作时，滑磨发生在叶轮与密封圈之间。在支发生在叶轮与密封圈之间。在支撑轴承后面的水泵轴上装有挡水撑轴承后面的水泵轴上装有挡水圈，防水封漏水时进入轴承而破圈，防水封漏水时进入轴承而破坏其润滑，漏出的水被挡水圈挡坏其润滑，漏出的水被挡水圈挡住后可由泄水孔漏出。住后可由泄水孔漏出。6.2 冷却系统主要零件的构造四、节温器四、节温器1.功用：功用：控制通过散热器的冷却液流量，使冷却液在散热控制通过散热器的冷却液流量，使冷却液在散热器与水套之间进行大循环或小循环，调节冷却强度。器与水套之间进行大循环或小循环，调节
13、冷却强度。2.安装位置：水泵的进水口或缸盖的出水口上。安装位置：水泵的进水口或缸盖的出水口上。3.结构：结构：1-支架支架 2-主阀门主阀门 3-推杆推杆 4-石蜡石蜡 5-胶管胶管 6-副阀门副阀门 7-节温器壳体节温器壳体8-弹簧弹簧由支架、主阀门、由支架、主阀门、副阀门、推杆、副阀门、推杆、节节温器壳体温器壳体、石蜡石蜡、胶管和弹簧等组成胶管和弹簧等组成。6.2 冷却系统主要零件的构造四、节温器四、节温器4工作原理：工作原理：温度较低时，石蜡固态，主阀温度较低时，石蜡固态，主阀门关闭，进行小循环；门关闭，进行小循环；温度升高时，石蜡逐渐融化液温度升高时，石蜡逐渐融化液态，推杆对胶管、节温
14、器壳体产生态，推杆对胶管、节温器壳体产生向下反推力。向下反推力。当温度升高到某一值时，主阀当温度升高到某一值时，主阀门开始开启，副阀门开始关闭；当门开始开启，副阀门开始关闭；当温度达到一定值时，主阀门全开，温度达到一定值时，主阀门全开，副阀门全闭（关闭小循环水路副阀门全闭（关闭小循环水路),),进进行大循环；当温度在主阀门开始开行大循环；当温度在主阀门开始开启温度与完全开启温度之间时，主启温度与完全开启温度之间时，主副阀门均部分开启，大小循环同时副阀门均部分开启，大小循环同时进行。进行。1-支架支架 2-主阀门主阀门 3-推杆推杆 4-石蜡石蜡 5-胶管胶管 6-副阀门副阀门 7-节温器壳体节
15、温器壳体8-弹簧弹簧62 冷却系统主要零件的构造五、膨胀水箱五、膨胀水箱 1.功用：把冷却系统变成永久性封闭系统，减少冷却液的溢功用：把冷却系统变成永久性封闭系统，减少冷却液的溢失；避免空气不断进入引起的机件氧化腐蚀，减少穴蚀；使失；避免空气不断进入引起的机件氧化腐蚀，减少穴蚀；使冷却液、汽分离，保持系统内压力稳定，提高水泵的泵水量。冷却液、汽分离，保持系统内压力稳定，提高水泵的泵水量。2.结构及原理：结构及原理：1散热器散热器2水泵进水管水泵进水管3水泵水泵4节温器节温器5水套出气管水套出气管6水套出水管水套出水管7膨胀水箱膨胀水箱 8散热器出气管散热器出气管9补充水管补充水管10旁通管旁通
16、管62 冷却系统主要零件的构造六、百叶窗六、百叶窗1.1.功用：功用：通过改变流过散热器的空气流量来调节发动机的冷通过改变流过散热器的空气流量来调节发动机的冷却强度却强度。2.安装位置：百叶窗安装安装位置：百叶窗安装在散热器前面在散热器前面3.组成：许多片活动挡板。组成：许多片活动挡板。由驾驶员通过装在驾驶室由驾驶员通过装在驾驶室内的手柄操纵或由感温器内的手柄操纵或由感温器自动控制活动挡板的开度。自动控制活动挡板的开度。1-散热器散热器2-感温器感温器3-制动空气压缩机制动空气压缩机4-空气缸空气缸 5-调整杆调整杆6-调整螺母调整螺母7-杠杆杠杆 8-空气滤清器空气滤清器9-百叶窗百叶窗百叶
17、窗自动控制系统百叶窗自动控制系统 6.3 润滑系统概述 一、功用一、功用润滑发动机各零部件的摩擦表面，以减轻摩擦与磨损，并带润滑发动机各零部件的摩擦表面，以减轻摩擦与磨损，并带走摩擦表面上的磨屑等杂质，冷却摩擦表面，提高汽缸的密走摩擦表面上的磨屑等杂质，冷却摩擦表面，提高汽缸的密封性。此外，可防止零件表面发生氧化和腐蚀。封性。此外，可防止零件表面发生氧化和腐蚀。二、润滑方式二、润滑方式1.压力润滑压力润滑:主要用于发动机上一些机械负荷大，相对运动速主要用于发动机上一些机械负荷大，相对运动速度高的零部件上。度高的零部件上。2.飞溅润滑飞溅润滑:主要用于发动机上的一些外露部位、机械负荷较主要用于发
18、动机上的一些外露部位、机械负荷较小，相对运动速度较低的零部件上。小，相对运动速度较低的零部件上。定期润滑定期润滑:主要用于外露在发动机体外的辅助部件，水泵、主要用于外露在发动机体外的辅助部件，水泵、发电机、起动机等部件的轴承等（不属于润滑系统的工作范发电机、起动机等部件的轴承等（不属于润滑系统的工作范畴）。畴）。6.3 润滑系统概述三、润滑系统的三、润滑系统的基本组成基本组成1.油底壳：储存润滑油。油底壳：储存润滑油。2.机油泵：建立压力润滑及润滑油循环所必须的油压。机油泵：建立压力润滑及润滑油循环所必须的油压。3.油道：将机油泵输出的压力润滑油送到各摩擦表面。分主油道：将机油泵输出的压力润滑
19、油送到各摩擦表面。分主油道和分油道。油道和分油道。4.滤清器滤清器：滤除润滑油中的杂质。根据能够滤除的杂质直径：滤除润滑油中的杂质。根据能够滤除的杂质直径不同可分为集滤器、粗滤器和细滤器。不同可分为集滤器、粗滤器和细滤器。5.安全阀（限压阀安全阀（限压阀）：控制润滑油压力。）：控制润滑油压力。6.机油压力报警开关和机油压力报警灯（机油压力传感器和机油压力报警开关和机油压力报警灯（机油压力传感器和机油压力表）：检测并显示机油压力工作情况。机油压力表）：检测并显示机油压力工作情况。6.3 润滑系统概述6.3 润滑系统概述四、润滑系统的润滑油路四、润滑系统的润滑油路以以桑塔纳桑塔纳20002000G
20、Si轿车轿车AJR发动机润滑系统为例。发动机润滑系统为例。1.润滑系统示意图润滑系统示意图 1凸轮轴凸轮轴2单向阀单向阀3、8减压阀减压阀4、9油压开关油压开关5机油滤清器（带旁通阀）机油滤清器（带旁通阀）6油底壳油底壳7转子式机油泵转子式机油泵10液压挺柱液压挺柱6.3 润滑系统概述四、润滑系统的润滑油路四、润滑系统的润滑油路2.润滑油路示意图润滑油路示意图6.4 润滑系统各主要零部件的构造 一、机油泵一、机油泵1.功用：提高机油压力，保证机油在润滑系统内不功用：提高机油压力，保证机油在润滑系统内不断循环。断循环。2.安装位置：一般安装在曲轴箱内，由曲轴、凸轮安装位置：一般安装在曲轴箱内，由
21、曲轴、凸轮轴或中间轴驱动。轴或中间轴驱动。3.类型：类型：齿轮式（齿轮式（外啮合、内啮合）外啮合、内啮合）和转子式机油和转子式机油泵。泵。6.4 润滑系统各主要零部件的构造一、机油泵一、机油泵（1）外啮合齿轮式机油泵外啮合齿轮式机油泵 结构：结构：从动齿轮从动齿轮泵壳泵壳限压阀限压阀主动齿轮主动齿轮泵盖泵盖齿轮轴齿轮轴6.4 润滑系统各主要零部件的构造一、机油泵一、机油泵（1）外啮合齿轮式机油泵外啮合齿轮式机油泵 工作原理：工作原理：1进油腔进油腔2出油腔出油腔3卸压槽卸压槽 6.4 润滑系统各主要零部件的构造一、机油泵一、机油泵（2）内啮合齿轮式机油泵内啮合齿轮式机油泵结构：结构：1泵体泵体
22、2月牙块月牙块3主动齿轮主动齿轮4从动齿轮从动齿轮5进油口进油口6限压阀限压阀 6.4 润滑系统各主要零部件的构造一、机油泵一、机油泵（2）内啮合齿轮式机油泵内啮合齿轮式机油泵工作原理：工作原理：从动齿轮从动齿轮主动齿轮主动齿轮月牙块月牙块进油口进油口出油口出油口驱动轴驱动轴6.4 润滑系统各主要零部件的构造一、机油泵一、机油泵（3）转子式机油泵转子式机油泵结构：结构：6.4 润滑系统各主要零部件的构造一、机油泵一、机油泵（3）转子式机油泵转子式机油泵工作原理：工作原理：内转子内转子外转子外转子进油口进油口出油口出油口壳体壳体转子轴转子轴6.4 润滑系统各主要零部件的构造二、二、机油滤清器机油
23、滤清器 1.集滤器集滤器（1）安装位置：在机油泵进油口的前面。安装位置：在机油泵进油口的前面。（2）作用：防止颗粒较大的杂质进入机油泵。作用：防止颗粒较大的杂质进入机油泵。（3）过滤元件：金属丝编织的滤网，网孔较大，机油通过性过滤元件：金属丝编织的滤网，网孔较大，机油通过性好。好。（4）类型：有浮动式和固定式两种。类型：有浮动式和固定式两种。6.4 润滑系统各主要零部件的构造浮动式集滤器：主要由浮子、滤网、罩、吸油管和固定管浮动式集滤器：主要由浮子、滤网、罩、吸油管和固定管组成组成。当机油泵工作时，润滑油从油当机油泵工作时，润滑油从油底壳、进油狭缝、吸油管进入底壳、进油狭缝、吸油管进入机油泵，
24、润滑油流经滤网时，机油泵，润滑油流经滤网时，其中较大的杂质被滤除。当滤其中较大的杂质被滤除。当滤网堵塞时，滤网上部产生真空，网堵塞时，滤网上部产生真空，从而克服滤网弹力将滤网吸起，从而克服滤网弹力将滤网吸起，滤网上的环口离开罩，润滑油滤网上的环口离开罩，润滑油便不经过滤网而从环口直接被便不经过滤网而从环口直接被吸入机油泵，以保证润滑油的吸入机油泵，以保证润滑油的供给不致中断。供给不致中断。6.4 润滑系统各主要零部件的构造固动式集滤器：由吸油管、滤网和罩组成固动式集滤器：由吸油管、滤网和罩组成。1罩罩2滤网滤网3吸油管吸油管 机油泵工作时，润滑油从罩的缺口机油泵工作时，润滑油从罩的缺口处经过滤
25、网滤除较大的杂质后，通处经过滤网滤除较大的杂质后，通过吸油管进入机油泵。过吸油管进入机油泵。与浮动式相比，固定式集滤器虽然与浮动式相比，固定式集滤器虽然吸入的润滑油的清洁度稍差，但结吸入的润滑油的清洁度稍差，但结构简单，并可防止油面上的泡沫被构简单，并可防止油面上的泡沫被吸入润滑系统，所以应用广泛。吸入润滑系统，所以应用广泛。6.4 润滑系统各主要零部件的构造二、二、机油滤清器机油滤清器 2.粗滤器粗滤器（1）功用：用来滤除润滑油）功用：用来滤除润滑油中颗粒较大（直径为中颗粒较大（直径为0.050.05mm以上）的杂质。以上）的杂质。（2）安装位置：一般串联于）安装位置：一般串联于机油泵与主油
26、道之间，属于全机油泵与主油道之间，属于全流式机油滤清器。流式机油滤清器。（3）结构：）结构：1端盖端盖2纸质滤芯纸质滤芯3外壳外壳4拉杆拉杆 12旁通阀旁通阀 A进油口进油口 B出油口出油口 6.4 润滑系统各主要零部件的构造二、二、机油滤清器机油滤清器 3.细滤器细滤器（1）功用：用来滤除润滑油中颗粒较小（直径为）功用：用来滤除润滑油中颗粒较小（直径为0.0010.001mm以以上）的杂质。上）的杂质。（2）安装位置：一般与主油道并联，属于分流式机油滤清器。）安装位置：一般与主油道并联，属于分流式机油滤清器。（3）类型：过滤式和离心式两种类型。）类型：过滤式和离心式两种类型。6.4 润滑系统
27、各主要零部件的构造二、二、机油滤清器机油滤清器 4.双级复合式滤清器双级复合式滤清器内装有两个滤芯（即双级滤内装有两个滤芯（即双级滤芯，一个是粗滤芯，一个是芯，一个是粗滤芯，一个是细滤芯），且两个滤芯安装细滤芯），且两个滤芯安装在同一个壳体内（即为复合在同一个壳体内（即为复合式）。式）。6.4 润滑系统各主要零部件的构造三、三、机油散热器机油散热器（机油冷却器）（机油冷却器）1.类型：类型：（1）风冷式：一般安装在发动机前方并与主油道并联，利用）风冷式：一般安装在发动机前方并与主油道并联，利用空气流经散热器时降低润滑油的温度。空气流经散热器时降低润滑油的温度。6.4 润滑系统各主要零部件的构造
28、三、三、机油散热器机油散热器（机油冷却器）（机油冷却器）1.类型：类型：（2）水冷式：水冷式：一般安装在发动机一侧，串联在主油道之前，一般安装在发动机一侧，串联在主油道之前，利用冷却液流经散热器时降低润滑油的温度。利用冷却液流经散热器时降低润滑油的温度。1前盖前盖2放气塞放气塞3壳体壳体4隔板隔板5散热片散热片 6放油塞放油塞7芯子芯子8后盖后盖9放气塞放气塞10密封圈密封圈6.4 润滑系统各主要零部件的构造四、安全阀（限压阀）四、安全阀（限压阀）（1）功用：功用：控制润滑油压力控制润滑油压力。（2）安装位置：机油泵、机油滤清器或主油道中。）安装位置：机油泵、机油滤清器或主油道中。（3）类型：
29、柱塞式和钢球式。）类型：柱塞式和钢球式。1进油口进油口2出油口出油口3钢球钢球2弹簧弹簧 钢球式限压阀由钢球、弹簧等钢球式限压阀由钢球、弹簧等组成，安装在机油泵上。当油组成，安装在机油泵上。当油压正常时，钢球靠在球座上，压正常时，钢球靠在球座上，回油道关闭。当油压超过规定回油道关闭。当油压超过规定值时，油压克服弹簧力作用压值时，油压克服弹簧力作用压开钢球，这样，经齿轮泵泵出开钢球，这样，经齿轮泵泵出的部分润滑油经回油道流回进的部分润滑油经回油道流回进油口以限制机油泵出口油压的油口以限制机油泵出口油压的升高。升高。6.4 润滑系统各主要零部件的构造五、五、量油尺量油尺（1）功用：检测油底壳中润滑油存量和油面高低。）功用：检测油底壳中润滑油存量和油面高低。a不必加注机油不必加注机油b可以加注机油可以加注机油 c必须加注机油必须加注机油
