1、发动机冷却系统介绍发动机冷却系统介绍 主要内容 1发动机冷却系统概述 2发动机冷却系统总体介绍 3发动机冷却系统各部件的结构及工作原理 4冷却系统部件的设计 5冷却系统新技术 一 发动机冷却系统概述发动机冷却系统概述 1发动机的工作环境 发动机工作时，可燃混合气在气缸内燃烧，其工作温度高达2000C，瞬时温度可达3000C左右，即使在怠速或中等转速下，燃烧室的平均温度也在1000C以上。2冷却系统的功用 冷却系的主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内，防止发动机过热，又要防止发动机过冷。发动机冷却不足会造成：（1）发动机经常在过高温度下工作
2、，活塞刚度和强度会下降，容易发生变形或是折断;（2）润滑油烧蚀，最终会导致润滑系统工作不良，使元件之间发生干磨擦，降低发动机的寿命;（3）燃油的不正常燃烧，产生发动机的爆燃或早燃;过高的温度使发动机充气系数降低，从而降低输出功率。发动机冷却过度会造成：（1）过多的热量被冷却液带走，使做功的热量减小，从而使发动机功率输出减小，动力输出不足 （2）燃油雾化不良，还会使已雾化了的燃油顺气缸壁流入曲轴 箱，这样不仅会增加燃料消耗，而且进入曲轴箱的燃料还会稀释润滑油，使润滑性能下降，同时还会加大冷态摩擦产生的噪声;（3）冷却系统水温太低使发动机零件的磨损增加。二二 冷却系统的总体介绍冷却系统的总体介绍
3、分类：1风冷 2水冷 汽车发动机的水冷系统绝大多数均为强制水循环，其工作原理是：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。冷却系统组成部件：1发动机机体和汽缸盖中的水套及其它附属装置 2散热器（中冷器，冷凝器）3冷却水泵 4节温器 5冷却风扇 6膨胀箱 风冷发动机风冷发动机 水冷系统的组成及工作原理示意图水冷系统的组成及工作原理示意图 三 冷却系统各部件结构及工作原理冷却系统各部件结构及工作原理（一）发动机机体和汽缸盖中的水套及其它附属装置 1组成：发动机机体，水套，分水管（道），汽缸盖水套 2分类：顺流式 逆流式 3 工作原理：分水管直接铸在机体的分水道上，沿纵向有出水孔，并与
4、机体水套相通，离水泵越远出水孔越大，其数目与汽缸数相同。冷却水套 三 冷却系统各部件结构及工作原理冷却系统各部件结构及工作原理（二）（1）散热器 1组成：进水室 出水室 散热器芯 2分类：纵流式，横流式（按冷却液流动方向）管片式，管带式，板式（按散热器芯结构形式）圆管式，扁管式（按管的截面形状）单列式，双列式，三列式（按散热管列数）3 工作原理：进水室 散热器芯出水室，冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外通过，散热器实质上是一个热交换机。三 冷却系统各部件结构及工作原理冷却系统各部件结构及工作原理（二）（2）中冷器（增压发动机）1作用：降低进气温度，提高发动机的换气效率，使用设计良好的中冷
5、器可以额外多获得5%-10%的动力。2分类：风冷式 水冷式 3 工作原理：同散热器基本相同 三 冷却系统各部件结构及工作原理冷却系统各部件结构及工作原理（三）（3）冷凝器（空调）1作用：将压缩机送出的高温高压的气态冷媒冷却并液化。2分类：风冷式（水冷式 蒸发式）3 工作原理：同散热器基本相同 三 冷却系统各部件结构及工作原理冷却系统各部件结构及工作原理（三）冷却水泵 1分类：a离心式水泵：结构简单、尺寸小、排水量大、维修方便 等优点。b电子水泵：发动机熄火仍可以使冷却水循环 2离心式水泵组成：泵体 叶轮 水泵轴 3 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
6、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。如此连续的作用，使冷却水在水路中不断地循环。泵壳泵壳崩盖崩盖叶轮叶轮泵轴泵轴 三 冷却系统各部件结构及工作原理冷却系统各部件结构及工作原理（四）节温器 1组成：主，副阀门，弹簧，蜡室（膨胀筒），支架，推杆等 2分类：蜡式节温器：结构简单、尺寸小、排水量大、维修方便 等优点。3 工作原理：利用石蜡随着温度升高逐渐由固体变为液体并膨胀，带动主、副阀门移动。4 安装位置：1发动机出水口处（结构简单，容易排出气泡）2散热器的出水口处（结构复杂，消除振荡现象）水冷系
7、统的组成及工作原理示意图水冷系统的组成及工作原理示意图蜡室蜡室支架支架推推杆杆 冷却强度的调节 三 冷却系统各部件结构及工作原理冷却系统各部件结构及工作原理（五）冷却风扇 1分类：普通风扇 电动风扇 (单风扇 双风扇）1变速器 2发动机 3曲轴4皮带 1散热器 2温度传感器 3导风罩 5冷凝器6散热器7风扇水泵轴 4冷却风扇5直流电动机 6继电器3 工作原理：加速流经散热器的空气流速，促进散热器散热。冷却液1组成：水（软水）防冻剂（乙二醇）2作用：a 防止冬季气温过低，冷却系统中的水结冰，体积膨胀使发动机机体，缸盖和膨胀箱胀坏。（含50%乙二醇的冷却液冰点降为 -35）b 适当提高了冷却液的沸
8、点（含50%乙二醇的冷却液 沸点提升为105）c防锈剂和泡沫抑制剂 防冻剂：延缓或阻止发动机水套壁及散热器的锈蚀和腐蚀 泡沫抑制剂：减少泡沫的产生（泡沫妨碍水套壁散热）三 冷却系统各部件结构及工作原理冷却系统各部件结构及工作原理（六）膨胀箱 目前大多数发动机都采用了防冻液作为冷却液。防冻液冰点很低，可避免冬季使用中因结冰而导致散热器、缸体和缸盖被胀裂的现象；防冻液的沸点也要比水高，更有利于发动机的正常工作。为防止防冻液的损失，冷却系设置了膨胀箱，对散热器内的防冻液起到自动补偿的作用。膨胀箱设置于散热器一侧，通过橡胶水管与散热器加水口处的出气口相连。尽量靠近散热器布置，使得水管长度最短；膨胀箱的
9、高度要高于冷却系统所有部件。当冷却液受热膨胀至散热器盖的蒸气阀打开时，部分冷却液随着高压蒸气通过水管进入补偿水桶；而当温度降低、散热器内产生真空时，膨胀箱内的冷却液及时回流散热器。膨胀箱 箱 四四 冷却系统部分部件的设计冷却系统部分部件的设计 计算流程图 计算公式散入冷却系统的热量：)(36001skJhNAgQweew计算公式wwwwwcrtQV 单位时间内所需冷却水的量 计算公式paawaCrtQV单位时间内所需冷却空气的量 散热器设计散热器设计散热面积F散热器设计散热器设计冷却风扇设计 5 冷却系统的新技术 1双节温器冷却系统：分别控制缸盖和缸体的冷却液循环，保持缸体的温度比缸盖的温度稍高，这样可以降低曲柄连杆机构的摩擦，提高充气效率，并且一定程度上可以减少爆震的倾向，以求更好地发挥出发动机的性能。a 温度小于或等于87时：两个节温器都关闭，发动机可以迅速升温 b 温度在87105时：节温器1打开，节温器2关闭，缸盖温度保持在80，缸体温度继续上升 c 温度在105以上时：两个节温器都打开，缸盖温度保持在 87，缸体温度保持在1055 冷却系统的新技术5 冷却系统的新技术 2水冷增压系统：单独设计了一个小型水箱安装在进气歧管内用来冷却增压后的空气，以适当降低进气温度，增加充气效率。谢谢
