冷却系作用、组成和工作原理.doc

教师姓名授课班级模块轮转授课形式讲授授课时间年 月 日 第 周授课时数教学内容冷却系作用、组成和工作原理教学目标1、了解发动机强制循环式冷却系的组成；2、掌握普桑及2000型发动机水冷系的循环路线（大小循环）；3、掌握水冷系的作用和主要零部件的特点教学重点1、发动机强制循环式冷却系的组成；2、水冷系的作用和主要零部件的特点教学难点普桑及2000型发动机水冷系的循环路线（大小循环）教学方法与教具多媒体导入新课汽车上的各运转部件经过长时间工作后会产生很高的热量，如果不能及时地将这源源不断的热量传递出去，就会引起发动机过热，工作粗暴甚至“拉缸”熄火。因此，发动机上有一套冷却系统，将发动机产生的热量不断消耗，保证发动机在正常的工作温度下运转。本次课主要学习的内容是冷却系作用、组成和工作原理。讲授新课（教学内容、方法）备注第一节 冷却系作用、组成和工作原理一、冷却系的作用 冷却系的主要作用是对发动机进行冷却，维持发动机的正常工作温度，保证发动机的正常工作。 发动机在工作过程中，气缸与燃烧室内的气体温度可高达 2 073K 2 273K。直接与气体接触的缸体、缸盖、活塞和气门等，在高温的作用下会因热膨胀而破坏正常间隙，导致运动件运动受阻或者卡死；各机件因高温而使机械强度降低甚至损坏；润滑油因高温失效而失去润滑作用等。因此，必须在发动机上设置冷却系，在发动机工作中对上述高温机件进行冷却，冷却系虽不参与发动机的功能转换，但却是发动机正常工作必不可少的保证。 冷却系在工作中冷却强度不合适，也会影响发动机的正常工作。冷却不足，会造成发动机过热，导致发动机充气量下降而影响发动机功率输出。对于汽油机来说，还可能会造成早燃、爆燃和表面点火等不正常燃烧；同时，过高的温度会使润滑油粘度降低，导致机件磨损加剧。冷却过度，会使发动机过冷，导致燃料蒸发困难，或已蒸发的燃料重又凝结。一方面会因燃烧不完全而造成发动机功率下降、油耗量增大；另一方面这些燃油最终会沿气缸壁流入曲轴箱内，不仅冲刷了缸壁上的机油膜，还会稀释润滑油，使机件的润滑效果变差。所以，冷却必须适度。不论何种形式的冷却系，除能满足发动机在最大热负荷情况下的冷却外，还必须能在发动机各种工况下，对冷却强度进行调节，以维持发动机的正常工作温度。 目前，汽车发动机上广泛采用水冷系。它是利用冷却水吸收高温机件的热量，再将这些吸收了热量的冷却水送至散热器，通过散热器将热量散发到大气中。水冷系冷却可靠，冷却强度调节方便，在工作中冷却液损失较少。在发动机正常工作时，可使缸盖内的冷却水温度维持在353K383K（80110）之间。 某些大型柴油机或者小型汽油机采用风冷却系，如图72所示。它是以空气作为冷却介质，直接对缸体和缸盖进行冷却。为了加强冷却效果，并使各缸冷却均匀，有些发动机的风冷系设有轴流式风扇、导流罩和分流板。与水冷系相比，风冷系冷却不可靠，冷却强度不容易调节和控制。二、水冷系的组成汽车发动机采用的水冷系大都是强制循环式水冷系。它是利用水泵将冷却水在水套和散热器之间进行循环来完成对发动机的冷却。水冷系的组成如图7l所示。水套是气缸与缸体gng之间和缸盖上、下平面之间的夹层空间，是在缸体和缸盖加工时直接铸造而成。缸体上平面和缸盖下平面有对应的通水孔，使缸盖水套与缸体水套相通。发动机工作时，水套内充满冷却水，直接从缸壁和燃烧室壁吸收热量。水泵固装于发动机缸体前端面，由曲轴通过V形带驱动。水泵的出水孔通过分水管与水套相通。 散热器一般安装在发动机前方的支架上，通过橡胶水管与发动机缸盖上的水套出一水孔及水泵进水口相通。风扇位于散热器后面，可产生强大的抽吸力，增大通过散热器的空气流量和流速，加强散热器的散热效果。 节温器位于缸盖出水管出口处，可以根据发动机的工作温度，自动控制冷却水的循环路线，实现冷却强度的调节。百叶窗安装于散热器前面，由驾驶员操纵开庭来控制通过散热器的空气量，也可实现冷却强度的调节。三、冷却水的循环路线 发动机运转时，带动水泵转动，水泵将散热器内的冷却水抽出经分水管送入缸体水套。设置分水管是为了使各缸冷却均匀。有些发动机的分水管为一扁平钢水管，泪纵向开有若干个出水口，离水泵越远，出水口越大，以保证各缸冷却均匀。解放CA6102型发动机分水管是在水套外面铸造出一个较大空腔，沿纵向也有若干个出水口与水套相通，进入水套的冷却水对气缸上部进行强制冷却，气缸下部主要通过对流进行冷却。吸收了热量的冷却水通过缸体与缸盖的水道进入缸盖水套，对燃烧室、气门座进行冷却，然后流人缸盖出水管。 节温器安装于缸盖出水管出口处，受冷却水温度的控制决定冷却水的循环路线。当发动机刚刚起动，冷却水温度低于343K（70）时，节温器关闭通往散热器的通路，从缸盖水套流出的冷却水通过小循环连接水管直接进入水泵，并经水泵送入缸体水套。由于冷却水不经散热器散热，可使发动机温度迅速提高。这种循环方式称为小循环。 当发动机冷却水温度高于353K（80）时，节温器将直接通往水泵的小循环通路关闭，从缸盖水套流出的冷却水全部进人散热器进行散热。散热后的冷却水在水泵的抽吸下，又回到缸体水套进行循环。由于经过散热器散热，可使发动机冷却水的温度迅速下降，避免发动机过热，这种循环方式称为大循环。 当发动机冷却水温度位于343353K（7080）之间时，节温器使两种循环都存在，这时只有部分冷却水流经散热器散热。 在缸盖上安装有水温感应塞，感应塞与驾驶室内的水温表相连，随时指示出缸盖水套内冷却水的温度，若温度过高或过低，驾驶员可以通过改变百叶窗的开度进行调节。水冷系还为驾驶室或者车厢内的暖风装置提供热源，在缸盖出水管上没有橡胶水管，与暖风装置相通。水冷系的布置在不同型号的发动机上有些不同。解放CA6102发动机采用的方式。上海桑塔纳轿车发动机冷却系的布置图74所示，风扇不与水泵同轴，采用电动风扇方式。在某些发动机上，冷却水还承担为润滑系的润滑油和自动变速器润滑油的散热任务。课堂小结：1、发动机强制循环式冷却系的组成；2、普桑及2000型发动机水冷系的循环路线（大小循环