第7章 发动机之冷却系统和润滑系统

1、2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1 1 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2 2 发动机冷却系发动机冷却系 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院3 3 1.1.发动机过热、过冷的危害发动机过热、过冷的危害 发动机发动机 过热过热 发动机发动机 过冷过冷 充气效率低，早燃和爆燃易发充气效率低，早燃和爆燃易发 生，发动机功率下降生，发动机功率下降 运动机件易损坏运动机件易损坏 润滑油粘度减小、润滑油膜易润滑油粘度减小、润滑油膜易 破裂加剧零件磨损破裂加剧零件磨损 燃烧困难，

2、功率低及油耗高燃烧困难，功率低及油耗高 润滑油粘度增大，零件磨损润滑油粘度增大，零件磨损 燃油凝结而流入曲轴箱，增加油燃油凝结而流入曲轴箱，增加油 耗，且机油变稀，从而导致功率耗，且机油变稀，从而导致功率 下降，磨损增加下降，磨损增加 一、冷却系作用一、冷却系作用 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院4 4 2.2.冷却系功用冷却系功用 使发动机得到适度冷却，防止使发动机得到适度冷却，防止 发动机过冷、过热发动机过冷、过热 以保证发动机在正常的温度范以保证发动机在正常的温度范 围内工作围内工作 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮

3、电大学自动化学院5 5 二、冷却系分类二、冷却系分类 根据冷却根据冷却 介质不同介质不同 水冷却系统水冷却系统 风冷却系统风冷却系统 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院6 6 1.1.风冷系风冷系 冷却介质冷却介质 是空气是空气 利用气流利用气流 使散热片使散热片 的热量散的热量散 到大气中到大气中 冷却风扇冷却风扇 机机 油油 冷冷 却却 器器 气缸气缸 体体 缸盖缸盖 油底油底 壳壳 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院7 7 2.2.水冷系水冷系 冷却介质是冷却介质是“水水” ” 通过冷却水的不通过冷却水的

4、不 断循环，从发动断循环，从发动 机水套中吸收多机水套中吸收多 余的热量，并散余的热量，并散 发到大气中发到大气中 发动机发动机 机体机体 水水 箱箱 水水 泵泵 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院8 8 三、水冷系的组成及水路循环三、水冷系的组成及水路循环 桑塔纳轿车水冷系统桑塔纳轿车水冷系统 膨胀水箱膨胀水箱 发动发动 机水机水 套套 水水 箱箱 风风 扇扇 水水 管管 水水 泵泵 节温器节温器 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院9 9 1.1.水冷系的组成水冷系的组成 水泵水泵 水套水套 散热器散热器 将

5、冷却水升压将冷却水升压 位于缸体及缸盖内，吸热位于缸体及缸盖内，吸热 热量散失热量散失 分水管分水管 调温装置调温装置 指示及指示及 报警装置报警装置 各缸水流均匀各缸水流均匀 节温器、风扇离合器及百叶窗节温器、风扇离合器及百叶窗 水温表、高温警告灯水温表、高温警告灯 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1010 2.2.水冷系的水路循环水冷系的水路循环 水泵作用下，水泵作用下， 水经水套而吸水经水套而吸 热，沿水管流热，沿水管流 入散热器（同入散热器（同 时风扇作用而时风扇作用而 散热），水的散热），水的 温度下降后又温度下降后又 由水泵泵回水由水泵泵

6、回水 套内套内 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1111 四、冷却液四、冷却液 1.1.冷却水冷却水 最好使用软水，如雨水、河水、自来水最好使用软水，如雨水、河水、自来水 尽量不用硬水，如泉水、井水，容易产生尽量不用硬水，如泉水、井水，容易产生 水垢水垢 硬水软化：加纯碱、加烧碱、加红矾溶液硬水软化：加纯碱、加烧碱、加红矾溶液 2.2.防冻液防冻液 甘醇、甘油、酒精等配制而成。甘醇、甘油、酒精等配制而成。 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1212 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮

7、电大学自动化学院1313 发动机润滑系发动机润滑系 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1414 润滑润滑 密封密封 冷却冷却 利用油膜减少机件间的磨损利用油膜减少机件间的磨损 利用油膜防止燃气的泄露利用油膜防止燃气的泄露 润滑油可以吸收热量润滑油可以吸收热量 清洁清洁 防锈防锈 减振减振 缓冲缓冲 液压液压 带走金属屑、杂质及酸性物带走金属屑、杂质及酸性物 利用油膜缓冲振动利用油膜缓冲振动 兼做液压油，起液压作用兼做液压油，起液压作用 一、润滑系功用一、润滑系功用 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1515 润

8、滑系作用润滑系作用 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1616 二、发动机的润滑方式二、发动机的润滑方式 飞溅润滑飞溅润滑 压力润滑压力润滑 复合润滑复合润滑 利用运动零件激溅或喷溅起利用运动零件激溅或喷溅起 来的油滴、油雾润滑摩擦面来的油滴、油雾润滑摩擦面 利用机油泵使润滑油产生压利用机油泵使润滑油产生压 力，强制送到各表面力，强制送到各表面 飞溅飞溅压力润滑压力润滑 注油润滑注油润滑 自润滑自润滑 定期加注润滑脂，定期加注润滑脂，如如水泵、水泵、 起动机、发电机起动机、发电机等件的等件的轴承轴承 用自润滑轴承代替普通轴承用自润滑轴承代替普通轴承 如

9、如尼龙、二硫化钼尼龙、二硫化钼等等 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1717 飞溅润滑飞溅润滑 特点特点：适用摩：适用摩 擦面露在外面、擦面露在外面、 载荷轻、运动载荷轻、运动 速度小的零件速度小的零件 如气缸壁、如气缸壁、活活 塞、活塞环、塞、活塞环、 活塞销活塞销以及以及配配 气机构的凸轮、气机构的凸轮、 挺杆挺杆等零件等零件 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1818 压力润滑压力润滑 特点特点：摩擦：摩擦 面没有外露，面没有外露， 载荷和运动载荷和运动 速度大速度大, ,如如 主轴承、连主轴承、连 杆

10、轴承表面杆轴承表面 曲轴曲轴 凸轮轴凸轮轴 机油机油 泵泵 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1919 复合润滑复合润滑 汽车发动机上汽车发动机上 采用以压力润采用以压力润 滑为主，飞溅滑为主，飞溅 润滑为辅的复润滑为辅的复 合润滑方式合润滑方式 曲轴曲轴 凸轮轴凸轮轴 机油机油 泵泵 活塞销活塞销 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2020 本田轿车发动机本田轿车发动机 润滑润滑油路油路 曲轴主轴承、连曲轴主轴承、连 杆轴承及凸轮轴和杆轴承及凸轮轴和 摇臂轴上各轴承等摇臂轴上各轴承等 均采用均采用压力润滑压力

11、润滑 摇臂、活塞、活塞摇臂、活塞、活塞 环、气缸壁等部位环、气缸壁等部位 则采用则采用飞溅润滑飞溅润滑 机油机油 滤清滤清 器器 凸轮轴凸轮轴 机油机油 泵泵 曲轴曲轴 集滤器集滤器 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2121 润滑油储存装置润滑油储存装置：油底壳：油底壳 润滑油升压装置润滑油升压装置：机油泵：机油泵 润滑油滤清装置润滑油滤清装置：集滤器、粗滤器、细滤器：集滤器、粗滤器、细滤器 安全和限压装置安全和限压装置；限压阀、旁通阀；限压阀、旁通阀 润滑油冷却装置润滑油冷却装置：机油散热器：机油散热器 润滑系工作检查装置润滑系工作检查装置：油压表

12、、油温表、油尺：油压表、油温表、油尺 三、润滑系的组成三、润滑系的组成 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2222 机油泵机油泵 功用功用 提高油压，强制将机油送到各机提高油压，强制将机油送到各机 件摩擦表面，保证发动机的良好件摩擦表面，保证发动机的良好 润滑润滑 类型类型 齿轮式机油泵齿轮式机油泵 叶片式机油泵叶片式机油泵 转子式机油泵转子式机油泵 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2323 齿轮式机油泵工作原理齿轮式机油泵工作原理 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院

13、2424 机油滤清装置机油滤清装置 功用功用 对不断循环的机油进行过滤，对不断循环的机油进行过滤， 清除机油中的各种杂质，清清除机油中的各种杂质，清 洁润滑机油洁润滑机油 类型类型 机油集滤器机油集滤器 机油滤清器机油滤清器 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2525 1.1.机油集滤器机油集滤器 一般为金属丝一般为金属丝 滤网，装在机滤网，装在机 油泵之前，串油泵之前，串 联在油路中联在油路中 主要是用于防主要是用于防 止机油中一些止机油中一些 颗粒较大的杂颗粒较大的杂 质进入机油泵质进入机油泵 浮子浮子 滤网滤网网罩网罩 滤网畅通滤网畅通 滤网堵塞

14、滤网堵塞 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2626 2.2.机油滤清器机油滤清器 根据对机油滤清效果的不同根据对机油滤清效果的不同 粗滤器粗滤器 细滤器细滤器 滤去机油中粒度较大杂质，滤去机油中粒度较大杂质， 一般串联在机油泵和主油一般串联在机油泵和主油 道之间道之间 过滤和清除机油中细小杂过滤和清除机油中细小杂 质，一般与主油道并联在质，一般与主油道并联在 油路中油路中 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2727 3.3.机油过滤的方式机油过滤的方式 类类 型型 全流式过滤方式全流式过滤方式 混合式过滤方式

15、混合式过滤方式 分流式过滤方式分流式过滤方式 并联式过滤方式并联式过滤方式 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2828 1 1）全流式）全流式 机油滤清器机油滤清器 串联在机油泵串联在机油泵 和主油道之间，和主油道之间， 机油全经过滤机油全经过滤 清器过滤后流清器过滤后流 入主油道入主油道 应设应设旁通阀旁通阀 滤清器滤清器 油泵油泵 集滤器集滤器 旁通旁通 阀阀 主油道主油道 油底壳油底壳 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2929 马自达轿车发动机润滑系全马自达轿车发动机润滑系全流式过滤方式流式过滤方式 曲

16、轴曲轴 摇臂轴摇臂轴 集滤器集滤器 油压油压 感应器感应器 机油机油 泵泵 机油机油 滤清器滤清器 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院3030 2 2）分流式）分流式 机油泵压出机油泵压出 的机油一部分的机油一部分 经滤清器过滤经滤清器过滤 后流回油底壳，后流回油底壳， 另一部分则不另一部分则不 经过滤清器过经过滤清器过 滤而直接流入滤而直接流入 主油道主油道 滤清器滤清器 油泵油泵 主油道主油道 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院3131 3 3）混合式）混合式 机油一部分机油一部分 经细滤器过滤经细滤器过滤

17、 后流回油底壳后流回油底壳 另一部分机油另一部分机油 则经装旁通阀则经装旁通阀 的粗滤器过滤的粗滤器过滤 后流入主油道后流入主油道 油泵油泵 主油道主油道 粗滤器粗滤器 细滤器细滤器 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院3232 4 4）并联式）并联式 滤清器并联滤清器并联 在机油泵和机在机油泵和机 件间的油路中件间的油路中 机油一部分经机油一部分经 滤清器过滤后滤清器过滤后 与另一部分未与另一部分未 经过滤的机油经过滤的机油 一起同时流入一起同时流入 主油道主油道 机油泵机油泵 主油道主油道 滤清器滤清器 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自

18、动化学院北京邮电大学自动化学院3333 机油散热器机油散热器 功用功用 保证机油保持在最有利的温保证机油保持在最有利的温 度范围内工作度范围内工作 类型类型 空气冷却式机油散热器空气冷却式机油散热器 水冷却式机油散热器水冷却式机油散热器 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院3434 1.1.空气冷却式机油散热器空气冷却式机油散热器 是以空气为是以空气为 介质带走机油介质带走机油 热量的一种冷热量的一种冷 却机油的装置却机油的装置 结构一般为结构一般为管管 片式片式 进油口进油口 油管油管 散热片散热片 出油出油 口口 2021-7-12021-7-1北京

19、邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院3535 2.2.水冷却式机油散热器水冷却式机油散热器 用水为冷却用水为冷却 介质冷却机油介质冷却机油 的一种装置。的一种装置。 主要由带主要由带散热散热 片的油管片的油管和和水水 冷室冷室组成组成 冷却水冷却水 出口出口 出油出油 口口 进油口进油口 冷却水冷却水 入口入口 水冷室水冷室 油管油管 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院3636 本田本田 F F20A20A型发动机机油散热器与滤清器型发动机机油散热器与滤清器 机油散热器机油散热器 和机油滤清器和机油滤清器 做成一体，对做成一体，对 机油进行冷却机油进行冷却 冷却水冷却水 机油机油 散热散热 器器 机机 油油 滤清器滤清器 2021-7-12021-7-1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院3737