第十一章发动机冷却系

1、汽车构造 第一节第一节 概概 述述 第二节第二节 水冷却系的主要机件水冷却系的主要机件 第三节第三节 电子控制发动机冷却系统电子控制发动机冷却系统 1 1、冷却系功用：、冷却系功用： 保持发动机在最适宜地温度范围内工作。保持发动机在最适宜地温度范围内工作。 第一节第一节 概概 述述 冷却程度冷却程度后后 果果过冷过冷 热量散失过多，增加燃油消耗，冷凝在热量散失过多，增加燃油消耗，冷凝在气缸壁上的燃油流到曲轴箱中稀释润滑油，气缸壁上的燃油流到曲轴箱中稀释润滑油，磨损加剧。磨损加剧。不足不足 发动机过热，充气量减少燃烧不正常，发动机过热，充气量减少燃烧不正常，发动功率下降润滑不良，加剧磨损。发动功

2、率下降润滑不良，加剧磨损。 不正常冷却对发动机的影响不正常冷却对发动机的影响2 2、冷却系的分类、冷却系的分类水冷水冷风冷风冷水冷式水冷式以冷却液为冷却介质，热量先由机件传给冷却液，以冷却液为冷却介质，热量先由机件传给冷却液，靠冷却液的流动把热量带走而后散入大气中。散靠冷却液的流动把热量带走而后散入大气中。散热后的冷却液再重新流回到受热机件处。热后的冷却液再重新流回到受热机件处。风冷式风冷式是利用高速流动的空气直接吹过气缸盖和气缸体是利用高速流动的空气直接吹过气缸盖和气缸体外表面，把热量散到大气中去。外表面，把热量散到大气中去。系系 统统温温 度度 范范 围围水冷系水冷系 气缸盖内冷却水温度在

3、气缸盖内冷却水温度在353363K； 气缸壁的温度不超过气缸壁的温度不超过470550K。风冷系风冷系 气缸盖和气缸壁的允许温度分别为气缸盖和气缸壁的允许温度分别为 423453K和和433473K.水冷系与风冷系的优缺点及适用范围水冷系与风冷系的优缺点及适用范围系系 统统水冷系水冷系风冷系风冷系适用范围适用范围优缺点比较优缺点比较冷却强度大，易调冷却强度大，易调节，便于冬季启动节，便于冬季启动广泛用于汽车广泛用于汽车发动机发动机冷却效果差，噪音冷却效果差，噪音大，功耗大大，功耗大仅用于小排量仅用于小排量及军车发动机及军车发动机3、水冷式冷却系的组成、水冷式冷却系的组成 水冷系由散热器、水泵、

4、风扇、冷却水套和温度调节装水冷系由散热器、水泵、风扇、冷却水套和温度调节装置等组成。置等组成。强制循环水冷却系是用水泵把冷却液加压，在水套中流动，冷却液从强制循环水冷却系是用水泵把冷却液加压，在水套中流动，冷却液从气缸壁吸收热量，温度升高，流入气缸盖水套，再从缸盖流出进入散热气缸壁吸收热量，温度升高，流入气缸盖水套，再从缸盖流出进入散热器。由于风扇的强力抽吸，空气从前向后高速流过散热器，不断地将流器。由于风扇的强力抽吸，空气从前向后高速流过散热器，不断地将流经散热器的冷却液的热量带走。冷却的冷却液由水泵从散热器底部重新经散热器的冷却液的热量带走。冷却的冷却液由水泵从散热器底部重新泵入水套。冷却

5、液在冷却系中不断循环。泵入水套。冷却液在冷却系中不断循环。4、冷却液、冷却液冷却液是水与防冻剂的混合物冷却液是水与防冻剂的混合物为为了防止冷却液了防止冷却液冻结，在水中加冻结，在水中加入防冻剂制成冷入防冻剂制成冷却液却液最常用的防冻剂是最常用的防冻剂是乙二醇乙二醇防冻剂防冻剂泡沫抑制剂泡沫抑制剂有效地抑制泡沫的产生有效地抑制泡沫的产生。防锈剂防锈剂 可延缓或阻止发动机水套壁及散热器可延缓或阻止发动机水套壁及散热器的锈蚀或腐蚀的锈蚀或腐蚀。 第二节第二节 水冷却系的主要机件水冷却系的主要机件一、散热器一、散热器散热器的作用：将水套出来的热水自上而下或横向的分成许多小散热器的作用：将水套出来的热水

6、自上而下或横向的分成许多小股并将其热量散给周围的空气。股并将其热量散给周围的空气。1、散热器的组成散热器的组成进水室进水室出水室出水室散热器芯散热器芯1-1-散热器盖；散热器盖；2-2-进水室；进水室；3-3-散热器进水管；散热器进水管；4-4-散热器芯；散热器芯；5-5-冷却管；冷却管；6-6-散热片；散热片；7-7-散热器出水管；散热器出水管；8-8-出水室；出水室；9-9-放水阀放水阀2、散热器盖、散热器盖散热器盖的作用散热器盖的作用：密封水冷并调节系统的工作压力密封水冷并调节系统的工作压力当发动机工作时，温度升高，冷却液容积膨胀，蒸汽阀开当发动机工作时，温度升高，冷却液容积膨胀，蒸汽阀

7、开启，启，一部分冷却液经溢流管流入补偿水箱一部分冷却液经溢流管流入补偿水箱，以防止冷却液胀，以防止冷却液胀裂散热器。裂散热器。发动机停机后，温度下降，冷却液压力降低。空气阀开启发动机停机后，温度下降，冷却液压力降低。空气阀开启，补偿水箱内的冷却液部分地流回散热器补偿水箱内的冷却液部分地流回散热器，可以避免散热器，可以避免散热器被大气压力压坏。被大气压力压坏。 1-散热器盖；散热器盖；2-上密封衬垫；上密封衬垫；3-蒸汽阀弹簧；蒸汽阀弹簧；4-下密封衬垫；下密封衬垫；5-空气阀；空气阀；6-蒸汽阀蒸汽阀7-加冷却液口上密封面；加冷却液口上密封面；8-加冷却液口；加冷却液口；9-加冷却液口下密封面

8、；加冷却液口下密封面；10-溢流管溢流管a-散热器盖结构；散热器盖结构；b-蒸汽阀开启；蒸汽阀开启；c-空气阀开启空气阀开启2、散热器盖、散热器盖2、散热器盖、散热器盖 二、水泵二、水泵 水泵的作用水泵的作用 对冷对冷却水加压，使之在冷却却水加压，使之在冷却系中循环流动。系中循环流动。 汽车上广泛使用汽车上广泛使用离心离心式水泵式水泵。它具有结构紧。它具有结构紧凑、泵水量大及因故障凑、泵水量大及因故障而停止工作时，不妨碍而停止工作时，不妨碍水在冷却系内部自然循水在冷却系内部自然循环等优点。环等优点。 离心式水泵工作原理离心式水泵工作原理 当叶轮旋转时，水泵当叶轮旋转时，水泵中的水被叶轮带动一起

9、旋中的水被叶轮带动一起旋转，在转，在离心力作用离心力作用下，水下，水被甩向叶轮边缘，然后经被甩向叶轮边缘，然后经外壳上与叶轮外壳上与叶轮成切线方向成切线方向的出水管压送到发动机水的出水管压送到发动机水套内。与此同时，叶轮中套内。与此同时，叶轮中心处的压力降低，散热器心处的压力降低，散热器中的水便经进水管被吸进中的水便经进水管被吸进叶轮中心部分。叶轮中心部分。1水泵壳体水泵壳体 2叶轮叶轮 3进水管进水管 4出水管出水管三、冷却风扇三、冷却风扇 功用：功用：风扇通常安排在散热器后面并与水泵同风扇通常安排在散热器后面并与水泵同轴。用来提高流经散热器的空气流速和风量，增强轴。用来提高流经散热器的空气

10、流速和风量，增强散热器的散热能力，同时对发动机其他附件也有一散热器的散热能力，同时对发动机其他附件也有一定的冷却作用。定的冷却作用。 特点：特点：车用发动机的车用发动机的风扇轴流式和离心式风扇轴流式和离心式。轴流轴流式风扇所产生的风，其流向与风扇轴平行；离心式式风扇所产生的风，其流向与风扇轴平行；离心式风扇所产生的风，其流向为径向。风扇所产生的风，其流向为径向。轴流式风扇轴流式风扇效率效率高，风量大，结构简单，布置方便。因而在车用发高，风量大，结构简单，布置方便。因而在车用发动机上动机上得到了广泛的应用得到了广泛的应用。三、冷却风扇三、冷却风扇车用发动机采用轴流式风扇的三种型式车用发动机采用轴

11、流式风扇的三种型式 结构特点：结构特点：叶片多用薄钢板压制而成，为叶片多用薄钢板压制而成，为4 46 6片，叶片片，叶片间夹角一般不相等。叶片与其旋转平面成间夹角一般不相等。叶片与其旋转平面成303045 45 的安的安装斜角。装斜角。整体风扇整体风扇在轿车和轻型载货汽车上应用较多。近年在轿车和轻型载货汽车上应用较多。近年来轿车上还采用了电动风扇。来轿车上还采用了电动风扇。1-叶片；叶片；2-连接板连接板四冷却强度调节装置四冷却强度调节装置 冷却强度的调整方法冷却强度的调整方法改变流经散热器的空气流量和流速；改变流经散热器的空气流量和流速；改变冷却液的流量和循环路线。改变冷却液的流量和循环路线

12、。百叶窗百叶窗；风扇离合器风扇离合器节温器节温器1、节温器、节温器 功用：功用：根据发动机负荷大小和水温根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，从而的高低自动改变水的循环流动路线，从而控制通过散热器冷却水的流量。控制通过散热器冷却水的流量。 目前多数发动机采用目前多数发动机采用蜡式节温器蜡式节温器 单阀蜡式节温器单阀蜡式节温器1-推杆；推杆；2-上支架；上支架；3-下支架；下支架；4-弹簧；弹簧；5-感温体；感温体；6-胶管；胶管；7-石蜡；石蜡；8-节温器阀；节温器阀；9-阀座阀座 当冷却液温度低于规定值时，当冷却液温度低于规定值时，节温器感温体内的石蜡呈固态，节温器感温体内

13、的石蜡呈固态，节温器阀在弹簧的作用下关闭节温器阀在弹簧的作用下关闭冷却液流向散热器的通道，冷冷却液流向散热器的通道，冷却液经旁通孔、水泵返回发动却液经旁通孔、水泵返回发动机，机，进行小循环进行小循环。 当冷却液温度达到规定值后，当冷却液温度达到规定值后，石蜡熔化成液体，体积增大使石蜡熔化成液体，体积增大使胶管收缩，对推杆产生向上的胶管收缩，对推杆产生向上的推力。由于推杆上端固定，因推力。由于推杆上端固定，因此，推杆对胶管和感温体产生此，推杆对胶管和感温体产生向下的反推力使阀门开启，这向下的反推力使阀门开启，这时冷却液经节温器阀进入散热时冷却液经节温器阀进入散热器，并由散热器经水泵流回发器，并由

14、散热器经水泵流回发动机，动机，进行大循环进行大循环当水温低于当水温低于358K时，时，主阀关，副阀开主阀关，副阀开 小循环。小循环。当水温高于当水温高于358K时低于时低于378K时，时，主阀渐开，副阀渐关主阀渐开，副阀渐关 大小循环大小循环同时进行。同时进行。当水温高于当水温高于378K时，时，主阀全开，副阀关主阀全开，副阀关 大循环。大循环。1-大循环阀；大循环阀；2-盖和密封垫；盖和密封垫；3-上支架；上支架；4-胶管；胶管；5-阀座；阀座；6-通气孔；通气孔；7-下支架；下支架；8-石蜡；石蜡；9-感应体；感应体；10-小循环阀；小循环阀；11-中心杆；中心杆；12-弹簧弹簧2022-

15、5-3222 2、百叶窗、百叶窗 作用：作用： 是在冷却水温度较低时改变吹过散热是在冷却水温度较低时改变吹过散热器的空气流量，从而控制冷却强度器的空气流量，从而控制冷却强度. . 工作情况工作情况 在严寒的冬季，水温过低时，由于节在严寒的冬季，水温过低时，由于节温器的作用使水只进行小循环，散热器中温器的作用使水只进行小循环，散热器中的水有冻结的危险。此时关闭百叶窗可使的水有冻结的危险。此时关闭百叶窗可使冷却水温度回升。冷却水温度回升。 2022-5-3232 2、百叶窗、百叶窗 主要有主要有硅油式硅油式和和电磁式、机械式电磁式、机械式等。等。冷却水温度不高时，风扇随离合器壳体一起空转冷却水温度不高时，风扇随离合器壳体一起空转打滑；打滑；当发动机气流温度当发动机气流温度超过超过338K时，离合器处于接合时，离合器处于接合状态状态，风扇转速提高。，风扇转速提高。当发动机气流温度当发动机气流温度低于低于308K时，风扇离合器又回时，风扇离合器又回到分离状态。到分离状态。3、风扇离合器、风扇离合器 4 4、变速器机油冷却器、变速器机油冷却器(1)采用的原因：采用的原因： 在自