发动机冷却系统ppt课件

1、第七章第七章 发动机冷却系统发动机冷却系统 冷却系的主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时分发进来，保证冷却系的主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时分发进来，保证发动机在最适宜的温度形状下任务。冷却系按照冷却介质不同可以分为风发动机在最适宜的温度形状下任务。冷却系按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷，假设把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进展冷却的安冷和水冷，假设把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进展冷却的安装称为风冷系。而把这些热量先传给冷却水，然后再散入大气而进展冷却装称为风冷系。而把这些热量先传给冷却水，然后再散入大气而进展冷却的安装称为水冷系。由于水冷系冷却均匀，效果好，而且发

2、动机运转噪音的安装称为水冷系。由于水冷系冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪音小，目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。小，目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。 内容提要内容提要冷却系统的功用冷却系统的功用 使发动机在一切工况下都坚持在适当的温度范围内，既要防止发动使发动机在一切工况下都坚持在适当的温度范围内，既要防止发动机过热，又要防止冬季发动机过冷。在发动机冷起动之后，还要保证发机过热，又要防止冬季发动机过冷。在发动机冷起动之后，还要保证发动机迅速升温，尽快到达正常的任务温度。动机迅速升温，尽快到达正常的任务温度。冷却缺乏：发动机过热，任务过程恶化，零件强度降低，机油蜕变，零件冷却缺乏：发动机

3、过热，任务过程恶化，零件强度降低，机油蜕变，零件磨损加剧，最终导致发动机动力性、经济性、可靠性及耐久性全面下降。磨损加剧，最终导致发动机动力性、经济性、可靠性及耐久性全面下降。冷却过度：散热损失及摩擦损失添加，冷凝在气缸壁上的燃油流到曲轴箱冷却过度：散热损失及摩擦损失添加，冷凝在气缸壁上的燃油流到曲轴箱中稀释光滑油，零件磨损加剧，排放恶化，发动机任务粗暴，发动机功中稀释光滑油，零件磨损加剧，排放恶化，发动机任务粗暴，发动机功率下降及燃油耗费率添加。率下降及燃油耗费率添加。冷却系的根本类型及特点冷却系的根本类型及特点冷却系不同冷却方式的类型冷却系不同冷却方式的类型按冷却介质分为水冷式和风冷式按冷

4、却介质分为水冷式和风冷式 以冷却液作为冷却介质的冷却系统称为水冷系；以空气作为冷却介质的以冷却液作为冷却介质的冷却系统称为水冷系；以空气作为冷却介质的冷却系统称为风冷系。冷却系统称为风冷系。按冷却介质的循环形状分为自然冷却式和强迫冷却式按冷却介质的循环形状分为自然冷却式和强迫冷却式 在冷却过程中，由冷却介质自然流动进展散热的冷却方式，称为自然冷却在冷却过程中，由冷却介质自然流动进展散热的冷却方式，称为自然冷却式；由机械设备强迫冷却介质循环流动进展散热的冷却方式，称为强迫冷却式。式；由机械设备强迫冷却介质循环流动进展散热的冷却方式，称为强迫冷却式。不同冷却方式的特点不同冷却方式的特点 强迫冷却式

5、发动机任务更加可靠，其受周围环境温度的影响较小。其中，强强迫冷却式发动机任务更加可靠，其受周围环境温度的影响较小。其中，强迫风冷式发动机靠发动机周围的大气实现冷却，适用于干旱地域及军事方面，更迫风冷式发动机靠发动机周围的大气实现冷却，适用于干旱地域及军事方面，更具有机动灵敏性；而强迫水冷式发动机，任务起来那么更加可靠，广泛运用于各具有机动灵敏性；而强迫水冷式发动机，任务起来那么更加可靠，广泛运用于各种类型汽车。种类型汽车。 自然冷却式发动机主要用于小型动力，如摩托车、手扶迁延机等。自然冷却式发动机主要用于小型动力，如摩托车、手扶迁延机等。水冷却系的根本组成水冷却系的根本组成 汽车发动机的冷却系

6、为强迫循环水冷系，即利用水泵提高冷却液的压力，汽车发动机的冷却系为强迫循环水冷系，即利用水泵提高冷却液的压力，强迫冷却液在发动机中循环流动，由水泵、散热器、冷却风扇、节温器、强迫冷却液在发动机中循环流动，由水泵、散热器、冷却风扇、节温器、补偿水桶、发动机机体和气缸盖中的水套以及其它附属安装等组成。补偿水桶、发动机机体和气缸盖中的水套以及其它附属安装等组成。水冷却系的任务原理水冷却系的任务原理1水冷却系的根本任务原理水冷却系的根本任务原理 发动机气缸周围设有水套，可燃混合气熄灭后产生的余热由水套周围的冷发动机气缸周围设有水套，可燃混合气熄灭后产生的余热由水套周围的冷却水吸收，并在水泵的作用下，强

7、迫循环水将热量传入水箱，并经过散热器实现却水吸收，并在水泵的作用下，强迫循环水将热量传入水箱，并经过散热器实现与大气的热交换以到达冷却发动机的目的。与大气的热交换以到达冷却发动机的目的。 百叶窗可由驾驶人员根据水温的高、低调理经过散热器的空气量，以改百叶窗可由驾驶人员根据水温的高、低调理经过散热器的空气量，以改动散热强度，满足发动机不同工况的作业需求；节温器可根据水温的上下自动地动散热强度，满足发动机不同工况的作业需求；节温器可根据水温的上下自动地改动水循环道路，使发动机在冬季不致于因水温过低而构成任务不良的后果。改动水循环道路，使发动机在冬季不致于因水温过低而构成任务不良的后果。2冷却水的循

8、环道路冷却水的循环道路 大循环：当水温高于大循环：当水温高于80时，冷却水由水泵打入分水管，并经分水管流到各时，冷却水由水泵打入分水管，并经分水管流到各气缸的水套进展冷却，随后，经上水管进入水箱并经散热器冷却后，经下水管被气缸的水套进展冷却，随后，经上水管进入水箱并经散热器冷却后，经下水管被重新吸如水泵。重新吸如水泵。小循环：当水温低于小循环：当水温低于70 时，冷却水由水泵进入分水管，经水套周围冷却后时，冷却水由水泵进入分水管，经水套周围冷却后直接又回到水泵。直接又回到水泵。当水温在当水温在70 80 之间时，大、小循环均有。之间时，大、小循环均有。冷却液冷却液 全部冷却水均由水泵全部冷却水

9、均由水泵分水管分水管水套水套节温器主阀门节温器主阀门上水管上水管散热器散热器下水管下水管水泵实现循环水泵实现循环散热。散热。n冷却液是水与防冻剂的混合物。冷却液用水最好是软水。冷却液是水与防冻剂的混合物。冷却液用水最好是软水。n纯真水在纯真水在0时结冰。假设冷却系统中的水结冰，将使冷却水终止循环引时结冰。假设冷却系统中的水结冰，将使冷却水终止循环引起发动机过热；尤其严重的是水结冰时体积膨胀，能够将机体、气缸盖和起发动机过热；尤其严重的是水结冰时体积膨胀，能够将机体、气缸盖和散热器胀裂。散热器胀裂。n在水中参与防冻剂制成冷却液以防止循环冷却水的冻结。最常用的防冻剂在水中参与防冻剂制成冷却液以防止

10、循环冷却水的冻结。最常用的防冻剂是乙二醇。是乙二醇。50的水与的水与50的乙二醇混合而成的冷却液，其冰点约为的乙二醇混合而成的冷却液，其冰点约为35.5。在水中参与防冻剂还同时提高了冷却液的沸点。例如，含。在水中参与防冻剂还同时提高了冷却液的沸点。例如，含50乙二醇的冷却液在大气压力下的沸点是乙二醇的冷却液在大气压力下的沸点是130。因此，防冻剂有防止冷却。因此，防冻剂有防止冷却液过早沸腾的附加作用。液过早沸腾的附加作用。 n防冻剂中通常含有防锈剂和泡沫抑制剂。防锈剂可延缓或阻止发动机水套防冻剂中通常含有防锈剂和泡沫抑制剂。防锈剂可延缓或阻止发动机水套壁及散热器的锈蚀或腐蚀。在运用过程中，防锈

11、剂和泡沫剂会逐渐耗费殆壁及散热器的锈蚀或腐蚀。在运用过程中，防锈剂和泡沫剂会逐渐耗费殆尽，因此，定期改换冷却液是非常必要的。在防冻剂中普通还要参与着色尽，因此，定期改换冷却液是非常必要的。在防冻剂中普通还要参与着色剂，使冷却液呈蓝绿色或黄色以便识别。剂，使冷却液呈蓝绿色或黄色以便识别。 冷却液冷却液散热器：由进水室、出水室及散热芯等散热器：由进水室、出水室及散热芯等组成。组成。 冷却液在散热器芯内流动，空气在冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外经过，散热器芯由导热系数散热器芯外经过，散热器芯由导热系数高、而且耐腐蚀的金属资料制成的薄壁高、而且耐腐蚀的金属资料制成的薄壁散热管及散热片组成。散

12、热管及散热片组成。第二节第二节 水冷系统主要部件的构造水冷系统主要部件的构造n按照散热器中冷却液流动的方向可将散热器分为纵流式和横流式两种。按照散热器中冷却液流动的方向可将散热器分为纵流式和横流式两种。n纵流式散热器芯竖直布置，上接进水室，下连出水室，冷却液由进水室自纵流式散热器芯竖直布置，上接进水室，下连出水室，冷却液由进水室自上而下地流过散热器芯进入出水室。上而下地流过散热器芯进入出水室。n横流式散热器芯横向布置，左右两端分别为进、出水室，冷却液自进水室横流式散热器芯横向布置，左右两端分别为进、出水室，冷却液自进水室经散热器芯到出水室横向流过散热器。大多数新型轿车均采用横流式散热经散热器芯

13、到出水室横向流过散热器。大多数新型轿车均采用横流式散热器，这可以使发动机罩的外廓较低，有利于改善车身前端的空气动力性。器，这可以使发动机罩的外廓较低，有利于改善车身前端的空气动力性。散热器芯有多种构造造方式：管片式、管带式和板式。散热器芯有多种构造造方式：管片式、管带式和板式。 补偿水桶补偿水桶散热器百叶窗散热器百叶窗冷却风扇冷却风扇 自学内容自学内容节温器节温器水泵水泵散热器盖散热器盖作用：密封水冷系并调理系统的任务压力。作用：密封水冷系并调理系统的任务压力。根本任务原理：根本任务原理： 发动机任务时，冷却液的温度逐渐升高。由于冷却液容积膨胀，使冷却发动机任务时，冷却液的温度逐渐升高。由于冷

14、却液容积膨胀，使冷却系内的压力增高。当压力超越预定值时，压力阀开启，一部分冷却液经溢流管系内的压力增高。当压力超越预定值时，压力阀开启，一部分冷却液经溢流管流入补偿水桶，以防止冷却液胀裂散热管。流入补偿水桶，以防止冷却液胀裂散热管。 发动机停机后，冷却液的温度下降，冷却系内的压力也随之降低。当压力降发动机停机后，冷却液的温度下降，冷却系内的压力也随之降低。当压力降到大气压力以下呈现真空时，真空阀开启，补偿水桶内的冷却液部分地流回散到大气压力以下呈现真空时，真空阀开启，补偿水桶内的冷却液部分地流回散热器，可以防止散热器被大气压力压坏。热器，可以防止散热器被大气压力压坏。第三节第三节 风冷系统风冷

15、系统风冷发动机的特点风冷发动机的特点1对地理环境和气候环境的顺应性强对地理环境和气候环境的顺应性强 风冷发动机特别适于在沙漠或高原等缺水的地风冷发动机特别适于在沙漠或高原等缺水的地域任务。另外，在炎热的气候条件下任务不会过热，在严寒季节也不易过冷。即域任务。另外，在炎热的气候条件下任务不会过热，在严寒季节也不易过冷。即风冷发动机对气温的变化不敏感。风冷发动机对气温的变化不敏感。 2热负荷高热负荷高 风冷发动机的气缸盖、气缸体等受热零件的温度高。这是由于空气的传风冷发动机的气缸盖、气缸体等受热零件的温度高。这是由于空气的传热系数只需水的传热系数的热系数只需水的传热系数的1/201/30，空气的比

16、热容只需水的，空气的比热容只需水的1/4。3冷起动后暖机时间短冷起动后暖机时间短 由于风冷发动机在冷起动后气缸温度上升快，在短时间内即由于风冷发动机在冷起动后气缸温度上升快，在短时间内即可进入大负荷任务形状。可进入大负荷任务形状。4维护简便维护简便 由于省去了散热器和许多管道而减少了维护点，而且由于通用化、系列由于省去了散热器和许多管道而减少了维护点，而且由于通用化、系列化程度高，主要零件均可互换，因此拆装容易，维修简便。化程度高，主要零件均可互换，因此拆装容易，维修简便。冷却系统的布置及冷却风扇冷却系统的布置及冷却风扇 某风冷柴油机冷却系统。冷却风扇位于两排气缸中间，由气缸盖、气缸体、机油冷

17、却器、前后挡板某风冷柴油机冷却系统。冷却风扇位于两排气缸中间，由气缸盖、气缸体、机油冷却器、前后挡板和顶盖板等构成风压室。在气缸盖和气缸体的背风面设有挡风板，用来调理风量的分配。冷空气经冷却风扇和顶盖板等构成风压室。在气缸盖和气缸体的背风面设有挡风板，用来调理风量的分配。冷空气经冷却风扇增压后进入风压室，再由风压室流过各个需求冷却的零部件外表。由于各零部件的通道阻力不同，因此流过增压后进入风压室，再由风压室流过各个需求冷却的零部件外表。由于各零部件的通道阻力不同，因此流过的风量有多有少，以保证其适度而又可靠的冷却的风量有多有少，以保证其适度而又可靠的冷却 冷却风扇有轴流式和径流式两种。多缸风冷

18、发动机采用轴流式。冷却风扇主要由静叶轮和动叶轮两冷却风扇有轴流式和径流式两种。多缸风冷发动机采用轴流式。冷却风扇主要由静叶轮和动叶轮两部分组成。静叶轮为铝合金精细压铸件，静叶轮毂内装液力耦合器。动叶轮与风扇外壳之间的间隙很小，以部分组成。静叶轮为铝合金精细压铸件，静叶轮毂内装液力耦合器。动叶轮与风扇外壳之间的间隙很小，以提高风扇效率。动叶片与静叶片的断面均为翼形提高风扇效率。动叶片与静叶片的断面均为翼形三、冷却强度的调理三、冷却强度的调理 当负荷添加时，排气温度升高，温控阀开度增大，进入液力耦合器的当负荷添加时，排气温度升高，温控阀开度增大，进入液力耦合器的油量增多，风扇转速增高，风量添加，冷却强度加强；反之，当负荷减小油量增多，风扇转速增高，风量添加，冷却强度加强；反之，当负荷减小时，冷却强度随之减弱。自动调理系