精品上课.冷却系

发动机冷却系

概述

水冷系

风冷系

变速器机油冷却系

一、冷却系功用使发动机得到适度的冷却，并保持其在最适宜地温度范围内工作。

§4.1概述

1、发动机过热、过冷的危害发动机过热发动机过冷充气效率低，早燃和爆燃易发生，发动机功率下降运动机件易损坏润滑油粘度减小、润滑油膜易破裂加剧零件磨损

燃烧困难，功率低及油耗高润滑油粘度增大，零件磨损燃油凝结而流入曲轴箱，增加油耗，且机油变稀，从而导致功率下降，磨损增加

发动机冷却系的作用2、冷却系功用使发动机得到适度冷却，防止发动机过冷、过热以保证发动机在正常的温度范围内工作冷却程度后果过冷

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，磨损加剧。不足

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。

二、不正常冷却对发动机的影响三、冷却系的分类{水冷风冷根据冷却介质的不同分:水冷却系统风冷却系统.1、风冷冷却介质是空气利用气流使散热片的热量散到大气中传动油冷却器冷却风扇机油冷却器气缸体缸盖油底壳2、水冷冷却介质是“水”。通过冷却水的不断循环，从发动机水套中吸收多余的热量，并散发到大气中发动机机体水箱水泵四、正常冷却时的发动机温度系统温度范围水冷系气缸盖内冷却水温度在353～363K,气缸壁的温度不超过470～550K。风冷系

气缸盖和气缸壁的允许温度分别为423～453K和433～473K.5、水冷系与风冷系的优缺点及适用范围系统水冷系风冷系适用范围优缺点比较冷却强度大，易调节，便于冬季启动广泛用于汽车发动机冷却效果差，噪音大，功耗大仅用于小排量及军车发动机三、水冷系的组成。水冷系示意图采用强制循环式，利用水泵将冷却水在水套和散热器之间进行循环来冷却。组成：风扇、水泵、水套、散热器、节温器。百叶窗(温度调节装置)。风冷式示意图（图7－2）1、水冷系的组成①水泵②水套③散热器将冷却水升压位于缸体及缸盖内，吸热热量散失④分水管⑤调温装置⑥指示及报警装置各缸水流均匀节温器、风扇离合器及百叶窗水温表、高温警告灯三、冷却系的组成及水路循环桑塔纳轿车水冷系统膨胀水箱发动机水套水箱风扇水管水泵节温器点此观看水冷系的组成录像三、冷却水的循环路线。

冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条，一条为大循环，另一条为小循环。

所谓大循环是水温高时，水经过散热器而进行的循环流动；而小循环就是水温低时，水不经过散热器而进行的循环流动，从而使水温升高。小循环大循环节温器1、小循环：当发动机温度低于70℃时，节温器关闭。水泵缸体水套节温器小循环管水泵2、大循环：当发动机温度大于80℃时，节温器打开水泵缸体水套节温器大循环管散热器水泵节温器工作原理来自发动机至小循环管至散热器低温时高温时

当水温低于358K时，主阀关，副阀开—小循环。

当水温高于358K时低于378K时，主阀渐开，副阀渐关—大小循环同时进行。

当水温高于378K时，主阀全开，副阀关—大循环。冷却系的大小循环实质通常利用节温器来控制通过散热器冷却水的流量。节温器装在冷却水循环的通路中（一般装在气缸盖的出水口），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，以达到调节冷却系的冷却强度。当发动机在正常热状态下工作时，即水温高于80℃，节温器阀门打开了通往散热器的通道，同时关闭了通往水泵的旁通管，冷却水全部流经散热器，形成大循环；当冷却水温低于70℃时，节温器阀门关闭了通往散热器的通道，同时打开了通往水泵的旁通管，水套内的水只能由旁通孔流出经旁通管进入水泵，又被水泵压入发动机水套，此时冷却水并不流经散热器，只在水套与水泵之间进行小循环，从而防止发动机过冷；当发动机的冷却水温在70～80℃范围内，通往散热器的通道和通往水泵的旁通管均处于半开闭状态，此时一部分水进行大循环，而另一部分水进行小循环。二、水冷系的主要部件1、散热器

散热器又称为水箱，由上水室、散热器芯和下水室等组成。安装在发动机前的车架横梁上。其作用是将冷却水在水套中所吸收的热量散发至外界大气，使水温下降。上水箱散热器盖下水箱散热器芯出水管口进水管安装处散热器构造:

上、下水箱贮存冷却水散热器芯吸收热量进水口与缸盖上出水口相连上水箱上设有加水口，并用散热器盖封闭下水箱底部开有出水口和放水开关上贮水室下贮水室散热器盖冷却管散热器芯散热片放水开关四、主要部件的构造

作用：将高温冷却液的热量传递给空气，使冷却液温度降低。1、散热器材料：黄铜,铝类型：管片式,管带式.散热器构造:

上、下水箱贮存冷却水散热器芯吸收热量进水口与缸盖上出水口相连上水箱上设有加水口，并用散热器盖封闭下水箱底部开有出水口和放水开关上贮水室下贮水室散热器盖冷却管散热器芯散热片放水开关水箱的剖解结构常用散热器芯的结构型式

（1）管片式由若干扁形或圆形冷却管组成。

空气吹过扁形冷却管和散热片，使管内流动的水得到冷却。管片式散热器因结构刚度较好广为汽车发动机所使用。

（2）管带式由若干扁平冷却管组成

水管与散热器相间排列，在散热器带上常开有形似百叶窗的孔，以破坏气流在散热器表面上的附面层，提高散热能力。管带式管片式

散热器盖

汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的三热气盖具有空气——蒸汽阀，可自动调节冷却系内部压力，提高冷却效果。

压力阀真空阀压力阀弹簧真空阀弹簧盖

发动机热态正常时，两阀门关闭，将冷却系与大气隔开。因水蒸气的产生使冷却系内的压力稍高于大气压力，提高了冷却水的沸点，改善了冷却效能。当散热器内部压力达到126～137Kpa时，蒸汽阀开启而使水蒸汽从通气孔排出；当水温下降，冷却系内部的真空度低于10～20Kpa时，空气阀打开，空气从通气孔进入冷却系，以防散热器及芯管被大气压瘪。2、水泵

水泵的作用

对冷却水加压，使之在冷却系中循环流动。

汽车上广泛使用离心式水泵。它具有结构紧凑、泵水量大及因故障而停止工作时，不妨碍水在冷却系内部自然循环等优点。

离心式水泵工作原理

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。1－水泵壳体2－叶轮3－进水管4－出水管水泵工作原理水泵轴转动，冷却水由进水管到叶轮中心，叶轮转动产生离心力，经出水口积压到汽缸体水套中去叶轮的中心部分形成低压，散热器中的冷却水又从进水管泵入叶轮中心，如此循环不息进水管壳体叶轮出水管水泵壳体叶轮进水管出水管 水泵工作示意水泵的工作示意图与东风汽车水泵有什么不同？水泵实例3、风扇

功用：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。类型：车用发动机的风扇轴流式和离心式。轴流式风扇所产生的风，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。轴流式风扇效率高，风量大，结构简单，布置方便。因而在车用发动机上得到了广泛的应用。4、风扇功用：对空气产生吸力，使之沿轴向流动。影响风量的因素：风扇的直径、转速、叶片形状、叶片安装角、叶片数目横断面形状：弧形、翼形车用发动机采用轴流式风扇的三种型式

结构特点：叶片多用薄钢板压制而成，为4～6片，叶片间夹角一般不相等。叶片与其旋转平面成30°～45°的安装斜角。整体风扇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。

风扇常和发动机一起由曲轴带轮通过V带驱动。为调节V带的张紧程度，通常将发电机的支架做成可调节的。可调节支架风扇的驱动V带张紧装置节温器6、节温器主阀门弹簧节温器外壳胶管石蜡推杆功用：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，从而控制通过散热器冷却水的流量。蜡式节温器：4、节温器

功用：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，从而控制通过散热器冷却水的流量。

节温器装在冷却水循环的通路中，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，以达到调节冷却系的冷却强度。节温器有蜡式和乙醚皱纹筒式两种，目前多数发动机采用蜡式节温器。推杆弹簧主阀门石蜡胶管外壳节温器工作原理来自发动机至小循环管至散热器低温时高温时小循环大循环

当水温低于358K时，主阀关，副阀开—小循环。

当水温高于358K时低于378K时，主阀渐开，副阀渐关—大小循环同时进行。

当水温高于378K时，主阀全开，副阀关—大循环。蜡式节温器工作情况、风扇离合器功用：减小风扇噪声，改善低温起动性能，节约燃料和降低排放，自动调节发动机的冷却强度。（1）风扇离合器

主要有硅油式和电磁式等。冷却水温度不高时，风扇随离合器壳体一起空转打滑；当发动机气流温度超过338K时，离合器处于接合状态，风扇转速提高。当发动机气流温度低于308K时，风扇离合器又回到分离状态。

硅油风扇离合器风扇离合器

水温低，进油孔关闭，工作腔内无油，风扇离合器分离，风扇空转负荷增加，阀片使进油孔开，硅油从贮油腔进入工作腔，风扇离合器接合，增强冷却主动板风扇主动轴从动板感温器作用:控制风扇的转速，自动调节冷却强度减少功率损失，减小风扇噪声，改善低温起动性能，节约燃料及降低排放风扇温控开关触点1触点2拉簧架橡胶膜石蜡推杆

水温至368K，石蜡膨胀，低速触点闭合，散热器电机风扇接通电源，以1600r／min低速运转水温至378K，高速触点闭合，使散热器电机风扇以2400r／min的高速运转，以增强冷却5、膨胀水箱作用：密封冷却系统，减少了冷却液的散失，使冷却系统内水、气分离，保持压力稳定。避免空气不断进入，给冷却系统内部造成氧化、穴蚀。材料：塑料膨胀水箱用橡胶管与散热器相接。水温升高后，流入膨胀水箱。水温降低后，吸回散热器膨胀水箱的“DI”、”GAO”线桑塔纳轿车水冷系统膨胀水箱发动机水套水箱风扇水管水泵节温器（2）风扇温控开关

功用：

在冷却水温度升高时，其内部的温控介质膨胀而使风扇以高速运转，加速了发动机的冷却；相反，若在冷却水温度降低的时，介质收缩而使风扇低速运转或停下来，实现了对散热器电动机风扇的控制。（3）百叶窗

功用：通过调节流经散热器的空气量来调节冷却系的冷却强度，使发动机在适宜的温度下工作。第一、冷却液，冷却液指清洁的软水，不是什么水都可以当作冷却液的，越娇贵的车对水质的要求越高。比如，清澈的泉水，虽然清澈，看起来也干净，但泉水中含有大量的矿物质。

§4.3风冷系

利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面，把从气缸内部传出的热量散发到大气中去，以保证发动机在最有利的温度范围内工作。一、工作机理：二、结构

发动机气缸和气缸盖采用传热较好的铝合金铸成，结构简单、重量轻、故障少，无需特殊保养，但是由于材料质量要求高，冷却不够均匀，工作噪音大等缺点，目前在汽车上很少使用。§4.4变速器机油冷却器一、采用的原因：