第9章 冷卻系統(tǒng)

1、第第9 9章章冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng) 主講教師：張主講教師：張 黎黎 驊驊第九章 冷卻系冷卻系功用、類型及工作過程冷卻系的構造9.1 冷卻系的功用和分類功用：把受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。 冷卻過度：發(fā)動機過冷，進入氣缸的混合氣或空氣溫度低而點燃困難，造成發(fā)動機功率下降、油耗上升；潤滑油粘度增大，零件磨損加劇。冷卻不足發(fā)動機過熱，充氣效率下降，早燃和爆燃傾向加大，發(fā)動機功率下降；零件間間隙變小，導致不能正常運動，甚至卡死、損壞；潤滑油粘度減小，使零件磨損加劇。冷卻系類型水冷系 是以水作為冷卻介質(zhì)，把發(fā)動機受熱零件吸收的熱量散發(fā)到大氣中去。風冷系 是以空氣作

2、為冷卻介質(zhì)，把發(fā)動機受熱零件吸收的熱量散發(fā)到大氣中去。9.2 強制循環(huán)水冷系水冷系的優(yōu)點：冷卻效果好，布置緊湊，使用方便，噪聲小。強制循環(huán)水冷系：目前的水冷系一般由水泵強制給水（或冷卻液）在冷卻系中進行循環(huán)流動，故稱水冷系的組成水冷系大都是由散熱器、水泵、風扇、冷卻水套和溫度調(diào)節(jié)裝置等組成。（如下圖所示）水冷系的工作過程水泵強制冷卻水循環(huán)，冷卻水在水套內(nèi)吸收熱量后，流經(jīng)散熱器，將熱量散發(fā)到空氣中，然后再流入水套。如此循環(huán)，以保證發(fā)動機在最佳溫度下工作。根據(jù)發(fā)動機溫度高低，水冷系有兩種冷卻循環(huán)路線，如上圖所示。大循環(huán) 小循環(huán) 大循環(huán)當發(fā)動機在正常熱狀態(tài)下工作時，即水溫高于80，冷卻水應全部流經(jīng)散

3、熱器，形成大循環(huán)。此時節(jié)溫器的主閥門完全開啟，而側閥門將旁通孔完全關閉。 小循環(huán)當水溫低時，水不經(jīng)過散熱器（只流經(jīng)節(jié)溫器側閥門）而進行的循環(huán)流動。膨脹水箱用于閉式冷卻系，減少冷卻液損失；避免空氣進入，在冷卻系內(nèi)造成氧化和穴蝕等不良現(xiàn)象；使冷卻系中水氣分離；保持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，提高水泵泵水量。通常與補償水箱做成一體。散熱器（水箱）由上水室、散熱器芯和下水室等組成。其功用是增大散熱面積，加速水的冷卻。散熱器芯管片式 管帶式管片式由冷卻管和扁形散熱片組成。剛度和強度較大。管帶式由冷卻管和折疊散熱帶組成，散熱能力較強、制造工藝簡單、質(zhì)量小、成本低；但剛度較小。散熱器蓋蒸汽空氣閥開蓋時注意：緩慢旋開，防止

4、燙傷空氣閥蒸汽閥彈簧蒸汽管補償水箱（膨脹水箱）減少冷卻液損失，工作中自動補償冷卻液。冷卻液受熱膨脹流入補償水箱，冷卻后，散熱器壓力降低，冷卻水流回。水泵 對冷卻水加壓，加速冷卻水的循環(huán)流動，保證冷卻可靠。車用發(fā)動機多采用離心式水泵。 風扇 提高通過散熱器芯的空氣流速，增加散熱效果，加速水的冷卻。風扇通常安排在散熱器后面，并與水泵同軸。當風扇旋轉(zhuǎn)時，對空氣產(chǎn)生吸力，使之沿軸向流動?？諝饬饔汕跋蚝笸ㄟ^散熱器芯，使流經(jīng)散熱器芯的冷卻水加速冷卻。風扇風扇材料：鋼板、尼龍、鋁合金、工程塑料等風扇葉片的安裝傾斜角不均勻，目的是減少振動和噪聲風扇皮帶調(diào)整：過松會打滑，過緊會增加軸承磨損。水冷卻強度調(diào)節(jié) 裝置

5、改變流經(jīng)散熱器的空氣量改變流經(jīng)散熱器的冷卻水量百葉窗改變空氣量。百葉窗、保溫簾風扇離合器改變流經(jīng)散熱器的空氣量，控制風扇的起作用時間、扇風量和扇風強度。主要部件：溫控開關即達到一定溫度時，風扇離合器結合，風扇起作用。試驗表明，在發(fā)動機工作過程中，只有10的時間風扇起作用。風扇離合器的類型硅油風扇離合器：利用一定溫度時，硅油體積變化帶動離合器結合。機械式風扇離合器：利用記憶彈簧的形狀記憶效應及其一定溫度時形狀變化。電磁風扇離合器：達到一定溫度時，水溫感應開關的電路接通，離合器結合。節(jié)溫器改變通過散熱器的冷卻水流量。蠟式節(jié)溫器 乙醚折疊式節(jié)溫器蠟式節(jié)溫器蠟式節(jié)溫器在橡膠管和感應體之間的空間里裝有石

6、蠟，為提高導熱性，石蠟中常摻有銅粉或鋁粉。常溫時，石蠟呈固態(tài)，閥門壓在閥座上。這時閥門關閉了通往散熱器的水路，來自發(fā)動機缸蓋出水口的冷卻水，經(jīng)水泵又流回氣缸體水套中，進行小循環(huán)。當發(fā)動機水溫升高時（76以上），石蠟逐漸變成液態(tài)，體積隨之增大，迫使橡膠管收縮，從而對反推桿上端頭產(chǎn)生向上的推力。由于反推桿上端固定，故反推桿對橡膠管、感應體產(chǎn)生向下反推力，閥門開啟，當發(fā)動機水溫達到80以上時，閥門全開，來自氣缸蓋出水口的冷卻水流向散熱器，而進行大循環(huán)。 折疊式節(jié)溫器膨脹筒式節(jié)溫器是由具有彈性的、折疊式的密閉圓筒（用黃銅制成），內(nèi)裝有易于揮發(fā)的乙醚。主閥門和側閥門隨膨脹筒上端一起上下移動。膨脹筒內(nèi)液體

7、的蒸氣壓力隨著周圍溫度的變化而變化，故圓筒高度也隨溫度而變化。水溫高于80時，主閥門完全開啟，側閥門關閉，大循環(huán)。水溫低于70時，側閥門完全開啟，主閥門關閉，小循環(huán)。水溫7080時，兩閥門均部分開啟。第十章 發(fā)動機潤滑系潤滑系的功用、組成和潤滑方式典型潤滑油路的構造潤滑系主要部件曲軸箱通風潤滑系的功用潤滑清潔冷卻防銹密封（針對氣缸）緩沖降噪潤滑的作用機理潤滑的作用機理軸承軸承軸軸潤滑油潤滑方式壓力潤滑飛濺潤滑潤滑脂潤滑壓力潤滑一定壓力的機油形成油膜來潤滑的方式。適用部位：負荷較大、相對運動速度較高的摩擦面。如曲軸主軸承、連桿軸承、凸輪軸軸承等（均為滑動軸承）飛濺潤滑利用零件運動時濺起的油滴或油

8、霧來潤滑的方式。適用部位：外露、負荷較小的摩擦表面。如：氣缸壁、配氣凸輪表面、活塞銷等潤滑脂潤滑（不屬于潤滑系范疇）潤滑脂俗稱“黃油”。適用于發(fā)動機各輔助裝置的軸承的潤滑（一般是球軸承、滾子軸承、滾珠軸承等）機油主要性能指標：粘度（隨溫度變化而變化）機油品質(zhì)的好壞對發(fā)動機起動、工作性能的影響非常重要。潤滑系的組成機油供給裝置：機油泵、油底殼、限壓閥、油道、油管濾清裝置：三級濾清、旁通閥散熱裝置：機油散熱器壓力指示及報警裝置：機油壓力表、報警燈發(fā)動機潤滑系的組成發(fā)動機潤滑系的組成集濾器、集濾器、機油泵、油底機油泵、油底殼、機油濾清殼、機油濾清器、機油散熱器、機油散熱器、機油壓力器、機油壓力表、表

9、、放油螺栓放油螺栓油底殼油底殼機油濾清器機油濾清器油路油路集濾器集濾器潤滑系的油路潤滑系的油路潤滑系油路EQ1092、機油泵機油濾清器集濾器機油冷卻器油底殼潤滑系工作油路油底殼集濾器機油泵細濾器主油道主軸頸連桿軸頸凸輪軸頸搖臂軸、推桿氣門正時齒輪空壓機連桿粗濾器旁通閥限壓閥限壓閥桑塔納潤滑系油底殼集濾器機油泵濾清器主油道中間軸主軸承連桿軸承凸輪軸限壓閥機油泵功用：提高機油壓力，保證機油在潤滑系系統(tǒng)功用：提高機油壓力，保證機油在潤滑系系統(tǒng)內(nèi)不斷循環(huán)。內(nèi)不斷循環(huán)。 分類：分類： A 、齒輪式機油泵、齒輪式機油泵 B 、轉(zhuǎn)子式機油、轉(zhuǎn)子式機油泵泵齒輪式機油泵齒輪式機油泵出油腔出油腔進油腔進油腔主動齒

10、輪主動齒輪從動齒輪從動齒輪殼體殼體特點：特點： 結構簡結構簡單、加工方便、單、加工方便、工作可靠、使工作可靠、使用壽命長用壽命長 應用：應用： 捷達、捷達、桑塔納、奧迪、桑塔納、奧迪、切諾基等轎車切諾基等轎車轉(zhuǎn)子式機油泵轉(zhuǎn)子式機油泵泵殼外轉(zhuǎn)子內(nèi)轉(zhuǎn)子機油進油腔出油腔特點：結構緊湊、特點：結構緊湊、重量輕、外形尺重量輕、外形尺寸小、泵油量大、寸小、泵油量大、供油均勻度好、供油均勻度好、成本低、成本低、 應用：應用： 夏利轎車、夏利轎車、紅旗轎車紅旗轎車機油濾清器使循環(huán)流動的機油在送往運動零件表面之前，濾去使循環(huán)流動的機油在送往運動零件表面之前，濾去機油中的金屬屑和大氣中的塵埃及燃料燃燒不完全機油中

11、的金屬屑和大氣中的塵埃及燃料燃燒不完全所產(chǎn)生的炭粒。所產(chǎn)生的炭粒。 分類：分類： 集濾器、粗濾器、細濾器、復合式濾清器集濾器、粗濾器、細濾器、復合式濾清器連接方式：連接方式： 串聯(lián)串聯(lián)一般為粗濾器一般為粗濾器 并聯(lián)并聯(lián)一般為細濾器一般為細濾器集濾器集濾器功用：功用： 防止較大的機械雜質(zhì)進入機油泵。防止較大的機械雜質(zhì)進入機油泵。 分類：分類：浮式集浮式集濾器濾器浮于機油表面，能吸入油面上浮于機油表面，能吸入油面上較為清潔的機油，但當油面上較為清潔的機油，但當油面上的泡沫被吸入時，油道中機油的泡沫被吸入時，油道中機油壓力降低，潤滑欠可靠。壓力降低，潤滑欠可靠。固定式固定式集濾器集濾器集濾器淹沒于機

12、油下面，吸入集濾器淹沒于機油下面，吸入的機油清潔度較差，但可防止的機油清潔度較差，但可防止泡沫吸入，潤滑可靠，結構簡泡沫吸入，潤滑可靠，結構簡單。單。浮式集濾器結浮式集濾器結構構固定管固定管吸油管吸油管罩罩油網(wǎng)油網(wǎng)浮子浮子浮式集濾器的工作浮式集濾器的工作情況情況正常工作時正常工作時濾網(wǎng)被堵塞時濾網(wǎng)被堵塞時油網(wǎng)油網(wǎng)浮子浮子罩罩粗濾器粗濾器作用：作用： 濾去機油中濾去機油中粒度較大粒度較大(直徑為直徑為0.050.1mm以上以上)的雜質(zhì)。的雜質(zhì)。 安裝：安裝： 串聯(lián)在機油泵與主串聯(lián)在機油泵與主油道之間。油道之間。拉桿拉桿紙濾芯紙濾芯外殼外殼進油口進油口旁通閥旁通閥粗濾器紙質(zhì)濾芯式紙質(zhì)濾芯式折疊型折

13、疊型波紋型波紋型上端蓋上端蓋下端蓋下端蓋芯筒芯筒微孔濾紙微孔濾紙粗濾器的工作粗濾器的工作方式方式細濾器細濾器作用：作用： 用來清除機油中細小（直徑在用來清除機油中細小（直徑在0.001mm）的雜質(zhì)。）的雜質(zhì)。 安裝：安裝： 由于對機油的流動阻力較大，采用并聯(lián)方式。由于對機油的流動阻力較大，采用并聯(lián)方式。 分類：分類： 過濾式細濾器、離心式細濾器過濾式細濾器、離心式細濾器細濾器離心式機油濾清器離心式機油濾清器發(fā)動機潤滑系濾清器機油散熱器機油散熱器作用：作用： 使機油保持在最有利的溫度范圍內(nèi)工作。使機油保持在最有利的溫度范圍內(nèi)工作。 安裝：安裝： 1、裝在冷卻水散熱器前面。、裝在冷卻水散熱器前面。 2、裝在冷卻水路中。、裝在冷卻水路中。曲軸箱通風曲軸箱通風原因：原因： 汽油蒸汽汽油蒸汽 冷凝冷凝稀釋機油稀釋機油 廢氣