汽車構(gòu)造(上)第6章發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)

1、1|能力知識(shí)目標(biāo)：能力知識(shí)目標(biāo)：|能能描述描述水冷卻系統(tǒng)的循環(huán)路線和控制水冷卻系統(tǒng)的循環(huán)路線和控制水溫的方法水溫的方法 ；|冷卻系統(tǒng)的作用和類型；冷卻系統(tǒng)的作用和類型；|水冷卻系主要部件的構(gòu)造；水冷卻系主要部件的構(gòu)造；22|發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程中，溫度可達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程中，溫度可達(dá)20002500。|其中運(yùn)動(dòng)機(jī)件如氣缸、活塞、活塞環(huán)、其中運(yùn)動(dòng)機(jī)件如氣缸、活塞、活塞環(huán)、氣缸蓋等部件將因高溫膨脹而：氣缸蓋等部件將因高溫膨脹而：|破壞正常配合間隙破壞正常配合間隙，|因潤(rùn)滑油在高溫下因潤(rùn)滑油在高溫下失效失效而而卡死卡死；|因高溫導(dǎo)致因高溫導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度降低甚至損壞機(jī)械強(qiáng)度降低甚至損壞；|發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程因高溫導(dǎo)

2、致吸氣量減發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程因高溫導(dǎo)致吸氣量減少甚至燃燒不正常而使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、少甚至燃燒不正常而使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)下降經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)下降；|因此發(fā)動(dòng)機(jī)不可以在過熱條件下工作。因此發(fā)動(dòng)機(jī)不可以在過熱條件下工作。3|發(fā)動(dòng)機(jī)若過冷發(fā)動(dòng)機(jī)若過冷：|散熱損失增加散熱損失增加；|對(duì)對(duì)柴油機(jī)柴油機(jī)，機(jī)油粘度較大，機(jī)油粘度較大 ，摩擦功率，摩擦功率損失較大，導(dǎo)致?lián)p失較大，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)也降低指標(biāo)也降低；|對(duì)對(duì)汽油機(jī)汽油機(jī)，已汽化的燃油又凝結(jié)并流到，已汽化的燃油又凝結(jié)并流到曲軸箱，曲軸箱，稀釋了機(jī)油而影響潤(rùn)滑，結(jié)果稀釋了機(jī)油而影響潤(rùn)滑，結(jié)果也使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)下降，也使

3、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)下降，磨損加劇磨損加劇，|因此，發(fā)動(dòng)機(jī)也不能在過冷條件下工作因此，發(fā)動(dòng)機(jī)也不能在過冷條件下工作4|按照冷卻介質(zhì)：汽車?yán)鋮s方式分為：按照冷卻介質(zhì)：汽車?yán)鋮s方式分為：|風(fēng)冷和水冷風(fēng)冷和水冷56|風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋、氣缸體均用散熱風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋、氣缸體均用散熱良好的鋁合金制造，并均布散熱片良好的鋁合金制造，并均布散熱片|散熱片上部比下部長(zhǎng)，以加強(qiáng)散熱效果散熱片上部比下部長(zhǎng)，以加強(qiáng)散熱效果|安裝導(dǎo)流罩，以有效利用空氣流；安裝導(dǎo)流罩，以有效利用空氣流；|安裝分流板，以保證各缸冷卻均勻安裝分流板，以保證各缸冷卻均勻散熱片散熱片氣缸導(dǎo)流罩氣缸導(dǎo)流罩導(dǎo)流罩導(dǎo)流罩分流板分流板7|優(yōu)點(diǎn)

4、：優(yōu)點(diǎn)：|結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用和維修方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用和維修方便、重量輕、故重量輕、故障少、無需特殊保養(yǎng)障少、無需特殊保養(yǎng)|對(duì)地理環(huán)境和氣候環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)；對(duì)地理環(huán)境和氣候環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)；|冷起動(dòng)后暖機(jī)時(shí)間短；冷起動(dòng)后暖機(jī)時(shí)間短；|維護(hù)簡(jiǎn)便。維護(hù)簡(jiǎn)便。|缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：|冷卻效果不好，發(fā)動(dòng)機(jī)不能原地起動(dòng)；冷卻效果不好，發(fā)動(dòng)機(jī)不能原地起動(dòng)；|功率消耗大；功率消耗大；|噪聲大；噪聲大；|對(duì)氣溫變化不敏感；對(duì)氣溫變化不敏感；|現(xiàn)代汽車大部分不采用風(fēng)冷形式現(xiàn)代汽車大部分不采用風(fēng)冷形式18|水冷卻系一般指水冷卻系一般指強(qiáng)制循環(huán)水冷系強(qiáng)制循環(huán)水冷系，汽，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)就采用強(qiáng)制循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。車發(fā)動(dòng)機(jī)就采用強(qiáng)制循環(huán)水

5、冷卻系統(tǒng)。|水冷卻系的最大優(yōu)點(diǎn)是水冷卻系的最大優(yōu)點(diǎn)是冷卻強(qiáng)度高冷卻強(qiáng)度高、發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部和外部冷卻較均勻發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部和外部冷卻較均勻、冷卻冷卻水路設(shè)計(jì)自由度大水路設(shè)計(jì)自由度大等，最大缺點(diǎn)是等，最大缺點(diǎn)是容容易漏水易漏水，需要經(jīng)常維修需要經(jīng)常維修等；等；|強(qiáng)制循環(huán)水冷系主要由強(qiáng)制循環(huán)水冷系主要由水泵水泵、散熱器散熱器、冷卻風(fēng)扇冷卻風(fēng)扇、節(jié)溫器節(jié)溫器、補(bǔ)償水桶補(bǔ)償水桶、發(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體機(jī)機(jī)體和氣缸蓋中的和氣缸蓋中的水套水套以及其它附以及其它附屬裝置組成，如下圖所示：屬裝置組成，如下圖所示：9|組成：組成：散熱器散熱器風(fēng)扇風(fēng)扇水泵水泵補(bǔ)償水箱補(bǔ)償水箱水套水套返回1011|冷卻水在強(qiáng)制循環(huán)水冷系中的流動(dòng)圖冷卻

6、水在強(qiáng)制循環(huán)水冷系中的流動(dòng)圖12|1、散熱器底部經(jīng)過冷卻的冷卻水經(jīng)水、散熱器底部經(jīng)過冷卻的冷卻水經(jīng)水泵加壓；泵加壓；|2、經(jīng)過分水管進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的冷卻、經(jīng)過分水管進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的冷卻水套；水套；|3、吸熱后向上流入氣缸蓋水套，再次、吸熱后向上流入氣缸蓋水套，再次吸熱后經(jīng)節(jié)溫器主閥門通過出水軟管吸熱后經(jīng)節(jié)溫器主閥門通過出水軟管進(jìn)入散熱器；進(jìn)入散熱器；|4、對(duì)著散熱器的冷卻風(fēng)扇加速流經(jīng)散、對(duì)著散熱器的冷卻風(fēng)扇加速流經(jīng)散熱器芯的空氣，促使熱水加速冷卻；熱器芯的空氣，促使熱水加速冷卻；|5、然后經(jīng)進(jìn)水軟管被水泵吸入。、然后經(jīng)進(jìn)水軟管被水泵吸入。13散熱器散熱器水泵水泵機(jī)體水套機(jī)體水套缸蓋水套缸蓋水套

7、分水管分水管節(jié)溫器節(jié)溫器散熱后吸熱吸熱大循環(huán)大循環(huán)小循環(huán)小循環(huán)14|冷卻液俗稱冷卻液俗稱“防凍液防凍液”或或 “不凍液不凍液”，是發(fā)動(dòng)機(jī)正，是發(fā)動(dòng)機(jī)正 常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的散熱介質(zhì)，常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的散熱介質(zhì)，直接影響汽車的使用壽命直接影響汽車的使用壽命|防凍劑成分可分防凍劑成分可分酒精型酒精型、 甘油型、乙二醇型甘油型、乙二醇型等等; |冷卻液的作用冷卻液的作用 ：|現(xiàn)在國(guó)際上普遍使用現(xiàn)在國(guó)際上普遍使用乙二醇乙二醇型冷卻液是型冷卻液是在軟化水中按比例添加在軟化水中按比例添加防凍劑乙二醇防凍劑乙二醇，配以適量的配以適量的金屬緩蝕劑金屬緩蝕劑、阻垢劑阻垢劑等添加等添加劑進(jìn)行科學(xué)調(diào)和，達(dá)到冬季防凍、夏季劑進(jìn)行科學(xué)調(diào)

8、和，達(dá)到冬季防凍、夏季防沸、且能防腐蝕、防水垢等作用。防沸、且能防腐蝕、防水垢等作用。15n冷卻水：冷卻水：最好使用軟水（含鹽量低，最好使用軟水（含鹽量低，如雨、雪、蒸餾水）如雨、雪、蒸餾水）n防凍液作用防凍液作用：防止結(jié)冰、提高沸點(diǎn)：防止結(jié)冰、提高沸點(diǎn)16|1 1、通過改變散熱器的空氣流量來、通過改變散熱器的空氣流量來調(diào)節(jié)冷卻強(qiáng)度調(diào)節(jié)冷卻強(qiáng)度百葉窗：百葉窗：當(dāng)冷卻水溫度過低時(shí)，將百當(dāng)冷卻水溫度過低時(shí)，將百葉窗關(guān)閉，減少流經(jīng)散熱器的空氣量葉窗關(guān)閉，減少流經(jīng)散熱器的空氣量風(fēng)扇離合器：風(fēng)扇離合器：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度控制風(fēng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)風(fēng)扇的風(fēng)量來改變通扇的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)風(fēng)扇的風(fēng)量來改變

9、通過散熱器的空氣流量；過散熱器的空氣流量；|2 2、通過改變散熱器的冷卻水流量、通過改變散熱器的冷卻水流量來調(diào)節(jié)冷卻強(qiáng)度來調(diào)節(jié)冷卻強(qiáng)度節(jié)溫器：節(jié)溫器：節(jié)溫器裝在冷卻水循環(huán)的通節(jié)溫器裝在冷卻水循環(huán)的通路中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大小和水溫的路中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大小和水溫的高低自動(dòng)改變水的循環(huán)流動(dòng)路線（高低自動(dòng)改變水的循環(huán)流動(dòng)路線（大大循環(huán)和小循環(huán)循環(huán)和小循環(huán)），以達(dá)到調(diào)節(jié)冷卻系），以達(dá)到調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強(qiáng)度；的冷卻強(qiáng)度； 17|一、水泵一、水泵| 水泵的功用是對(duì)冷卻水加壓，加速水泵的功用是對(duì)冷卻水加壓，加速冷卻水在冷卻系中的循環(huán)流動(dòng)。冷卻水在冷卻系中的循環(huán)流動(dòng)。|一般采用離心式水泵，與冷卻風(fēng)扇同一般采用

10、離心式水泵，與冷卻風(fēng)扇同軸，并由風(fēng)扇皮帶輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。軸，并由風(fēng)扇皮帶輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。 當(dāng)水泵葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)水泵葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，水泵中的水在離心力作水泵中的水在離心力作用下被甩向葉輪邊緣，用下被甩向葉輪邊緣，同時(shí)產(chǎn)生一定的壓力，同時(shí)產(chǎn)生一定的壓力，壓力高的冷卻水從殼體壓力高的冷卻水從殼體邊緣出水管流出；在葉邊緣出水管流出；在葉輪的中心處，由于壓力輪的中心處，由于壓力下降形成真空，因此水下降形成真空，因此水泵的進(jìn)水管設(shè)在此。泵的進(jìn)水管設(shè)在此。1819202122|EQ6100-1型發(fā)動(dòng)機(jī)的水泵如下圖：型發(fā)動(dòng)機(jī)的水泵如下圖：1-水泵外殼；水泵外殼；2-葉輪；葉輪；3-密封墊圈；密封墊圈；6-水封皮碗；水封皮

11、碗；7-彈簧；彈簧；8-襯墊；襯墊；9-泵蓋；泵蓋；10-水封座圈；水封座圈；11-球軸承；球軸承；12-水泵軸；水泵軸；13-半圓鍵；半圓鍵；14-凸緣盤；凸緣盤；15-軸承卡環(huán)；軸承卡環(huán)；16-隔離套筒；隔離套筒；17-滑脂嘴；滑脂嘴；18-水封環(huán)；水封環(huán)；19-管接頭。管接頭。23|二、散熱器分縱流式和橫流式兩種；散熱器分縱流式和橫流式兩種；|大多數(shù)轎車采用大多數(shù)轎車采用橫流式橫流式，其主要組成，其主要組成部分分為上儲(chǔ)水室和下儲(chǔ)水室、散熱部分分為上儲(chǔ)水室和下儲(chǔ)水室、散熱器芯。上儲(chǔ)水室頂部有加水口，用散器芯。上儲(chǔ)水室頂部有加水口，用散熱器蓋蓋住。熱器蓋蓋住。24|功用：功用：增大散熱面積，

12、加速水的冷卻增大散熱面積，加速水的冷卻組成：組成：上貯水室上貯水室下貯水室下貯水室散熱器芯散熱器芯散熱器蓋散熱器蓋25|散熱器芯分兩種：散熱器芯分兩種：管片式和管帶式管片式和管帶式|傳統(tǒng)的散熱器芯由傳統(tǒng)的散熱器芯由黃銅黃銅制造，現(xiàn)在大制造，現(xiàn)在大多用多用鋁鋁制造，有些散熱器的進(jìn)出水室制造，有些散熱器的進(jìn)出水室由由復(fù)合塑料復(fù)合塑料制造，大大減輕了重量。制造，大大減輕了重量。2627|正常時(shí)將水冷系統(tǒng)密封，以防冷卻水濺出；正常時(shí)將水冷系統(tǒng)密封，以防冷卻水濺出；|具有空氣具有空氣-蒸汽閥的功用：蒸汽閥的功用：|1、水冷系統(tǒng)過熱而使水蒸氣多時(shí)，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力增、水冷系統(tǒng)過熱而使水蒸氣多時(shí)，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力增

13、高，會(huì)使散熱器芯漲破，此時(shí)散熱器蓋中的蒸汽閥打高，會(huì)使散熱器芯漲破，此時(shí)散熱器蓋中的蒸汽閥打開，多余的水蒸氣經(jīng)溢流管流入補(bǔ)償水桶；開，多余的水蒸氣經(jīng)溢流管流入補(bǔ)償水桶；|2、當(dāng)水冷系統(tǒng)過冷而使水蒸氣凝結(jié)，冷卻系統(tǒng)壓力、當(dāng)水冷系統(tǒng)過冷而使水蒸氣凝結(jié)，冷卻系統(tǒng)壓力降低，可能導(dǎo)致散熱器芯壓癟而破裂，此時(shí)散熱器蓋降低，可能導(dǎo)致散熱器芯壓癟而破裂，此時(shí)散熱器蓋中的空氣閥打開，空氣補(bǔ)充入散熱管中。中的空氣閥打開，空氣補(bǔ)充入散熱管中。|因此，散熱器蓋具有使密封加壓的水冷系因此，散熱器蓋具有使密封加壓的水冷系壓力穩(wěn)定壓力穩(wěn)定的的作用。作用。128|發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)都采用了自動(dòng)補(bǔ)償封閉發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)都采用了自動(dòng)補(bǔ)

14、償封閉式散熱器。其特點(diǎn)是在散熱器右側(cè)有一式散熱器。其特點(diǎn)是在散熱器右側(cè)有一個(gè)個(gè)補(bǔ)償水桶（儲(chǔ)液罐或副水箱）補(bǔ)償水桶（儲(chǔ)液罐或副水箱）|作用：減少冷卻液的損失作用：減少冷卻液的損失|司機(jī)一般不用司機(jī)一般不用 經(jīng)常檢查冷卻經(jīng)常檢查冷卻 液的液面；液的液面；|只有當(dāng)溫度只有當(dāng)溫度 低于低于50時(shí)，時(shí)， 液面要高于液面要高于 “DI”線線2930|功用：功用：當(dāng)冷卻液受熱膨脹時(shí)，部分冷當(dāng)冷卻液受熱膨脹時(shí)，部分冷卻液流入補(bǔ)償水箱；當(dāng)冷卻液溫度降低卻液流入補(bǔ)償水箱；當(dāng)冷卻液溫度降低時(shí)，部分冷卻液又被吸回散熱器，保證時(shí)，部分冷卻液又被吸回散熱器，保證冷卻液不會(huì)流失；冷卻液不會(huì)流失；|材料：材料：由塑料制造并用

15、軟管與散熱器由塑料制造并用軟管與散熱器加冷卻液口上的溢流管連接加冷卻液口上的溢流管連接冷卻液冷卻液液面應(yīng)液面應(yīng)在補(bǔ)償在補(bǔ)償水桶的水桶的“低低”線和線和“高高”線之間線之間31|節(jié)溫器是控制冷卻水流動(dòng)路徑的閥門節(jié)溫器是控制冷卻水流動(dòng)路徑的閥門|作用是根據(jù)冷卻水溫的高低，打開或作用是根據(jù)冷卻水溫的高低，打開或關(guān)閉冷卻水通向散熱器的通道，調(diào)節(jié)關(guān)閉冷卻水通向散熱器的通道，調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)的冷卻強(qiáng)度。冷卻系統(tǒng)的冷卻強(qiáng)度。32節(jié)溫器節(jié)溫器分為分為蠟式節(jié)溫器蠟式節(jié)溫器與與折疊式節(jié)溫器折疊式節(jié)溫器;東風(fēng)東風(fēng)EQ6100-1型雙閥型蠟式節(jié)溫器結(jié)構(gòu)圖型雙閥型蠟式節(jié)溫器結(jié)構(gòu)圖推桿推桿3的上的上端固定于支端固定于支架架1

16、的中心處的中心處下端插入下端插入膠管膠管5的中心的中心孔中?？字?。膠管與節(jié)膠管與節(jié)溫器外殼溫器外殼7之之間形成的腔間形成的腔體內(nèi)裝滿精體內(nèi)裝滿精致石蠟致石蠟4。33|常溫時(shí)，石蠟呈固態(tài)，常溫時(shí)，石蠟呈固態(tài)，彈簧彈簧8 將將主閥門主閥門 2 推推向上方，使之壓緊在閥座上，主閥門關(guān)閉，向上方，使之壓緊在閥座上，主閥門關(guān)閉，副閥門副閥門6 上移而開啟，來自發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋上移而開啟，來自發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋 出水口的冷卻水，出水口的冷卻水， 經(jīng)水泵又流回氣經(jīng)水泵又流回氣 缸體水套中，進(jìn)缸體水套中，進(jìn) 行行小循環(huán)冷卻小循環(huán)冷卻當(dāng)水溫低于當(dāng)水溫低于 76c 時(shí)，節(jié)溫器主閥門關(guān)閉，副閥門時(shí)，節(jié)溫器主閥門關(guān)閉，副閥門打

17、開，冷卻水不流經(jīng)散熱器，只在氣缸水套與水打開，冷卻水不流經(jīng)散熱器，只在氣缸水套與水泵之間循環(huán)，稱為小循環(huán)。泵之間循環(huán)，稱為小循環(huán)。加快發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)過程加快發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)過程34|發(fā)動(dòng)機(jī)水溫升高時(shí)，石蠟變成液態(tài)、體積膨發(fā)動(dòng)機(jī)水溫升高時(shí)，石蠟變成液態(tài)、體積膨脹，迫使膠管壓縮，而對(duì)推桿錐狀端頭產(chǎn)生脹，迫使膠管壓縮，而對(duì)推桿錐狀端頭產(chǎn)生向上舉力，但推桿上端固定，因此其反作用向上舉力，但推桿上端固定，因此其反作用力迫使膠管、節(jié)溫器外殼向下移動(dòng)，主閥門力迫使膠管、節(jié)溫器外殼向下移動(dòng)，主閥門逐漸開大，副閥門逐漸關(guān)小。逐漸開大，副閥門逐漸關(guān)小。|當(dāng)水溫高于當(dāng)水溫高于86c時(shí)，主閥門開啟，水溫超過時(shí)，主閥門開啟，水溫

18、超過105 c時(shí)，主閥門完全打開，副閥門完全關(guān)時(shí)，主閥門完全打開，副閥門完全關(guān)閉。此時(shí)來自氣缸蓋出水口的冷卻水沿出水閉。此時(shí)來自氣缸蓋出水口的冷卻水沿出水管全部進(jìn)入散熱器，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的大循環(huán)冷管全部進(jìn)入散熱器，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的大循環(huán)冷卻方式。卻方式。3536|一般發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水都是由機(jī)體流進(jìn)，從氣缸蓋流一般發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水都是由機(jī)體流進(jìn)，從氣缸蓋流出。大多數(shù)節(jié)溫器布置在出。大多數(shù)節(jié)溫器布置在氣缸蓋氣缸蓋的出水管路中；的出水管路中；|這種布置的優(yōu)點(diǎn)是這種布置的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易排除水冷系中的，容易排除水冷系中的氣泡。缺點(diǎn)是工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象。氣泡。缺點(diǎn)是工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象。|如：如：在冬季起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，由于冷