第七章發(fā)動機冷卻系ppt課件

1、第七章第七章發(fā)動機冷卻系發(fā)動機冷卻系 概述概述冷卻方式冷卻方式水冷系的組成與主要構件水冷系的組成與主要構件7.1概述概述1、功用：、功用：使工作中的發(fā)動機得到適度的冷卻，從使工作中的發(fā)動機得到適度的冷卻，從而保持在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。而保持在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。2、不正常冷卻：、不正常冷卻：冷卻程度冷卻程度后果后果過冷過冷熱量散失過多，增加燃油消耗，冷凝熱量散失過多，增加燃油消耗，冷凝在氣缸壁上的燃油流到曲軸箱中稀釋在氣缸壁上的燃油流到曲軸箱中稀釋潤滑油，磨損加劇。潤滑油，磨損加劇。不足不足發(fā)動機過熱，充氣量減少燃燒不正常，發(fā)動機過熱，充氣量減少燃燒不正常，發(fā)動機功率下降潤滑不良，加劇

2、磨損發(fā)動機功率下降潤滑不良，加劇磨損3、正常冷卻：、正常冷卻：4、分類：、分類：風冷系風冷系水冷系水冷系系統(tǒng)系統(tǒng)溫度范圍溫度范圍水冷系水冷系氣缸蓋內(nèi)冷卻水溫度在氣缸蓋內(nèi)冷卻水溫度在8090風冷系風冷系鋁氣缸壁的溫度為鋁氣缸壁的溫度為150180，鋁氣缸蓋為鋁氣缸蓋為160200水冷系與風冷系的優(yōu)缺點及適用范圍水冷系與風冷系的優(yōu)缺點及適用范圍系系 統(tǒng)統(tǒng)水冷系水冷系風冷系風冷系適用范圍適用范圍優(yōu)缺點比較優(yōu)缺點比較水冷系的優(yōu)點：冷卻效果好，布水冷系的優(yōu)點：冷卻效果好，布置緊湊，使用方便，噪聲小。：置緊湊，使用方便，噪聲小。：目前的水冷系一般由水泵強制給目前的水冷系一般由水泵強制給水或冷卻液在冷卻系中

3、進行水或冷卻液在冷卻系中進行循環(huán)流動，故稱強制循環(huán)水冷系循環(huán)流動，故稱強制循環(huán)水冷系廣泛用于汽車廣泛用于汽車發(fā)動機發(fā)動機冷卻效果差，噪音大，功耗大冷卻效果差，噪音大，功耗大基本淘汰基本淘汰冷卻系的工作演示冷卻系的工作演示7.2水冷系水冷系1、作用：、作用：以水作為冷卻介質(zhì)，把發(fā)動機受熱零件吸收的熱量散以水作為冷卻介質(zhì)，把發(fā)動機受熱零件吸收的熱量散發(fā)到大氣中去。發(fā)到大氣中去。2、組成：、組成：3、主要部件的構造、主要部件的構造1散熱器散熱器作用：作用：將高溫冷卻液的熱量傳遞給空氣，使冷卻液溫將高溫冷卻液的熱量傳遞給空氣，使冷卻液溫度降低。度降低。散熱器管芯分類：散熱器管芯分類：冷卻管為何冷卻管為

4、何制成扁圓形？制成扁圓形？(散熱更好散熱更好)常用散熱器芯的結構型式常用散熱器芯的結構型式 （1管片式管片式 由若干扁形或圓形冷卻管組成。由若干扁形或圓形冷卻管組成。 空氣吹過扁形冷卻管和散熱片，使管內(nèi)流動的水得到冷卻。管片空氣吹過扁形冷卻管和散熱片，使管內(nèi)流動的水得到冷卻。管片式散熱器因結構剛度較好廣為汽車發(fā)動機所使用。式散熱器因結構剛度較好廣為汽車發(fā)動機所使用。 （2管帶式管帶式 由若干扁平冷卻管組成由若干扁平冷卻管組成 水管與散熱器相間排列，在散熱器帶上常開有形似百葉窗的孔，水管與散熱器相間排列，在散熱器帶上常開有形似百葉窗的孔，以破壞氣流在散熱器表面上的附面層，提高散熱能力。以破壞氣流

5、在散熱器表面上的附面層，提高散熱能力。管帶式管帶式管片式管片式散熱器的材料散熱器的材料黃銅黃銅鋁鋁構造：構造：散熱器蓋散熱器蓋散熱片散熱片上貯水室上貯水室下貯水室下貯水室散熱器蓋散熱器蓋空氣閥蒸汽閥彈簧散熱器蓋工作演示散熱器蓋工作演示 發(fā)動機熱態(tài)正常時，兩閥門關閉，將發(fā)動機熱態(tài)正常時，兩閥門關閉，將冷卻系與大氣隔開。因水蒸氣的產(chǎn)生使冷卻系與大氣隔開。因水蒸氣的產(chǎn)生使冷卻系內(nèi)的壓力稍高于大氣壓力，提高冷卻系內(nèi)的壓力稍高于大氣壓力，提高了冷卻水的沸點，改善了冷卻效能。當了冷卻水的沸點，改善了冷卻效能。當散熱器內(nèi)部壓力達到散熱器內(nèi)部壓力達到126137Kpa時，時，蒸汽閥開啟而使水蒸汽從通氣孔排出；

6、蒸汽閥開啟而使水蒸汽從通氣孔排出；當水溫下降，冷卻系內(nèi)部的真空度低于當水溫下降，冷卻系內(nèi)部的真空度低于1020Kpa時，空氣閥打開，空氣從通時，空氣閥打開，空氣從通氣孔進入冷卻系，以防散熱器及芯管被氣孔進入冷卻系，以防散熱器及芯管被大氣壓癟。大氣壓癟。2風扇風扇功用：功用：對空氣產(chǎn)生吸力，使之沿軸向流動。對空氣產(chǎn)生吸力，使之沿軸向流動。影響風量的因素：影響風量的因素：風扇的直徑、轉速、葉片形狀、葉片安裝角、葉風扇的直徑、轉速、葉片形狀、葉片安裝角、葉片數(shù)目片數(shù)目橫斷面形狀：橫斷面形狀：弧形、翼形弧形、翼形皮帶皮帶發(fā)電機發(fā)電機風扇風扇曲軸曲軸3水泵水泵作用：作用：對冷卻水加壓，促使冷卻水在冷卻系

7、統(tǒng)對冷卻水加壓，促使冷卻水在冷卻系統(tǒng)中運動，以加強冷卻效果。中運動，以加強冷卻效果。構造：構造：離心式水泵離心式水泵水泵殼體水泵殼體葉輪葉輪進水管進水管出水管出水管離心式水泵特點離心式水泵特點結構簡單，尺寸小排量大，當水泵停止結構簡單，尺寸小排量大，當水泵停止工作時并不妨礙水在冷卻系中自然循環(huán)。工作時并不妨礙水在冷卻系中自然循環(huán)。離心式水泵工作示意離心式水泵工作示意4膨脹水箱膨脹水箱作用：作用：密封冷卻系統(tǒng)，減少了冷卻液的散失，密封冷卻系統(tǒng)，減少了冷卻液的散失，使冷卻系統(tǒng)內(nèi)水、氣分離，保持壓力穩(wěn)使冷卻系統(tǒng)內(nèi)水、氣分離，保持壓力穩(wěn)定。避免空氣不斷進入，給冷卻系統(tǒng)內(nèi)定。避免空氣不斷進入，給冷卻系統(tǒng)

8、內(nèi)部造成氧化、穴蝕。部造成氧化、穴蝕。資料：資料：塑料塑料冷卻水和防凍液冷卻水和防凍液1、冷卻水、冷卻水 汽車發(fā)動機中使用的冷卻水應是清潔的軟水，如雨水，汽車發(fā)動機中使用的冷卻水應是清潔的軟水，如雨水，自來水等；而井水、河水等硬水中含有礦物質(zhì)，在高溫下易自來水等；而井水、河水等硬水中含有礦物質(zhì)，在高溫下易生成水垢，不能作為發(fā)動機冷卻水。生成水垢，不能作為發(fā)動機冷卻水。2、防凍液、防凍液 功用：為防止在冬季寒冷地區(qū)，因冷卻水結冰而功用：為防止在冬季寒冷地區(qū)，因冷卻水結冰而發(fā)生散熱器、氣缸體、氣缸蓋變形或脹裂的現(xiàn)象，發(fā)生散熱器、氣缸體、氣缸蓋變形或脹裂的現(xiàn)象，在冷卻水中加入一定量的防凍液以達到降低

9、冰點、在冷卻水中加入一定量的防凍液以達到降低冰點、提高沸點的目的。提高沸點的目的。防凍液防凍液乙二醇或丙二醇來降低冷卻液的冰點乙二醇或丙二醇來降低冷卻液的冰點 1.乙二醇是無色略有甜味的粘性液體，沸點為乙二醇是無色略有甜味的粘性液體，沸點為197攝氏度，可攝氏度，可以與任何比例混合以與任何比例混合 2.丙二醇溶液，也可以與冷卻水按一定比例混合形成混合液，丙二醇溶液，也可以與冷卻水按一定比例混合形成混合液，常加入防腐劑、著色劑。常加入防腐劑、著色劑。補償水桶補償水桶目前大多數(shù)發(fā)動機都采用了目前大多數(shù)發(fā)動機都采用了防凍液作為冷卻液。防凍液防凍液作為冷卻液。防凍液冰點很低，可避免冬季使用冰點很低，可

10、避免冬季使用中因結冰而導致散熱器、缸中因結冰而導致散熱器、缸體和缸蓋被脹裂的現(xiàn)象；防體和缸蓋被脹裂的現(xiàn)象；防凍液的沸點也要比水高，更凍液的沸點也要比水高，更有利于發(fā)動機的正常工作。有利于發(fā)動機的正常工作。為防止防凍液的損失，冷卻為防止防凍液的損失，冷卻系設置了補償水桶，對散熱系設置了補償水桶，對散熱器內(nèi)的防凍液起到自動補償器內(nèi)的防凍液起到自動補償?shù)淖饔?。的作用。補償水桶設置于散熱器一側，補償水桶設置于散熱器一側，通過橡膠水管與散熱器加水通過橡膠水管與散熱器加水口處的出氣口相連。當冷卻口處的出氣口相連。當冷卻液受熱膨脹至散熱器蓋的蒸液受熱膨脹至散熱器蓋的蒸氣閥打開時，部分冷卻液隨氣閥打開時，部分

11、冷卻液隨著高壓蒸氣通過水管進入補著高壓蒸氣通過水管進入補償水桶；而當溫度降低、散償水桶；而當溫度降低、散熱器內(nèi)產(chǎn)生真空時，補償水熱器內(nèi)產(chǎn)生真空時，補償水桶內(nèi)的冷卻液及時回流散熱桶內(nèi)的冷卻液及時回流散熱器。器。 1-散熱器蓋散熱器蓋 2-上貯水室上貯水室 3-導風罩導風罩 4-散熱器總成散熱器總成5-下貯水室下貯水室 6-散熱器出管散熱器出管 7-散熱器進水管散熱器進水管 8-補償水桶補償水桶5節(jié)溫器節(jié)溫器功用：功用：根據(jù)發(fā)動機負荷大小和水溫的高低自動根據(jù)發(fā)動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環(huán)流動路線，從而控制通過改變水的循環(huán)流動路線，從而控制通過散熱器冷卻水的流量。散熱器冷卻水的流量。蠟式

12、節(jié)溫器：蠟式節(jié)溫器：主閥門主閥門彈簧彈簧節(jié)溫器外殼節(jié)溫器外殼膠管膠管石蠟石蠟推桿推桿節(jié)溫器實物圖節(jié)溫器實物圖節(jié)溫器工作原理節(jié)溫器工作原理來自發(fā)動機來自發(fā)動機來自發(fā)動機來自發(fā)動機至小循環(huán)管至小循環(huán)管至散熱器至散熱器低溫時低溫時高溫時高溫時節(jié)溫器工作演示節(jié)溫器工作演示桑塔納發(fā)動機冷卻系示意圖桑塔納發(fā)動機冷卻系示意圖大循環(huán)路線大循環(huán)路線小循環(huán)路線小循環(huán)路線冷卻系的大小循環(huán)實質(zhì)冷卻系的大小循環(huán)實質(zhì) 通常利用節(jié)溫器來控制通過散熱通常利用節(jié)溫器來控制通過散熱器冷卻水的流量。節(jié)溫器裝在冷卻水器冷卻水的流量。節(jié)溫器裝在冷卻水循環(huán)的通路中一般裝在氣缸蓋的出循環(huán)的通路中一般裝在氣缸蓋的出水口），根據(jù)發(fā)動機負荷大小

13、和水溫水口），根據(jù)發(fā)動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環(huán)流動路線，的高低自動改變水的循環(huán)流動路線，以達到調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強度。以達到調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強度。 當發(fā)動機在正常熱狀態(tài)下工作時，當發(fā)動機在正常熱狀態(tài)下工作時，即水溫高于即水溫高于80，節(jié)溫器閥門打開了，節(jié)溫器閥門打開了通往散熱器的通道，同時關閉了通往通往散熱器的通道，同時關閉了通往水泵的旁通管，冷卻水全部流經(jīng)散熱水泵的旁通管，冷卻水全部流經(jīng)散熱器，形成大循環(huán)；當冷卻水溫低于器，形成大循環(huán)；當冷卻水溫低于70時，節(jié)溫器閥門關閉了通往散熱時，節(jié)溫器閥門關閉了通往散熱器的通道，同時打開了通往水泵的旁器的通道，同時打開了通往水泵的旁通管，水

14、套內(nèi)的水只能由旁通孔流出通管，水套內(nèi)的水只能由旁通孔流出經(jīng)旁通管進入水泵，又被水泵壓入發(fā)經(jīng)旁通管進入水泵，又被水泵壓入發(fā)動機水套，此時冷卻水并不流經(jīng)散熱動機水套，此時冷卻水并不流經(jīng)散熱器，只在水套與水泵之間進行小循環(huán)，器，只在水套與水泵之間進行小循環(huán)，從而防止發(fā)動機過冷；當發(fā)動機的冷從而防止發(fā)動機過冷；當發(fā)動機的冷卻水溫在卻水溫在7080范圍內(nèi)，通往散熱范圍內(nèi)，通往散熱器的通道和通往水泵的旁通管均處于器的通道和通往水泵的旁通管均處于半開閉狀態(tài)，此時一部分水進行大循半開閉狀態(tài)，此時一部分水進行大循環(huán)，而另一部分水進行小循環(huán)。環(huán)，而另一部分水進行小循環(huán)。6)、風扇離合器和溫控開關、風扇離合器和溫控

15、開關功用：減小風扇噪聲，改善低溫起動性能，功用：減小風扇噪聲，改善低溫起動性能，節(jié)約燃料和降低排放，自動調(diào)節(jié)發(fā)動機的冷節(jié)約燃料和降低排放，自動調(diào)節(jié)發(fā)動機的冷卻強度。卻強度。（1風扇離合器風扇離合器 主要有硅油式和電磁主要有硅油式和電磁式等。冷卻水溫度不高式等。冷卻水溫度不高時，風扇隨離合器殼體時，風扇隨離合器殼體一起空轉打滑；當發(fā)動一起空轉打滑；當發(fā)動機氣流溫度超過機氣流溫度超過338K時，時，離合器處于接合狀態(tài)，離合器處于接合狀態(tài)，風扇轉速提高。當發(fā)動風扇轉速提高。當發(fā)動機氣流溫度低于機氣流溫度低于308K時，時，風扇離合器又回到分離風扇離合器又回到分離狀態(tài)。狀態(tài)。 硅油風扇離合器硅油風扇離

16、合器（2風扇離合器的類型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。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。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。路接通，離合器結合。1硅油風扇離合器硅油風扇離合器 構造：殼體與前蓋、構造：殼體與前蓋、主、被動板進、回主、被動板進、回油孔）、閥片與感溫油孔）、閥片與感溫器器 工作原理工作原理a.溫度低

17、，感溫器不變溫度低，感溫器不變閥片不動，進油孔關閥片不動，進油孔關工作腔無油，離合器工作腔無油，離合器分離；分離；b.溫度高，感溫器變形溫度高，感溫器變形閥片轉動，進油孔開閥片轉動，進油孔開工作腔進油，離合器工作腔進油，離合器接合。接合。2 2電磁風扇離合器電磁風扇離合器1 1、構造：、構造：主動部分：電磁殼體、主動部分：電磁殼體、線圈、滑環(huán)、摩擦片線圈、滑環(huán)、摩擦片從動部分：銜鐵、風扇從動部分：銜鐵、風扇輪轂輪轂2 2、工作原理、工作原理a.a.水溫低線圈斷電水溫低線圈斷電 電電磁殼體不吸銜鐵磁殼體不吸銜鐵 離離合器分離；合器分離；b.b.水溫高線圈通電水溫高線圈通電 電電磁殼體吸住銜鐵磁殼體吸住銜鐵 離離合器接合合器接合（3風扇溫控開關風扇溫控開關 功用：功用： 在冷卻水溫度升高時，其內(nèi)部的溫控介質(zhì)膨脹而在冷卻水溫度升高時，其內(nèi)部的溫控介質(zhì)膨脹而使風扇以高速運轉，加速了發(fā)動機的冷卻；相反，使風扇以高速運轉，加速了發(fā)動機的冷卻；相反，若在冷卻水溫度降低的時，介質(zhì)收縮而使風扇低速若在冷卻水溫