發(fā)動機(jī)冷卻系

1、第八章第八章 發(fā)動機(jī)冷卻系發(fā)動機(jī)冷卻系第一節(jié)冷卻系統(tǒng)的功用及組成l 在發(fā)動機(jī)工作期間，最高燃燒溫度可能高達(dá)2500，即使在怠速或中等轉(zhuǎn)速下，燃燒室的平均溫度也在1000以上。水冷式發(fā)動機(jī)保持正常工作，l 冷卻水：8090l 氣缸壁：200300l 氣缸蓋、活塞頂部：300400l 潤滑油：7090l 風(fēng)冷發(fā)動機(jī)鋁氣缸壁：150180l 鋁氣缸蓋：160200一、冷卻系的功用冷卻系的功用l 使發(fā)動機(jī)在所有工況使發(fā)動機(jī)在所有工況下都保持在適當(dāng)?shù)臏叵露急３衷谶m當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)度范圍內(nèi)l 防止發(fā)動機(jī)過熱、過冷。在冷起動之后，還要保證發(fā)動機(jī)迅速升溫，盡快達(dá)到正常的工作溫度。1.發(fā)動機(jī)過熱的危害l 1)降低

2、充氣效率，使發(fā)動機(jī)功率下降；l 2)早燃和爆燃的傾向加大，使零件因承受額外沖擊性負(fù)荷而造成早期損壞；l 3)運(yùn)動件的正常間隙被破壞，運(yùn)動阻滯，磨損加劇，甚至損壞；l 4)潤滑油變質(zhì)，潤滑情況惡化，加劇了零件的摩擦磨損；l 5)過熱使零件的機(jī)械性能降低，導(dǎo)致變形或損壞。冷卻消耗熱量，應(yīng)適當(dāng)。2發(fā)動機(jī)過冷的危害l 浪費(fèi)熱量l 進(jìn)入氣缸的混合氣(或空氣)溫度太低，可燃混合氣品質(zhì)差，使點(diǎn)火困難或燃燒遲緩，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)功率下降，燃料消耗量增加。l 潤滑油粘度增加，摩擦損失增加。l 燃燒生成物中的水蒸汽易凝結(jié)成水而與酸性氣體形成酸類，加重了對機(jī)體和零件的侵蝕作用；l 未汽化的燃料沖刷和稀釋零件表面(氣缸壁、

3、活塞、活塞環(huán)等)上的油膜，使零件磨損加劇。功率下降，經(jīng)濟(jì)性變壞，使用壽命降低。二、發(fā)動機(jī)的冷卻方式根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同水冷系統(tǒng)風(fēng)冷系統(tǒng)三、水冷系組成l 強(qiáng)制循環(huán)水冷系：強(qiáng)制循環(huán)水冷系：即利用水泵提高冷卻液的壓力，強(qiáng)制冷卻液在發(fā)動機(jī)中循環(huán)流動。l 水泵l 散熱器l 冷卻風(fēng)扇l 節(jié)溫器l 補(bǔ)償水桶l(fā) 發(fā)動機(jī)機(jī)體l 氣缸蓋中的水套l 其他附加裝置等。三、水冷系組成l 水泵l 散熱器l 冷卻風(fēng)扇l 節(jié)溫器l 補(bǔ)償水桶l(fā) 發(fā)動機(jī)機(jī)體l 氣缸蓋中的水套l 其他附加裝置等。冷卻液在水冷系統(tǒng)中的循環(huán)路徑機(jī)體水套氣缸蓋水套順（逆）流式水冷系統(tǒng)分水管：分水管：使多缸發(fā)動機(jī)各缸冷卻強(qiáng)度均勻一致三、冷卻液冷卻液水（軟水

4、）防凍劑冷卻液水（軟水）防凍劑水冷卻液：l優(yōu)點(diǎn):簡單方便l缺點(diǎn)：水沸點(diǎn)低，易蒸發(fā)，需經(jīng)常添加，易結(jié)冰。l冷卻液不宜添加含礦物質(zhì)的水（河水、井水等）要求添加雨水、雪水或離子交換水防凍劑防凍劑l優(yōu)點(diǎn)：提高冷卻液的優(yōu)點(diǎn)：提高冷卻液的防凍和防沸防凍和防沸的能力。的能力。l桑塔納系列轎車采用以乙二醇為基料的冷卻液(乙二醇乙二醇的質(zhì)量占456、水的質(zhì)量占544)，凝固點(diǎn)在25以下，沸點(diǎn)在106以上。）l防凍劑 防銹劑、泡沫抑制劑防銹劑、泡沫抑制劑第二節(jié)第二節(jié) 水冷系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造水冷系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造一、散熱器l 進(jìn)水室l 出水室熱交換器熱交換器l 散熱器芯進(jìn)水室出水室散熱器芯1.散熱器結(jié)構(gòu)l 縱流式散

5、熱器l 橫流式散熱器，這可以使發(fā)動機(jī)罩的外廓較低，有利于改善車身前端的空氣動力性。散熱器芯的結(jié)構(gòu)形式（p234)l管片式散熱器芯l管帶式散熱器芯l板式散熱器芯2.散熱器蓋閉式水冷系：閉式水冷系：成為封閉系統(tǒng)的強(qiáng)制循環(huán)水冷系統(tǒng)閉式水冷系閉式水冷系優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：閉式水冷系可減少冷卻液外溢及蒸發(fā)損失。閉式水冷系可使系統(tǒng)內(nèi)的壓力提高98196kPa，冷卻液的沸點(diǎn)相應(yīng)地提高到120左右，從而擴(kuò)大了散熱器與周圍空氣的溫差，提高了散熱器的換熱效率?？梢韵鄳?yīng)地減小散熱器尺寸。散熱器蓋及其工作原理作用作用：密封水冷系并調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作壓力真空閥壓力閥3.補(bǔ)償水桶l(fā) 補(bǔ)償水桶內(nèi)的液面應(yīng)位于兩條標(biāo)記線之間。l 補(bǔ)償水桶

6、還可消除水冷系中的所有氣泡。補(bǔ)償水桶短片4.散熱器百葉窗（p229）l通過改變吹過散熱器的空氣流量來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的冷卻強(qiáng)度，以保證發(fā)動機(jī)經(jīng)常在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)工作。感溫器二、冷卻風(fēng)扇l 功用及結(jié)構(gòu)：當(dāng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時吸進(jìn)空氣，使其通過散熱器，以增強(qiáng)散熱器的散熱能力，加速冷卻液的冷卻。l 軸流式風(fēng)扇：風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時，空氣沿著風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向流動。（大風(fēng)量、高效率）l安裝位置：安裝位置：風(fēng)扇多為軸流式，裝在發(fā)動機(jī)與散熱器之間，與水泵同軸。風(fēng)扇用螺釘安裝在水泵軸前端的皮帶輪或凸緣盤上。l 風(fēng)扇扇風(fēng)量的相關(guān)因素風(fēng)扇扇風(fēng)量的相關(guān)因素：風(fēng)扇的直徑、轉(zhuǎn)速、葉片形狀、葉片安裝角、葉片數(shù)目。l 葉片材料：葉片材料：鋼板

7、、塑料和鋁合金。為了減輕振動噪聲，葉片間夾角不等。l 葉片數(shù)：葉片數(shù)：46片。l 偏扭角（偏扭角（葉片安裝角）：葉片與葉輪旋轉(zhuǎn)平面之間有一偏扭角。偏扭角可為定值，也可制成變偏扭角。硅油風(fēng)扇離合器硅油風(fēng)扇離合器l 汽車在行駛過程中，由于環(huán)境條件和運(yùn)行工況的變化，發(fā)動機(jī)的熱狀況也在改變，因此必須隨時調(diào)整發(fā)動機(jī)的冷卻強(qiáng)度l 風(fēng)扇是發(fā)動機(jī)功率的消耗者，最大時約為發(fā)動機(jī)功率的10%。為了降低風(fēng)扇功率消耗，減少噪聲和磨損，防止發(fā)動機(jī)過冷，降低污染，節(jié)約燃料，多采用風(fēng)扇離合器。l結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：由前蓋、殼體、主動板、從動板、閥片、主動軸、雙金屬感溫器、閥片軸、軸承、風(fēng)扇等組成。l 氣流溫度超過65度，進(jìn)油孔打開

8、l 低于35度，進(jìn)油孔關(guān)閉電動風(fēng)扇l 轎車發(fā)動機(jī)電動風(fēng)扇l 由風(fēng)扇電動機(jī)驅(qū)動并由蓄電池供電，與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速無關(guān)。轉(zhuǎn)速由溫控?zé)崦綦娮栝_關(guān)控制l 冷卻液溫度92-97度，風(fēng)扇電動機(jī)1檔，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速2300r/minl 冷卻液溫度99-105度， 風(fēng)扇電動機(jī)2檔，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速2800r/minl 冷卻液溫度84-91度，切斷電源，風(fēng)扇停轉(zhuǎn)。l 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，布置方便，不消耗發(fā)動機(jī)功率，燃油經(jīng)濟(jì)性得到改善。無風(fēng)扇傳動帶，減少維修保養(yǎng)工作量。發(fā)動機(jī)溫控開關(guān)1.溫控開關(guān)：溫控開關(guān)：利用國外優(yōu)質(zhì)碟形雙金屬片作溫度采樣元件，將水溫開關(guān)安裝利用國外優(yōu)質(zhì)碟形雙金屬片作溫度采樣元件，將水溫開關(guān)安裝在水箱溫度敏感部位，動態(tài)

9、采集水箱內(nèi)水的溫度變化，通過碟形金屬片在溫度下在水箱溫度敏感部位，動態(tài)采集水箱內(nèi)水的溫度變化，通過碟形金屬片在溫度下產(chǎn)生變形，并在溫度點(diǎn)暫態(tài)跳動的原理，配合機(jī)構(gòu)的作用，使兩觸點(diǎn)迅速接通，產(chǎn)生變形，并在溫度點(diǎn)暫態(tài)跳動的原理，配合機(jī)構(gòu)的作用，使兩觸點(diǎn)迅速接通，啟動風(fēng)扇，冷卻水箱內(nèi)的水，對汽車發(fā)動機(jī)起到安全保護(hù)作用。啟動風(fēng)扇，冷卻水箱內(nèi)的水，對汽車發(fā)動機(jī)起到安全保護(hù)作用。汽車溫控開關(guān)工作范圍:851052.工作過程工作過程：它由蠟質(zhì)感溫驅(qū)動元件及兩檔觸點(diǎn)動作機(jī)構(gòu)組成，利用石蠟受熱由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時體積突然變大來移動推桿，控制觸點(diǎn)的開閉。隨冷卻液溫度的升高，石蠟開始膨脹，通過橡膠密封膜推動推桿而壓倒拉簧

10、架。當(dāng)冷卻水溫升至95時，低速觸點(diǎn)閉合，散熱器電機(jī)風(fēng)扇接通電源，以1600 rmin的低速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)冷卻水溫度繼續(xù)上升至105時，因石蠟繼續(xù)膨脹而使高速觸點(diǎn)閉合，使散熱器電機(jī)風(fēng)扇以2400rmin的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，以增加冷卻強(qiáng)度。當(dāng)冷卻水溫下降時，石蠟體積收縮，推桿在觸點(diǎn)拉力的作用下回縮而使觸點(diǎn)斷開，實(shí)現(xiàn)了對散熱器電機(jī)風(fēng)扇的控制。三、節(jié)溫器節(jié)溫器功用：節(jié)溫器功用：控制冷卻液流動路徑的閥門。它根據(jù)冷卻液溫度的高低，打開或關(guān)閉冷卻液通向散熱器的通道。單閥蠟式節(jié)溫器單閥蠟式節(jié)溫器l特性：冷卻液溫度達(dá)特性：冷卻液溫度達(dá)到到85度時，節(jié)溫器閥度時，節(jié)溫器閥開始打開，開始打開，105度時度時全開，升程應(yīng)超過全開，

11、升程應(yīng)超過7mm感溫體推桿節(jié)溫器閥特性：冷卻液溫度達(dá)到特性：冷卻液溫度達(dá)到85度時，節(jié)溫器閥開始打開，度時，節(jié)溫器閥開始打開，105度時全開，升程應(yīng)超過度時全開，升程應(yīng)超過7mm節(jié)溫器閥推桿感溫體節(jié)溫器的布置l 氣缸蓋出水管路中：氣缸蓋出水管路中：結(jié)構(gòu)簡單，易于排除水冷系中的氣泡，缺點(diǎn)是節(jié)溫器會產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象,增加燃油消耗。l 散熱器出水管路中：散熱器出水管路中：減輕或消除節(jié)溫器振蕩現(xiàn)象，并能精確的控制冷卻液溫度，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，多用于高性能的汽車及在冬天經(jīng)常高速行駛的汽車上。奧迪100四、水泵l 1.水泵的功用l 水泵的功用是對冷卻液加壓，保證其在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動。l 2.水泵的基本結(jié)

12、構(gòu)及工作原理l 3.水泵的典型構(gòu)造(如下左圖)l 4.水泵的驅(qū)動五、變速器機(jī)油冷卻器變速器附加冷卻器第三節(jié)第三節(jié) 風(fēng)冷系統(tǒng)風(fēng)冷系統(tǒng)一、風(fēng)冷發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)l對地理環(huán)境和氣候環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)l熱負(fù)荷高（因?yàn)榭諝獾膫鳠嵯禂?shù)只有水的傳熱系數(shù)的1/201/30，空氣的比熱容只有水的1/4）l冷起動后暖機(jī)時間短l結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)簡便二、冷卻系統(tǒng)的布置習(xí)題：l 下列屬于發(fā)動機(jī)強(qiáng)制循環(huán)水冷系零部件的是A.水泵B節(jié)溫器C曲軸位置傳感器D壓力傳感器l 下列說法正確的是()。A汽車發(fā)動機(jī)常見的冷卻方式有兩種，即水冷卻和風(fēng)冷卻B發(fā)動機(jī)冷卻液缺少時，可添加井水C現(xiàn)代轎車采用防凍液，以提高冷卻液的防凍和防沸的能力D防凍液的沸點(diǎn)可在160攝氏度以上l 發(fā)動機(jī)如果工作溫度過高將容易產(chǎn)生()。A活塞“咬缸”B軸瓦“抱軸”C柴油機(jī)轉(zhuǎn)速升高D發(fā)動機(jī)油耗降低l 下列說法正確的是()。A風(fēng)冷發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)比水冷發(fā)動機(jī)簡單B壓力式散熱器水箱蓋實(shí)際上是一個蒸氣空氣閥C汽車百頁窗作用是用來提高發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速D發(fā)動機(jī)工作時，風(fēng)扇將熱風(fēng)吹向散熱器l 下列說法正確的是()。A汽車發(fā)動機(jī)強(qiáng)制冷卻水系統(tǒng)常用離心式水泵B節(jié)溫器是用來調(diào)節(jié)冷卻強(qiáng)度，保證發(fā)動機(jī)在最適宜的溫度下工作C節(jié)溫器是通過ECU來控制其開閉的D節(jié)溫器的工作溫度一般大于85l 節(jié)溫器中使閥門開閉的部件是()。A閥座B石蠟感應(yīng)體C支架D彈簧l 發(fā)動機(jī)風(fēng)扇的硅油液力離合器的