第六章 发动机冷却系统(正).ppt

* * * 第六章 发动机冷却系统 第一节 概述 第二节 水冷系统的主要零部件 一、冷却系统的功用 使工作中的发动机得到适度的冷却，并保持在最适宜的温度状态下工作。 （80~90度） 第一节 概 述 二、不正常冷却对发动机工作的影响 1、过热 燃气在燃烧过程中，气缸内气体温度高2000°，发动机零部件与高温气体接触，将会造成气缸和进气管温度过高，使进入气缸的可燃混合气因受热而膨胀，充气量↓，使得： ①充气系数↓，发动机功率↓； ②机油因温度过高，粘度↓，严重时，机油变质，影响润滑效果，机件磨损加剧； ③各机件因高温而膨胀，破坏了正常的啮合间隙，产生卡死现象。 因此发动机应及时冷却。 2、过冷 ①热量散失过多，转变为有用功的热量↓，功率↓； ②温度低，机油粘度大，摩擦阻力↑，消耗功率大，起动困难； ③燃油不易气化，燃烧不充分，燃油消耗率↑，功率↓； ④燃气易凝结（在气缸壁上），流入曲轴箱，不仅燃油消耗率↑，功率↓，而且机油粘度↓，润滑效果变差，机件磨损加剧。 三、冷却系统的分类 { 水冷 风冷 水冷系与风冷系的优缺点及适用范围 冷却效果差，不易控制，噪音大 结构复杂，成本高 系 统 水冷系 风冷系 缺点 优点 冷却均匀，冷却效果好，易控制 结构简单，成本低，不存在“冻水箱”，“开锅”问题 四、水冷系统的组成 水冷却系统是以水作为冷却介质，把发动机受热零件吸收的热量散发到大气中去。目前汽车发动机上采用的水冷系大都是强制循环式水冷系统，即利用水泵提高冷却液的压力，强制水在冷却系中进行循环流动。 水冷系统由散热器、水泵、风扇、冷却水套、节温器和补偿水桶等组成。 制作：霍志毅 Email：huozhiyi@ 桑塔纳发动机冷却系示意图 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 冷却系统的大、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90℃，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80℃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80～90℃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。 五、冷却液 冷却液：水+防冻剂（乙二醇） 汽车发动机中使用的冷却水应是清洁的软水，如雨水，自来水等；而井水、河水等硬水中矿物质含量高，在高温下易生成水垢，不应作为发动机冷却水。 为防止在冬季寒冷地区，因冷却水结冰而发生散热器、气缸体、气缸盖变形或胀裂的现象，在冷却水中加入一定量的防冻液以达到降低冰点、提高沸点的目的。 第二节 水冷系统的主要零部件 一、散热器 功用：增大散热面积，加速冷却液的冷却。 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。 上水室 散热器盖 下水室 散热器芯 出水管口 进水管安装处 1、散热器芯 （1）管片式 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 冷水管与散热带相间排列，在散热带上常开有小孔，以破坏气流在散热带表面上的边界层，提高散热能力。 2、散热器的布置 3、散热器盖 汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的散热气盖具有空气——蒸汽阀门，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，压力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，真空阀打开，空气从通气孔进入冷却系，以防散热器及芯管被大气压瘪。