发动机的冷却系统.ppt

*三联学院交通工程系 第七章 发动机冷却系 概述 水冷系 风冷系 变速器机油冷却系 一、冷却系功用 使发动机得到适度的冷却，并保持其在最适宜地温度范围内工作。 §7.1 概 述 进入气缸的混合气温度低，则可燃混合气的质量差； 燃烧生成物中的水蒸气易凝成水与酸性气体形成酸； 未气化的燃料冲刷和稀释零件表面。 过冷 降低充气效率； 早燃爆燃的倾向加大； 运动件的正常间隙被破坏； 润滑被破坏； 零件的机械性能降低。 过热 后 果 冷却程度 二、发动机过冷和过热的影响 三、冷却系的分类 { 水冷 风冷 四、正常冷却时的发动机温度 铝气缸壁：150~180度 铝气缸盖160~200度 风冷系 冷却水：80～90度； 气缸壁：200～300度； 气缸盖、活塞顶部：300~400度 润滑油：70~90度 水冷系 温 度 范 围 系 统 5、水冷系与风冷系的优缺点及适用范围 系 统 水冷系 风冷系 适用范围 优缺点比较 冷却强度大，容易调节 广泛用于汽车发动机 冷却效果差，噪音大，功耗大 仅用于小排量及军车发动机 §7.2 水 冷 系 一、水冷系的组成 水冷却系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。 强制循环式水冷系，利用水泵强制水在冷却系中进行循环流动。 水冷系由百叶窗、散热器、风扇（有的装风扇离合器）、水泵、节温器、水套和温度调节装置（水温表和传感器）等组成。 循环流动路线：大循环；小循环。 大循环：水经过散热器； 小循环：水不经过散热器。 小循环 大循环 节温器 冷却系的大小循环实质 节温器控制通过散热器冷却水的流量。 节温器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。 水温高于80℃，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； 水温低于70℃，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； 水温在70～80℃，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。 二、水冷系的主要部件 1、散热器（水箱） 组成：上水室、散热器芯、下水室 安装位置：发动机前端。 作用：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。 上水箱 散热器盖 下水箱 散热器芯 出水管口 进水管安装处 散热器盖 汽车上广泛采用闭式水冷系，其散热器盖具有空气——蒸汽阀，可自动调节冷却系内部压力，提高冷却效果。 空气阀 蒸汽阀 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，蒸汽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，空气阀打开，空气从通气孔进入冷却系，以防散热器及芯管被大气压瘪。 2、水泵 作用 对冷却水加压，使之在冷却系中循环流动。 常见的为离心式水泵， 其与风扇是同轴驱动的。 离心式水泵工作原理 当叶轮旋转时，水泵中的水被叶轮带动一起旋转，在离心力作用下，水被甩向叶轮边缘，然后经外壳上与叶轮成切线方向的出水管压送到发动机水套内。与此同时，叶轮中心处的压力降低，散热器中的水便经进水管被吸进叶轮中心部分。 1－水泵壳体 2－叶轮 3－进水管 4－出水管 3、风扇 安装位置：散热器后面，并与水泵同轴驱动。 作用：提高流经散热器的空气流速和流量，增强散热器的散热能力，同时对发动机其他附件也有一定的冷却作用。 种类：轴流式和离心式。 轴流式风扇所产生的风，其流向与风扇轴平行； 离心式风扇所产生的风，其流向为径向。 风扇常和发动机一起由曲轴带轮通过V带驱动。为调节V带的张紧程度，通常将发电机的支架做成可调节的。 可调节支架 风扇的驱动V带张紧装置 4、节温器 功用：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，从而控制通过散热器冷却水的流量。 种类： 蜡 式 乙醚折叠式 推杆 弹簧 主阀门 石蜡 胶管 外壳 5、风扇离合器和温控开关 功用：减小风扇噪声，改善低温起动性能，自动调节发动机的