《汽车构造》全书教案第七讲：发动机冷却系.doc

汽车构造教案 课程名称 汽车构造 课时 6 授课班级 教学方式 讲授 多媒体教学 课 题 发动机冷却系统 任课教师 教学目 的与要求 掌握冷却系的功用和形式及各类型的特点； 理解冷却系的工作原理； 掌握调解机构在系统中所起到的作用； 了解风冷却系的构造和原理。 重、难点 主要 内容 第一讲 一、冷却系的功用和分类 1.功用 发动机工作时，由于燃料的燃烧，气缸内气体温度可高达2200～2800K。使发动机的零件温度升高，特别是高温气体接触的零件，如不及时的冷却则难以保证发动机正常工作，发动机过热或过冷都会给发动机带来危害。冷却系功用就是保证发动机在适宜的温度下工作。 汽车发动机是由热能转变为机械能的机器。然而，发动机却应用了热能的三分之一，其余热量的大部分为排气所带走，剩余的则被发动机零部件吸收。 发动机的冷却必须适度。如果发动机冷却不足，由于气缸充气量减少和燃烧不正常，发动机功率下降，且发动机零件也会因润滑不良而加速磨损。但如果冷却过度，则一方面由于热量散失过多，使转变为有用功的热量减少，而另一方面由于混合气与冷气缸壁接触，使其中原已汽化的燃油又凝结并流到曲轴箱，使磨损加剧。 2冷却系统的分类 汽车发动机常见的冷却方式有两种，即水冷却和风冷却。大多数发动机采用水冷却。 水冷式以冷却液为介质，热量由机件传给冷却液，靠冷却液的流动把热量带走，再散发到大气中去，使发动机的温度降低而进行冷却的一系列装置，散热后的冷却液再重新流回到受热机件处。适当的调解水路和冷却的强度，就能保证发动机的正常工作温度。目前汽车发动机上广泛采用。 风冷系统是利用高速流动的空气直接吹过气缸盖和气缸体表面，把热量散发到大气中去，保证发动机在最有利的范围内工作。 二、冷却液 冷却水的选择 发动机用的冷却用水，最好是软水(含矿物质少的水)。因为用硬水易产生水垢而堵塞道， 破坏水的冷却循环，使气缸体、气缸盖传热效果差，发动机容易产生过热。雨水为软水，将其过滤，清除杂质便可使用。发动机使用硬水时，需经软化处理，简单方法是将1L硬水加入碳酸钠(纯碱)0.5～1.5g或加入氢氧化钠(烧碱)0.5～0.88g。加人10％的重铬酸钠(红矾)溶液30～50mL也可。 2．冷却液 冬季使用冷却水，要防冻冰。为降低冷却水的冰点，适应冬季行车需要，可在冷却水中加入适量的乙二醇或丙二醇。当乙醇的加入量为50％时，冰点可降至243K(–30℃ 乙二醇与水型防冻液。 乙二醇是一种五色略有甜味的粘性液体，沸点为197℃ （2丙二醇与水型防冻液。是将丙二醇化学物质与水按一定的比例合混而成的混合液，还要加入防腐剂、清洁剂、着色剂等添加剂。 2.冷却液在使用过程中，应注意下列事项： (1)冷却液内只准加入同种冷却液添加剂。 (2)冷却液及其添加剂均为有毒物质，应置于安全场所。 (3)冷却液的使用浓度(体积比)为40%-60%。否则，影响防冻性能。 (4)放出的冷却液不宜再使用，并妥善处理。 (5)更换缸盖、缸垫、散热器等，就必须更换冷却液。 (6)发动机热态时，冷却系内仍处于高温高压状态。因此，此时切勿打开水箱盖以防烫伤。 (7)发现冷却液大量损耗，则必须待发动机处于冷态时，方可添加冷却液，以免损坏发动 (8)紧急情况下若加入纯水，则须尽快添加冷却液添加剂，使冷却液浓度恢复正常状态。 (9)冬季来临前应检查冷却液浓度，并按规定调配浓度，保证冷却液具有足够的防冻能力。 二、水冷却系统 1.水冷系组成及工作原理 水冷却系统具有冷却可靠、布置紧凑、噪声小、使用方便等优点。在汽车发动机上应用较为广泛，水冷却系统主要由水箱、风扇、水泵、水管、水套、节温器和水温监测、控制装置等组成。如(图 7-1). 水冷系主要部件是由水套、水泵、风扇、散热器、导风圈、水管、水温表、感温管、节温器和百叶窗等组成。 水冷式以冷却液为介质，热量由机件传给冷却液，靠冷却液的流动把热量带走，再散发到大气中去，使发动机的温度降低而进行冷却的一系列装置，散热后的冷却液再重新流回到受热机件处。适当的调解水路和冷却的强度，就能保证发动机的正常工作温度。目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。桑塔纳、丰田、解放CA6102型等汽车发动机的水冷系的一般组成及循环路线，如图7-1所示。水冷系一般都由水泵强制给水(或冷却液)在冷却系中进行循环流动的，故称为强制循环式水冷系。水冷发动机的气缸盖和气缸体中都铸造出贮水的、连通的夹层空间9，称为水套，其作用是让水接近受热的高温零件，并可在其中循环流动。水泵6将冷却液由机外吸人并加压，使之经分水管9流人发动机缸体水套。这样，冷却水从气缸壁吸收热量，温度升高；流到气缸盖水套，再次受热升温后，沿水管进入散热器2内。经风扇4的强力抽吸，空气流由前向后高速通过散热器。最