發(fā)動機(jī)冷卻系 (3)ppt課件

1、第七章第七章 發(fā)動機(jī)冷卻系發(fā)動機(jī)冷卻系 概述概述 水冷系水冷系 風(fēng)冷系風(fēng)冷系 變速器機(jī)油冷卻系變速器機(jī)油冷卻系 一、冷卻系功用一、冷卻系功用 使發(fā)動機(jī)得到適度的冷卻，使發(fā)動機(jī)得到適度的冷卻，并堅(jiān)持其在最適宜地溫度范圍內(nèi)義務(wù)。并堅(jiān)持其在最適宜地溫度范圍內(nèi)義務(wù)。 7.1 7.1 概概 述述 冷卻程度冷卻程度后后 果果過冷過冷 熱量散失過多，增加燃油消耗，冷熱量散失過多，增加燃油消耗，冷凝在氣缸壁上的燃油流到曲軸箱中稀凝在氣缸壁上的燃油流到曲軸箱中稀釋潤滑油，磨損加劇。釋潤滑油，磨損加劇。不足不足 發(fā)動機(jī)過熱，充氣量減少燃燒不正發(fā)動機(jī)過熱，充氣量減少燃燒不正常，發(fā)動功率下降潤滑不良，加劇磨常，發(fā)動功

2、率下降潤滑不良，加劇磨損損。 二、不正常冷卻對發(fā)動機(jī)的影響二、不正常冷卻對發(fā)動機(jī)的影響三、冷卻系的分類三、冷卻系的分類水冷水冷風(fēng)冷風(fēng)冷四、正常冷卻時的發(fā)動機(jī)溫度四、正常冷卻時的發(fā)動機(jī)溫度系系 統(tǒng)統(tǒng)溫溫 度度 范范 圍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353363K, 氣氣缸壁的溫度不超過缸壁的溫度不超過470550K。風(fēng)冷系風(fēng)冷系 氣缸蓋和氣缸壁的允許溫度分別為氣缸蓋和氣缸壁的允許溫度分別為423453K和和433473K.5 5、水冷系與風(fēng)冷系的優(yōu)缺陷及適用范圍、水冷系與風(fēng)冷系的優(yōu)缺陷及適用范圍系系 統(tǒng)統(tǒng)水冷系水冷系風(fēng)冷系風(fēng)冷系適用范圍適用范圍優(yōu)缺陷比較優(yōu)缺陷比較冷卻強(qiáng)度

3、大，易調(diào)冷卻強(qiáng)度大，易調(diào)理，便于冬季啟動理，便于冬季啟動廣泛用于汽車廣泛用于汽車發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)冷卻效果差，噪音冷卻效果差，噪音大，功耗大大，功耗大僅用于小排量僅用于小排量及軍車發(fā)動機(jī)及軍車發(fā)動機(jī)7.2 7.2 水水 冷冷 系系 一、水冷系的組成一、水冷系的組成 水冷卻系是以水作為冷卻介質(zhì)，把發(fā)動機(jī)受熱零件吸收的熱量分發(fā)到大氣中去。目前汽車發(fā)動機(jī)上采用的水冷系大都是強(qiáng)迫循環(huán)式水冷系，利用水泵強(qiáng)迫水在冷卻系中進(jìn)展循環(huán)流動。點(diǎn)此觀看水冷系的組成錄像點(diǎn)此觀看水冷系的組成錄像 水冷系由散熱器、水泵、風(fēng)扇、冷卻水套和溫度調(diào)理安裝等組成。 冷卻水在冷卻系內(nèi)的循環(huán)流動道路有兩冷卻水在冷卻系內(nèi)的循環(huán)流動道路有兩條

4、，一條為大循環(huán)，另一條為小循環(huán)。條，一條為大循環(huán)，另一條為小循環(huán)。 所謂大循環(huán)是所謂大循環(huán)是水溫高時，水經(jīng)水溫高時，水經(jīng)過散熱器而進(jìn)展過散熱器而進(jìn)展的循環(huán)流動；而的循環(huán)流動；而小循環(huán)就是水溫小循環(huán)就是水溫低時，水不經(jīng)過低時，水不經(jīng)過散熱器而進(jìn)展的散熱器而進(jìn)展的循環(huán)流動，從而循環(huán)流動，從而使水溫升高。使水溫升高。小循環(huán)小循環(huán)大循環(huán)大循環(huán)節(jié)溫器節(jié)溫器冷卻系的大小循環(huán)本質(zhì)冷卻系的大小循環(huán)本質(zhì) 通常利用節(jié)溫器來控制經(jīng)過散熱器冷卻水的流量。通常利用節(jié)溫器來控制經(jīng)過散熱器冷卻水的流量。節(jié)溫器裝在冷卻水循環(huán)的通路中普通裝在氣缸蓋的節(jié)溫器裝在冷卻水循環(huán)的通路中普通裝在氣缸蓋的出水口，根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷大小和水溫的

5、高低自動改出水口，根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷大小和水溫的高低自動改動水的循環(huán)流動道路，以到達(dá)調(diào)理冷卻系的冷卻強(qiáng)度。動水的循環(huán)流動道路，以到達(dá)調(diào)理冷卻系的冷卻強(qiáng)度。 當(dāng)發(fā)動機(jī)在正常熱外形下義務(wù)時，即水溫高于當(dāng)發(fā)動機(jī)在正常熱外形下義務(wù)時，即水溫高于80，節(jié)溫器閥門翻開了通往散熱器的通道，同時封，節(jié)溫器閥門翻開了通往散熱器的通道，同時封鎖了通往水泵的旁通管，冷卻水全部流經(jīng)散熱器，構(gòu)鎖了通往水泵的旁通管，冷卻水全部流經(jīng)散熱器，構(gòu)成大循環(huán)；當(dāng)冷卻水溫低于成大循環(huán)；當(dāng)冷卻水溫低于70時，節(jié)溫器閥門封鎖時，節(jié)溫器閥門封鎖了通往散熱器的通道，同時翻開了通往水泵的旁通管，了通往散熱器的通道，同時翻開了通往水泵的旁通管，水套

6、內(nèi)的水只能由旁通孔流出經(jīng)旁通管進(jìn)入水泵，又水套內(nèi)的水只能由旁通孔流出經(jīng)旁通管進(jìn)入水泵，又被水泵壓入發(fā)動機(jī)水套，此時冷卻水并不流經(jīng)散熱器，被水泵壓入發(fā)動機(jī)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(jìn)展小循環(huán)，從而防止發(fā)動機(jī)過只在水套與水泵之間進(jìn)展小循環(huán)，從而防止發(fā)動機(jī)過冷；當(dāng)發(fā)動機(jī)的冷卻水溫在冷；當(dāng)發(fā)動機(jī)的冷卻水溫在7080范圍內(nèi)，通往散范圍內(nèi)，通往散熱器的通道和通往水泵的旁通管均處于半開閉外形，熱器的通道和通往水泵的旁通管均處于半開閉外形，此時一部分水進(jìn)展大循環(huán)，而另一部分水進(jìn)展小循環(huán)。此時一部分水進(jìn)展大循環(huán)，而另一部分水進(jìn)展小循環(huán)。二、水冷系的主要部件二、水冷系的主要部件1、散熱器、

7、散熱器 散熱器又稱為水散熱器又稱為水箱，由上水室、散箱，由上水室、散熱器芯和下水室等熱器芯和下水室等組成。安裝在發(fā)動組成。安裝在發(fā)動機(jī)前的車架橫梁上。機(jī)前的車架橫梁上。其作用是將冷卻水其作用是將冷卻水在水套中所吸收的在水套中所吸收的熱量分發(fā)至外界大熱量分發(fā)至外界大氣，使水溫下降。氣，使水溫下降。上水箱上水箱散熱器蓋散熱器蓋下水箱下水箱散熱器芯散熱器芯出水管口出水管口進(jìn)水管進(jìn)水管安裝處安裝處常用散熱器芯的構(gòu)外型式常用散熱器芯的構(gòu)外型式 1管片式管片式 由假設(shè)干扁形或圓形冷卻管組成。由假設(shè)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?？諝獯颠^扁形冷卻管和散熱片，使管

8、內(nèi)流動的水得到冷卻。管片式散熱器因構(gòu)造剛度較好廣為汽車發(fā)動機(jī)所運(yùn)用。管片式散熱器因構(gòu)造剛度較好廣為汽車發(fā)動機(jī)所運(yùn)用。 2管帶式管帶式 由假設(shè)干扁平冷卻管組成由假設(shè)干扁平冷卻管組成 水管與散熱器相間陳列，在散熱器帶上常開有形似百葉窗水管與散熱器相間陳列，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外表上的附面層，提高散熱才干。的孔，以破壞氣流在散熱器外表上的附面層，提高散熱才干。管帶式管帶式管片式管片式 散熱器蓋散熱器蓋 汽車上廣泛采用閉式水冷系，該水冷汽車上廣泛采用閉式水冷系，該水冷系的三熱氣蓋具有空氣系的三熱氣蓋具有空氣蒸汽閥，可蒸汽閥，可自動調(diào)理冷卻系內(nèi)部壓力，提高冷卻效自動調(diào)理冷

9、卻系內(nèi)部壓力，提高冷卻效果。果。 壓力閥壓力閥真空閥真空閥壓力閥彈簧壓力閥彈簧真空閥彈簧真空閥彈簧蓋蓋 發(fā)動機(jī)熱態(tài)正常時，發(fā)動機(jī)熱態(tài)正常時，兩閥門封鎖，將冷卻系兩閥門封鎖，將冷卻系與大氣隔開。因水蒸氣與大氣隔開。因水蒸氣的產(chǎn)生使冷卻系內(nèi)的壓的產(chǎn)生使冷卻系內(nèi)的壓力稍高于大氣壓力，提力稍高于大氣壓力，提高了冷卻水的沸點(diǎn)，改高了冷卻水的沸點(diǎn)，改善了冷卻效能。當(dāng)散熱善了冷卻效能。當(dāng)散熱器內(nèi)部壓力到達(dá)器內(nèi)部壓力到達(dá)126Kpa時，蒸汽閥開啟而時，蒸汽閥開啟而使水蒸汽從通氣孔排出；使水蒸汽從通氣孔排出；當(dāng)水溫下降，冷卻系內(nèi)當(dāng)水溫下降，冷卻系內(nèi)部 的 真 空 度 低 于部 的 真 空 度 低 于 1 0 2

10、0Kpa時，空氣閥翻開，時，空氣閥翻開，空氣從通氣孔進(jìn)入冷卻空氣從通氣孔進(jìn)入冷卻系，以防散熱器及芯管系，以防散熱器及芯管被大氣壓癟。被大氣壓癟。 2 2、水泵、水泵 水泵的作用水泵的作用 對對冷卻水加壓，使之冷卻水加壓，使之在冷卻系中循環(huán)流在冷卻系中循環(huán)流動。動。 汽車上廣泛運(yùn)用離汽車上廣泛運(yùn)用離心式水泵。它具有構(gòu)心式水泵。它具有構(gòu)造緊湊、泵水量大及造緊湊、泵水量大及因缺陷而停頓義務(wù)時，因缺陷而停頓義務(wù)時，不妨礙水在冷卻系內(nèi)不妨礙水在冷卻系內(nèi)部自然循環(huán)等優(yōu)點(diǎn)。部自然循環(huán)等優(yōu)點(diǎn)。 離心式水泵義務(wù)原理離心式水泵義務(wù)原理 當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，水當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，水泵中的水被葉輪帶動泵中的水被葉輪帶動一同旋轉(zhuǎn)，

11、在離心力一同旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，水被甩向葉作用下，水被甩向葉輪邊緣，然后經(jīng)外殼輪邊緣，然后經(jīng)外殼上與葉輪成切線方向上與葉輪成切線方向的出水管壓送到發(fā)動的出水管壓送到發(fā)動機(jī)水套內(nèi)。與此同時，機(jī)水套內(nèi)。與此同時，葉輪中心處的壓力降葉輪中心處的壓力降低，散熱器中的水便低，散熱器中的水便經(jīng)進(jìn)水管被吸進(jìn)葉輪經(jīng)進(jìn)水管被吸進(jìn)葉輪中心部分。中心部分。1水泵殼體水泵殼體 2葉輪葉輪 3進(jìn)水管進(jìn)水管 4出水管出水管與東風(fēng)汽車水泵有什么不同？3、風(fēng)扇、風(fēng)扇 功用：風(fēng)扇通常安排在散熱器后面并與水泵同軸。功用：風(fēng)扇通常安排在散熱器后面并與水泵同軸。用來提高流經(jīng)散熱器的空氣流速和風(fēng)量，加強(qiáng)散熱用來提高流經(jīng)散熱器的空氣流

12、速和風(fēng)量，加強(qiáng)散熱器的散熱才干，同時對發(fā)動機(jī)其他附件也有一定的器的散熱才干，同時對發(fā)動機(jī)其他附件也有一定的冷卻作用。冷卻作用。 特點(diǎn)：車用發(fā)動機(jī)的風(fēng)扇軸流式和離心式。軸流式風(fēng)扇所特點(diǎn)：車用發(fā)動機(jī)的風(fēng)扇軸流式和離心式。軸流式風(fēng)扇所產(chǎn)生的風(fēng)，其流向與風(fēng)扇軸平行；離心式風(fēng)扇所產(chǎn)生的風(fēng)，產(chǎn)生的風(fēng)，其流向與風(fēng)扇軸平行；離心式風(fēng)扇所產(chǎn)生的風(fēng)，其流向?yàn)閺较?。軸流式風(fēng)扇效率高，風(fēng)量大，構(gòu)造簡單，布其流向?yàn)閺较颉］S流式風(fēng)扇效率高，風(fēng)量大，構(gòu)造簡單，布置方便。因此在車用發(fā)動機(jī)上得到了廣泛的運(yùn)用。置方便。因此在車用發(fā)動機(jī)上得到了廣泛的運(yùn)用。車用發(fā)動機(jī)采用軸流式風(fēng)扇的三種型式車用發(fā)動機(jī)采用軸流式風(fēng)扇的三種型式 構(gòu)造特

13、點(diǎn)：葉片多用薄鋼板壓制而成，為構(gòu)造特點(diǎn)：葉片多用薄鋼板壓制而成，為46片，片，葉片間夾角普通不相等。葉片與其旋轉(zhuǎn)平面成葉片間夾角普通不相等。葉片與其旋轉(zhuǎn)平面成3045 的安裝斜角。整體風(fēng)扇在轎車和輕型載貨的安裝斜角。整體風(fēng)扇在轎車和輕型載貨汽車上運(yùn)用較多。近年來轎車上還采用了電動風(fēng)扇。汽車上運(yùn)用較多。近年來轎車上還采用了電動風(fēng)扇。 風(fēng)扇常和發(fā)動機(jī)一同由曲軸帶輪經(jīng)過V帶驅(qū)動。為調(diào)理V帶的張緊程度，通常將發(fā)電機(jī)的支架做成可調(diào)理的?？烧{(diào)理支架可調(diào)理支架風(fēng)扇的驅(qū)動風(fēng)扇的驅(qū)動V帶張緊安裝帶張緊安裝 4、節(jié)溫器、節(jié)溫器 功用：根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷大小和水溫的高低功用：根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷大小和水溫的高低自動改動水的循

14、環(huán)流動道路，從而控制經(jīng)過散自動改動水的循環(huán)流動道路，從而控制經(jīng)過散熱器冷卻水的流量。熱器冷卻水的流量。 節(jié)溫器裝在冷卻水節(jié)溫器裝在冷卻水循環(huán)的通路中，根據(jù)循環(huán)的通路中，根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷大小和水發(fā)動機(jī)負(fù)荷大小和水溫的高低自動改動水溫的高低自動改動水的循環(huán)流動道路，以的循環(huán)流動道路，以到達(dá)調(diào)理冷卻系的冷到達(dá)調(diào)理冷卻系的冷卻強(qiáng)度。節(jié)溫器有蠟卻強(qiáng)度。節(jié)溫器有蠟式和乙醚皺紋筒式兩式和乙醚皺紋筒式兩種，目前多數(shù)發(fā)動機(jī)種，目前多數(shù)發(fā)動機(jī)采用蠟式節(jié)溫器。采用蠟式節(jié)溫器。推桿推桿彈簧彈簧主閥門主閥門石蠟石蠟?zāi)z管膠管外殼外殼小循環(huán)小循環(huán)大循環(huán)大循環(huán) 當(dāng)水溫低于當(dāng)水溫低于358K時，主閥關(guān)，副閥開時，主閥關(guān)，副閥開

15、小循環(huán)。小循環(huán)。 當(dāng)水溫高于當(dāng)水溫高于358K時低于時低于378K時，主閥漸開，副閥漸時，主閥漸開，副閥漸關(guān)關(guān) 大小循環(huán)同時進(jìn)展。大小循環(huán)同時進(jìn)展。 當(dāng)水溫高于當(dāng)水溫高于378K時，主閥全開，副閥關(guān)時，主閥全開，副閥關(guān) 大循環(huán)。大循環(huán)。蠟式節(jié)溫器義務(wù)情況蠟式節(jié)溫器義務(wù)情況5、風(fēng)扇離合器和溫控開關(guān)、風(fēng)扇離合器和溫控開關(guān)功用：減小風(fēng)扇噪聲，改善低溫起動性能，功用：減小風(fēng)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)理發(fā)動機(jī)的冷節(jié)約燃料和降低排放，自動調(diào)理發(fā)動機(jī)的冷卻強(qiáng)度。卻強(qiáng)度。1風(fēng)扇離合器風(fēng)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(fēng)扇隨離合

16、器殼體時，風(fēng)扇隨離合器殼體一同空轉(zhuǎn)打滑；當(dāng)發(fā)動一同空轉(zhuǎn)打滑；當(dāng)發(fā)動機(jī)氣流溫度超越機(jī)氣流溫度超越338K時，時，離合器處于接合外形，離合器處于接合外形，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速提高。當(dāng)發(fā)動風(fēng)扇轉(zhuǎn)速提高。當(dāng)發(fā)動機(jī)氣流溫度低于機(jī)氣流溫度低于308K時，時，風(fēng)扇離合器又回到分別風(fēng)扇離合器又回到分別外形。外形。 硅油風(fēng)扇離合器硅油風(fēng)扇離合器2風(fēng)扇溫控開關(guān)風(fēng)扇溫控開關(guān) 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(fēng)扇以高速運(yùn)轉(zhuǎn)，加速了發(fā)動機(jī)的冷卻；相反，使風(fēng)扇以高速運(yùn)轉(zhuǎn)，加速了發(fā)動機(jī)的冷卻；相反，假設(shè)在冷卻水溫度降低的時，介質(zhì)收縮而使風(fēng)扇低假設(shè)在冷卻水溫度降低的時，

17、介質(zhì)收縮而使風(fēng)扇低速運(yùn)轉(zhuǎn)或停下來，實(shí)現(xiàn)了對散熱器電動機(jī)風(fēng)扇的控速運(yùn)轉(zhuǎn)或停下來，實(shí)現(xiàn)了對散熱器電動機(jī)風(fēng)扇的控制。制。3百葉窗百葉窗 功用：功用： 經(jīng)過調(diào)理流經(jīng)散熱器的空氣量來調(diào)理冷卻系的冷經(jīng)過調(diào)理流經(jīng)散熱器的空氣量來調(diào)理冷卻系的冷卻強(qiáng)度，使發(fā)動機(jī)在適宜的溫度下義務(wù)。卻強(qiáng)度，使發(fā)動機(jī)在適宜的溫度下義務(wù)。三、冷卻水和防凍液三、冷卻水和防凍液1、冷卻水、冷卻水 汽車發(fā)動機(jī)中運(yùn)用的冷卻水應(yīng)是清潔的軟水，如雨水，汽車發(fā)動機(jī)中運(yùn)用的冷卻水應(yīng)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(jī)冷卻水。生成水垢，不

18、能作為發(fā)動機(jī)冷卻水。2、防凍液、防凍液 功用：為防止在冬季冰冷地域，因冷卻水結(jié)冰而功用：為防止在冬季冰冷地域，因冷卻水結(jié)冰而發(fā)生散熱器、氣缸體、氣缸蓋變形或脹裂的景象，發(fā)生散熱器、氣缸體、氣缸蓋變形或脹裂的景象，在冷卻水中參與一定量的防凍液以到達(dá)降低冰點(diǎn)、在冷卻水中參與一定量的防凍液以到達(dá)降低冰點(diǎn)、提高沸點(diǎn)的目的。提高沸點(diǎn)的目的。7.3 7.3 風(fēng)風(fēng) 冷冷 系系 利用高速空氣流直接吹過利用高速空氣流直接吹過氣缸蓋和氣缸體的外外表，把氣缸蓋和氣缸體的外外表，把從氣缸內(nèi)部傳出的熱量分發(fā)到從氣缸內(nèi)部傳出的熱量分發(fā)到大氣中去，以保證發(fā)動機(jī)在最大氣中去，以保證發(fā)動機(jī)在最有利的溫度范圍內(nèi)義務(wù)。有利的溫度范圍內(nèi)義務(wù)。一、義務(wù)機(jī)理：一、義務(wù)機(jī)理：二、構(gòu)造二、構(gòu)造 發(fā)動機(jī)氣缸和氣缸蓋采用發(fā)動機(jī)氣缸和氣缸蓋采用傳熱較好的鋁合金鑄成，構(gòu)造傳熱較好的鋁合金鑄成，構(gòu)造簡單、分量輕、缺陷少，無需簡單、分量輕、缺陷少，無需特殊保養(yǎng)，但是由于資料質(zhì)量特殊保養(yǎng)，但是由于資料質(zhì)量要求高，冷卻不夠均勻，義務(wù)要求高，冷卻不夠均勻，義務(wù)噪音大等缺陷，目前在汽車上噪音大等缺陷，目前在汽車上很少運(yùn)用。很少運(yùn)用。7.4 7.4 變速器機(jī)油冷卻器變速器機(jī)油冷卻器一、采用的緣由：一、采用的緣由： 在自動變速器中，機(jī)油因義務(wù)頻繁而過熱，那么在自動變速器中，機(jī)油因義務(wù)頻繁而過熱，那么會降低變速器的性能，甚至