發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)

1、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)第1頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)11分，星期二冷卻系統(tǒng)的功用 使發(fā)動(dòng)機(jī)在所有工況下都保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)，既要防止發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，又要防止冬季發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)冷。在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)之后，還要保證發(fā)動(dòng)機(jī)迅速升溫，盡快達(dá)到正常的工作溫度。冷卻不足：發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，工作過(guò)程惡化，零件強(qiáng)度降低，機(jī)油變質(zhì)，零件磨損加劇，最終導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性及耐久性全面下降。冷卻過(guò)度：散熱損失及摩擦損失增加，冷凝在氣缸壁上的燃油流到曲軸箱中稀釋潤(rùn)滑油，零件磨損加劇，排放惡化，發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降及燃油消耗率增加。第2頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)11分，星期二冷卻系的基本類

2、型及特點(diǎn)冷卻系不同冷卻方式的類型按冷卻介質(zhì)分為水冷式和風(fēng)冷式 以冷卻液作為冷卻介質(zhì)的冷卻系統(tǒng)稱為水冷系；以空氣作為冷卻介質(zhì)的冷卻系統(tǒng)稱為風(fēng)冷系。按冷卻介質(zhì)的循環(huán)狀態(tài)分為自然冷卻式和強(qiáng)制冷卻式 在冷卻過(guò)程中，由冷卻介質(zhì)自然流動(dòng)進(jìn)行散熱的冷卻方式，稱為自然冷卻式；由機(jī)械設(shè)備強(qiáng)制冷卻介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)進(jìn)行散熱的冷卻方式，稱為強(qiáng)制冷卻式。不同冷卻方式的特點(diǎn) 強(qiáng)制冷卻式發(fā)動(dòng)機(jī)工作更加可靠，其受周圍環(huán)境溫度的影響較小。其中，強(qiáng)制風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)靠發(fā)動(dòng)機(jī)周圍的大氣實(shí)現(xiàn)冷卻，適用于干旱地區(qū)及軍事方面，更具有機(jī)動(dòng)靈活性；而強(qiáng)制水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)，工作起來(lái)則更加可靠，廣泛應(yīng)用于各種類型汽車。自然冷卻式發(fā)動(dòng)機(jī)主要用于小型動(dòng)力，如摩

3、托車、手扶拖拉機(jī)等。第3頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)11分，星期二水冷卻系的基本組成汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系為強(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(dòng)機(jī)中循環(huán)流動(dòng)，由水泵、散熱器、冷卻風(fēng)扇、節(jié)溫器、補(bǔ)償水桶、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體和氣缸蓋中的水套以及其它附屬裝置等組成。第4頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)11分，星期二水冷卻系的工作原理（1）水冷卻系的基本工作原理 發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸周圍設(shè)有水套，可燃混合氣燃燒后產(chǎn)生的余熱由水套周圍的冷卻水吸收，并在水泵的作用下，強(qiáng)制循環(huán)水將熱量傳入水箱，并通過(guò)散熱器實(shí)現(xiàn)與大氣的熱交換以達(dá)到冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的目的。 百葉窗可由駕駛?cè)藛T根據(jù)水溫的高、

4、低調(diào)節(jié)通過(guò)散熱器的空氣量，以改變散熱強(qiáng)度，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況的作業(yè)需要；節(jié)溫器可根據(jù)水溫的高低自動(dòng)地改變水循環(huán)路線，使發(fā)動(dòng)機(jī)在冬季不致于因水溫過(guò)低而造成工作不良的后果。（2）冷卻水的循環(huán)路線大循環(huán)：當(dāng)水溫高于80時(shí)，冷卻水由水泵打入分水管，并經(jīng)分水管流到各氣缸的水套進(jìn)行冷卻，隨后，經(jīng)上水管進(jìn)入水箱并經(jīng)散熱器冷卻后，經(jīng)下水管被重新吸如水泵。小循環(huán)：當(dāng)水溫低于70 時(shí)，冷卻水由水泵進(jìn)入分水管，經(jīng)水套周圍冷卻后直接又回到水泵。當(dāng)水溫在70 80 之間時(shí)，大、小循環(huán)均有。冷卻液 第5頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)11分，星期二全部冷卻水均由水泵分水管水套節(jié)溫器主閥門上水管散熱器下水管水泵實(shí)

5、現(xiàn)循環(huán)散熱。第6頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)11分，星期二冷卻液是水與防凍劑的混合物。冷卻液用水最好是軟水。純凈水在0時(shí)結(jié)冰。如果冷卻系統(tǒng)中的水結(jié)冰，將使冷卻水終止循環(huán)引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱；尤其嚴(yán)重的是水結(jié)冰時(shí)體積膨脹，可能將機(jī)體、氣缸蓋和散熱器脹裂。在水中加入防凍劑制成冷卻液以防止循環(huán)冷卻水的凍結(jié)。最常用的防凍劑是乙二醇。50的水與50的乙二醇混合而成的冷卻液，其冰點(diǎn)約為35.5。在水中加入防凍劑還同時(shí)提高了冷卻液的沸點(diǎn)。例如，含50乙二醇的冷卻液在大氣壓力下的沸點(diǎn)是130。因此，防凍劑有防止冷卻液過(guò)早沸騰的附加作用。 防凍劑中通常含有防銹劑和泡沫抑制劑。防銹劑可延緩或阻止發(fā)動(dòng)機(jī)水套

6、壁及散熱器的銹蝕或腐蝕。在使用過(guò)程中，防銹劑和泡沫劑會(huì)逐漸消耗殆盡，因此，定期更換冷卻液是十分必要的。在防凍劑中一般還要加入著色劑，使冷卻液呈藍(lán)綠色或黃色以便識(shí)別。 冷卻液第7頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)11分，星期二散熱器：由進(jìn)水室、出水室及散熱芯等組成。冷卻液在散熱器芯內(nèi)流動(dòng)，空氣在散熱器芯外通過(guò)，散熱器芯由導(dǎo)熱系數(shù)高、而且耐腐蝕的金屬材料制成的薄壁散熱管及散熱片組成。第二節(jié) 水冷系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造第8頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)11分，星期二按照散熱器中冷卻液流動(dòng)的方向可將散熱器分為縱流式和橫流式兩種。縱流式散熱器芯豎直布置，上接進(jìn)水室，下連出水室，冷卻液由進(jìn)

7、水室自上而下地流過(guò)散熱器芯進(jìn)入出水室。橫流式散熱器芯橫向布置，左右兩端分別為進(jìn)、出水室，冷卻液自進(jìn)水室經(jīng)散熱器芯到出水室橫向流過(guò)散熱器。大多數(shù)新型轎車均采用橫流式散熱器，這可以使發(fā)動(dòng)機(jī)罩的外廓較低，有利于改善車身前端的空氣動(dòng)力性。第9頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)11分，星期二散熱器芯有多種結(jié)結(jié)構(gòu)形式：管片式、管帶式和板式。 補(bǔ)償水桶散熱器百葉窗冷卻風(fēng)扇 自學(xué)內(nèi)容節(jié)溫器水泵第10頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)11分，星期二散熱器蓋作用：密封水冷系并調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作壓力。基本工作原理： 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，冷卻液的溫度逐漸升高。由于冷卻液容積膨脹，使冷卻系內(nèi)的壓力增高。當(dāng)壓力超過(guò)

8、預(yù)定值時(shí)，壓力閥開(kāi)啟，一部分冷卻液經(jīng)溢流管流入補(bǔ)償水桶，以防止冷卻液脹裂散熱管。發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，冷卻液的溫度下降，冷卻系內(nèi)的壓力也隨之降低。當(dāng)壓力降到大氣壓力以下出現(xiàn)真空時(shí)，真空閥開(kāi)啟，補(bǔ)償水桶內(nèi)的冷卻液部分地流回散熱器，可以避免散熱器被大氣壓力壓壞。第11頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)11分，星期二第三節(jié) 風(fēng)冷系統(tǒng)風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)1)對(duì)地理環(huán)境和氣候環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng) 風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)特別適于在沙漠或高原等缺水的地區(qū)工作。另外，在酷熱的氣候條件下工作不會(huì)過(guò)熱，在嚴(yán)寒季節(jié)也不易過(guò)冷。即風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)氣溫的變化不敏感。 2)熱負(fù)荷高 風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋、氣缸體等受熱零件的溫度高。這是因?yàn)榭諝獾膫鳠?/p>

9、系數(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。3)冷起動(dòng)后暖機(jī)時(shí)間短 由于風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)在冷起動(dòng)后氣缸溫度上升快，在短時(shí)間內(nèi)即可進(jìn)入大負(fù)荷工作狀態(tài)。4)維護(hù)簡(jiǎn)便 由于省去了散熱器和許多管道而減少了維護(hù)點(diǎn)，而且由于通用化、系列化程度高，主要零件均可互換，因此拆裝容易，維修簡(jiǎn)便。第12頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)11分，星期二冷卻系統(tǒng)的布置及冷卻風(fēng)扇 某風(fēng)冷柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)。冷卻風(fēng)扇位于兩排氣缸中間，由氣缸蓋、氣缸體、機(jī)油冷卻器、前后擋板和頂蓋板等構(gòu)成風(fēng)壓室。在氣缸蓋和氣缸體的背風(fēng)面設(shè)有擋風(fēng)板，用來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量的分配。冷空氣經(jīng)冷卻風(fēng)扇增壓后進(jìn)入風(fēng)壓室，再由風(fēng)壓室流過(guò)各個(gè)需

10、要冷卻的零部件表面。由于各零部件的通道阻力不同，因此流過(guò)的風(fēng)量有多有少，以保證其適度而又可靠的冷卻 冷卻風(fēng)扇有軸流式和徑流式兩種。多缸風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)采用軸流式。冷卻風(fēng)扇主要由靜葉輪和動(dòng)葉輪兩部分組成。靜葉輪為鋁合金精密壓鑄件，靜葉輪轂內(nèi)裝液力耦合器。動(dòng)葉輪與風(fēng)扇外殼之間的間隙很小，以提高風(fēng)扇效率。動(dòng)葉片與靜葉片的斷面均為翼形第13頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)11分，星期二三、冷卻強(qiáng)度的調(diào)節(jié) 當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)，排氣溫度升高，溫控閥開(kāi)度增大，進(jìn)入液力耦合器的油量增多，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速增高，風(fēng)量增加，冷卻強(qiáng)度增強(qiáng)；反之，當(dāng)負(fù)荷減小時(shí)，冷卻強(qiáng)度隨之減弱。自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)量，使柴油機(jī)始終保持在最佳的熱狀態(tài)。第14頁(yè)，共