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1、發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 最新第七章第七章 發(fā)動機冷卻系統(tǒng)發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 冷卻系的主要功用是把受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證冷卻系的主要功用是把受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。冷卻系按照冷卻介質(zhì)不同可以分為發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。冷卻系按照冷卻介質(zhì)不同可以分為風(fēng)風(fēng)冷和水冷冷和水冷，如果把發(fā)動機中高溫零件的熱量直接散入大氣而進(jìn)行冷卻的裝，如果把發(fā)動機中高溫零件的熱量直接散入大氣而進(jìn)行冷卻的裝置稱為風(fēng)冷系。而把這些熱量先傳給冷卻水，然后再散入大氣而進(jìn)行冷卻置稱為風(fēng)冷系。而把這些熱量先傳給冷卻水，然后再散入大氣而進(jìn)行冷卻的裝置稱為水冷系。由于水冷系冷卻
2、均勻，效果好，而且發(fā)動機運轉(zhuǎn)噪音的裝置稱為水冷系。由于水冷系冷卻均勻，效果好，而且發(fā)動機運轉(zhuǎn)噪音小，目前汽車發(fā)動機上廣泛采用的是水冷系。小，目前汽車發(fā)動機上廣泛采用的是水冷系。 內(nèi)容提要內(nèi)容提要發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 最新冷卻系統(tǒng)的功用冷卻系統(tǒng)的功用 使發(fā)動機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)動使發(fā)動機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)動機過熱，又要防止冬季發(fā)動機過冷。在發(fā)動機冷起動之后，還要保證發(fā)機過熱，又要防止冬季發(fā)動機過冷。在發(fā)動機冷起動之后，還要保證發(fā)動機迅速升溫，盡快達(dá)到正常的工作溫度。動機迅速升溫，盡快達(dá)到正常的工作溫度。冷卻不足：冷卻不足：發(fā)動機過熱，工作過程
3、惡化，零件強度降低，機油變質(zhì)，零發(fā)動機過熱，工作過程惡化，零件強度降低，機油變質(zhì)，零件磨損加劇，最終導(dǎo)致發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性、可靠性及耐久性全面下件磨損加劇，最終導(dǎo)致發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性、可靠性及耐久性全面下降。降。冷卻過度：冷卻過度：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滑油，零件磨損加劇，排放惡化，發(fā)動機工作粗暴，發(fā)動機箱中稀釋潤滑油，零件磨損加劇，排放惡化，發(fā)動機工作粗暴，發(fā)動機功率下降及燃油消耗率增加。功率下降及燃油消耗率增加。發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 最新冷卻系的基本類型及特點冷卻系的基本類型及特點冷卻系不同冷卻方式的
4、類型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。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制冷卻式按冷卻介質(zhì)的循環(huán)狀態(tài)分為自然冷卻式和強制冷卻式 在冷卻過程中，由冷卻介質(zhì)自然流動進(jìn)行散熱的冷卻方式，稱為自然冷卻在冷卻過程中，由冷卻介質(zhì)自然流動進(jìn)行散熱的冷卻方式，稱為自然冷卻式；由機械設(shè)備強制冷卻介質(zhì)循環(huán)流動進(jìn)行散熱的冷卻方式，稱為強制冷卻式。式；由機械設(shè)備強制冷卻介質(zhì)循環(huán)流動進(jìn)行散熱的冷卻方式，稱為
5、強制冷卻式。不同冷卻方式的特點不同冷卻方式的特點 強制冷卻式發(fā)動機工作更加可靠，其受周圍環(huán)境溫度的影響較小。其中，強強制冷卻式發(fā)動機工作更加可靠，其受周圍環(huán)境溫度的影響較小。其中，強制風(fēng)冷式發(fā)動機靠發(fā)動機周圍的大氣實現(xiàn)冷卻，適用于干旱地區(qū)及軍事方面，更制風(fēng)冷式發(fā)動機靠發(fā)動機周圍的大氣實現(xiàn)冷卻，適用于干旱地區(qū)及軍事方面，更具有機動靈活性；而強制水冷式發(fā)動機，工作起來則更加可靠，廣泛應(yīng)用于各種具有機動靈活性；而強制水冷式發(fā)動機，工作起來則更加可靠，廣泛應(yīng)用于各種類型汽車。類型汽車。 自然冷卻式發(fā)動機主要用于小型動力，如摩托車、手扶拖拉機等。自然冷卻式發(fā)動機主要用于小型動力，如摩托車、手扶拖拉機等。
6、發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 最新水冷卻系的基本組成水冷卻系的基本組成 汽車發(fā)動機的冷卻系為強制循環(huán)水冷系，即利用水泵提高冷卻液的壓力，汽車發(fā)動機的冷卻系為強制循環(huán)水冷系，即利用水泵提高冷卻液的壓力，強制冷卻液在發(fā)動機中循環(huán)流動，由強制冷卻液在發(fā)動機中循環(huán)流動，由水泵、散熱器、冷卻風(fēng)扇、節(jié)溫器、水泵、散熱器、冷卻風(fēng)扇、節(jié)溫器、補償水桶、發(fā)動機機體和氣缸蓋中的水套以及其它附屬裝置補償水桶、發(fā)動機機體和氣缸蓋中的水套以及其它附屬裝置等組成。等組成。發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 最新水冷卻系的工作原理水冷卻系的工作原理（1）水冷卻系的基本工作原理）水冷卻系的基本工作原理 發(fā)動機氣缸周圍設(shè)有水套，可燃混合氣燃燒后產(chǎn)生的余熱由水套
7、周圍的冷發(fā)動機氣缸周圍設(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，強制循環(huán)水將熱量傳入水箱，并通過散熱器實現(xiàn)卻水吸收，并在水泵的作用下，強制循環(huán)水將熱量傳入水箱，并通過散熱器實現(xiàn)與大氣的熱交換以達(dá)到冷卻發(fā)動機的目的。與大氣的熱交換以達(dá)到冷卻發(fā)動機的目的。 百葉窗可由駕駛?cè)藛T根據(jù)水溫的高、低調(diào)節(jié)通過散熱器的空氣量，以改變散百葉窗可由駕駛?cè)藛T根據(jù)水溫的高、低調(diào)節(jié)通過散熱器的空氣量，以改變散熱強度，滿足發(fā)動機不同工況的作業(yè)需要；節(jié)溫器可根據(jù)水溫的高低自動地改變熱強度，滿足發(fā)動機不同工況的作業(yè)需要；節(jié)溫器可根據(jù)水溫的高低自動地改變水循環(huán)路線，使發(fā)動機在冬季不致于因水溫
8、過低而造成工作不良的后果。水循環(huán)路線，使發(fā)動機在冬季不致于因水溫過低而造成工作不良的后果。（2 2）冷卻水的循環(huán)路線冷卻水的循環(huán)路線 大循環(huán)：當(dāng)水溫高于大循環(huán)：當(dāng)水溫高于80時，冷卻水由水泵打入分水管，并經(jīng)分水管流到各時，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。重新吸如水泵。小循環(huán)：當(dāng)水溫低于小循環(huán)：當(dāng)水溫低于70 時，冷卻水由水泵進(jìn)入分水管，經(jīng)水套周圍冷卻后時，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。直接又回到水泵。當(dāng)水溫在
9、當(dāng)水溫在70 80 之間時，之間時，大、小循環(huán)大、小循環(huán)均有。均有。冷卻液冷卻液 發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 最新全部冷卻水均由水泵全部冷卻水均由水泵分水管分水管水套水套節(jié)溫器主閥門節(jié)溫器主閥門上水管上水管散熱器散熱器下水管下水管水泵實現(xiàn)循環(huán)水泵實現(xiàn)循環(huán)散熱。散熱。發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 最新n冷卻液是水與防凍劑的混合物。冷卻液用水最好是軟水。冷卻液是水與防凍劑的混合物。冷卻液用水最好是軟水。n純凈水在純凈水在0時結(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)引時結(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)動機過熱；尤其嚴(yán)重的是水結(jié)冰時體積膨脹，可能將機體、氣缸蓋和起發(fā)動機過熱；尤其嚴(yán)重的是水結(jié)冰時體
10、積膨脹，可能將機體、氣缸蓋和散熱器脹裂。散熱器脹裂。n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。是乙二醇。50的水與的水與50的乙二醇混合而成的冷卻液，其冰點約為的乙二醇混合而成的冷卻液，其冰點約為35.5。在水中加入防凍劑還同時提高了冷卻液的沸點。例如，含。在水中加入防凍劑還同時提高了冷卻液的沸點。例如，含50乙二醇的冷卻液在大氣壓力下的沸點是乙二醇的冷卻液在大氣壓力下的沸點是130。因此，防凍劑有防止冷卻。因此，防凍劑有防止冷卻液過早沸騰的附加作用。液過早沸騰的附加作用。 n防凍劑中通常含有防銹
11、劑和泡沫抑制劑。防銹劑可延緩或阻止發(fā)動機水套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)動機水套壁及散熱器的銹蝕或腐蝕。在使用過程中，防銹劑和泡沫劑會逐漸消耗殆壁及散熱器的銹蝕或腐蝕。在使用過程中，防銹劑和泡沫劑會逐漸消耗殆盡，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)綠色或黃色以便識別。劑，使冷卻液呈藍(lán)綠色或黃色以便識別。 冷卻液冷卻液發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 最新散熱器：散熱器：由進(jìn)水室、出水室及散熱芯等由進(jìn)水室、出水室及散熱芯等組成。組成。 冷卻液在散熱器芯內(nèi)流動，空氣在冷卻液在散熱器芯內(nèi)
12、流動，空氣在散熱器芯外通過，散熱器芯由導(dǎo)熱系數(shù)散熱器芯外通過，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。散熱管及散熱片組成。第二節(jié)第二節(jié) 水冷系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造水冷系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 最新n按照散熱器中冷卻液流動的方向可將散熱器分為縱流式和橫流式兩種。按照散熱器中冷卻液流動的方向可將散熱器分為縱流式和橫流式兩種。n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)水室自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)水室自上而下地流過散熱器芯進(jìn)入出水室。上而下地流過散熱器芯進(jìn)入出水室。n橫流式散熱器
13、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散熱器。大多數(shù)新型轎車均采用橫流式散熱經(jīng)散熱器芯到出水室橫向流過散熱器。大多數(shù)新型轎車均采用橫流式散熱器，這可以使發(fā)動機罩的外廓較低，有利于改善車身前端的空氣動力性。器，這可以使發(fā)動機罩的外廓較低，有利于改善車身前端的空氣動力性。發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 最新散熱器芯有多種結(jié)結(jié)構(gòu)形式：管片式、管帶式和板式。散熱器芯有多種結(jié)結(jié)構(gòu)形式：管片式、管帶式和板式。 補償水桶補償水桶散熱器百葉窗散熱器百葉窗冷卻風(fēng)扇冷卻風(fēng)扇 自學(xué)內(nèi)容自學(xué)內(nèi)容節(jié)溫器節(jié)溫器水泵水泵發(fā)動機冷卻系統(tǒng)
14、最新散熱器蓋散熱器蓋作用：密封水冷系并調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作壓力。作用：密封水冷系并調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作壓力?；竟ぷ髟恚夯竟ぷ髟恚?發(fā)動機工作時，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)發(fā)動機工作時，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)壓力超過預(yù)定值時，壓力閥開啟，一部分冷卻液經(jīng)溢流管流入的壓力增高。當(dāng)壓力超過預(yù)定值時，壓力閥開啟，一部分冷卻液經(jīng)溢流管流入補償水桶，以防止冷卻液脹裂散熱管。補償水桶，以防止冷卻液脹裂散熱管。 發(fā)動機停機后，冷卻液的溫度下降，冷卻系內(nèi)的壓力也隨之降低。當(dāng)壓力降發(fā)動機停機后，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
15、氣壓力以下出現(xiàn)真空時，真空閥開啟，補償水桶內(nèi)的冷卻液部分地流回散到大氣壓力以下出現(xiàn)真空時，真空閥開啟，補償水桶內(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。熱器，可以避免散熱器被大氣壓力壓壞。發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 最新第三節(jié)第三節(jié) 風(fēng)冷系統(tǒng)風(fēng)冷系統(tǒng)風(fēng)冷發(fā)動機的特點風(fēng)冷發(fā)動機的特點1)對地理環(huán)境和氣候環(huán)境的適應(yīng)性強對地理環(huán)境和氣候環(huán)境的適應(yīng)性強 風(fēng)冷發(fā)動機特別適于在沙漠或高原等缺水的地風(fēng)冷發(fā)動機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過熱，在嚴(yán)寒季節(jié)也不易過冷。即區(qū)工作。另外，在酷熱的氣候條件下工作不會過熱，在嚴(yán)寒季節(jié)也不易過冷。即風(fēng)冷發(fā)動機對氣溫的變化不敏感
16、。風(fēng)冷發(fā)動機對氣溫的變化不敏感。 2)熱負(fù)荷高熱負(fù)荷高 風(fēng)冷發(fā)動機的氣缸蓋、氣缸體等受熱零件的溫度高。這是因為空氣的傳風(fēng)冷發(fā)動機的氣缸蓋、氣缸體等受熱零件的溫度高。這是因為空氣的傳熱系數(shù)只有水的傳熱系數(shù)的熱系數(shù)只有水的傳熱系數(shù)的1/201/30，空氣的比熱容只有水的，空氣的比熱容只有水的1/4。3)冷起動后暖機時間短冷起動后暖機時間短 由于風(fēng)冷發(fā)動機在冷起動后氣缸溫度上升快，在短時間內(nèi)即由于風(fēng)冷發(fā)動機在冷起動后氣缸溫度上升快，在短時間內(nèi)即可進(jìn)入大負(fù)荷工作狀態(tài)?？蛇M(jìn)入大負(fù)荷工作狀態(tài)。4)維護(hù)簡便維護(hù)簡便 由于省去了散熱器和許多管道而減少了維護(hù)點，而且由于通用化、系列由于省去了散熱器和許多管道而減
17、少了維護(hù)點，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，維修簡便。化程度高，主要零件均可互換，因此拆裝容易，維修簡便。發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 最新冷卻系統(tǒng)的布置及冷卻風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)的布置及冷卻風(fēng)扇 某風(fēng)冷柴油機冷卻系統(tǒng)。冷卻風(fēng)扇位于兩排氣缸中間，由氣缸蓋、氣缸體、機油冷卻器、前后擋板和頂某風(fēng)冷柴油機冷卻系統(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，用來調(diào)節(jié)風(fēng)量的分配。冷空氣經(jīng)冷卻風(fēng)扇增壓蓋板等構(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
18、過各個需要冷卻的零部件表面。由于各零部件的通道阻力不同，因此流過的風(fēng)后進(jìn)入風(fēng)壓室，再由風(fēng)壓室流過各個需要冷卻的零部件表面。由于各零部件的通道阻力不同，因此流過的風(fēng)量有多有少，以保證其適度而又可靠的冷卻量有多有少，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)動機采用軸流式。冷卻風(fēng)扇主要由靜葉輪和動葉輪兩部分冷卻風(fēng)扇有軸流式和徑流式兩種。多缸風(fēng)冷發(fā)動機采用軸流式。冷卻風(fēng)扇主要由靜葉輪和動葉輪兩部分組成。靜葉輪為鋁合金精密壓鑄件，靜葉輪轂內(nèi)裝液力耦合器。動葉輪與風(fēng)扇外殼之間的間隙很小，以提高組成。靜葉輪為鋁合金精密壓鑄件，靜葉輪轂內(nèi)裝液力耦合器。動葉輪與風(fēng)扇外殼之間的間隙很小
19、，以提高風(fēng)扇效率。動葉片與靜葉片的斷面均為翼形風(fēng)扇效率。動葉片與靜葉片的斷面均為翼形發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 最新三、冷卻強度的調(diào)節(jié)三、冷卻強度的調(diào)節(jié) 當(dāng)負(fù)荷增加時，排氣溫度升高，溫控閥開度增大，進(jìn)入液力耦合器的當(dāng)負(fù)荷增加時，排氣溫度升高，溫控閥開度增大，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，冷卻強度增強；反之，當(dāng)負(fù)荷減小油量增多，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速增高，風(fēng)量增加，冷卻強度增強；反之，當(dāng)負(fù)荷減小時，冷卻強度隨之減弱。自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)能夠根據(jù)發(fā)動機負(fù)荷的變化，自動時，冷卻強度隨之減弱。自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)能夠根據(jù)發(fā)動機負(fù)荷的變化，自動調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)量，使柴油機始終保持在最佳的熱狀態(tài)。調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)量，使柴油機始終保持在最佳的熱狀態(tài)。發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 最新思考題思考題1. 冷卻系統(tǒng)的功用是什么冷卻系統(tǒng)的功用是什么?發(fā)動機的冷卻強度為什么要調(diào)節(jié)發(fā)動機的冷卻強度為什么要調(diào)節(jié)?如何調(diào)節(jié)如何調(diào)節(jié)? 2. 若發(fā)動機正常工作一段時間后停機，冷卻系統(tǒng)中的冷卻液會發(fā)生什么若發(fā)動機正常工作一段時間后停機，冷卻系統(tǒng)中的冷卻液會發(fā)生什么現(xiàn)象現(xiàn)象? 3. 風(fēng)冷發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)有何特點風(fēng)冷發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)有何特點?其冷卻強度如何調(diào)節(jié)其冷卻強度如何調(diào)節(jié)?
發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 課件
