汽車結構第08章-發(fā)動機冷卻系

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1、《汽車構造》電子教案第八章發(fā)動機冷卻系第八章發(fā)動機冷卻系冷卻系的功用及組成冷卻液散熱器冷卻風扇節(jié)溫器水泵變速器機油冷卻器第一節(jié)冷卻系的功用及組成冷卻系的功用是使發(fā)動機在所有工況下都保持在適當的溫度范圍內。冷卻系既要防止發(fā)動機過熱，也要防止冬季發(fā)動機過冷。在冷發(fā)動機起動之后，冷卻系還要保證發(fā)動機迅速升溫，盡快達到正常的工作溫度。在發(fā)動機工作期間，最高燃燒溫度可能高達2500℃，即使在怠速或中等轉速下，燃燒室的平均溫度也在1000℃以上。因此，與高溫燃氣接觸的發(fā)動機零件受到強烈的加熱。在這種情況下，若

2、不進行適當的冷卻，發(fā)動機將會過熱，工作過程惡化，零件強度降低，機油變質，零件磨損加劇，最終導致發(fā)動機動力性、經濟性、可靠性及耐久性的全面下降。但是，冷卻過度也是有害的。不論是過度冷卻還是發(fā)動機長時間在低溫下工作，均會使散熱損失及摩擦損失增加，零件磨損加劇，發(fā)動機工作粗暴，發(fā)動機功率下降及燃油消耗率增加。7/15/20213發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)有風冷與水冷之分，少數汽車發(fā)動機采用風冷系統(tǒng)。因此，本章只介紹水冷系統(tǒng)。汽車發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)為強制循環(huán)水冷系統(tǒng)，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

3、環(huán)流動。強制循環(huán)水冷系統(tǒng)由水泵、散熱器、冷卻風扇、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他附屬裝置等組成(圖8-l).冷卻液在水冷系統(tǒng)中的循環(huán)路徑如圖8-2所示。冷卻液在水泵5中增壓后，經分水管10進入發(fā)動機的機體水套9。冷卻液從水套壁周圍流過并從水套壁吸熱而升溫;然后向上流入氣缸蓋水套7，從氣缸蓋水套壁吸熱之后經節(jié)溫器6及散熱器進水軟管流人散熱器2;在散熱器中，冷卻液向流過散熱器周圍的空氣散熱而降溫;最后冷卻液經散熱器出水軟管返回水泵，如此循環(huán)不已。在汽車行駛時或冷卻風扇工作時，空氣

4、從散熱器周圍高速流過，以增強對冷卻液的冷卻。不論是銅制或不銹鋼制的分水管，還是直接鑄在機體上的分水道，都沿縱向開有出水孔，并與機體水套相通，離水泵越遠，出水孔越大，其數目通常與氣缸數相同。分水管或分水道的作用是使多缸發(fā)動機各氣缸的冷卻強度均勻一致。7/15/20214循環(huán)路徑說明冷卻液在水泵5中增壓后，經分水管10進入發(fā)動機的機體水套9。冷卻液從水套壁周圍流過并從水套壁吸熱而升溫；然后向上流入氣缸蓋水套7，從氣缸蓋水套壁吸熱之后經節(jié)溫器6及散熱器進水軟管流入散熱器2；在散熱器中，冷卻液向流過散熱器

5、周圍的空氣散熱而降溫；最后冷卻液經散熱器出水軟管返回水泵，如此循環(huán)不已。在汽車行駛時或冷卻風扇工作時，空氣從散熱器周圍高速流過，以增強對冷卻液的冷卻。不論是銅制或不銹鋼制的分水管，還是直接鑄在機體上的分水道，都沿縱向開有出水孔，并與機體水套相通，離水泵越遠出水孔越大，其數目通常與氣缸數相同。分水管或分水道的作用是使多缸發(fā)動機各氣缸的冷卻強度均勻一致。有些發(fā)動機的水冷系，其冷卻液的循環(huán)流動方向與上述相反，可稱其為逆流式水冷系。在這種水冷系中，溫度較低的冷卻液首先被引入氣缸蓋水套，然后才流過機體水套。

6、由于它改善了燃燒室的冷卻而允許發(fā)動機由較高的壓縮比，從而可以提高發(fā)動機的熱效率和功率。如圖8-27/15/202157/15/202167/15/20217暖風機大多數汽車裝有暖風系統(tǒng)。暖風機是一個熱交換器，也可稱作第二散熱器。在裝有暖風機的水冷系中，熱的冷卻液從氣缸蓋或機體水套經暖風機進水軟管流入暖風機芯，然后經暖風機出水軟管流回水泵（圖8-1）。吹過暖風機芯的空氣被冷卻液加熱之后，一部分送到擋風玻璃除霜器，一部分送入駕駛室或車箱。第二節(jié)冷卻液冷卻液是水與防凍劑的混合物。冷卻液用水最好是軟水，否

7、則將在發(fā)動機水套中產生水垢，使傳熱受阻，易造成發(fā)動機過熱。冷卻液中要加入防凍劑。防凍劑中通常含有防銹劑和泡沫抑制劑。7/15/20218第三節(jié)散熱器一、散熱器發(fā)動機水冷系統(tǒng)中的散熱器由進水室、出水室及散熱器芯等三部分構成。傳統(tǒng)的散熱器芯由黃銅制造，但近年來更多的是用鋁制造，而且有些散熱器的進、出水室由復合塑料制造，使散熱器質量大為減輕。二、散熱器蓋三、補償水桶四、散熱器百葉窗7/15/202197/15/2021107/15/202111二、散熱器蓋現代汽車發(fā)動機強制循環(huán)水冷系，都用散熱器蓋嚴密的

8、蓋在散熱器加冷卻液口上，使水冷系成為封閉系統(tǒng)，通常稱這種水冷系為閉式水冷系。散熱器蓋的作用是密封水冷系并調節(jié)系統(tǒng)的工作壓力。當把散熱器蓋蓋在散熱器加冷卻液口上并鎖緊時，散熱氣蓋的上密封襯墊在壓力閥彈簧的作用下與加冷卻液口的上密封面貼緊，散熱氣蓋的下密封襯墊與加冷卻液口的下密封面貼緊，這時水冷系被封閉。散熱器蓋的結構及工作原理如圖8-5所示。7/15/202112二、散熱器蓋7/15/202113散熱器蓋的工作原理當發(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，使冷卻系內的