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1、飛汽發(fā)動機(jī)冷卻系一、概述二、水冷系三、風(fēng)冷系飛汽一、冷卻系功用使發(fā)動機(jī)在所有工況下都保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。冷卻系統(tǒng)既要防止發(fā)動機(jī)過熱,也要防止冬季發(fā)動機(jī)過冷。第一節(jié)概述飛汽冷卻程度后果過冷熱量散失過多,增加燃油消耗,冷凝在氣缸壁上的燃油流到曲軸箱中稀釋潤滑油,磨損加劇。不足發(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,加劇磨損。二、不正常冷卻對發(fā)動機(jī)的影響飛汽三、冷卻系的分類{水冷風(fēng)冷如果把發(fā)動機(jī)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)冷系統(tǒng)。而把這些熱量先傳給冷卻水,然后再散入大氣
2、而進(jìn)行冷卻的裝置稱為水冷系統(tǒng)。由于水冷系統(tǒng)冷卻均勻,效果好,而且發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪音小,目前汽車發(fā)動機(jī)上廣泛采用的是水冷系統(tǒng)。飛汽飛汽四、正常冷卻時(shí)的發(fā)動機(jī)溫度系統(tǒng)溫度范圍水冷系氣缸蓋內(nèi)冷卻水溫度在353~363K,氣缸壁的溫度不超過470~550K。風(fēng)冷系氣缸蓋和氣缸壁的允許溫度分別為423~453K和433~473K.5、水冷系與風(fēng)冷系的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍系統(tǒng)水冷系風(fēng)冷系適用范圍優(yōu)缺點(diǎn)比較冷卻強(qiáng)度大,易調(diào)節(jié),便于冬季啟動廣泛用于汽車發(fā)動機(jī)冷卻效果差,噪音大,功耗大僅用于小排量及軍車發(fā)動機(jī)第二節(jié)水冷系一、水冷系
3、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散發(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)制循環(huán)式水冷系,利用水泵強(qiáng)制水在冷卻系中進(jìn)行循環(huán)流動。水冷系由散熱器、水泵、風(fēng)扇、冷卻水套和溫度調(diào)節(jié)裝置等組成。(1)水泵:對冷卻液加壓,保證其在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動。汽車發(fā)動機(jī)廣泛采用離心式水泵。(2)散熱器:由進(jìn)水室、出水室及散熱器芯等三部分構(gòu)成。冷卻液在散熱器芯內(nèi)流動,空氣在散熱器芯外通過。熱的冷卻液由于向空氣散熱而變冷,冷空氣則因?yàn)槲绽鋮s液散出的熱量而升溫,所以散熱器是一個(gè)熱交換器。(3
4、)冷卻風(fēng)扇:當(dāng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí)吸進(jìn)空氣,使其通過散熱器,以增強(qiáng)散熱器的散熱能力,加速冷卻液的冷卻。(4)節(jié)溫器:是控制冷卻液流動路徑的閥門。它根據(jù)冷卻液溫度的高低,打開或者關(guān)閉冷卻液通向散熱器的通道。(5)補(bǔ)償水桶:當(dāng)冷卻液受熱膨脹時(shí),部分冷卻液流入補(bǔ)償水桶;而當(dāng)冷卻液降溫時(shí),部分冷卻液又被吸回散熱器,所以冷卻液不會溢失。冷卻水在冷卻系內(nèi)的循環(huán)流動路線有兩條,一條為大循環(huán),另一條為小循環(huán)。所謂大循環(huán)是水溫高時(shí),水經(jīng)過散熱器而進(jìn)行的循環(huán)流動;而小循環(huán)就是水溫低時(shí),水不經(jīng)過散熱器而進(jìn)行的循環(huán)流動,從而使水溫升高。小
5、循環(huán)大循環(huán)節(jié)溫器飛汽飛汽冷卻系的大小循環(huán)實(shí)質(zhì)通常利用節(jié)溫器來控制通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(一般裝在氣缸蓋的出水口),根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷大小和水溫的高低自動改變水的循環(huán)流動路線,以達(dá)到調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強(qiáng)度。當(dāng)發(fā)動機(jī)在正常熱狀態(tài)下工作時(shí),即水溫高于80℃,節(jié)溫器閥門打開了通往散熱器的通道,同時(shí)關(guān)閉了通往水泵的旁通管,冷卻水全部流經(jīng)散熱器,形成大循環(huán);當(dāng)冷卻水溫低于70℃時(shí),節(jié)溫器閥門關(guān)閉了通往散熱器的通道,同時(shí)打開了通往水泵的旁通管,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
6、壓入發(fā)動機(jī)水套,此時(shí)冷卻水并不流經(jīng)散熱器,只在水套與水泵之間進(jìn)行小循環(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70~80℃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狀態(tài),此時(shí)一部分水進(jìn)行大循環(huán),而另一部分水進(jìn)行小循環(huán)。二、水冷系的主要部件1、散熱器散熱器又稱為水箱,由上水室、散熱器芯和下水室等組成。安裝在發(fā)動機(jī)前的車架橫梁上。其作用是將冷卻水在水套中所吸收的熱量散發(fā)至外界大氣,使水溫下降。上水箱散熱器蓋下水箱散熱器芯出水管口進(jìn)水管安裝處飛汽常用散熱器芯的結(jié)構(gòu)型式(1)管片式由若干扁形或圓形冷
7、卻管組成??諝獯颠^扁形冷卻管和散熱片,使管內(nèi)流動的水得到冷卻。管片式散熱器因結(jié)構(gòu)剛度較好廣為汽車發(fā)動機(jī)所使用。(2)管帶式由若干扁平冷卻管組成水管與散熱器相間排列,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表面上的附面層,提高散熱能力。管帶式管片式飛汽散熱器蓋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——蒸汽閥,可自動調(diào)節(jié)冷卻系內(nèi)部壓力,提高冷卻效果。壓力閥真空閥壓力閥彈簧真空閥彈簧蓋飛汽發(fā)動機(jī)熱態(tài)正常時(shí),兩閥門關(guān)閉,將冷卻系與大氣隔開。因水蒸氣的產(chǎn)生使冷卻系內(nèi)的壓力稍高于大氣壓力,提
8、高了冷卻水的沸點(diǎn),改善了冷卻效能。當(dāng)散熱器內(nèi)部壓力達(dá)到126~137Kpa時(shí),蒸汽閥開啟而使水蒸汽從通氣孔排出;當(dāng)水溫下降,冷卻系內(nèi)部的真空度低于10~20Kpa時(shí),空氣閥打開,空氣從通氣孔進(jìn)入冷卻系,以防散熱器及芯管被大氣壓癟。飛汽2、水泵水泵的作用對冷卻水加壓,使之在冷卻系中循環(huán)流動。汽車上廣泛使用離心式水泵。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、泵水量大及因故障而停止工作時(shí),不妨礙水在冷卻系內(nèi)部自然循環(huán)等優(yōu)點(diǎn)。飛汽離心式水泵工作原理當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)