《汽車構(gòu)造》全書教案——第七講：發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系

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1、汽車構(gòu)造教案課程名稱汽車構(gòu)造課時(shí)6授課班級教學(xué)方式講授多媒體教學(xué)課題發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)任課教師教學(xué)目的與要求1.掌握冷卻系的功用和形式及各類型的特點(diǎn)；2.理解冷卻系的工作原理；3.掌握調(diào)解機(jī)構(gòu)在系統(tǒng)中所起到的作用；4.了解風(fēng)冷卻系的構(gòu)造和原理。重、難點(diǎn)主要內(nèi)容第一講一、冷卻系的功用和分類1.功用發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，由于燃料的燃燒，氣缸內(nèi)氣體溫度可高達(dá)2200～2800K。使發(fā)動(dòng)機(jī)的零件溫度升高，特別是高溫氣體接觸的零件，如不及時(shí)的冷卻則難以保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，發(fā)動(dòng)機(jī)過熱或過冷都會給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來危害。冷卻系功用就是保證發(fā)動(dòng)機(jī)在適宜的溫度下工作。汽車

2、發(fā)動(dòng)機(jī)是由熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的機(jī)器。然而，發(fā)動(dòng)機(jī)卻應(yīng)用了熱能的三分之一，其余熱量的大部分為排氣所帶走，剩余的則被發(fā)動(dòng)機(jī)零部件吸收。發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻必須適度。如果發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻不足，由于氣缸充氣量減少和燃燒不正常，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，且發(fā)動(dòng)機(jī)零件也會因潤滑不良而加速磨損。但如果冷卻過度，則一方面由于熱量散失過多，使轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ臒崃繙p少，而另一方面由于混合氣與冷氣缸壁接觸，使其中原已汽化的燃油又凝結(jié)并流到曲軸箱，使磨損加劇。2冷卻系統(tǒng)的分類汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常見的冷卻方式有兩種，即水冷卻和風(fēng)冷卻。大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)采用水冷卻。水冷式以冷卻液為介質(zhì)，熱量由機(jī)件傳給冷

3、卻液，靠冷卻液的流動(dòng)把熱量帶走，再散發(fā)到大氣中去，使發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度降低而進(jìn)行冷卻的一系列裝置，散熱后的冷卻液再重新流回到受熱機(jī)件處。適當(dāng)?shù)恼{(diào)解水路和冷卻的強(qiáng)度，就能保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作溫度。目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上廣泛采用。風(fēng)冷系統(tǒng)是利用高速流動(dòng)的空氣直接吹過氣缸蓋和氣缸體表面，把熱量散發(fā)到大氣中去，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的范圍內(nèi)工作。二、冷卻液1．冷卻水的選擇發(fā)動(dòng)機(jī)用的冷卻用水，最好是軟水(含礦物質(zhì)少的水)。因?yàn)橛糜菜桩a(chǎn)生水垢而堵塞道，破壞水的冷卻循環(huán)，使氣缸體、氣缸蓋傳熱效果差，發(fā)動(dòng)機(jī)容易產(chǎn)生過熱。雨水為軟水，將其過濾，清除雜質(zhì)便可使用。發(fā)動(dòng)

4、機(jī)使用硬水時(shí)，需經(jīng)軟化處理，簡單方法是將1L硬水加入碳酸鈉(純堿)0.5～1.5g或加入氫氧化鈉(燒堿)0.5～0.88g。加人10％的重鉻酸鈉(紅礬)溶液30～50mL也可。2．冷卻液備注冬季使用冷卻水，要防凍冰。為降低冷卻水的冰點(diǎn)，適應(yīng)冬季行車需要，可在冷卻水中加入適量的乙二醇或丙二醇。當(dāng)乙醇的加入量為50％時(shí)，冰點(diǎn)可降至243K(–30℃)。目前汽車上已普遍使用配制好的冷卻液。乙二醇冷卻液有一定的毒性，使用中應(yīng)注意，切勿吸人口中，以免中毒。一般冷卻液基本上有兩種：(1)乙二醇與水型防凍液。乙二醇是一種五色略有甜味的粘性液體，沸點(diǎn)

5、為197℃。它能與水及有機(jī)溶劑以任何比例混合。乙二醇與水混合后，其冰點(diǎn)可顯著降低，用不同比例的乙二醇與水可以配制各種冰點(diǎn)的防凍液。因乙二醇的沸點(diǎn)比水高得多，故使用中蒸發(fā)的主要是水，發(fā)現(xiàn)體積減少時(shí)，添加適量的水即可繼續(xù)使用。（2丙二醇與水型防凍液。是將丙二醇化學(xué)物質(zhì)與水按一定的比例合混而成的混合液，還要加入防腐劑、清潔劑、著色劑等添加劑。2.冷卻液在使用過程中，應(yīng)注意下列事項(xiàng)：(1)冷卻液內(nèi)只準(zhǔn)加入同種冷卻液添加劑。(2)冷卻液及其添加劑均為有毒物質(zhì)，應(yīng)置于安全場所。(3)冷卻液的使用濃度(體積比)為40%-60%。否則，影響防凍性能。

6、(4)放出的冷卻液不宜再使用，并妥善處理。(5)更換缸蓋、缸墊、散熱器等，就必須更換冷卻液。(6)發(fā)動(dòng)機(jī)熱態(tài)時(shí)，冷卻系內(nèi)仍處于高溫高壓狀態(tài)。因此，此時(shí)切勿打開水箱蓋以防燙傷。(7)發(fā)現(xiàn)冷卻液大量損耗，則必須待發(fā)動(dòng)機(jī)處于冷態(tài)時(shí)，方可添加冷卻液，以免損壞發(fā)動(dòng)(8)緊急情況下若加入純水，則須盡快添加冷卻液添加劑，使冷卻液濃度恢復(fù)正常狀態(tài)。(9)冬季來臨前應(yīng)檢查冷卻液濃度，并按規(guī)定調(diào)配濃度，保證冷卻液具有足夠的防凍能力。二、水冷卻系統(tǒng)1.水冷系組成及工作原理水冷卻系統(tǒng)具有冷卻可靠、布置緊湊、噪聲小、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用較為廣泛，

7、水冷卻系統(tǒng)主要由水箱、風(fēng)扇、水泵、水管、水套、節(jié)溫器和水溫監(jiān)測、控制裝置等組成。如(圖7-1).水冷系主要部件是由水套、水泵、風(fēng)扇、散熱器、導(dǎo)風(fēng)圈、水管、水溫表、感溫管、節(jié)溫器和百葉窗等組成。水冷式以冷卻液為介質(zhì)，熱量由機(jī)件傳給冷卻液，靠冷卻液的流動(dòng)把熱量帶走，再散發(fā)到大氣中去，使發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度降低而進(jìn)行冷卻的一系列裝置，散熱后的冷卻液再重新流回到受熱機(jī)件處。適當(dāng)?shù)恼{(diào)解水路和冷卻的強(qiáng)度，就能保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作溫度。目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上廣泛采用的是水冷系。桑塔納、豐田、解放CA6102型等汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的水冷系的一般組成及循環(huán)路線，如圖7-1所

8、示。水冷系一般都由水泵強(qiáng)制給水(或冷卻液)在冷卻系中進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)的，故稱為強(qiáng)制循環(huán)式水冷系。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋和氣缸體中都鑄造出貯水的、連通的夾層空間9，稱為水套，其作用是讓水接近受熱的高溫零件，并可在其中循環(huán)流動(dòng)。水泵