发动机冷却系统(1).ppt

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1、发动机冷却系发动机冷却系 柴油颗粒过滤本章内容n一、概述一、概述n二、水冷系二、水冷系n三、水冷系主要部件三、水冷系主要部件的结构和工作原理的结构和工作原理n四、风冷系四、风冷系n五、水冷却系常见故五、水冷却系常见故障的诊断与排除障的诊断与排除柴油颗粒过滤“洁能保”柴油净化器 一、冷却系功用一、冷却系功用 使发动机得到适度的冷却，使发动机得到适度的冷却，并保持其在最适宜地温度范围内工作。并保持其在最适宜地温度范围内工作。第一节第一节 概概 述述 柴油颗粒过滤冷却程度冷却程度后后 果果过冷过冷(1)发动机若过冷，则散热损失增加；发动机若过冷，则散热损失增加；(2)对柴油机，机油粘度较大对柴油机，

2、机油粘度较大，摩擦功率损失较大，导致发，摩擦功率损失较大，导致发动机动力性、经济性指标也降低；对汽油机，已汽化动机动力性、经济性指标也降低；对汽油机，已汽化的燃油又凝结并流到曲轴箱，稀释了机油而影响润滑，的燃油又凝结并流到曲轴箱，稀释了机油而影响润滑，结果也使发动机动力性、经济性指标下降；结果也使发动机动力性、经济性指标下降；(3)发动机过冷，进入气缸的混合气或空气温度低而点燃困发动机过冷，进入气缸的混合气或空气温度低而点燃困难，造成发动机功率下降、油耗上升；难，造成发动机功率下降、油耗上升；(4)温度低，温度低，润滑油粘度增大，零件磨损加剧。润滑油粘度增大，零件磨损加剧。过热过热(1)降低充

3、气效率，使发动机功率下降；降低充气效率，使发动机功率下降；(2爆燃的倾向加大，使零件因承受额外冲击性负荷而造成早爆燃的倾向加大，使零件因承受额外冲击性负荷而造成早期损坏；期损坏；(3)运动件的正常间隙被破坏，运动阻滞，磨损加剧，甚至运动件的正常间隙被破坏，运动阻滞，磨损加剧，甚至损坏；损坏；(4)润滑情况恶化，加剧了零件的摩擦磨损；润滑情况恶化，加剧了零件的摩擦磨损；(5)零件的机械性能降低，导致变形或损坏。零件的机械性能降低，导致变形或损坏。二、不正常冷却对发动机的影响二、不正常冷却对发动机的影响柴油颗粒过滤三、冷却系的分类三、冷却系的分类水冷水冷风冷风冷(由于冷却不足，已被淘汰由于冷却不足

4、，已被淘汰)水冷系水冷系水冷系水冷系 是以水作为冷却介是以水作为冷却介是以水作为冷却介是以水作为冷却介质，把发动机受热零质，把发动机受热零质，把发动机受热零质，把发动机受热零件吸收的热量散发到件吸收的热量散发到件吸收的热量散发到件吸收的热量散发到大气中去。大气中去。大气中去。大气中去。风冷系风冷系风冷系风冷系 是以空气作为冷却是以空气作为冷却是以空气作为冷却是以空气作为冷却介质，把发动机受热介质，把发动机受热介质，把发动机受热介质，把发动机受热零件吸收的热量散发零件吸收的热量散发零件吸收的热量散发零件吸收的热量散发到大气中去。到大气中去。到大气中去。到大气中去。柴油颗粒过滤四、正常冷却时的发动

5、机温度四、正常冷却时的发动机温度系系统统温温度度范范围围水冷系水冷系气缸盖内冷却水温度在气缸盖内冷却水温度在80100,缸壁的温度缸壁的温度不超不超过过200300，缸盖的温度大约为，缸盖的温度大约为300400。风冷系风冷系气缸盖和气缸壁的温度分别为气缸盖和气缸壁的温度分别为423453K和和433473K.（0度度273K）柴油颗粒过滤五、水冷系与风冷系的优缺点及适用范围五、水冷系与风冷系的优缺点及适用范围系系 统统水冷系水冷系风冷系风冷系适用范围适用范围优缺点比较优缺点比较水冷系的优点：冷却效果好，布水冷系的优点：冷却效果好，布置紧凑，使用方便，噪声小。：置紧凑，使用方便，噪声小。：目前

6、的水冷系一般由水泵强制给目前的水冷系一般由水泵强制给水（或冷却液）在冷却系中进行水（或冷却液）在冷却系中进行循环流动，故称强制循环水冷系循环流动，故称强制循环水冷系广泛用于汽车广泛用于汽车发动机发动机冷却效果差，噪音大，功耗大冷却效果差，噪音大，功耗大基本淘汰基本淘汰柴油颗粒过滤六、冷却液n n冷却水的选择冷却水的选择 软水软水软水软水：环矿物质较少：环矿物质较少 硬水硬水硬水硬水：易产生水垢、而阻塞水：易产生水垢、而阻塞水道。破坏水的冷却循环，使发道。破坏水的冷却循环，使发动机过热动机过热七、冷却液的特点和选用：七、冷却液的特点和选用：七、冷却液的特点和选用：七、冷却液的特点和选用：n n、

7、冷却水的选择：、冷却水的选择：n n、防冻液：、防冻液：n n、冷却液：防腐，防结垢，防氧化，防冻，提高沸点等功冷却液：防腐，防结垢，防氧化，防冻，提高沸点等功能。能。柴油颗粒过滤八、冷却水和防冻液八、冷却水和防冻液1、冷却水、冷却水 汽车发动机中使用的冷却水应是清洁的软水，如雨水，汽车发动机中使用的冷却水应是清洁的软水，如雨水，自来水等；而井水、河水等硬水中含有矿物质，在高温下易自来水等；而井水、河水等硬水中含有矿物质，在高温下易生成水垢，不能作为发动机冷却水。生成水垢，不能作为发动机冷却水。2、防冻液、防冻液 功用：功用：为防止在冬季寒冷地区，因冷却水结冰而发生散为防止在冬季寒冷地区，因冷

8、却水结冰而发生散热器、气缸体、气缸盖变形或胀裂的现象，在冷却水中加入热器、气缸体、气缸盖变形或胀裂的现象，在冷却水中加入一定量的防冻液以达到降低冰点、提高沸点的目的。一定量的防冻液以达到降低冰点、提高沸点的目的。柴油颗粒过滤防冻液防冻液乙二醇或丙二醇来降低冷却液的冰点乙二醇或丙二醇来降低冷却液的冰点 1.乙二醇是无色略有甜味的粘性液体，沸点为197摄氏度，可以与任何比例混合 2.丙二醇溶液，也可以与冷却水按一定比例混合形成混合液，常加入防腐剂、着色剂。柴油颗粒过滤防冻液防冻液成分成分柴油颗粒过滤第二节第二节 水水 冷冷 系系 一、水冷系的组成一、水冷系的组成u水冷却系是以水作为冷却介质，把发动

9、机受热水冷却系是以水作为冷却介质，把发动机受热零件吸收的热量散发到大气中去。目前汽车发动零件吸收的热量散发到大气中去。目前汽车发动机上采用的水冷系大都是强制循环式水冷系，利机上采用的水冷系大都是强制循环式水冷系，利用水泵强制水在冷却系中进行循环流动。用水泵强制水在冷却系中进行循环流动。n水冷却系的组成：水水冷却系的组成：水套，水泵，散热器，套，水泵，散热器，导风圈，水管，水温导风圈，水管，水温表，感温器，节温器，表，感温器，节温器，百叶窗等。其中最主百叶窗等。其中最主要的三大部件是：散要的三大部件是：散热器，水泵，风扇。热器，水泵，风扇。柴油颗粒过滤一、水冷系一、水冷系组成组成n n水泵水泵水

10、泵水泵n n节温器节温器节温器节温器n n补偿水桶补偿水桶补偿水桶补偿水桶（CA1091CA1091CA1091CA1091）n n散热器散热器散热器散热器n n风扇风扇风扇风扇n n水套水套水套水套n n水温表水温表水温表水温表n n分水管（分水管（分水管（分水管（492Q492Q492Q492Q）n n百叶窗百叶窗百叶窗百叶窗柴油颗粒过滤 水冷系由散热器、水泵、风扇、冷却水套水冷系由散热器、水泵、风扇、冷却水套和温度调节装置等组成。和温度调节装置等组成。柴油颗粒过滤 柴油颗粒过滤强制式水冷系组成强制式水冷系组成强制式水冷系组成强制式水冷系组成柴油颗粒过滤冷却水在冷却系内的循环流动路线有两冷

11、却水在冷却系内的循环流动路线有两条，一条为大循环，另一条为小循环。条，一条为大循环，另一条为小循环。所谓大循环是所谓大循环是水温高时，水经水温高时，水经过散热器而进行过散热器而进行的循环流动；而的循环流动；而小循环就是水温小循环就是水温低时，水不经过低时，水不经过散热器而进行的散热器而进行的循环流动，从而循环流动，从而使水温升高。使水温升高。小循环小循环大循环大循环节温器节温器柴油颗粒过滤大循环路线大循环路线柴油颗粒过滤小循环路线小循环路线柴油颗粒过滤冷却水大小循环冷却水大小循环柴油颗粒过滤冷却系的大小循环实质冷却系的大小循环实质通常利用节温器来控制通过散热器冷却水的流量。节温器通常利用节温器

12、来控制通过散热器冷却水的流量。节温器装在冷却水循环的通路中（一般装在气缸盖的出水口），根据装在冷却水循环的通路中（一般装在气缸盖的出水口），根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，以发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，以达到调节冷却系的冷却强度。达到调节冷却系的冷却强度。当发动机在正常热状态下工作时，即水温高于当发动机在正常热状态下工作时，即水温高于80，节温，节温器阀门打开了通往散热器的通道，同时关闭了通往水泵的旁通器阀门打开了通往散热器的通道，同时关闭了通往水泵的旁通管，冷却水全部流经散热器，形成大循环；当冷却水温低于管，冷却水全部流经散热器，形成大循环；当

13、冷却水温低于70时，节温器阀门关闭了通往散热器的通道，同时打开了通时，节温器阀门关闭了通往散热器的通道，同时打开了通往水泵的旁通管，水套内的水只能由旁通孔流出经旁通管进入往水泵的旁通管，水套内的水只能由旁通孔流出经旁通管进入水泵，又被水泵压入发动机水套，此时冷却水并不流经散热器，水泵，又被水泵压入发动机水套，此时冷却水并不流经散热器，只在水套与水泵之间进行小循环，从而防止发动机过冷；当发只在水套与水泵之间进行小循环，从而防止发动机过冷；当发动机的冷却水温在动机的冷却水温在7080范围内，通往散热器的通道和通往范围内，通往散热器的通道和通往水泵的旁通管均处于半开闭状态，此时一部分水进行大循环，水

14、泵的旁通管均处于半开闭状态，此时一部分水进行大循环，而另一部分水进行小循环。而另一部分水进行小循环。柴油颗粒过滤第三节、水冷系的主要部件第三节、水冷系的主要部件1、散热器、散热器散热器又称为水箱，散热器又称为水箱，由上水室、散热器芯由上水室、散热器芯和下水室等组成。安和下水室等组成。安装在发动机前的车架装在发动机前的车架横梁上。其作用是将横梁上。其作用是将冷却水在水套中所吸冷却水在水套中所吸收的热量散发至外界收的热量散发至外界大气，使水温下降。大气，使水温下降。上水箱上水箱散热器盖散热器盖下水箱下水箱散热器芯散热器芯出水管口出水管口进水管进水管安装处安装处柴油颗粒过滤散热器（水箱）散热器（水箱

15、）1 1 1 1、功用：、功用：、功用：、功用：散热、散热、散热、散热、盛水盛水盛水盛水2 2 2 2、构造：、构造：、构造：、构造：n n上、下水室上、下水室上、下水室上、下水室n n散热器芯：散热器芯：散热器芯：散热器芯：管片管片管片管片式、管带式式、管带式式、管带式式、管带式（6102610261026102）n n散热器盖：散热器盖：散热器盖：散热器盖：复式复式复式复式活门活门活门活门闭式水冷闭式水冷闭式水冷闭式水冷系系系系柴油颗粒过滤膨胀水箱膨胀水箱作用：作用：作用：作用：密封冷却系统，减少了冷却液密封冷却系统，减少了冷却液密封冷却系统，减少了冷却液密封冷却系统，减少了冷却液的散失，

16、使冷却系统内水、气的散失，使冷却系统内水、气的散失，使冷却系统内水、气的散失，使冷却系统内水、气分离，保持压力稳定。避免空分离，保持压力稳定。避免空分离，保持压力稳定。避免空分离，保持压力稳定。避免空气不断进入，给冷却系统内部气不断进入，给冷却系统内部气不断进入，给冷却系统内部气不断进入，给冷却系统内部造成氧化、穴蚀。造成氧化、穴蚀。造成氧化、穴蚀。造成氧化、穴蚀。材料：材料：材料：材料：塑料塑料塑料塑料柴油颗粒过滤散热器的材料黄铜黄铜黄铜黄铜铝铝铝铝结构：结构：结构：结构：柴油颗粒过滤常用散热器芯的结构型式常用散热器芯的结构型式 （1）管片式）管片式 由若干扁形或圆形冷却管组成。由若干扁形或

17、圆形冷却管组成。空气吹过扁形冷却管和散热片，使管内流动的水得到冷却。管片空气吹过扁形冷却管和散热片，使管内流动的水得到冷却。管片式散热器因结构刚度较好广为汽车发动机所使用。式散热器因结构刚度较好广为汽车发动机所使用。（2）管带式）管带式 由若干扁平冷却管组成由若干扁平冷却管组成 水管与散热器相间排列，在散热器带上常开有形似百叶窗的孔，水管与散热器相间排列，在散热器带上常开有形似百叶窗的孔，以破坏气流在散热器表面上的附面层，提高散热能力。以破坏气流在散热器表面上的附面层，提高散热能力。管带式管带式管片式管片式柴油颗粒过滤 散热器盖散热器盖 汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的三热气汽车上广泛采用

18、闭式水冷系，该水冷系的三热气盖具有空气盖具有空气蒸汽阀，可自动调节冷却系内部压蒸汽阀，可自动调节冷却系内部压力，提高冷却效果。力，提高冷却效果。压力阀压力阀真空阀真空阀压力阀弹簧压力阀弹簧真空阀弹簧真空阀弹簧盖盖柴油颗粒过滤 发发动动机机热热态态正正常常时时，两两阀阀门门关关闭闭，将将冷冷却却系系与与大大气气隔隔开开。因因水水蒸蒸气气的的产产生生使使冷冷却却系系内内的的压压力力稍稍高高于于大大气气压压力力，提提高高了了冷冷却却水水的的沸沸点点，改改善善了了冷冷却却效效能能。当当散散热热器器内内部部压压力力达达到到126126137Kpa137Kpa时时，蒸蒸汽汽阀阀开开启启而而使使水水蒸蒸汽汽

19、从从通通气气孔孔排排出出；当当水水温温下下降降，冷冷却却系系内内部部的的真真空空度度低低于于101020Kpa20Kpa时时，空空气气阀阀打打开开，空空气气从从通通气气孔孔进进入入冷冷却却系系，以以防防散热器及芯管被大气压瘪。散热器及芯管被大气压瘪。柴油颗粒过滤补偿水桶补偿水桶目前大多数发动机都采用了防冻液目前大多数发动机都采用了防冻液作为冷却液。防冻液冰点很低，可作为冷却液。防冻液冰点很低，可避免冬季使用中因结冰而导致散热避免冬季使用中因结冰而导致散热器、缸体和缸盖被胀裂的现象；防器、缸体和缸盖被胀裂的现象；防冻液的沸点也要比水高，更有利于冻液的沸点也要比水高，更有利于发动机的正常工作。为防

20、止防冻液发动机的正常工作。为防止防冻液的损失，冷却系设置了补偿水桶，的损失，冷却系设置了补偿水桶，对散热器内的防冻液起到自动补偿对散热器内的防冻液起到自动补偿的作用。的作用。补偿水桶设置于散热器一侧，通过补偿水桶设置于散热器一侧，通过橡胶水管与散热器加水口处的出气橡胶水管与散热器加水口处的出气口相连。当冷却液受热膨胀至散热口相连。当冷却液受热膨胀至散热器盖的蒸气阀打开时，部分冷却液器盖的蒸气阀打开时，部分冷却液随着高压蒸气通过水管进入补偿水随着高压蒸气通过水管进入补偿水桶；而当温度降低、散热器内产生桶；而当温度降低、散热器内产生真空时，补偿水桶内的冷却液及时真空时，补偿水桶内的冷却液及时回流散

21、热器。回流散热器。1-散热器盖 2-上贮水室 3-导风罩 4-散热器总成5-下贮水室 6-散热器出管 7-散热器进水管 8-补偿水桶柴油颗粒过滤 2 2、水泵、水泵 水泵的作用水泵的作用 对冷对冷却水加压，使之在冷却却水加压，使之在冷却系中循环流动。系中循环流动。汽车上广泛使用离心汽车上广泛使用离心式水泵。它具有结构紧式水泵。它具有结构紧凑、泵水量大及因故障凑、泵水量大及因故障而停止工作时，不妨碍而停止工作时，不妨碍水在冷却系内部自然循水在冷却系内部自然循环等优点。环等优点。柴油颗粒过滤离心式水泵离心式水泵1 1、作用：、作用：、作用：、作用：对水加压，对水加压，对水加压，对水加压，强制水的循环强制水的循环强制水的循环强制水的循环2 2、泵水原理（离心式）、泵水原理（离心式）、泵水原理（离心式）、泵水原理（离心式）n n叶轮旋转，边缘甩叶轮旋转，边缘甩水，中心真空吸水水，中心真空吸水