(41)--第八章 发动机冷却系统.pdf

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1、第第八八章章 发发动动机机冷冷却却系系统统 一一、冷冷却却系系功功用用 使使发发动动机机在在所所有有工工况况都都保保持持在在最最适适宜宜地地温温度度范范 围围内内工工作作。第第一一节节 水水冷冷系系统统的的功功用用和和组组成成34冷冷却却程程度度后后 果果(1 1)燃燃油油蒸蒸发发不不良良，燃燃油油品品质质变变坏坏，发发动动机机功功率率下下降降；(2 2)散散热热损损失失及及摩摩擦擦损损失失增增加加（冷冷凝凝在在气气缸缸壁壁上上的的燃燃油油流流到到曲曲轴轴箱箱中中稀稀释释润润滑滑油油，磨磨损损加加剧剧）；(3 3)排排放放恶恶化化，发发动动机机工工作作粗粗暴暴，增增加加燃燃油油消消耗耗。(1

2、1)充充气气效效率率下下降降，燃燃烧烧不不正正常常，工工作作过过程程恶恶化化功功率率降降低低(2 2)零零件件强强度度降降低低；受受热热零零件件膨膨胀胀变变形形，破破坏坏正正常常间间隙隙；(3 3)机机油油变变质质，变变稀稀，零零件件磨磨损损加加剧剧。不不正正常常冷冷却却对对发发动动机机的的影影响响5冷冷却却系系的的分分类类水水冷冷(冷冷却却液液)风风冷冷（空空气气）二二、水水冷冷系系统统的的组组成成6 优优点点：（1 1）不不需需要要水水和和防防冻冻液液，不不存存在在漏漏水水、积积水水垢垢、沸沸腾腾、结结冰冰等等问问题题；（2 2）机机体体温温度度高高，对对环环境境温温度度变变化化不不敏敏感

3、感，能能在在-5 50 0 C C+6 60 0 C C范范围围内内正正常常工工作作；（3 3）起起动动后后暖暖机机时时间间短短，有有利利于于减减轻轻气气缸缸磨磨损损和和H HC C排排放放；（4 4）缸缸盖盖、缸缸体体为为单单体体结结构构，有有利利于于同同系系列列不不同同缸缸数数发发动动机机生生产产组组织织；（5 5）受受枪枪炮炮弹弹片片的的伤伤害害小小 71 1、风风冷冷系系统统的的特特点点风风冷冷缺缺点点：（1 1）噪噪声声大大，因因机机体体无无水水套套减减振振，且且风风扇扇和和导导风风罩罩的的振振动动大大；（2 2）机机械械效效率率低低，风风冷冷机机的的风风扇扇消消耗耗的的功功率率比比

4、水水冷冷机机的的水水泵泵、风风扇扇消消耗耗的的功功率率大大；（3 3）热热负负荷荷高高，也也限限制制了了风风冷冷机机的的缸缸径径（不不大大于于1 15 50 0m mm m）和和增增压压比比；（4 4）成成本本高高，采采用用大大量量铝铝合合金金、单单体体气气缸缸、风风扇扇风风道道系系统统；（5 5）机机油油消消耗耗率率高高，对对机机油油质质量量要要求求高高，且且消消耗耗率率高高；82 2、水水冷冷系系统统的的特特点点 水水冷冷却却系系是是以以冷冷却却液液作作为为冷冷却却介介质质，把把发发动动机机受受热热，零零件件吸吸收收的的热热量量散散发发到到大大气气中中去去。水水冷冷系系统统冷冷却却强强度度

5、大大，易易调调节节，便便于于冬冬季季启启动动，广广泛泛用用于于汽汽车车发发动动机机。三三、冷冷却却液液 冷冷却却液液是是水水与与防防冻冻剂剂的的混混合合物物。汽汽车车发发动动机机中中使使用用的的冷冷却却水水应应是是清清洁洁的的软软水水（软软水水指指的的是是不不含含可可溶溶性性钙钙、镁镁等等化化合合物物的的水水），否否则则容容易易在在发发动动机机水水套套中中产产生生水水垢垢，使使散散热热受受阻阻。纯纯净净水水在在0时时结结冰冰。如如果果发发动动机机冷冷却却系系统统中中的的水水结结冰冰，将将使使冷冷却却水水终终止止循循环环引引起起发发动动机机过过热热。尤尤其其严严重重的的是是水水结结冰冰时时体体积

6、积膨膨胀胀，可可能能将将机机体体、气气缸缸盖盖和和散散热热器器胀胀裂裂。为为了了适适应应冬冬季季行行车车的的需需要要，在在水水中中加加入入防防冻冻剂剂制制成成冷冷却却液液以以防防止止循循环环冷冷却却水水的的冻冻结结。10防防冻冻剂剂 功功用用：为为防防止止在在冬冬季季寒寒冷冷地地区区，因因冷冷却却水水结结冰冰而而发发生生散散热热器器、气气缸缸体体、气气缸缸盖盖变变形形或或胀胀裂裂的的现现象象，在在冷冷却却水水中中加加入入一一定定量量的的防防冻冻液液以以达达到到降降低低冰冰点点、提提高高沸沸点点的的目目的的。最最常常用用的的防防冻冻剂剂是是乙乙二二醇醇。冷冷却却液液中中水水与与乙乙二二醇醇的的比

7、比例例不不同同，其其冰冰点点也也不不同同。50的的水水与与50的的乙乙二二醇醇混混合合而而成成的的冷冷却却液液，其其冰冰点点约约为为35.5。在在水水中中加加入入防防冻冻剂剂还还同同时时提提高高了了冷冷却却液液的的沸沸点点。例例如如，含含50乙乙二二醇醇的的冷冷却却液液在在标标准准大大气气压压力力下下的的沸沸点点是是103。因因此此，防防冻冻剂剂有有防防止止冷冷却却液液过过早早沸沸腾腾的的附附加加作作用用。注注意意：1、乙乙二二醇醇有有毒毒；2、吸吸水水性性强强，表表面面张张力力小小，易易渗渗漏漏；3、混混入入石石油油产产品品，会会产产生生大大量量气气泡泡。11 目目前前汽汽车车发发动动机机上

8、上采采用用的的水水冷冷系系都都是是强强制制循循环环式式水水冷冷系系统统，利利用用水水泵泵强强制制水水在在冷冷却却系系中中进进行行循循环环流流动动。水水冷冷系系由由散散热热器器、水水泵泵、冷冷却却风风扇扇、节节温温器器、补补偿偿水水桶桶、冷冷却却水水套套和和其其他他附附属属装装置置等等组组成成。12第第二二节节 水水冷冷系系统统13 冷冷却却液液经经水水泵泵8 8增增压压 分分水水管管3 3 机机体体水水套套 汽汽缸缸盖盖水水套套 节节温温器器1 12 2 散散热热器器1 10 0，经经散散热热后后返返回回水水泵泵8 8。141、散散热热器器 散散热热器器又又称称为为水水箱箱，由由进进水水室室、

9、散散热热器器芯芯和和出出水水室室等等组组成成。安安装装在在发发动动机机前前的的车车架架横横梁梁上上。1 1）其其作作用用是是将将冷冷却却液液在在水水套套中中所所吸吸收收的的热热量量散散发发至至外外界界大大气气，使使水水温温下下降降。进进水水室室散散热热器器盖盖出出水水室室散散热热器器芯芯出出水水管管口口进进水水管管安安装装处处15二二、水水冷冷系系统统的的主主要要部部件件2 2）散散热热器器的的材材料料黄黄铜铜 铝铝 复复合合塑塑料料3 3）组组成成：散散热热器器盖盖散散热热片片进进水水室室出出水水室室散散热热器器芯芯164）类类型型：按按水水流流方方向向分分纵纵流流式式、横横流流式式横流式纵

10、流式散热器17 （1 1）管管片片式式 由由散散热热管管和和散散热热片片组组成成。空空气气吹吹过过扁扁形形散散热热管管和和散散热热片片，使使管管内内流流动动的的水水得得到到冷冷却却。管管片片式式散散热热器器因因结结构构刚刚度度较较好好广广为为汽汽车车发发动动机机所所使使用用，散散热热面面积积大大，价价格格高高。（2 2）管管带带式式 由由若若干干散散热热管管及及波波形形散散热热带带组组成成 水水管管与与散散热热器器相相间间排排列列，在在散散热热器器带带上上常常开开有有形形似似百百叶叶窗窗的的孔孔，以以破破坏坏气气流流在在散散热热器器表表面面上上的的附附着着层层，提提高高散散热热能能力力。制制造

11、造方方便便、价价格格低低、刚刚度度小小。（3 3）板板式式散散热热器器18类类型型 ：按按散散热热器器芯芯形形式式分分管管片片式式管管带带式式板板式式5）补补偿偿水水箱箱（副副水水箱箱）v 位位置置：用用软软管管与与散散热热器器盖盖连连接接。v 功功用用：密密封封冷冷却却系系统统，减减少少了了冷冷却却液液的的散散失失；使使冷冷却却系系统统内内水水、气气分分离离，避避免免空空气气不不断断进进入入，给给冷冷却却系系统统内内部部造造成成氧氧化化、穴穴蚀蚀。“高高”、“低低”刻刻度度线线v。19 6）.散散热热器器盖盖 汽汽车车上上广广泛泛采采用用闭闭式式水水冷冷系系统统，该该水水冷冷系系的的散散热热

12、器器盖盖具具有有空空气气蒸蒸汽汽阀阀，可可自自动动调调节节冷冷却却系系内内部部压压力力，提提高高冷冷却却效效果果。压压力力阀阀真真空空阀阀压压力力阀阀弹弹簧簧真真空空阀阀弹弹簧簧盖盖20 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外外界界隔隔开开。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。当当压压力力超超过过预预定定值值时时，压压力力阀阀开开启启，一一部部分分冷冷却却液液经经溢溢流流管管流流入入补补偿偿水水桶桶，以以防防止止冷冷却却液液胀胀裂裂散

13、散热热器器。当当发发动动机机停停机机后后，冷冷却却液液的的温温度度下下降降，水水冷冷系系统统的的压压力力也也随随之之降降低低，当当压压力力降降到到大大气气压压力力以以下下出出现现真真空空时时，真真空空阀阀开开启启，补补偿偿水水桶桶的的冷冷却却液液部部分分流流回回散散热热器器，以以防防散散热热器器及及芯芯管管被被大大气气压压瘪瘪。21散散热热器器盖盖工工作作演演示示22 2 2 水水泵泵 水水泵泵的的作作用用：对对冷冷却却水水加加压压，使使之之在在冷冷却却系系中中循循环环流流动动。汽汽车车上上广广泛泛使使用用离离心心式式水水泵泵。它它具具有有结结构构紧紧凑凑、泵泵水水量量大大及及因因故故障障而而

14、停停止止工工作作时时，不不妨妨碍碍水水在在冷冷却却系系内内部部自自然然循循环环等等优优点点。离心式水泵的结构23 离离心心式式水水泵泵工工作作原原理理 当当叶叶轮轮旋旋转转时时，水水泵泵中中的的水水被被叶叶轮轮带带动动一一起起旋旋转转，在在离离心心力力作作用用下下，水水被被甩甩向向叶叶轮轮边边缘缘，然然后后经经外外壳壳上上与与叶叶轮轮成成切切线线方方向向的的出出水水管管压压送送到到发发动动机机水水套套内内。与与此此同同时时，叶叶轮轮中中心心处处的的压压力力降降低低，散散热热器器中中的的水水便便经经进进水水管管被被吸吸进进叶叶轮轮中中心心部部分分。24水水泵泵壳壳体体进进水水管管出出水水管管叶叶

15、轮轮电电动动水水泵泵电电动动水水泵泵由由发发动动机机控控制制单单元元通通过过电电流流控控制制，它它不不受受发发动动机机转转速速的的影影响响，可可以以根根据据发发动动机机的的实实际际冷冷却却需需要要灵灵活活工工作作，由由于于电电动动水水泵泵消消耗耗的的发发动动机机功功率率非非常常少少 ，因因此此采采用用电电动动水水泵泵后后 ，发发动动机机的的燃燃油油消消耗耗量量可可以以有有所所降降低低。253、冷冷却却风风扇扇 功功用用：冷冷却却风风扇扇置置于于扇扇热热气气后后面面，风风扇扇通通常常安安排排在在散散热热器器后后面面并并与与水水泵泵同同轴轴。用用来来提提高高流流经经散散热热器器的的空空气气流流速速

16、和和风风量量，增增强强散散热热器器的的散散热热能能力力，同同时时对对发发动动机机其其他他附附件件也也有有一一定定的的冷冷却却作作用用。特特点点：轴轴流流式式风风扇扇所所产产生生的的风风，其其流流向向与与风风扇扇轴轴平平行行；轴轴流流式式风风扇扇效效率率高高，风风量量大大，结结构构简简单单，布布置置方方便便。因因而而在在车车用用发发动动机机上上得得到到了了广广泛泛的的应应用用。1）风风扇扇的的功功用用和和结结构构26叶叶片片之之间间的的间间隔隔角角或或相相等等，或或不不相相等等。v材材料料：薄薄钢钢板板、塑塑料料、铝铝合合金金2 2）风风扇扇结结构构：风风扇扇的的扇扇风风量量主主要要与与风风扇扇

17、直直径径、转转速速、叶叶片片形形状状、叶叶片片安安装装角角度度及及叶叶片片数数有有关关。一一般般叶叶片片与与旋旋转转平平面面成成3 30 05 50 0，叶叶片片数数为为4 4、5 5、6 6或或7 7片片。273）硅硅油油风风扇扇离离合合器器工工作作原原理理 当当流流过过散散热热器器的的空空气气温温度度低低于于某某温温度度时时，双双金金属属片片遇遇冷冷卷卷紧紧，进进油油孔孔关关闭闭，离离合合器器处处于于分分离离状状态态。当当流流过过散散热热器器的的空空气气温温度度超超过过某某温温度度时时，双双金金属属片片受受热热卷卷松松，进进油油孔孔打打开开，硅硅油油进进入入离离合合器器处处于于结结合合状状

18、态态。284）电电动动风风扇扇 当当冷冷却却液液温温度度为为9 92 2 9 97 7接接通通1 1档档，转转速速2 23 30 00 0r r/m mi in n，当当冷冷却却液液温温度度为为9 99 9 1 10 05 5 时时，接接通通2 2档档转转2 28 80 00 0r r/m mi in n，当当冷冷却却液液温温度度降降到到9 91 1 9 98 8 时时，恢恢复复1 1档档，当当冷冷却却液液温温度度降降到到8 84 4 9 91 1 时时风风扇扇停停转转。电动风扇电电动动风风扇扇由由电电动动机机驱驱动动，蓄蓄电电池池为为动动力力，其其转转速速与与发发动动机机的的转转速速无无关关

19、电电动动机机由由位位于于散散热热器器的的温温控控热热敏敏电电阻阻开开关关控控制制，需需要要风风扇扇工工作作时时自自行行启启动动；风风扇扇无无动动力力损损失失，结结构构简简单单，布布置置方方便便。29三三、节节温温器器1 1）功功用用：根根据据冷冷却却液液温温度度的的高高低低，打打开开或或者者关关闭闭冷冷却却液液通通向向散散热热器器的的通通道道，改改变变水水的的循循环环流流动动路路线线，从从而而控控制制通通过过散散热热器器冷冷却却水水的的流流量量。节节温温器器装装在在冷冷却却水水循循环环的的通通路路中中，根根据据发发动动机机负负荷荷大大小小和和水水温温的的高高低低自自动动改改变变水水的的循循环环

20、流流动动路路线线，以以达达到到调调节节冷冷却却系系的的冷冷却却强强度度。目目前前多多数数发发动动机机采采用用蜡蜡式式节节温温器器。30 2、节节温温器器结结构构及及工工作作原原理理结构 ：1-主阀门 2-隔圈 3-支架 4-胶管 5-阀座 6-弹簧座 7-支架 8-石蜡 9-壳体 10-副阀门 11-推杆 12-弹簧蜡式节温器312）工工作作原原理理：v 当当冷冷却却液液温温度度低低于于规规定定值值时时，石石蜡蜡凝凝固固，体体积积减减小小，节节温温器器主主阀阀门门关关闭闭，冷冷却却液液经经水水泵泵流流回回发发动动机机，进进行行小小循循环环。v 当当冷冷却却液液温温度度达达到到规规定定值值时时，

21、石石蜡蜡融融化化，体体积积增增大大，节节温温器器主主阀阀门门打打开开，冷冷却却液液流流向向散散热热器器，进进行行大大循循环环。32 冷冷却却水水在在冷冷却却系系内内的的循循环环流流动动路路线线有有两两条条，一一条条为为大大循循环环，另另一一条条为为小小循循环环。大大循循环环是是水水温温高高时时，水水经经过过散散热热器器而而进进行行的的循循环环流流动动；冷冷却却水水经经水水泵泵 水水套套 节节温温器器 散散热热器器，又又经经水水泵泵压压入入水水套套的的循循环环，其其水水流流路路线线长长，散散热热强强度度大大，称称水水冷冷却却系系的的大大循循环环。小小循循环环就就是是水水温温低低时时，水水不不经经

22、过过散散热热器器而而进进行行的的循循环环流流动动，从从而而使使水水温温升升高高。334 4）、节节温温器器布布置置35.节节温温器器布布置置在在散散热热器器出出水水管管路路中中节节温温器器布布置置在在散散热热器器出出水水管管路路中中大循环小循环36小 结冷冷却却系系作作用用水水冷冷系系大大、小小循循环环主主要要部部件件散散热热器器水水泵泵节节温温器器风风冷冷系系与与水水冷冷系系的的区区别别37思考v水水冷冷系系的的组组成成及及工工作作过过程程v调调节节冷冷却却强强度度的的方方法法有有哪哪些些？v普普通通桑桑塔塔纳纳发发动动机机的的冷冷却却系系的的工工作作路路线线是是怎怎样样的的？v蜡蜡式式节节温温器器的的工工作作原原理理38