发动机冷却系构造和工作原理

电磁 式
硅油 式
类型
机械 式
4-3-1显示装置
水温表
水温传感器
水温表用来指示发动机内部冷却水温度
把冷却水温度转换为电信号，传递给ECU
五、课程总结
A 冷却系的定义 B 冷却的方式 C 冷却系的组成 D 各组成部件的作用 E 三种水循环
3、水泵的结构 主要由：壳体、泵盖、叶轮、水泵轴、轴承、水封（如下图所示）
防止冷却液进入轴承内
4-1-2冷却装置之风 扇
1、作用：提高流经散热器的空气流速和流量，以增强散热器的 散热能力并冷却发动机附件。使通过散热器芯的气流均匀分布。
2、安装位置：风扇多为轴流式，装在发动机壳 与散热器之间，与水泵同轴驱动。固定在散热 器上。
节温器、风扇 离合器、百叶
窗
水温表、水 温传感器
4-1-1冷却装置之水泵
1、作用：对冷却液加压使之在冷却系中加速循 环流动
2、工作原理：当叶轮旋转时，水泵中的冷却液被轮叶带 动一起旋转，并在本身的离心力作用下，向外甩出产生压 力然后经壳体上与叶轮成切线方向的出水管压送到发动机 的水套内。 叶轮中心处由于冷却液被甩出而压力降低，散热器中的冷 却液经进水管吸进叶轮中心处。
单向阀式 蜡
式
节
温
器
双向阀式
节温器的工作原理
1、关闭：常温下石蜡呈固态，主阀门被主 阀门弹簧压紧在阀座上，此时冷却液只能进 行小循环。
2、打开：当发动机温度升高时，石蜡变成 液态，体积膨胀。橡胶管在石蜡的挤压下， 向上产生变形位移，于是使中心杆向感应体 壳外伸出一段长度。由于中心杆上端实在节 温器支架上固定不动的，所以只能把作为自 由端的感应体及阀门向下推移使主阀门逐渐 打开。
小循环
大循环
节温器
水温高于80°C，主阀门打开，副阀 门关闭，冷却液全部由主阀门座处 进入散热器，水温迅速下降，然后 再由水泵送入气缸水套。
混合循 环
水温低于70°Βιβλιοθήκη Baidu时，主阀 门关闭，福阀门打开。 气缸盖至散热器的冷却 液通道被切断。
水温再70--80°C之间时， 主副阀门都处于部分开启 状态此时大小循环都存在 只有部分冷却液经散热器 进行散热。
类型
横流式 纵流式
散热器芯
管片式
扁管 圆管
管带式 材料：导热性好的黄铜制造，现在也多采用铝制散热器。
4-1-4散热器盖
散热器盖(水箱盖）：水箱的加水口防止水箱中冷却液膨胀溢出。
结构：设置有压力阀和真空阀，都是在弹簧作用下的常闭单向阀
空气阀在散热器内气压下降时，与大气相通，防止散热器芯管被大 气压坏。 蒸汽阀一般在散热器内压力达到一定值时，阀门开启，部分水蒸气
一、概述
1、可燃混合气燃烧时气缸内气体温度很高。直接与高温气体接触的机件若不及时加以冷却，则其 中运动件会因受热膨胀而破坏正常间隙，或因润滑油在高温下失效而卡死；机件会因高温其机械强 度降低甚至损坏。因此，为保证发动机正常工作，必须对在高温条件下工作的机件加以冷却。
不足
1、气缸内充气量减少 2、爆燃 3、加速机件磨损
水冷
热量传给冷却液再传入大气
目前汽车广泛采用水冷系。采用水冷系时，应使气缸内的冷却水温度在353--363K(80--90）之间。
三、冷却介质
冷却液使用水和防冻剂配制而成，冷却液用水应是软水。
1、防冻
作用
2、防沸腾
3、防锈蚀、
黄
抑制泡沫
色
软水
分类
四、冷却系的组成
冷却装置
强度调节
水温显示
水泵、风扇、 散热器
3、工作原理：当风扇旋转时，产生轴向吸力，使大量 空气流过散热器芯，把芯内冷却液散发的热量带走，从 而使散热器芯内外保持较大温差增强散热效果。
类型
与水泵同轴 电动风扇
曲轴带动 皮带松紧适度
温控电动
现代轿车多数采用
4-1-3冷却装置之散热器
我们常说的水箱指的就是散热器
1、作用：当冷却液流经散热器芯时，因其热量被通过散热 器芯外的温度较低的空气带走而得到冷却。
工 作 阶 段 双散热器
结
构
主散热器
副散热器
温度低于82°C，节温器关闭，冷却液在发动机水套 与副散热器之间循环，风扇不工作。
水温在82°c--92°C之间时，节温器打开，冷却液同时经过 主副散热器循环，风扇不工作。
水温高于92°C时，温控风扇开始转动增加散热能力，而 当水温低于88°C时风扇又停止工作。
4-2-2百叶窗
1、安装位置：水箱散热器前面
2、作用：①温度过低时，手动将百叶窗部分或全部关 闭，减少吹过散热器的空气流量，使水温回升。 ②通过蜡式节温器自动调节百叶窗的开度。
4-2-3风扇离合器
1、定义：目前很多汽车在风扇带轮与风扇之间装有风扇离合器，根据发动机温度自动控制风扇 转速，改变通过散热器的空气量，实现冷却强度的自动调节，同时减少功率消耗，降低噪声。
发动机冷却必须适度 过度
1、散失热量过多，有用功热量减 少 2、汽化燃油凝结回到曲轴箱 3、机油变稀，磨损加剧
为了防止发动机冷却不足或冷却过度，因此发动机的冷却系的作用就是：使工作中的发动机 得到适度的冷却，从而使发动机保持在适宜的温度范围内工作。
二、冷却系的类型
风冷
热量直接散入大气
方 式 不 同
经泄气管排入大气，避免损坏散热器。
4-1-5补偿水桶
1、作用：①为防止冷却液损失，在冷却系设置了补 偿水桶（亦称储液罐或副水箱）。 ②消除冷却系中产生的空气或蒸气。 ③冷却液中的气泡可经通气孔排入大气。
2、工作原理：当冷却液再水箱内受热膨胀时， 多余的冷却液便进入补偿水箱内。当温度降低， 水箱内产生真空时补偿水桶内的冷却液便进入水 箱
4、冷却强度调节装置
作用：发动机因使用条件经常改变，冷却强度也必须随之改变，才能保证发动机经常在最有利的 温度下工作。
冷车暖机时，冷却强度要小
发
动
机
冷却强度调节必须具有
使
用
条
件
夏季天热时，散热慢，冷却强度要大
4-1-1节温器
1、什么是节温器？
冷却强度调节装置（开关）
2、节温器及冷却液的循环路线：大多数发动机采用装在气缸盖出水口处的蜡式节温器来 改变冷却液的循环路线和流量达到根据水温自动调节冷却强度的目的。