发动机冷却系统综述与构造

2、强度适宜： （1）、强度不够——发动机过热，则其中运动机件将因
高温膨胀而破坏正常配合间隙，或因润滑油在高温下失 效而卡死；各机件因高温导致机械强度降低甚至损坏； 发动机工作过程因高温导致吸气量减少甚至燃烧不正常 而使发动机动力性、经济性指标下降等，因此发动机不 可以在过热条件下工作。
（2）、强度太大——发动机若过冷，
发动机冷却系统综 述和构造
发动机冷却系统综述和构造
导入—— ①、一般10KW以上的发动机必须设置专门的冷却
系统 ②、虽是辅助系统，但很重要 ③、本章难点不多，但重点不少 ④、与空调和暖风系统密切相关 ⑤、该系统的正确使用非常重要
§9-1 概述
一、不设冷却系导致发动机过热的危害 1、爆震 2、早燃 3、早燃性表面点火 4、关机后继续燃烧 5、NOx排放增加 6、活塞顶烧穿 7、汽缸垫烧蚀 8、间隙破坏，活塞卡死或拉缸 9、排气门卡死、折短、或撞坏活塞 10、润滑失效
①、则散热损失增加，功率下降；
②、对柴油机，机油粘度较大 ，摩擦功率损失较
大，导致发动机动力性、经济性指标也降低；
③、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，结果也使发动机动力性、 经济性指标下降，磨损加剧；
④、另外，酸性腐蚀增加，汽缸磨损加剧（举例） ⑤、积聚性工作粗暴； ⑥、排放恶化； ⑦、间隙增加； 3、防涨坏和压瘪性能好：（防冻孔、弹性水套、膨
二、冷却系统的功用： 1、及时散发机件本身的热量。 2、使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围 （75- 105℃），防止发动机过热或过冷。 3、在发动机冷起动后使发动机迅速升温，尽可能缩短 暖机时间。
三、发动机对冷却系统的要求： 1、布置合理 （1）、无局部过冷区 （2）、无局部炽热区 （3）、无滴漏 （4）、易维护
当发动机水温达349K（76℃）以上时， 石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫使橡 胶管收缩，从而对中心杆下部锥面产生向上 的推力。由于杆的上端固定，故中心杆对橡 胶管及感应体产生向下的反推力，克服弹簧 张力使主阀门逐渐打开，旁通阀开度逐渐减 小。
②、循环式 A、热对流循环
式（下页） B、强制压力循
环式
§9-2 强制压力循环式水（液）冷却系统 一、基本构成
二、主要工作部件
1、水泵
（1）功用水泵的功用是对 冷却水加压，加速冷却 水在冷却系中的循环流 动。
（2 ）结构一般采用离心 式水泵，与冷却风扇同 轴，并由风扇皮带轮带 动旋转。
发动机水泵
水泵叶轮
1-水泵外壳；2-叶 轮；3-夹布胶木 密封垫圈；6-水 封皮碗；7-弹簧； 8-衬垫；9-泵盖； 10-水封座圈；11球轴承； 12-水泵轴；13半圆键；14-凸缘 盘；15-轴承卡环； 16-隔离套筒； 17-滑脂嘴； 18-水封环；19管接头。
（3）、工作原理
2、散热器 （1）、功用：散冷却液、机油、变速油之热。 （2）、类型分纵流式和横流式两种。纵流式主 要组成部分分为上储水室和下储水室、散热器芯。 上储水室顶部有加水口，用散热器盖盖住。
1.风扇 2.导流罩 3.散热片 4.气缸导流罩 5.分流板
（2）、水冷（液冷）
①、蒸发式
是利用冷却水吸 收热量后一部分蒸发 汽化，将热量带走而 散发到大气中去，属 于开式冷却系统。
蒸发式水冷却系 结构简单，对使用技 术要求不高，常采用 在小型内燃机和某些 固定式动力机上。其 缺点是水的消耗量大， 必须设置较大容积的 水箱，工作中还需经 常加水。
4、节温器
（1）、功用：节温器是控制冷却水流动路径的阀门。其作用是根 据冷却水温的高低，打开或关闭冷却水通向散热器的通道，调 节流经散热器的冷却液的流量，控制冷却系统的冷却强度。
其工作原理链接汽车工作3动画
（2）节温器的位置：出水节温：节温器装置在发动机气缸盖上的出水口处、
感知的水温是整台发动机缸体里冷却水的温度。它的开启和关闭使缸筒里的水温变化 较大，使电控直喷式发动机的喷油量也随之大幅度变化，因而使发动机在冷机时的运 转出现波动。 进水节温：节温器装置在水泵的进水口处，感知的水温是节温器周围 冷却水的温度，而不是整合发动机气缸体里冷却水的温度。水量少，升温快降温也快， 节温器开启频率高，它的开启和关闭不会使发动机缸体里冷却水的温度产生大的波动。 所以把节温器装置在水泵的进水口处的电控直喷式发动机，在冷机时发动机运转平稳 而不会产生波动。 进水节温还能缩短发动机暖机时间。
蒸汽阀打开
真空阀打开
散热器的副水箱（膨胀水箱）（链接汽车构造3动画）
散热器的副水箱（膨胀水箱）—— （工作过程见汽车构造3动画）
3、风扇 （1）、功用 （2）、轴流式、径流式（离心式）、混流式
机械风扇、电风扇
（3）、机械风扇的硅油离合器
原理链接汽车构造3动画
风扇叶片
（3）、机械风扇的机械式离合器
水泵
（3）、节温器的类型——蜡脂式、乙醚式
（3）、乙醚式节温器
（3）、乙醚式节温器
液体式节温器的工作原理
（4）、蜡脂式节温器（链接视频）
1-主阀门；2-盖和密封垫；3-上支架；4-胶管；5-阀座；6-通气孔；7-下 支架；8-石蜡；9-感应体；10-旁通阀；11-中心杆；12-弹簧
常温下石蜡呈固态，水温低于349K （76℃）时，主阀门完全关闭，旁通阀完全 开启，由气缸盖出来的水经旁通管直接进入 水泵，故称为小循环。由于水只是在水泵和 水套之间流动，不经过散热器，且流量小， 所以冷却强度弱。
纵 流 式 水 箱 散 热 器Leabharlann 流式水箱散热器（3）、结构
链接视频
散热器上水箱的空气蒸汽阀：加压后的冷却系统压力可提高 98~196kPa，系统中水的沸点可高达120ºc，从而扩大了散热器 与周围空气的温差，提高了散热器的换热效率。当P水箱内＞ 98.1+25-38KPa时,蒸汽阀打开;当 P水箱内＜2-5 KPa时,空气蒸汽 阀打开.（动画链接汽车构造3）
胀箱、空气蒸汽阀等）
四、冷却系统的类型 1、按冷却介质分： （1）、空冷（风冷） 风冷却系的优点： ①、结构简单，链接视频 ②、适应温度范围宽，
对气温变化不敏感。 ③、使用和维修方便。
主要缺点： ①、冷却不可靠， ②、功率消耗大、噪音大、 ③、机油消耗大
单缸机风冷系统
双缸四冲程风冷系统
多 缸 机 风 冷 系 统