项目五 检修冷却系ppt课件

广泛用于汽车发动机
风冷系
冷却效果差，噪音大，功耗大
仅用于小排量及军车发动机
§任务5.1 认识冷却系 二、水冷系的组成
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。
组成：散热器、水泵、风扇、 冷却水套和温度调节装置等组 成。
36
§任务5.1 认识冷却系
6. 风扇离合器和温控开关 （2）风扇温控开关 功用： 在冷却水温度升高时，其内部的温控介质膨胀而使风扇以高速运转，加速了发动机的冷 却；相反，若在冷却水温度降低的时，介质收缩而使风扇低速运转或停下来，实现了对散 热器电动机风扇的控制。
（3）百叶窗
功用： 通过调节流经散热器的空气量来调节冷却系的冷却强度，使发动机在适宜的温度下工作。
项目五 检修冷却系
认识冷 却系
拆检冷却 系的主要 零部件
主讲
;.
1
§任务5.1 认识冷却系
一、冷却系作用、类型认识 1.冷却系功用 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。
（80~90℃）
§任务5.1 认识冷却系
一、冷却系作用、类型认识 2.不正常冷却对发动机的影响
冷却程度
后果
盖
真空阀弹簧(空气阀 弹簧)
真空阀(空气 阀)
压力阀弹簧 （蒸汽阀弹簧）
压力阀(蒸汽 阀)
§任务5.1 认识冷却系
2. 散热器盖
发动机热态正常时，两阀门关闭，将冷 却系与大气隔开。因水蒸气的产生使冷却 系内的压力稍高于大气压力，提高了冷却 水的沸点，改善了冷却效能。当散热器内 部压力达到126～137Kpa时，蒸汽阀开启 而使水蒸汽从通气孔排出；当水温下降， 冷却系内部的真空度低于10～20Kpa时， 空气阀打开，空气从通气孔进入冷却系， 以防散热器及芯管被大气压瘪。
1-散热器 2-散热器盖 3-散热器进水软管 4-补偿水桶 5-电动 风扇 6-散热器出水软管 7-暖风机进水软管 8-水阀 9-节温器 10-旁通阀 11-暖风机 12-暖风机出水软管13-旁通管 14-热气
排气口 15-冷却水泵 16-机油冷凝器 17-连接管
汽车发动机水冷系组成
8
汽车发动机风冷系组成
乙二 醇型 防冻 液
采用乙二醇与软水按不同比例混合而成。纯净的乙二醇是无色、粘稠而有 甜味的液体；乙二醇比水重，易溶于水和乙醇。乙二醇的冰点为-12.5℃， 沸点则高达197℃。其优点是配兑容易、溶液不易挥发、使用安全可靠。其 缺点是当乙二醇的百分比浓度过低时，其对机件的腐蚀性就会增加。因而
26
Hale Waihona Puke §任务5.1 认识冷却系风扇安装位置 通常安装在散热器后面。由皮带带动的风扇与水泵同轴，与水泵一起转动。
风扇常和发动机一起由 曲轴带轮通过V带驱动。为 调节V带的张紧程度，通常 将发电机的支架做成可调 节的。
风扇
可调节支架 发电机
皮带
风扇的驱动V带张紧装置
曲轴
27
§任务5.1 认识冷却系 冷却强度调节装置 发动机由于使用条件（负荷、转速和环境温度）经常改变，冷却强度也必须不断地改变。 否则，会出现发动机过热或过冷现象而影响正常使用。冷却强度通过两种方式调节：
30
节温器实物图
31
5. 节温器
§任务5.1 认识冷却系
§任务5.1 认识冷却系 蜡式节温器工作情况
小 循 环
大 循 环
当水温低于358K时，主阀关，副阀开— 小循环。 当水温高于358K时低于378K时，主阀渐开，副阀渐关— 大小循环同时进行。
当水温高于378K时，主阀全开，副阀关— 大循环。
管片式
管带式
散热器
15
散热器
16
散热器＋储水罐结构
加压盖 散热器
水面传感器
储水罐
17
散热器的材料 材料：黄铜、铝
散热器盖 上贮水室 散热片
下贮水室
18
§任务5.1 认识冷却系
2. 散热器盖 汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的压力式散热器盖具有空气——蒸汽阀，可自动调节
冷却系内部压力，提高冷却效果。
过冷
热量散失过多，增加燃油消耗，冷凝在气缸壁上的燃油流到曲轴 箱中稀释润滑油，磨损加剧。
不足
发动机过热，充气量减少燃烧不正常，发动功率下降润滑不良， 加剧磨损。
一、冷却系作用、类型认识 3.冷却系的分类
§任务5.1 认识冷却系
水冷 风冷
§任务5.1 认识冷却系
一、冷却系作用、类型认识 4.正常冷却时的发动机温度
12
§任务5.1 认识冷却系
四、水冷系的主要部件
1. 散热器 散热器又称为水箱，由上水室、 上贮水室
散热器芯和下水室等组成。安装 在发动机前的车架横梁上。其作 用是将冷却水在水套中所吸收的 热量散发至外界大气，使水温下 降。
加水口
散热器
下贮水室
放水 开关
散热 风扇
§任务5.1 认识冷却系
1. 散热器
• 方法：改变通过散热器的空气的流量和改变冷却水的流量。 • 1 改变通过散热器的空气流量： • 利用百叶窗和各种自动风扇离合器来实现改变通过散热器的空气流量。 • 2、改变通过散热器的冷却水的流量： • 利用节温器来改变通过散热器的冷却水的流量
28
§任务5.1 认识冷却系
5. 节温器 功用：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，从而控制通过散热
影响汽车正常行驶；溶在水中的金属盐类受热后形成水垢，降低传热效率；
水还会使金属生锈
乙醇 型防 冻液
采用乙醇与软水按不同比例混合，可配制成不同冰点的防冻液。乙醇是
无色透明、具有特殊醇香的液体，它比水轻，易挥发，能与水以任意比 例互溶。纯乙醇的冰点为-117.3℃，故防冻液中酒精含量越高，冰点就 越低，其抗冻能力也就越强。乙醇型防冻液的优点是价格低廉、液体流 动性好、配制较为简单。其缺点是沸点低（仅78.5℃）、蒸发快、损耗 大、易燃烧。已不采用
41
§任务5.2 拆检冷却系的主要零部件
一、冷却液的种类、性能和选用注意事项
1．冷却液的种类与性能
来源广、无毒、价廉、有良好的导热性能等。长期以来，水一直作为汽车
水
发动机的冷却液使用。但水有许多缺点，如冰点高，当气温低于0℃时， 水结冰使体积增加．容易造成水箱或冷却系统管道胀裂；水的沸点低，夏
季高温时，当发动机处于苛刻条件下行驶时，会造成水温升高，甚至沸腾，
度不高时，风扇随离合器壳体一起空转打 滑；当发动机气流温度超过338K时，离合 器处于接合状态，风扇转速提高。当发动 机气流温度低于308K时，风扇离合器又回 到分离状态。
硅油风扇离合器
硅油风扇离合器 功用：减小风扇噪声，改善低温起动性能，节约燃料和降低排放，自动调节发动机的冷却 强度。
风扇离合器通过感触流过发动 机散热器空气温度实现风扇离合器 接合、部份接合、分离控制散热器 风扇转、停、不同的转速来改变通 过散热器的空气量。
1-火花塞 2-气缸盖散热片 3-缸体散热 片 4-活塞 5-气缸导流罩 6-风扇及皮带轮
9
§任务5.1 认识冷却系 三、冷却系大小循环路线图
小循环
大循环
10
冷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。
所谓大循环是水温高时，水 经过散热器而进行的循环流动； 而小循环就是水温低时，水不 经过散热器而进行的循环流动， 从而使水温升高。
散热器盖工作演示
21
§任务5.1 认识冷却系
3.水泵
（1）作用 对冷却水加压，使之在冷却系中
循环流动。
汽车上广泛使用离心式水泵。它具 有结构紧凑、泵水量大及因故障而停 止工作时，不妨碍水在冷却系内部自 然循环等优点。
3.水泵
§任务5.1 认识冷却系
（2）离心式水泵工作原理
当叶轮旋转时，水泵中的水被叶轮带 动一起旋转，在离心力作用下，水被甩 向叶轮边缘，然后经外壳上与叶轮成切 线方向的出水管压送到发动机水套内。 与此同时，叶轮中心处的压力降低，散 热器中的水便经进水管被吸进叶轮中心 部分。
系统 水冷系
温度范围
气缸盖内冷却水温度在353～363K, 气缸壁的温度不超过470～ 550K。
风冷系
气缸盖和气缸壁的允许温度分别为 423～453K和433～473K.
§任务5.1 认识冷却系
一、冷却系作用、类型认识 5.水冷系与风冷系的优缺点及适用范围
系统
优缺点比较
适用范围
水冷系
冷却强度大，易调节，便于冬季启动
器冷却水的流量。
节温器装在冷却水循环的通路 中，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，以达到调节冷却系的冷却强 度。节温器有蜡式和乙醚皱纹筒 式两种，目前多数发动机采用蜡 式节温器。
推杆
弹簧 外壳
主阀门
石蜡 胶管
节温器的结构
1-支架 2-主阀门 3-推杆 4-石蜡 5-胶管 6副阀门 7-节温器壳体 8-弹簧
1－水泵壳体 2－叶轮 3－进 水管 4－出水管
3.水泵
§任务5.1 认识冷却系
与东风汽车水泵 有什么不同？
§任务5.1 认识冷却系 4. 风扇
(1)功用：风扇通常安排在散热器后面并与水泵同轴。用来提高流经散热器的空气流速 和风量，增强散热器的散热能力，同时对发动机其他附件也有一定的冷却作用。
(2)特点：车用发动机的风扇轴流式和离心式。轴流式风扇所产生的风，其流向与风扇 轴平行；离心式风扇所产生的风，其流向为径向。轴流式风扇效率高，风量大，结构简单， 布置方便。因而在车用发动机上得到了广泛的应用。
§任务5.2 拆检冷却系的主要零部件
一、冷却液的种类、性能和选用注意事项
1．冷却液的种类与性能
丙三醇 型防冻 液
采用丙三醇与软水按不同比例混合而成。丙三醇与乙二醇相类似，也是一 种无色、粘稠而有甜味的液体。使用过甘油的人都知道，甘油具有很强的 吸湿性，因此，丙三醇也能与水以任意比例互溶。丙三醇型防冻液的优点 是配兑容易、沸点高、挥发慢、损耗少、不易燃烧。丙三醇型防冻液的缺 点是冷却降温效能低、甘油配比大，使用成本较高。有鉴于此，那些需要 良好保障条件的高档汽车，都会青睐丙三醇型防冻液
小循环
节温器
大循环
11
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85℃，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管，冷却水全部流经散热器，形成大循环；当冷却水温低于75℃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；当发动机的冷却水温在75～85℃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，而另一部分 水进行小循环。
常用散热器芯的结构型式
（1）管片式 由若干扁形或圆形冷却管组成。 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 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，以破坏气流在散热器表面 上的附面层，提高散热能力。
水流量的调节
• 大循环(水温高):
散
• 小循环(水热温低):
器
节温器 水泵
节温器
散 热 器
水泵
水 套
水 套
34
§任务5.1 认识冷却系 6. 风扇离合器和温控开关
功用：减小风扇噪声，改善低温起动性能，节约燃料和降低排放，自动调节发动机的冷却 强度。
（1）风扇离合器 主要有硅油式和电磁式等。冷却水温
百叶窗
38
五、 冷却液温度传感器 1.冷却液温度传感器的功用 感测发动机冷却液温度的变化。 2.冷却液传感器的结构及原理
39
冷却液温度传感器安装位置（北京切诺基电控发动机）
40
电磁式冷却液温度表 当冷却液温度较低时，传感器内热敏电 阻的阻值较大，流经线圈L1和L2的电流相差 不多，但L1匝数多，产生的磁场强，使衔铁 带动指针向左偏转，指针指向低温刻度。 当冷却液温度升高时，热敏电阻的阻值 减小，线圈L2中的电流明显增大，电磁力也 增大，使衔铁带动指针向右偏转，冷却液温 度表的指针指向高温刻度。
影响风量的因素：风扇的直径、转速、叶片形状、叶片安装角、叶片数目
§任务5.1 认识冷却系 车用发动机采用轴流式风扇的三种型式 结构特点：弧形、翼形。叶片多用薄钢板压制而成，为4～6片，叶片间夹角一般不相等。 叶片与其旋转平面成30°～45 °的安装斜角。整体风扇在轿车和轻型载货汽车上应用较多。 近年来轿车上还采用了电动风扇。