汽车发动机之——第7章 发动机冷却系统

冷却系内部 的真空度低 于10～20Kpa 时，真空阀
打开
• 3.补偿水桶
• 作用：当冷却液受热膨胀时，部分冷却液流入补偿水桶； 而当冷却液降温时，部分冷却液又被吸回散热器。
4.散热器百叶窗
作用：通过改变吹过散热器的空气流量来调节发动机的冷却强度，以保证发动机 经常在适当的温度范围内工作。
散热器
进行。
当水温高于378K时，主阀全开，副阀关— 大循环。
3.节温器的布置
四、水泵 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。
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。
而控制通过散热器冷却水的流量。 安装位置：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。
2.蜡式节温器的结构和工作原理
大 循 环
小 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
常用散热器芯的结构型式
由若干扁形 或圆形冷却
管组成。
由若干扁平 冷却管组成
2.散热器盖
汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的散热器盖具有真空阀、压力阀，
可自动调节冷却系内部压力，提高冷却效果。
散热器盖 真空阀弹簧
真空阀
压力阀弹簧 压力阀
当散热器内 部压力达到 126～137Kpa 时，压力阀
开启
感温器 制动空气Leabharlann Baidu缩机
百叶窗
空气滤清器 杠杆
空气缸
调整杆 调整螺母
二、冷却风扇
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。
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。
二、水冷系统主要部件的构造
（一）、散热器
1.散热器及散热器
上水室
组成：上水室、散热器芯和下 水室等。
安装在发动机前的车 架横梁上。
作用：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。
下水室
散热器盖
进水管安装 处
出水口 散热器芯
•
按照散热器中冷却液流动的方向可将散热器
分为纵流式和横流式两种。
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。
四、正常冷却时的发动机温度
系统
温度范围
水冷系 气缸盖内冷却水温度在353K～363K,
气缸壁的温度不超过470K～550K。
风冷系
气缸盖和气缸壁的允许温度分别为 423K～453K和433K～473K.
五、水冷系与风冷系的优缺点及适用范围
三、冷却水和防冻液
1、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，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。
2、防冻液
功用：为防止在冬季寒冷地区，因冷却水结冰而发生散热器、气缸体、
气缸盖变形或胀裂的现象，在冷却水中加入一定量的防冻液以达到降低冰点、 提高沸点的目的。
一、工作机理：
§7.3
利用高速空气流直接
吹过气缸盖和气缸体的外表面，
把从气缸内部传出的热量散发
到大气中去，以保证发动机在
最有利的温度范围内工作。
结构
发动机气缸和气缸盖 采用传热较好的铝合金铸成， 结构简单、重量轻、故障少， 无需特殊保养，但是由于材料 质量要求高，冷却不够均匀， 工作噪音大等缺点，目前在汽 车上很少使用。
可调节支架
风扇的驱动V带张紧装置
2.硅油风扇离合器 （1）硅油风扇离合器结构
（2）硅油风扇离合器的工作原理
3.电动风扇
电动机的 开关由散热器的水 温开关控制，并且 有高低速两个档位， 低速档在沸点内使 用，高速档在沸点 外使用，需要冷却 时自动起作用。
三、节温器
1. 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
车用发动机采用轴流式风扇的三种型式
结构特点：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。
圆弧
形叶
片
翼
型
叶
片
叶片断面形状
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。
汽车构造
第7章 发动机冷却系统
§7.1 冷却系统的功用及组成
一、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。
二、冷却系的分类
水冷 风冷
三、不正常冷却对发动机的影响
冷却程度
后果
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
风冷系
二、冷却系统的布置及冷却风扇
冷却系
作用
大、小循环
小
水冷系
主要部件
散热器 水泵
风冷系
节温器 与水冷系的区别
结
变速器机油冷却器
采用的原因
感谢下 载
系统
优缺点比较
适用范围
水冷系
冷却强度大，易调节， 广泛用于汽车
便于冬季启动
发动机
风冷系
冷却效果差，噪音大， 仅用于小排量及
功耗大
军车发动机
一、水冷系的组成
§7.2 水冷系统
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。
冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条，一条为大循环(水温 高于80℃ )，另一条为小循环(水温低于70℃) 。