冷却系的作用(精)
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第六章 冷却系
第一节 一、冷却系的作用
保持发动机在最适宜的温度范围内工作。
概述Leabharlann Baidu
2018/8/4
1
二、发动机过热或过冷的危害 过热 (1)降低充气效率，使发动机功率下降；
(2 爆燃的倾向加大，使零件因承受额外冲击性负
荷而造成早期损坏；
(3)运动件的正常间隙被破坏，运动阻滞，磨损加
剧，甚至损坏；
(4)润滑情况恶化，加剧了零件的摩擦磨损；
3)可用热水预热发动机，便于冬季起动。
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5
(2)风冷式特点
•利用风扇将高温零件的热量直接散入大气。 •无须加水，无漏水故障。
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6
四、组成：
风扇、水泵、水套、散热器、百叶窗、节温器、水管、水温 表和传感器等。
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7
五、工作情况：
2018/8/4
8
由于风扇的强力抽吸作用，空气从前
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管片式散热器芯
13
3、蒸汽-空气阀
部分水蒸汽经泄气管排入大气，避免损坏散热器。
蒸汽阀一般在散热器内压力达到 126kPa~137kPa时，阀门开启，
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14
空气阀在散热器内气压降到99kPa~87kPa时，空气阀打开，
散热器与大气相通，防止散热器芯被大气压损坏。
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(2)吸水：与压水同
时，叶轮中心处压力降低， 散热器中的水便经进水管被 吸进叶轮中心部分。
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3、结构
(1)组成：壳体、叶轮、泵盖板、水泵轴、支承轴承、水封等。水泵与风扇同
轴，通过三角皮带传动。
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1-水泵外壳； 2-叶轮； 3-夹布胶木密封垫圈； 4-密封垫圈； 5-螺钉； 6-水封皮碗； 7-弹簧； 8-垫圈； 9-泵盖板； 10-水封座圈； 11-球轴承； 12-水泵轴； 13-半圆键； 14-凸缘盘； 17-轴承卡环； 16-隔离套筒； 17-滑脂嘴； 18-水封环； 19-管接头
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(2)泵盖上有出水孔。泵壳 上有进水孔，用橡胶管与散 热器出水管相连。泵壳上面 有旁通孔与气缸盖上的出水 管相连，当冷却水温度低于 76℃时，部分冷却水由此直 接进入水泵。
(3) 叶轮工作室的进水室与 进水孔、旁通孔相通；出水 室由出水孔与水套相连。 (4) 水泵轴通过两个轴承支 承在壳体上，轴承间有隔套 定位 。 (5)水泵轴上装有抛水圈，以防水封渗漏时浸湿轴承，渗出的水被 抛水圈从检视孔甩出，可避免破坏轴承润滑。 (6)水封装在叶轮的前面，水封通常由密封垫圈、水封皮碗和弹簧 2018/8/4 等组成。 20
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一、冷却装置
(一)散热器 作用：将水套出来的热水自上而下或横向的分成许多 小股并将其热量散给周围的空气。
1、结构
1-上水室；2-进水管；3-散热器芯； 4-散热器盖；7-下水室；6-出水管
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2、类型
（1）芯管有管片式和 管带式 （2）芯管材料：耐腐 蚀、导热性好的铜或 铝 （2）散热器盖安装在 加水口上。散热器盖 上带有蒸汽—空气阀。 使冷却系的压力高于 大气压力，冷却水的 沸点有所提高。
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(二)水泵
1、作用：对冷却水加压，使之在冷却系中循环流动。
1-水泵壳体 2-叶轮 3-进水管 4-出水管
离心式水泵示意图
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2、 离心式水泵的工作原理
(1)压水：当叶轮旋转
时，水泵中的水被叶轮带动一 起旋转，由于离心力的作用， 水被甩向叶轮边缘，在蜗行壳 体内将动能转变为压能，经外 壳上与叶轮成切线方向的出水 管被压送到发动机水套内。
(5)零件的机械性能降低，导致变形或损坏。
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过冷
(1)进入气缸的混合气(或空气)温度太低，可燃混 合气品质差，使点火困难或燃烧迟缓，导致发动 机功率下降，燃料消耗量增加； (2)燃烧生成物中的水蒸汽易凝结成水而与酸性气 体形成酸类，加重了对机体和零件的侵蚀作用； (3) 未汽化的燃料冲刷和稀释零件表面 ( 气缸壁、 活塞、活塞环等)上的油膜，使零件磨损加剧。
向后高速流过散热器，不断地将流经散热
器的水的热量带走。冷却了的水由水泵从 散热器底部重新泵入水套。水在冷却系中
不断循环。为了控制冷却水温度，冷却系
中设有冷却强度调节装置，如百叶窗、节
温器和风扇离合器等。
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六、水冷却系的大、小循环
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第二节
水冷却系主要机件的构造 和工作情况
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3
三、 发动机的冷却方式
根据冷却介质的不同，发动机的冷却方式有风冷式和水冷式两种。
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(1)水冷式特点 1) 以水为冷却介质，热量先由机件传给水，靠
水的流动把热量带走而散入大气。散热后的水 再重新流回到受热机件处。
2) 水路和冷却强度可适当调节，能较好保持发
动机的正常工作温度。
(三)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。
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2、 安装位置：风扇多为轴流式，装在发动机与散热器之间，与水泵
同轴。风扇用螺钉安装在水泵轴前端的皮带轮或凸缘盘上。
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3、风扇扇风量的相关因素：风扇的直径、转速、 叶片形状、叶片安装角、叶片数目。 4、叶片材料：钢板、塑料和铝合金。为了减轻 振动噪声，叶片间夹角不等。
5、叶片数：4～6片。
6、偏扭角：叶片与叶轮旋转平面之间有一偏扭 角，偏扭角可为定值，也可制成变偏扭角。
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7、风扇皮带的调整
风扇常和发电机一起由曲 轴通过三角皮带带动。
若皮带过松，皮带将在皮带
轮上打滑，风扇和水泵的转速 下降，扇风量和泵水量减小， 使发动机过热；若皮带过紧， 将增加轴承和皮带的磨损。
将发电机支架做成可移动
式的，以便调节皮带的松紧度。
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8、电动风扇
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(四)膨胀水箱
1、 结构
膨胀水箱多用半透明材料(如塑料)制成。膨胀
水箱的上部用一个较细的软管与水箱的加水管
相连，底部通过水管与水泵的进水侧相连接，
通常位置略高于散热器。
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1-散热器；2-水泵进水管；3-水泵；4-节温器；7-水套出气管；6-水套出水管；7-进水口处保持较高 2018/8/4 的水压，减少膨胀水箱；8-散热器出气管；9-补充水管；10-旁通管 27
第一节 一、冷却系的作用
保持发动机在最适宜的温度范围内工作。
概述Leabharlann Baidu
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二、发动机过热或过冷的危害 过热 (1)降低充气效率，使发动机功率下降；
(2 爆燃的倾向加大，使零件因承受额外冲击性负
荷而造成早期损坏；
(3)运动件的正常间隙被破坏，运动阻滞，磨损加
剧，甚至损坏；
(4)润滑情况恶化，加剧了零件的摩擦磨损；
3)可用热水预热发动机，便于冬季起动。
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(2)风冷式特点
•利用风扇将高温零件的热量直接散入大气。 •无须加水，无漏水故障。
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四、组成：
风扇、水泵、水套、散热器、百叶窗、节温器、水管、水温 表和传感器等。
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五、工作情况：
2018/8/4
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由于风扇的强力抽吸作用，空气从前
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管片式散热器芯
13
3、蒸汽-空气阀
部分水蒸汽经泄气管排入大气，避免损坏散热器。
蒸汽阀一般在散热器内压力达到 126kPa~137kPa时，阀门开启，
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空气阀在散热器内气压降到99kPa~87kPa时，空气阀打开，
散热器与大气相通，防止散热器芯被大气压损坏。
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(2)吸水：与压水同
时，叶轮中心处压力降低， 散热器中的水便经进水管被 吸进叶轮中心部分。
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3、结构
(1)组成：壳体、叶轮、泵盖板、水泵轴、支承轴承、水封等。水泵与风扇同
轴，通过三角皮带传动。
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1-水泵外壳； 2-叶轮； 3-夹布胶木密封垫圈； 4-密封垫圈； 5-螺钉； 6-水封皮碗； 7-弹簧； 8-垫圈； 9-泵盖板； 10-水封座圈； 11-球轴承； 12-水泵轴； 13-半圆键； 14-凸缘盘； 17-轴承卡环； 16-隔离套筒； 17-滑脂嘴； 18-水封环； 19-管接头
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(2)泵盖上有出水孔。泵壳 上有进水孔，用橡胶管与散 热器出水管相连。泵壳上面 有旁通孔与气缸盖上的出水 管相连，当冷却水温度低于 76℃时，部分冷却水由此直 接进入水泵。
(3) 叶轮工作室的进水室与 进水孔、旁通孔相通；出水 室由出水孔与水套相连。 (4) 水泵轴通过两个轴承支 承在壳体上，轴承间有隔套 定位 。 (5)水泵轴上装有抛水圈，以防水封渗漏时浸湿轴承，渗出的水被 抛水圈从检视孔甩出，可避免破坏轴承润滑。 (6)水封装在叶轮的前面，水封通常由密封垫圈、水封皮碗和弹簧 2018/8/4 等组成。 20
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一、冷却装置
(一)散热器 作用：将水套出来的热水自上而下或横向的分成许多 小股并将其热量散给周围的空气。
1、结构
1-上水室；2-进水管；3-散热器芯； 4-散热器盖；7-下水室；6-出水管
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2、类型
（1）芯管有管片式和 管带式 （2）芯管材料：耐腐 蚀、导热性好的铜或 铝 （2）散热器盖安装在 加水口上。散热器盖 上带有蒸汽—空气阀。 使冷却系的压力高于 大气压力，冷却水的 沸点有所提高。
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(二)水泵
1、作用：对冷却水加压，使之在冷却系中循环流动。
1-水泵壳体 2-叶轮 3-进水管 4-出水管
离心式水泵示意图
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2、 离心式水泵的工作原理
(1)压水：当叶轮旋转
时，水泵中的水被叶轮带动一 起旋转，由于离心力的作用， 水被甩向叶轮边缘，在蜗行壳 体内将动能转变为压能，经外 壳上与叶轮成切线方向的出水 管被压送到发动机水套内。
(5)零件的机械性能降低，导致变形或损坏。
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(1)进入气缸的混合气(或空气)温度太低，可燃混 合气品质差，使点火困难或燃烧迟缓，导致发动 机功率下降，燃料消耗量增加； (2)燃烧生成物中的水蒸汽易凝结成水而与酸性气 体形成酸类，加重了对机体和零件的侵蚀作用； (3) 未汽化的燃料冲刷和稀释零件表面 ( 气缸壁、 活塞、活塞环等)上的油膜，使零件磨损加剧。
向后高速流过散热器，不断地将流经散热
器的水的热量带走。冷却了的水由水泵从 散热器底部重新泵入水套。水在冷却系中
不断循环。为了控制冷却水温度，冷却系
中设有冷却强度调节装置，如百叶窗、节
温器和风扇离合器等。
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六、水冷却系的大、小循环
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第二节
水冷却系主要机件的构造 和工作情况
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三、 发动机的冷却方式
根据冷却介质的不同，发动机的冷却方式有风冷式和水冷式两种。
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(1)水冷式特点 1) 以水为冷却介质，热量先由机件传给水，靠
水的流动把热量带走而散入大气。散热后的水 再重新流回到受热机件处。
2) 水路和冷却强度可适当调节，能较好保持发
动机的正常工作温度。
(三)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。
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2、 安装位置：风扇多为轴流式，装在发动机与散热器之间，与水泵
同轴。风扇用螺钉安装在水泵轴前端的皮带轮或凸缘盘上。
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3、风扇扇风量的相关因素：风扇的直径、转速、 叶片形状、叶片安装角、叶片数目。 4、叶片材料：钢板、塑料和铝合金。为了减轻 振动噪声，叶片间夹角不等。
5、叶片数：4～6片。
6、偏扭角：叶片与叶轮旋转平面之间有一偏扭 角，偏扭角可为定值，也可制成变偏扭角。
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7、风扇皮带的调整
风扇常和发电机一起由曲 轴通过三角皮带带动。
若皮带过松，皮带将在皮带
轮上打滑，风扇和水泵的转速 下降，扇风量和泵水量减小， 使发动机过热；若皮带过紧， 将增加轴承和皮带的磨损。
将发电机支架做成可移动
式的，以便调节皮带的松紧度。
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8、电动风扇
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(四)膨胀水箱
1、 结构
膨胀水箱多用半透明材料(如塑料)制成。膨胀
水箱的上部用一个较细的软管与水箱的加水管
相连，底部通过水管与水泵的进水侧相连接，
通常位置略高于散热器。
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1-散热器；2-水泵进水管；3-水泵；4-节温器；7-水套出气管；6-水套出水管；7-进水口处保持较高 2018/8/4 的水压，减少膨胀水箱；8-散热器出气管；9-补充水管；10-旁通管 27