发动机冷却系统设计

套—节温器—散热器，又经水泵压入水套的循环， 其水流路线长，散热强度大，称水冷却系的大循 环。
a
12
冷却水大循环动画
a
13
2、 水冷却系的小循环
冷却水经水泵—水套— 节温器后不经散热器，而直 接由水泵压入水套的循环， 其水流路线短，散热强度小， 称水冷却系的小循环。
a
14
冷却水小循环动画
a
15
a
5
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。
a
6
(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。
3)可用热水预热发动机，便于冬季起动。
偏扭角，偏扭角可为定值，也可制成变偏扭 角。
a
30
7、 风扇皮带的调 整装置
风扇常和发电机一 起由曲轴通过三角皮带 带动。
a
31
(1)调整目的：
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。
a
32
(2) 措 施 ： 将 发 电 机 支
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。
a
29
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
第五章 冷却系
a
1
第一节 概述
a
2
一、冷却系的作用
保持发动机在最适 宜的温度范围内工作。
a
3
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； (5)零件的机械性能降低，导致变形或损坏。
a
26
(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
皮碗和弹簧等组成。
a
27
(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。
a
28
a
23
a
24
(2)泵盖上有出水孔。 泵壳上有进水孔A， 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349K(76℃)时， 部分冷却水由此直 接进入水泵。
a
25
(3) 叶 轮 工 作 室 的进水室B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
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。
a
21
(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。
a
22
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。
第二节 水冷却系主要机件 的构造和工作情况
a
16
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。
a
17
1、 结构 散热器由上水室、下水
室、散热器芯等组成。 上水室装有散热器的热
水管，通过橡胶管与气缸 盖出水管连接；上水室上 部有加水管，加水管口一 般装泄气管。当冷却水沸 腾时，水蒸汽可以从此排 出。加装防冻液的冷却系， 此管接膨胀水箱。 下水室有出水管，用软管 与水泵的进水口连接， 两水室之间焊接散热器芯 管。
a
7
(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。
a
8
四、来自百度文库成：
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。
a
9
五、工作情况：强制循环式水冷却系是用
水泵把该系统的冷却液加压，使之在水套中 流动，冷却水从气缸壁吸收热量，温度升高， 热水向上流入气缸盖，继而从缸盖流出并进 入散热器。
a
泄气管
18
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。
a
19
(二)水泵 1、 作用：对冷却水加压，使之在
冷却系中循环流动。
a
20
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
a
4
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。
架做成可移动式的，以 便调节皮带的松紧度。
a
33
8、 电动风扇
a
34
• 原理：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。
a
35
冷却强度调节装置
冷却强度调节目的
强制式水冷却系统的冷却强度，一般受汽 车的行驶速度，曲轴、水泵和风扇的转速及外 界气温的影响。当行驶条件变化时，如外界气 温高，发动机在低速大负荷情况下工作，要求 冷却强度大，否则发动机容易过热。而当外界 气温低，发动机负荷又不大时，其冷却强度应 小些，否则发动机容易过冷。因此，要保证发 动机在最佳的温度下工作，不出现过热过冷现 象，就必须能根据使用条件的变化自动调节发 动机冷却强度。
a
10
由于风扇的强力抽吸作用，空 气从前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。
a
11
六、水冷却系的大、小循环 1、 水冷却系的大循环：冷却水经水泵—水