汽车发动机之——第7章发动机冷却系统

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第7章 发动机冷却系统
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。
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第7章 发动机冷却系统
圆弧 形叶 片
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。
（2）硅油风扇离合器的工作原理
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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。
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第7章 发动机冷却系统
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，从而控制通过散热器冷却水的流量。
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。
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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。
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
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散热器盖 进水管 安装处
出水口 散热器芯
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• 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。
风冷系
气缸盖和气缸壁的允许温度分别为 423K～453K和433K～473K.
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第7章 发动机冷却系统
五、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， 广泛用于汽车
便于冬季启动
发动机
冷却效果差，噪音大， 仅用于小排量及
风冷系 功耗大
军车发动机
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第7章 发动机冷却系统
§7.2 水冷系统
一、水冷系的组成 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。
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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℃) 。
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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
感温器
制动空气压缩机
百叶窗
空气滤清器
杠杆
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空气缸
调整杆 调整螺母
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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
叶片断面形状
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翼 型 叶 片
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第7章 发动机冷却系统
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。
可调节支架
风扇的驱动V带张紧装置
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第7章 发动机Βιβλιοθήκη Baidu却系统
2.硅油风扇离合器 （1）硅油风扇离合器结构
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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
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。
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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。
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。
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第7章 发动机冷却系统
2.蜡式节温器的结构和工作原理
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大
小
循
循
环
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，副编阀辑课关件 — 大循环。 27
第7章 发动机冷却系统
3.节温器的布置
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第7章 发动机冷却系统
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第7章 发动机冷却系统
兰州工业高等专科学校交通工程系
汽车构造
第7章 发动机冷却系统
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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。
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第7章 发动机冷却系统
二、冷却系的分类
水冷 风冷
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第7章 发动机冷却系统
三、不正常冷却对发动机的影响
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第7章 发动机冷却系统 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
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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
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压力阀弹簧 压力阀
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当散热器内部 压力达到 126～
137Kpa时， 压力阀开启
冷却系内部 的真空度低
于10～ 20Kpa时， 真空阀打开
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第7章 发动机冷却系统
• 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。