汽车概论第7章 发动机之冷却系统和润滑系统

•零件的机械性能降低，导致变形或损坏
发动机 过冷
•可燃混合气品质差，使点火困难或燃烧迟 缓，功率低及油耗高
•润滑油粘度增大，零件磨损
•燃油凝结而流入曲轴箱，增加油耗，且机 油变稀，从而导致功率下降，磨损增加
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1.风冷系
•冷却介质 是空气 •利用气流 使散热片 的热量散 到大气中
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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。
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节温器
蜡式节温器是通过石蜡在高低温的 状态变形推动中心杆进而控制阀门 的开闭实现大小循环的切换。
节温器必须保持良好的技术状态，否则会严重影响发动机的正常工作。如 节温器主阀门开启过迟，就会引起发动机过热；主阀门开启过早，则使发 动机预热时间延长，使发动机温度过低。此时可判断节温器的工作状态是 否良好，当发动机开始冷车运转时，水箱的上水室进水管处如还有冷却水 流出，则说明节温器的主阀门不能关闭；当发动机冷却水温度超过70摄氏 度时，水箱的上水室进水管处无冷却水流出，则说明节温器主阀门不能正 常开启，这时就需要进行修理。
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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蒸汽阀
• 蒸汽阀一般在散热器内压 力达到126kPa~137kPa 时，阀门开启，部分水蒸 汽经泄气管排入大气，避 免损坏散热器。
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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。
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冷却风扇
缸盖 油底
壳 武汉大学动力与机械学院
机 油 冷 却 器
气缸 体
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• 冷却介质是“水”
通过冷却水的不断循 环，从发动机水套中 吸收多余的热量，并 散发到大气中
2.水冷系
水 箱
发动机 机体
•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
•可用热水预热发动机， 便于冬季起动
• 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 气压坏。
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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。 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。 (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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(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。
机冷却和润滑系统
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发动机冷却系
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一、冷却系作用
1.发动机过热、过冷的危害
发动机 过热
• 充气效率低，早燃和爆燃易发生，发动
机功率下降
•运动件的正常间隙被破坏，运动阻滞，磨 损加剧，甚至损坏
• 润滑油粘度减小、润滑油膜易破裂加剧 零件磨损
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。
4、措施：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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2.水冷系的水路循环
•水泵作用下，水经水套 而吸热，沿水管流入散 热器（同时风扇作用而 散热），水的温度下降 后又由水泵泵回水套内
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水冷却系的大、小循环
• 1、 水冷却系的大循环 • 冷却水经水泵—水套—节温器—散热器，又经水
水 泵
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三、水冷系的组成及水路循环
桑 塔 纳 轿 车 水 冷 系 统
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水
水
节温器
箱
泵
发动
机水
套
风 扇
水 管
膨胀水箱
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1.水冷系的组成
①水泵 ②水套 ③散热器 ④分水管
⑤调温装置 ⑥指示及 报警装置
将冷却水升压 位于缸体及缸盖内，吸热 热量散失 各缸水流均匀 节温器、风扇离合器及百叶窗 水温表、高温警告灯
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。 • 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。
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四、冷却液
1.冷却水 • 最好使用软水，如雨水、河水、自来水 • 尽量不用硬水，如泉水、井水，容易产生
水垢 • 硬水软化：加纯碱、加烧碱、加红矾溶液 2.防冻液 • 甘醇、甘油、酒精等配制而成。
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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。
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