发动机冷却系的构造与维修(1).ppt
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发动机正常状 态时两个阀门均 关闭，冷却系与 大气隔开。
当冷却系内的蒸汽因温度升高使其压力大于蒸汽阀弹簧弹力时，蒸汽阀打 开，一部分冷却液由溢流管流回补偿水箱，冷却系内的压力下降，以防止散 热器胀裂，如图7.6a所示。
熄火停车温度下降，致使冷却系内部压力小于空气阀弹簧弹力时，空气阀开 启，补偿水箱内的冷却水进入散热器，避免了散热器由于出现较大的真空度而 被大气压力压坏，如图7.6b所示。
为了增大散热器的散热面积和传热速率，散热器芯均 由许多铜或铝制冷却管和散热片组成，常用的结构形式 有管片式和管带式两种，如图7.5所示。
管片式散热器芯的冷却管，其断面呈 扁圆形（如图7.5(a)所示）。与圆形断面 的冷却管相比，扁形管不但散热面积大， 而且万一管内的冷却水结冰膨胀，扁形管 可以借其横断面变形而避免破裂。采用管 片式散热器芯的散热器不但可以增加散热 面积，还可增大散热器的刚度和强度。这 种散热器芯强度和刚度都较好，耐高压， 但制造工艺较复杂，成本高。
7.1.2 风冷系
1．风冷系的结构
风冷系的结构原理如图7.1所示，由风扇、导流罩、散热片、分流板等组成。 为了扩大散热面积，缸体缸盖表面布有散热片，它与缸体缸盖铸成一体。导流 罩和分流板引导空气流，加强冷却，保证各缸冷却均匀。
2．风冷系的特点
风冷系具有结构简单、重量轻、 故障少、无须特殊保养等优点， 但由于其材料质量要求高、冷却 不够均匀和可靠、消耗功率及工 作噪音大，目前在汽车发动机上 很少使用。
通常，冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条：一条为小循环，另一条 为大循环，如图7.3所示。所谓大循环是水温较高时，水经过散热器而进行的 循环流动；而小循环就是水温较低时，水不经过散热器而进行的循环流动， 从而使水温很快升高。冷却水是进行大循环还ຫໍສະໝຸດ Baidu小循环，由节温器来控制。
2．强制循环式水冷系的特点 强制循环式水冷系虽然结构复杂、需定期维护，但它具有冷却强度高、均 匀可靠、工作噪音小等优点，所以在汽车发动机上得到了普遍的应用。
7.1.3 水冷系
1．强制循环式水冷系的组成
强制循环式水冷系的组成及冷却水路，如图7.2所示。它主要由散热器、水泵、 冷却水套等组成。
散热器一般置于车辆前端横梁上，风扇在散热器后面，这样可以利用车辆行驶 时迎面来风气流对散热器进行冷却。
与风扇同轴的水泵，将散热器 内的冷却水加压后压送到气缸体、 气缸盖水套内，吸收机体的热量 后，经气缸盖出水孔流回散热器。 由于有风扇的强力抽吸，空气流 由前向后高速通过散热器，受热 后的冷却水在流过散热器的过程 中，将热量不断地散发到大气中。 放出热量本身温度下降后的冷却 水流回散热器底部，又经水泵抽 出，再次压送到发动机的水套中。 如此不断地吸热、散热，使发动 机得以冷却。
为使发动机保持适宜的工作温度，冷却系中还设有百叶窗、节温器、风扇 离合器等冷却温度调节装置。此外，为了使驾驶员随时掌握冷却系的工作情 况，还设有水温表或水温警示灯等指示装置。有的车辆上的暖风装置是利用 冷却水带出的热量来达到取暖的目的。为了提高燃油雾化程度，还可以利用 冷却水的热量对进入进气歧管内的混合气进行预热。
管带式散热器芯采用冷却管和散热带沿纵向 间隔排列（如图7.5(b)所示），散热带上的缝 孔是为了破坏空气流在散热带上形成的附面层， 使散热能力提高。这种散热器芯散热能力强， 制造工艺简单，成本低，但其刚度不如管片式， 一般多为轿车发动机所采用。
强制循环式水冷系的散热器盖，是由空气（真空）阀与蒸汽（压力）阀组合 而成的自动阀门，散热器盖的构造和工作原理如图7.6所示。
7.1.4 冷却液的特点与选用
冷却液最好使用软水，即含盐类矿物质少的水，如雨水、河水、自来水等。 含有盐类矿物质的硬水，如泉水、井水、海水必须进行软化后才能使用，否则 在水套散热器内易产生水垢，影响冷却效果，造成发动机过热。
硬水软化的方法是：在一升水中加入0.5～1.5g纯碱或（0.5～0.8g烧碱），或 加入30～50mL浓度为10％的红矾溶液即可。
补偿水箱上方用一根软管通大气，另一根软管与散热器的溢流管相连。补偿 水箱外部标有液面高度标记线，使用中应使液面高度位于最高与最低液面高度 线之间。液面高度不足时，应向补偿水箱内补充冷却水。
2．风扇
风扇的功用是提高通过散热器芯的空气流速与流量，以增强散热器的散热能力。 风扇与水泵同轴安装在散热器的后面，当风扇旋转时，对前方空气形成吸力，高 速空气流由前向后通过散热器芯，带走散热器芯表面的热量，加速冷却水的冷却。 风扇的扇风量主要与风扇的直径、转速、叶片形状、叶片安装角及叶片数量有关。
第7章 发动机冷却系的构造与维修
• 学习目标 • 了解冷却系功用、类型及特点，了解冷
却水路、冷却程度控制； • 掌握水冷却系主要机件、构造与工作； • 掌握冷却系常见故障的诊断，冷却系的
保养、使用方法与要求。
7.1 概述
7.1.1 冷却系的功用与类型 1．冷却系的功用
冷却系的功用，是对发动机进行适当冷却，使发动机维持在最适宜的温度下 工作，保证其工作可靠、耐久并具有良好的动力性和经济性。
2．冷却系的类型
冷却系的类型，根据冷却系所用冷却介质的不同，冷却系可分为水冷式和风 冷式两种类型。
水冷式冷却系，以水为传热介质，高温零件的热量通过冷却水带走，再以一 定的方式散发到大气，简称水冷系。按其散热方式不同又分为蒸发式与强制循 环式两种。
风冷式冷却系，以空气为冷却介质，将发动机零件吸收的热量直接散发到大 气中，简称风冷系。
为了防止在冬季冷却水结冰而冻裂机件，适应冬季行车的需求，可以在冷却 水中加入适量的防冻剂（如乙二醇）配制成防冻液。
市场上销售的防冻液，分为成品液和浓缩液，并加有着色剂予以识别。成品 液可直接使用，浓缩液则在加注前，根据当地历年最低气温，加蒸馏水调配。
7.2 水冷却系主要部件的构造
7.2.1 水冷却系的主要部件
1．散热器
散热器的功用是储存冷却水、增大散热面积、加速 水的冷却。为了将散热器传出的热量尽快带走，在散 热器后面装有风扇与散热器配合工作。
散热器又称为水箱，由上、下水室和散热器芯组 成，其结构如图7.4所示。
散热器上水室顶部有加水口和散热器盖。上、下水 室的进、出水管，分别用橡胶软管与气缸盖的出水管 和水泵的进水管相连。下水室上设有放水开关，供放 水时使用。
当冷却系内的蒸汽因温度升高使其压力大于蒸汽阀弹簧弹力时，蒸汽阀打 开，一部分冷却液由溢流管流回补偿水箱，冷却系内的压力下降，以防止散 热器胀裂，如图7.6a所示。
熄火停车温度下降，致使冷却系内部压力小于空气阀弹簧弹力时，空气阀开 启，补偿水箱内的冷却水进入散热器，避免了散热器由于出现较大的真空度而 被大气压力压坏，如图7.6b所示。
为了增大散热器的散热面积和传热速率，散热器芯均 由许多铜或铝制冷却管和散热片组成，常用的结构形式 有管片式和管带式两种，如图7.5所示。
管片式散热器芯的冷却管，其断面呈 扁圆形（如图7.5(a)所示）。与圆形断面 的冷却管相比，扁形管不但散热面积大， 而且万一管内的冷却水结冰膨胀，扁形管 可以借其横断面变形而避免破裂。采用管 片式散热器芯的散热器不但可以增加散热 面积，还可增大散热器的刚度和强度。这 种散热器芯强度和刚度都较好，耐高压， 但制造工艺较复杂，成本高。
7.1.2 风冷系
1．风冷系的结构
风冷系的结构原理如图7.1所示，由风扇、导流罩、散热片、分流板等组成。 为了扩大散热面积，缸体缸盖表面布有散热片，它与缸体缸盖铸成一体。导流 罩和分流板引导空气流，加强冷却，保证各缸冷却均匀。
2．风冷系的特点
风冷系具有结构简单、重量轻、 故障少、无须特殊保养等优点， 但由于其材料质量要求高、冷却 不够均匀和可靠、消耗功率及工 作噪音大，目前在汽车发动机上 很少使用。
通常，冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条：一条为小循环，另一条 为大循环，如图7.3所示。所谓大循环是水温较高时，水经过散热器而进行的 循环流动；而小循环就是水温较低时，水不经过散热器而进行的循环流动， 从而使水温很快升高。冷却水是进行大循环还ຫໍສະໝຸດ Baidu小循环，由节温器来控制。
2．强制循环式水冷系的特点 强制循环式水冷系虽然结构复杂、需定期维护，但它具有冷却强度高、均 匀可靠、工作噪音小等优点，所以在汽车发动机上得到了普遍的应用。
7.1.3 水冷系
1．强制循环式水冷系的组成
强制循环式水冷系的组成及冷却水路，如图7.2所示。它主要由散热器、水泵、 冷却水套等组成。
散热器一般置于车辆前端横梁上，风扇在散热器后面，这样可以利用车辆行驶 时迎面来风气流对散热器进行冷却。
与风扇同轴的水泵，将散热器 内的冷却水加压后压送到气缸体、 气缸盖水套内，吸收机体的热量 后，经气缸盖出水孔流回散热器。 由于有风扇的强力抽吸，空气流 由前向后高速通过散热器，受热 后的冷却水在流过散热器的过程 中，将热量不断地散发到大气中。 放出热量本身温度下降后的冷却 水流回散热器底部，又经水泵抽 出，再次压送到发动机的水套中。 如此不断地吸热、散热，使发动 机得以冷却。
为使发动机保持适宜的工作温度，冷却系中还设有百叶窗、节温器、风扇 离合器等冷却温度调节装置。此外，为了使驾驶员随时掌握冷却系的工作情 况，还设有水温表或水温警示灯等指示装置。有的车辆上的暖风装置是利用 冷却水带出的热量来达到取暖的目的。为了提高燃油雾化程度，还可以利用 冷却水的热量对进入进气歧管内的混合气进行预热。
管带式散热器芯采用冷却管和散热带沿纵向 间隔排列（如图7.5(b)所示），散热带上的缝 孔是为了破坏空气流在散热带上形成的附面层， 使散热能力提高。这种散热器芯散热能力强， 制造工艺简单，成本低，但其刚度不如管片式， 一般多为轿车发动机所采用。
强制循环式水冷系的散热器盖，是由空气（真空）阀与蒸汽（压力）阀组合 而成的自动阀门，散热器盖的构造和工作原理如图7.6所示。
7.1.4 冷却液的特点与选用
冷却液最好使用软水，即含盐类矿物质少的水，如雨水、河水、自来水等。 含有盐类矿物质的硬水，如泉水、井水、海水必须进行软化后才能使用，否则 在水套散热器内易产生水垢，影响冷却效果，造成发动机过热。
硬水软化的方法是：在一升水中加入0.5～1.5g纯碱或（0.5～0.8g烧碱），或 加入30～50mL浓度为10％的红矾溶液即可。
补偿水箱上方用一根软管通大气，另一根软管与散热器的溢流管相连。补偿 水箱外部标有液面高度标记线，使用中应使液面高度位于最高与最低液面高度 线之间。液面高度不足时，应向补偿水箱内补充冷却水。
2．风扇
风扇的功用是提高通过散热器芯的空气流速与流量，以增强散热器的散热能力。 风扇与水泵同轴安装在散热器的后面，当风扇旋转时，对前方空气形成吸力，高 速空气流由前向后通过散热器芯，带走散热器芯表面的热量，加速冷却水的冷却。 风扇的扇风量主要与风扇的直径、转速、叶片形状、叶片安装角及叶片数量有关。
第7章 发动机冷却系的构造与维修
• 学习目标 • 了解冷却系功用、类型及特点，了解冷
却水路、冷却程度控制； • 掌握水冷却系主要机件、构造与工作； • 掌握冷却系常见故障的诊断，冷却系的
保养、使用方法与要求。
7.1 概述
7.1.1 冷却系的功用与类型 1．冷却系的功用
冷却系的功用，是对发动机进行适当冷却，使发动机维持在最适宜的温度下 工作，保证其工作可靠、耐久并具有良好的动力性和经济性。
2．冷却系的类型
冷却系的类型，根据冷却系所用冷却介质的不同，冷却系可分为水冷式和风 冷式两种类型。
水冷式冷却系，以水为传热介质，高温零件的热量通过冷却水带走，再以一 定的方式散发到大气，简称水冷系。按其散热方式不同又分为蒸发式与强制循 环式两种。
风冷式冷却系，以空气为冷却介质，将发动机零件吸收的热量直接散发到大 气中，简称风冷系。
为了防止在冬季冷却水结冰而冻裂机件，适应冬季行车的需求，可以在冷却 水中加入适量的防冻剂（如乙二醇）配制成防冻液。
市场上销售的防冻液，分为成品液和浓缩液，并加有着色剂予以识别。成品 液可直接使用，浓缩液则在加注前，根据当地历年最低气温，加蒸馏水调配。
7.2 水冷却系主要部件的构造
7.2.1 水冷却系的主要部件
1．散热器
散热器的功用是储存冷却水、增大散热面积、加速 水的冷却。为了将散热器传出的热量尽快带走，在散 热器后面装有风扇与散热器配合工作。
散热器又称为水箱，由上、下水室和散热器芯组 成，其结构如图7.4所示。
散热器上水室顶部有加水口和散热器盖。上、下水 室的进、出水管，分别用橡胶软管与气缸盖的出水管 和水泵的进水管相连。下水室上设有放水开关，供放 水时使用。