.,第四章發動機冷卻系,概述,水冷系,風冷系,變速器機油冷卻系,.,一、冷卻系功用使發動機得到適度的冷卻，并保持其在最適宜地溫度范圍內工作。,4.1概述,.,二、不正常冷卻對發動機的影響,.,三、冷卻系的分類,水冷風冷,.,四、正常冷卻時的發動機溫度,.,5、水冷系與風冷系的優缺點及適用范圍,.,4.2水冷系,一、水冷系的組成,水冷卻系是以水作為冷卻介質，把發動機受熱零件吸收的熱量散發到大氣中去。目前汽車發動機上采用的水冷系大都是強制循環式水冷系，利用水泵強制水在冷卻系中進行循環流動。,.,點此觀看水冷系的組成錄像,.,水冷系由散熱器、水泵、風扇、冷卻水套和溫度調節裝置等組成。,.,冷卻水在冷卻系內的循環流動路線有兩條，一條為大循環，另一條為小循環。,所謂大循環是水溫高時，水經過散熱器而進行的循環流動；而小循環就是水溫低時，水不經過散熱器而進行的循環流動，從而使水溫升高。,小循環,大循環,節溫器,.,.,冷卻系的大小循環實質通常利用節溫器來控制通過散熱器冷卻水的流量。節溫器裝在冷卻水循環的通路中（一般裝在氣缸蓋的出水口），根據發動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環流動路線，以達到調節冷卻系的冷卻強度。當發動機在正常熱狀態下工作時，即水溫高于80，節溫器閥門打開了通往散熱器的通道，同時關閉了通往水泵的旁通管，冷卻水全部流經散熱器，形成大循環；當冷卻水溫低于70時，節溫器閥門關閉了通往散熱器的通道，同時打開了通往水泵的旁通管，水套內的水只能由旁通孔流出經旁通管進入水泵，又被水泵壓入發動機水套，此時冷卻水并不流經散熱器，只在水套與水泵之間進行小循環，從而防止發動機過冷；當發動機的冷卻水溫在7080范圍內，通往散熱器的通道和通往水泵的旁通管均處于半開閉狀態，此時一部分水進行大循環，而另一部分水進行小循環。,.,二、水冷系的主要部件,1、散熱器散熱器又稱為水箱，由上水室、散熱器芯和下水室等組成。安裝在發動機前的車架橫梁上。其作用是將冷卻水在水套中所吸收的熱量散發至外界大氣，使水溫下降。,上水箱,散熱器蓋,下水箱,散熱器芯,出水管口,進水管安裝處,.,常用散熱器芯的結構型式,（1）管片式由若干扁形或圓形冷卻管組成。空氣吹過扁形冷卻管和散熱片，使管內流動的水得到冷卻。管片式散熱器因結構剛度較好廣為汽車發動機所使用。,（2）管帶式由若干扁平冷卻管組成水管與散熱器相間排列，在散熱器帶上常開有形似百葉窗的孔，以破壞氣流在散熱器表面上的附面層，提高散熱能力。,管帶式,管片式,.,散熱器蓋汽車上廣泛采用閉式水冷系，該水冷系的三熱氣蓋具有空氣蒸汽閥，可自動調節冷卻系內部壓力，提高冷卻效果。,壓力閥,真空閥,壓力閥彈簧,真空閥彈簧,蓋,.,發動機熱態正常時，兩閥門關閉，將冷卻系與大氣隔開。因水蒸氣的產生使冷卻系內的壓力稍高于大氣壓力，提高了冷卻水的沸點，改善了冷卻效能。當散熱器內部壓力達到126137Kpa時，蒸汽閥開啟而使水蒸汽從通氣孔排出；當水溫下降，冷卻系內部的真空度低于1020Kpa時，空氣閥打開，空氣從通氣孔進入冷卻系，以防散熱器及芯管被大氣壓癟。,.,2、水泵,水泵的作用對冷卻水加壓，使之在冷卻系中循環流動。,汽車上廣泛使用離心式水泵。它具有結構緊湊、泵水量大及因故障而停止工作時，不妨礙水在冷卻系內部自然循環等優點。,.,離心式水泵工作原理,當葉輪旋轉時，水泵中的水被葉輪帶動一起旋轉，在離心力作用下，水被甩向葉輪邊緣，然后經外殼上與葉輪成切線方向的出水管壓送到發動機水套內。與此同時，葉輪中心處的壓力降低，散熱器中的水便經進水管被吸進葉輪中心部分。,1水泵殼體2葉輪3進水管4出水管,.,.,3、風扇,功用：風扇通常安排在散熱器后面并與水泵同軸。用來提高流經散熱器的空氣流速和風量，增強散熱器的散熱能力，同時對發動機其他附件也有一定的冷卻作用。,特點：車用發動機的風扇軸流式和離心式。軸流式風扇所產生的風，其流向與風扇軸平行；離心式風扇所產生的風，其流向為徑向。軸流式風扇效率高，風量大，結構簡單，布置方便。因而在車用發動機上得到了廣泛的應用。,.,車用發動機采用軸流式風扇的三種型式,結構特點：葉片多用薄鋼板壓制而成，為46片，葉片間夾角一般不相等。葉片與其旋轉平面成3045的安裝斜角。整體風扇在轎車和輕型載貨汽車上應用較多。近年來轎車上還采用了電動風扇。,.,風扇常和發動機一起由曲軸帶輪通過V帶驅動。為調節V帶的張緊程度，通常將發電機的支架做成可調節的。,可調節支架,風扇的驅動V帶張緊裝置,.,4、節溫器,功用：根據發動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環流動路線，從而控制通過散熱器冷卻水的流量。,節溫器裝在冷卻水循環的通路中，根據發動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環流動路線，以達到調節冷卻系的冷卻強度。節溫器有蠟式和乙醚皺紋筒式兩種，目前多數發動機采用蠟式節溫器。,推桿,彈簧,主閥門,石蠟,膠管,外殼,.,.,小循環,大循環,當水溫低于358K時，主閥關，副閥開小循環。,當水溫高于358K時低于378K時，主閥漸開，副閥漸關大小循環同時進行。,當水溫高于378K時，主閥全開，副閥關大循環。,蠟式節溫器工作情況,.,5、風扇離合器和溫控開關,功用：減小風扇噪聲，改善低溫起動性能，節約燃料和降低排放，自動調節發動機的冷卻強度。,（1）風扇離合器主要有硅油式和電磁式等。冷卻水溫度不高時，風扇隨離合器殼體一起空轉打滑；當發動機氣流溫度超過338K時，離合器處于接合狀態，風扇轉速提高。當發動機氣流溫度低于308K時，風扇離合器又回到分離狀態。,硅油風扇離合器,.,（2）風扇溫控開關,功用：在冷卻水溫度升高時，其內部的溫控介質膨脹而使風扇以高速運轉，加速了發動機的冷卻；相反，若在冷卻水溫度降低的時，介質收縮而使風扇低速運轉或停下來，實現了對散熱器電動機風扇的控制。,（3）百葉窗,功用：通過調節流經散熱器的空氣量來調節冷卻系的冷卻強度，使發動機在適宜的溫度下工作。,.,三、冷卻水和防凍液,1、冷卻水,汽車發動機中使用的冷卻水應是清潔的軟水，如雨水，自來水等；而井水、河水等硬水中含有礦物質，在高溫下易生成水垢，不能作為發動機冷卻水。,2、防凍液,功用：為防止在冬季寒冷地區，因冷卻水結冰而發生散熱器、氣缸體、氣缸蓋變形或脹裂的現象，在冷卻水中加入一定量的防凍液以達到降低冰點、提高沸點的目的。,.,4.3風冷系,利用高速空氣流直接吹過氣缸蓋和氣缸體的外表面，把從氣缸內部傳出的熱量散發到大氣中去，以保證發動機在最有利的溫度范圍內工作。,一、工作機理：,二、結構,發動機氣缸和氣缸蓋采用傳熱較好的鋁合金鑄成，結構簡單、重量輕、故障少，無需特殊保養，但是由于材料質量要求高，冷卻不夠均勻，工作噪音大等缺點，目前在汽車上很少使用。,.,4.4變速器機油冷卻器,一、采用的原因：在自動變速器中，機油因工作頻繁而過熱，則會降低變速器的性能，甚至造成變速器損壞。所以，在裝有自