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1、第七章 发动机冷却系 一、概述二、水冷系三、风冷系四、变速器机油冷却系飞汽一、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。 第一节 概 述 飞汽冷却程度后 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。 二、不正常冷却对发动机的影响飞汽三、冷却系的分类水冷风冷飞汽四、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353363K, 气 缸壁的温度不超过470550K。风冷系气缸盖和气缸壁的允许温度分别为 423453K和4334
2、73K.飞汽5、水冷系与风冷系的优缺点及适用范围系 统水冷系风冷系适用范围优缺点比较冷却强度大，易调 节，便于冬季启动广泛用于汽车 发动机冷却效果差，噪音 大，功耗大仅用于小排量 及军车发动机飞汽第二节 水 冷 系 一、水冷系的组成水冷却系是以水作为冷却介质，把发动 机受热零件吸收的热量散发到大气中去。 目前汽车发动机上采用的水冷系大都是强 制循环式水冷系，利用水泵强制水在冷却 系中进行循环流动。飞汽水冷系由散热器、水泵、风扇、冷却 水套和温度调节装置等组成。飞汽冷却水在冷却系内的循环流动路线有两 条，一条为大循环，另一条为小循环。所谓大循环是 水温高时，水经 过散热器而进行 的循环流动；而
3、小循环就是水温 低时，水不经过 散热器而进行的 循环流动，从而 使水温升高。小循环大循环节温器飞汽飞汽冷却系的大小循环实质通常利用节温器来控制通过散热器冷却水的流量。节温器 装在冷却水循环的通路中（一般装在气缸盖的出水口），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。 当发动机在正常热状态下工作时，即水温高于80，节温 器阀门打开了通往散热器的通道，同时关闭了通往水泵的旁通 管，冷却水全部流经散热器，形成大循环；当冷却水温低于 70时，节温器阀门关闭了通往散热器的通道，同时打开了通 往水泵的旁通管，水套内的水只能由旁通孔流出经旁通管进入 水泵，又被水
4、泵压入发动机水套，此时冷却水并不流经散热器 ，只在水套与水泵之间进行小循环，从而防止发动机过冷；当 发动机的冷却水温在7080范围内，通往散热器的通道和通 往水泵的旁通管均处于半开闭状态，此时一部分水进行大循环 ，而另一部分水进行小循环。 飞汽二、水冷系的主要部件1、散热器散热器又称为水箱，由上水室、散热器 芯和下水室等组成。安装在发动机前的车 架横梁上。其作用是 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 。上水箱散热器盖下水箱散热器芯出水管口进水管 安装处飞汽常用散热器芯的结构型式（1）管片式 由若干扁形或圆形冷却管组成。空气吹过扁形冷却管和散热片，使管内流动的水得到冷却
5、。管片式散热器因结构刚度较好广为汽车发动机所使用。（2）管带式 由若干扁平冷却管组成水管与散热器相间排列，在散热器带上常开有形似百叶窗的 孔，以破坏气流在散热器表面上的附面层，提高散热能力。管带式管片式飞汽散热器盖 汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的三热气 盖具有空气蒸汽阀，可自动调节冷却系内部压 力，提高冷却效果。 压力阀真空阀压力阀弹簧真空阀弹簧盖飞汽发动机热态正常时，两阀 门关闭，将冷却系与大气隔 开。因水蒸气的产生使冷却 系内的压力稍高于大气压力 ，提高了冷却水的沸点，改 善了冷却效能。当散热器内 部压力达到126137Kpa时， 蒸汽阀开启而使水蒸汽从通 气孔排出；当水温下降，冷
6、却系内部的真空度低于10 20Kpa时，空气阀打开，空气 从通气孔进入冷却系，以防 散热器及芯管被大气压瘪。飞汽2、水泵 水泵的作用 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。飞汽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。 1水泵壳体 2叶轮 3进水管 4出水管飞汽3、风扇功用：
7、风扇通常安排在散热器后面并与水泵同轴 。用来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。飞汽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46片，叶片 间夹角一般不相等。叶片与其旋转平面成3045 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。飞汽风扇常和发 动机一起由曲 轴
8、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带张紧装置飞汽4、节温器功用：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。 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。推杆弹簧主阀门石蜡胶管外壳飞汽飞汽小循环大循环当水温低于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37
9、8K时，主阀全开，副阀关 大循环 。蜡式节温器工作情况飞汽5、风扇离合器和温控开关功用：减小风扇噪声，改善低温起动性能，节约燃料和降 低排放，自动调节发动机的冷却强度。（1）风扇离合器 主要有硅油式和电磁式等 。冷却水温度不高时，风扇 随离合器壳体一起空转打滑 ；当发动机气流温度超过 338K时，离合器处于接合状 态，风扇转速提高。当发动 机气流温度低于308K时，风 扇离合器又回到分离状态。硅油风扇离合器飞汽（2）风扇温控开关功用：在冷却水温度升高时，其内部的温控介质膨胀而使风扇 以高速运转，加速了发动机的冷却；相反，若在冷却水温度 降低的时，介质收缩而使风扇低速运转或停下来，实现了对 散热
10、器电动机风扇的控制。（3）百叶窗功用：通过调节流经散热器的空气量来调节冷却系的冷却强度， 使发动机在适宜的温度下工作。飞汽三、冷却水和防冻液1、冷却水汽车发动机中使用的冷却水应是清洁的软水，如雨水， 自来水等；而井水、河水等硬水中含有矿物质，在高温下易 生成水垢，不能作为发动机冷却水。2、防冻液功用：为防止在冬季寒冷地区，因冷却水结冰而发生散 热器、气缸体、气缸盖变形或胀裂的现象，在冷却水中加入 一定量的防冻液以达到降低冰点、提高沸点的目的。飞汽第三节 风 冷 系利用高速空气流直接吹过 气缸盖和气缸体的外表面，把 从气缸内部传出的热量散发到 大气中去，以保证发动机在最 有利的温度范围内工作。一
11、、工作机理：二、结构发动机气缸和气缸盖采用 传热较好的铝合金铸成，结构 简单、重量轻、故障少，无需 特殊保养，但是由于材料质量 要求高，冷却不够均匀，工作 噪音大等缺点，目前在汽车上 很少使用。飞汽第四节 变速器机油冷却器一、采用的原因：在自动变速器中，机油因工作频繁而过热，则会降低变速器的性能，甚至造成变速器损坏。所以，在装有自动变速 器的汽车中必须装置变速器机油冷却器。二、构造：实际上就是一根冷却管。三、位置及冷却：置于散热器的出水室内，由冷却液对流过冷却管的变速器机油进行冷却。飞汽小 结冷却系作用水冷系大、小循环主要部件散热器水泵节温器 风冷系与水冷系的区别变速器机油冷却器采用的原因飞汽
