汽车构造(上册)第6章 发动机冷却系.ppt
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1、第6章 发动机冷却系,【知识目标】 1掌握冷却系的功用和分类; 2掌握冷却系的主要机件(散热器、补偿水箱、水泵)的结构和工作原理。 3重点冷却强度调节装置(蜡式节温器、百叶窗),硅油风扇离合器的结构和特点; 4熟悉冷却液的作用、组成和选择方法。 【能力目标】 1掌握冷却系总成及零部件的结构、构造原理、拆装步骤要领; 2了解冷却系的维护及保养知识; 3能够熟练使用常用工具、量具及相关设备,掌握汽车冷却系拆卸、装配等基本能力; 4培养学生团结合作,观察、分析及综合归纳能力。,6.1 冷却系统概述,冷却系统的功用: 使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内,防止发动机过热或过冷,并且在发动机冷起
2、动后使发动机迅速升温,尽可能缩短暖机时间。 冷却系统的分类: 发动机常见的冷却方式可分为风冷和水冷,1、水冷系 水冷却系一般指强制循环水冷系,通常以冷却液为冷却介质。汽车发动机就采用强制循环水冷却系统。水冷却系的最大优点是冷却强度高、发动机内部和外部冷却较均匀、冷却水路设计自由度大等,最大缺点是容易漏水,需要经常维修等。 组成: 水冷系由水泵、散热器、冷却风扇、节温器、补偿水桶、发动机机体和气缸盖中的水套以及其它附属装置组成。,冷却水在强制循环水冷系中的流动: 散热器底部经过冷却的冷却水经水泵加压,经过分水管进入发动机机体的冷却水套,吸热后向上流入气缸盖水套,再次吸热后经节温器主阀门通过出水软
3、管进入散热器,对着散热器的冷却风扇加速流经散热器芯的空气,促使热水加速冷却,然后经进水软管被水泵有一定真空度的进水口吸入。,2、风冷系 风冷系发动机是以空气作为冷却介质的发动机。,3、冷却液 冷却液是汽车发动机不可缺少的一部分。它在发动机冷却系统中循环流动,将发动机工作中产生的多余热能带走,使发动机能以正常工作温度运转。汽车常用的冷却液有水及加有防冻液的冷却液。 1)水冷却液: 水冷却液是指直接用水作冷却液,具有简单方便的优点,要求添加雨水、雪水、或离子交换水,不宜添加河水、井水等含矿物质的水,以免产生水垢,导致散热不良。并注意在冬季,应放水过夜,以防水结冰胀裂机体等部件。,2)防冻液 采用防
4、冻液可以提高汽车冷却液的防冻和防沸能力,不同的冷却液有不同的凝固点和沸点,可根据发动机使用条件进行选用。一般采用乙二醇或酒精为防冻材料。冷却液一般具有一定毒性,使用时应当注意。 正常冷却要求及冷却不足的后果: 正常冷却要求:,冷却不足的后果:,6.2 水冷系的基本组成,构成:主要有散热器、冷却风扇、冷却水泵、节温器组成,1、散热器 结构:散热器由上水室、下水室、散热器芯等组成。散热器上水室顶部有加水口,冷却水由此注入整个冷却系并用散热器盖盖住。在上水室和下水室分别装有进水管和出水管,进水管和出水管分别用橡胶软管和气缸盖的出水管和水泵的进水管相连,这样,既便于安装,而且当发动机和散热器之间产生少
5、量位移时不会漏水。在散热器下面一般装有减震垫,防止散热器受振动损坏。在散热器下水室的出水管上还有放水开关,必要时可将散热器内的冷却水放掉。 分类:纵流式和横流式,功用: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。增大散热面积,加速水的冷却。冷却水经过散热器后,其温度可,横流式散热器 1-上水室;2-进水管;3-散热器芯;4-散热器盖;5-下水室;6-出水管,纵流式散热器,降低1015,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。 散热器芯: 散热器芯由许多冷却管和散热片组成,对于散热器芯应该有尽可能大的散热面积,采用散热片是为了增加散热器芯的
6、散热面积。散热器芯的构造形式有多样,常用的有管片式、管带式和板式 1)管片式散热器 冷却管的断面大多为扁圆形,它连通上、下水室,是冷却水的通道。和圆形断面的冷却管相比,不但散热面积大,而且万一管内的冷却水结冰膨胀,扁管可以借其横断面变形而避免破裂。采用散热片,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 强度和刚度都好,耐高 压,但制造工艺较复杂 ,成本高。 2)管带式散热器 采用冷却管和散热带沿纵向间隔排列的方式,散热带上的小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,但结构刚度不如管片式大,一般多为轿车发动机
7、采用。,3)板式散热器 板式散热器的冷却液通道由成对的金属薄板焊接而成。这种散热器芯散热效果好,制造简单,但焊缝多不坚固容易沉积水垢不易维修。,散热器盖: 散热器盖主要功用是将水冷系密封住,以防冷却水溅出;其次,散热器盖具有空气-蒸汽阀的功用,当水冷系过热而使水蒸气多时,冷却系统压力过高,可能导致散热器芯涨破,此时散热器盖中的蒸汽阀打开,多余的水蒸气经溢流管流入补偿水桶;当水冷系过冷而使水蒸气凝结,冷却系统压力过低,可能导致散热器芯压瘪而破裂,此时散热器盖中的空气阀打开,冷空气补充入冷却系统。因此,散热器盖可以确保密封加压的水冷系压力稳定。,补偿水桶: 功用:补偿冷却液 损失 消除水冷系中的所
8、有气泡。 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,2、冷却风扇 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。 安装位置:风扇多为轴流式,装在发动机与散热器之间,与水泵同轴驱动。风扇用螺钉安装在水泵轴前端的皮带轮或凸缘盘上。 风扇扇风量的相关因素: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目有关。,结构型式: (1)目前汽车水冷发动机上常用螺旋桨式风扇 (2)风扇叶片材料有钢板、塑料和铝合金。为了减轻振动噪声,叶片间夹角不等。 (3)叶片数:46片。 (4)叶片
9、与叶轮旋转平面之间有一偏扭角,偏扭角可为定值(30-50),也可制成变偏扭角。因风扇旋转时叶和叶尖的气流速度外大内小,为了提高风扇的效率,叶片从叶根到叶尖偏扭角逐渐减小。,a)叶尖前弯的风扇;b)尖窄根宽的风扇;c)尼龙压铸整体风扇 1-叶片;2-连接板,硅油液力离合器: 功用:利用流经散热器的空气温度来控制风扇转速的变化 结构:,工作原理: 当发动机冷起动或小负荷下工作时,冷却水及通过散热器的气流温度不高,进油孔被阀片关闭,工作腔内无硅油,离合器处于分离状态。 当发动机负荷增加时,冷却水和通过散热器的气流温度随之升高,感温器受热变形而带动阀片轴及阀片转动。当流经感温器气流温度超过65时,进油
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