汽车构造第七章

第7章发动机冷却系统概述7.1水冷系7.2主要内容7.1.1冷却系的类型系统温度范围水冷系汽缸盖内冷却水温度在80~90℃风冷系铝汽缸壁的温度为150~180℃，铝汽缸盖的温度为160~200℃7.1概述1.水冷系水冷系以冷却液为冷却介质，通过冷却液将高温零件上的热量带走，再以一定的方式散发到大气中去。通常，冷却液在水冷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，两者由冷却液是否流经散热器而进行区别，冷却强度也不同。目前，水冷系是大多汽车发动机所采用的冷却方式。有些高速跑车上也同时采用水冷系和风冷系来提高冷却系的冷却性能。2.风冷系风冷系以空气为冷却介质，利用汽车行驶时的高速空气流，将高温零件表面的热量吹散到大气当中去。风冷系的汽车发动机一般采用由传热性能较好的铝合金铸成的汽缸和汽缸盖，为了增大散热面积，各汽缸一般都分开制造，并且在汽缸和汽缸盖表面分布许多均匀排列的散热片，以增大散热面积。为了有效地利用空气流和保证各缸冷却均匀，有的发动机上装有导流罩及分流板等部件。风冷系具有结构简单、质量轻、故障少，使用维修方便等优点，但其存在对材料质量要求高，冷却可靠性差、不够均匀及工作噪声大等缺点。7.1.2冷却液功用：冷却液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，保证发动机正常运转的温度条件。水冷却液的选择软水：含矿物质较少硬水：易产生水垢而阻塞水道，破坏水的冷却循环，使发动机过热1.水冷却液2.防冻液防冻液通常由乙二醇和蒸馏水混合而成，两者之间的配合比例不同，冷却液的冰点和沸点会有所不同。有些冷却液的冰点可达－45℃左右，沸点可达108℃左右。优质的防冻液中还常含有防锈剂、防尘剂、防腐剂和泡沫抑制剂等，目的是提高冷却系的工作性能，减少维修保养工作量，延长发动机的使用受命。7.2水冷系作用：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。1.水冷系的组成7.2.1水冷系的组成和水路循环2.水冷系的水路循环当发动机处于冷态或温度较低时，冷却液流经的路线为小循环，此时，冷却液不流经散热器，使发动机温度尽快升高到正常工作温度；当冷却液的温度达到一定数值后，冷却液才进入大循环，此时，冷却液流经散热器，冷却效果加强，使发动机的温度尽量保持在正常工作温度范围内。1）小循环1—旁通软管；2—汽缸盖水套；3—水泵；4—节温器；5—冷却风扇；6—散热器冷却液小循环路线图2）大循环冷却液大循环路线图1—旁通软管；2—汽缸盖水套；3—水泵；4—节温器；5—冷却风扇；6—散热器3）取暖循环1.散热器作用：将高温冷却液的热量传递给空气，使冷却液温度降低。7.2.2水冷系的主要部件1）类型与组成按散热器中冷却液流动方向的不同，可将其分为纵流式和横流式。2）散热器芯2.散热器盖空气阀蒸汽阀弹簧3.补偿水桶作用：当冷却液受热膨胀时，部分冷却液流入补偿容器；而当冷却液降温时，部分冷却液又被吸回散热器，可使冷却液不会溢失。当水冷系中有空气泡或蒸气泡时，都会使冷却液降低传热效果，尤其当水冷系中有空气时，还会增加金属的腐蚀，所以补偿水桶的另一个作用是可以消除水冷系中的所有气泡。4.冷却风扇功用：对空气产生吸力，使之沿轴向流动。影响风量的因素：风扇的直径、转速、叶片形状、叶片安装角、叶片数目横断面形状：弧形、翼形1）硅油风扇离合器构成：主动板、从动板、双金属感温器及壳体等构成。工作过程：风扇装于壳体上。从动板与壳体之间的空间为工作腔，从动板与前盖之间为贮油腔，硅油存于其中。从动板上有进油孔，由感温阀片和双金属感温器控制。从动板外缘有一个由球阀控制的回油孔。冷却水温较低时，通过散热器的空气温度不高，进油孔关闭，贮油腔的硅油不能进入工作腔，离合器分离。冷却水温较高时，双金属感温器受热变形，从而带动阀片轴和阀片转过一定角度，将进油孔打开，硅油进入工作腔，由于硅油粘度大，主动板通过硅油带动壳体和风扇一起转动，使风扇转速迅速升高。电动风扇由风扇电动机驱动并由蓄电池供电，因其不用发动机作为直接的动力源，所以风扇转速与发动机转速无关。电动风扇的工作状态取决于冷却液温度，只有当冷却液温度超过一定限值时，才开始工作。有些电控发动机的电动风扇由ECU控制。其工作原理为ECU接收到冷却液温度传感器的电压信号，并判断冷却液的温度变化，当达到规定的温度时（各车型电动风扇的工作温度设计得略有区别），ECU将控制风扇继电器接通，使风扇工作。电动风扇具有结构简单，布置方便，不消耗发动机功率等优点。此外，由于不需要检查、调整或更换风扇传动带而减少了维修、保养的工作量。2）电动风扇5.水泵作用：对冷却液加压，促使冷却液在冷却系统中循环流动，以加强冷却效果。结构：离心式水泵离心式水泵特点：结构简单，尺寸小、排量大，当水泵停止工作时并不妨碍水在冷却系中自然循环。6.节温器作用：控制冷却液流动路径的阀门。它根据冷却液温度的高低，确定打开或关闭冷却液通向散热器的通道，通过改变冷却液的循环流量和循环范围，调解冷却强度，以保证发动机在适宜的温度范围内工作。双阀蜡式节温器功用：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。推杆弹簧节温器壳体主阀门石蜡胶管支架副阀门节温器实物图