清华大学_课件_汽车构造I(13)_发动机冷却系统

1、造I汽车构造I（13）清华大学汽车工程系赵雨东主要内容和学时安排汽车发动机基本知识 （4学时）发动机机体（2学时）曲柄连杆机构（ 3学时）气门机构（ 3学时）进排气、增压系统及排放控制装置（ 3学时）汽油机燃油供给系统（4学时）柴油机燃油供给系统（4学时）汽油机点火系统（2学时）发动机冷却系统（1.5学时）发动机润滑系统（1.5学时）发动机起动系统与电源（1学时）发动机管理系统（2学时）发动机冷却系统作用和类型水冷系统组成和工作原理冷却液主要组件发动机热管理系统发动机风冷系统冷却系统功用和类型（1）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、过冷；起动后迅速升温，尽快达到正常

2、工作温度。冷却系统功用和类型（2）过热危害充气效率下降，燃烧不正常，功率下降；膨胀变形，磨损加剧；机油变质、变稀，磨损加剧过冷危害散热损失大，发动机功率下降；燃油凝结，燃油不易汽化，混合气燃烧不完全；机油粘度过大，功率消耗加大，磨损加剧。冷却系统功用和类型（3）分类空冷系统：以空气作为冷却介质水冷系统：以冷却液作为冷却介质，强制循环绝大部分汽车发动机采用水冷系统发动机冷却系统作用和类型水冷系统组成和工作原理冷却液主要组件发动机热管理系统发动机风冷系统水冷系统组成和工作原理（1）要求强制循环冷却强度调整组成水泵、节温器、散热器、冷却风扇、膨胀水箱、水套（缸体、缸盖）水流循环路径缸体水套缸盖水套散

3、热器节温器水泵风扇典型的水冷系统旁通软管水套风扇节温器水泵机油主油道机油泵滤网膨胀箱节温器暖风机水泵机油滤清器机油冷却器导向板散热器护罩齿型带轮缸盖水套缸体水套水泵水套排气管节气门热水管膨胀箱盖膨胀箱膨胀箱管风扇双速热敏开关进水软管排气管出水软管过热蒸气接暖风装置Santana 2000电动风扇散热器加水口水套水泵节温器旁通管进水室出水室散热器芯暖风机膨胀箱典型的水冷系统节温器水泵水冷系统组成和工作原理（2）冷却强度调节风扇（离合器、转速、叶片角度）节温器（大循环、小循环）散热器百叶窗缸体水套缸盖水套水管节温器水孔水泵Fiat-GMAudi V8 4.0L TDI发动机冷却系统作用和类型水冷系

4、统组成和工作原理冷却液主要组件发动机热管理系统发动机风冷系统冷却液水（最好软水）与防冻剂（常用乙二醇，Ethyleneglycol）的混合物。防止冷却液结冰（不能循环、发动机过热，冷却液膨胀，使缸体、缸盖、散热器涨裂）；防冻剂比例不同，冷却液冰点不同。提高冷却液沸点，防止过早沸腾。防冻剂中通常含有防锈剂和泡沫抑制剂。发动机冷却系统作用和类型水冷系统组成和工作原理冷却液主要组件发动机热管理系统发动机风冷系统主要组件水泵对冷却水加压，加速冷却水的循环流动，保证冷却可靠车用发动机多采用离心式水泵。离心式水泵具有结构简单、尺寸小、排量大、维修方便等优点曲轴通过齿轮、皮带等驱动主要组件散热器（1）由进水

5、室、出水室、散热器芯组成。冷却液在散热器内流动纵流横流轿车大多采用横流式进水口出水口放水开关变速器油冷却器进出口散热器芯散热器盖主要组件散热器（2）进水口放水开关散热器盖变速器油冷却器进出口出水口散热器芯结构散热管、散热片（管片式）散热管、波形散热带（管带式）金属薄板焊接而成铝制或铜制主要组件散热器（3）管片式散热器芯主要组件散热器（4）管带式散热器芯主要组件散热器（5）金属薄板焊接散热器芯主要组件散热器（6）散热器盖密封水冷系统，调节系统压力。闭式水冷系统压力高，冷却液沸点高；可减少冷却液外溢及蒸发损失。有压力阀、真空阀冷却液温度升高后，膨胀使系压力阀打开统压力增大。压力超过预定值时，压力阀

6、开启，一部分冷却液流入膨胀水箱。停机后冷却液温度降低，冷却系压力降低。低于大气压力时，真空阀开启，冷却液由膨胀水箱流回散热器。真空阀打开主要组件膨胀水箱储存因膨胀而从散热器溢出的冷却液；温度降低使冷却系统内冷却液体积减小，向散热器补偿冷却液。消除冷却系统内气泡。膨胀水箱.swf主要组件冷却风扇（1）置于散热器后面，吸进空气使之流经散热器，提高其散热能力。有导风罩冷却强度应随发动机热工况而调节皮带轮通过电磁离合器、硅油离合器驱动电机驱动（双速、电控）电机驱动主要组件冷却风扇（2）电磁离合器脱开接合主要组件冷却风扇（3）硅油粘性离合器脱开接合主要组件节温器（1）功用控制冷却液流动路径。冷起动时，冷

7、却液温度低，关闭流向散热器的通道；温度高节温器阀石蜡旁通阀时再打开。蜡式节温器工作原理温度高时，石蜡熔化变为液体，体积增大石蜡缸轻动阀主要组件节温器（2）主要组件节温器（3）节温器位于缸盖出水管.swf节温器位于水泵进水管.swf主要组件节温器（4）电控节温器发展趋势采用加热电阻，对节温器石蜡加热，控制水流通路发动机冷却系统作用和类型水冷系统组成和工作原理冷却液主要组件发动机热管理系统发动机风冷系统发动机热管理系统（1）综合管理冷却系统和空调系统减少驱动发动机附件（水泵、风扇等）的功率消耗，使发动机及变速箱工作温度保持不变，以降低油耗和排放，提高空调舒适性。空调冷凝器散热器动百叶窗电动风扇电动水泵节温器电控节温器电低温调节器机油冷却器变速器油调节器加热器电动水泵发动机热管理系统（2）根据气缸垫温度调整冷却强度发动机热管理系统（3）气缸垫及传感器发动机冷却系统作用和类型水冷系统组成和工作原理冷却液主要组件发动机热管理系统发动机风冷系统风冷系统（1）结构简单在缸体、缸盖表面布置散热片轴流式冷却风扇冷却强度调节液力耦合器BF6L913， Deutz风冷系统（2）直喷式燃烧室预燃式燃烧室风冷系统（3）风扇动叶轮风扇静叶轮导风罩机油散热器F