第9章冷却系统

1、第第9 9章章冷却系统冷却系统 主讲教师：张主讲教师：张 黎黎 骅骅第九章 冷却系冷却系功用、类型及工作过程冷却系的构造9.1 冷却系的功用和分类功用：把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。 冷却过度：发动机过冷，进入气缸的混合气或空气温度低而点燃困难，造成发动机功率下降、油耗上升；润滑油粘度增大，零件磨损加剧。冷却不足发动机过热，充气效率下降，早燃和爆燃倾向加大，发动机功率下降；零件间间隙变小，导致不能正常运动，甚至卡死、损坏；润滑油粘度减小，使零件磨损加剧。冷却系类型水冷系 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。风冷系 是以空气作

2、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。9.2 强制循环水冷系水冷系的优点：冷却效果好，布置紧凑，使用方便，噪声小。强制循环水冷系：目前的水冷系一般由水泵强制给水（或冷却液）在冷却系中进行循环流动，故称水冷系的组成水冷系大都是由散热器、水泵、风扇、冷却水套和温度调节装置等组成。（如下图所示）水冷系的工作过程水泵强制冷却水循环，冷却水在水套内吸收热量后，流经散热器，将热量散发到空气中，然后再流入水套。如此循环，以保证发动机在最佳温度下工作。根据发动机温度高低，水冷系有两种冷却循环路线，如上图所示。大循环 小循环 大循环当发动机在正常热状态下工作时，即水温高于80，冷却水应全部流经散

3、热器，形成大循环。此时节温器的主阀门完全开启，而侧阀门将旁通孔完全关闭。 小循环当水温低时，水不经过散热器（只流经节温器侧阀门）而进行的循环流动。膨胀水箱用于闭式冷却系，减少冷却液损失；避免空气进入，在冷却系内造成氧化和穴蚀等不良现象；使冷却系中水气分离；保持系统压力稳定，提高水泵泵水量。通常与补偿水箱做成一体。散热器（水箱）由上水室、散热器芯和下水室等组成。其功用是增大散热面积，加速水的冷却。散热器芯管片式 管带式管片式由冷却管和扁形散热片组成。刚度和强度较大。管带式由冷却管和折叠散热带组成，散热能力较强、制造工艺简单、质量小、成本低；但刚度较小。散热器盖蒸汽空气阀开盖时注意：缓慢旋开，防止

4、烫伤空气阀蒸汽阀弹簧蒸汽管补偿水箱（膨胀水箱）减少冷却液损失，工作中自动补偿冷却液。冷却液受热膨胀流入补偿水箱，冷却后，散热器压力降低，冷却水流回。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。 风扇 提高通过散热器芯的空气流速，增加散热效果，加速水的冷却。风扇通常安排在散热器后面，并与水泵同轴。当风扇旋转时，对空气产生吸力，使之沿轴向流动。空气流由前向后通过散热器芯，使流经散热器芯的冷却水加速冷却。风扇风扇材料：钢板、尼龙、铝合金、工程塑料等风扇叶片的安装倾斜角不均匀，目的是减少振动和噪声风扇皮带调整：过松会打滑，过紧会增加轴承磨损。水冷却强度调节 装置

5、改变流经散热器的空气量改变流经散热器的冷却水量百叶窗改变空气量。百叶窗、保温帘风扇离合器改变流经散热器的空气量，控制风扇的起作用时间、扇风量和扇风强度。主要部件：温控开关即达到一定温度时，风扇离合器结合，风扇起作用。试验表明，在发动机工作过程中，只有10的时间风扇起作用。风扇离合器的类型硅油风扇离合器：利用一定温度时，硅油体积变化带动离合器结合。机械式风扇离合器：利用记忆弹簧的形状记忆效应及其一定温度时形状变化。电磁风扇离合器：达到一定温度时，水温感应开关的电路接通，离合器结合。节温器改变通过散热器的冷却水流量。蜡式节温器 乙醚折叠式节温器蜡式节温器蜡式节温器在橡胶管和感应体之间的空间里装有石

6、蜡，为提高导热性，石蜡中常掺有铜粉或铝粉。常温时，石蜡呈固态，阀门压在阀座上。这时阀门关闭了通往散热器的水路，来自发动机缸盖出水口的冷却水，经水泵又流回气缸体水套中，进行小循环。当发动机水温升高时（76以上），石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫使橡胶管收缩，从而对反推杆上端头产生向上的推力。由于反推杆上端固定，故反推杆对橡胶管、感应体产生向下反推力，阀门开启，当发动机水温达到80以上时，阀门全开，来自气缸盖出水口的冷却水流向散热器，而进行大循环。 折叠式节温器膨胀筒式节温器是由具有弹性的、折叠式的密闭圆筒（用黄铜制成），内装有易于挥发的乙醚。主阀门和侧阀门随膨胀筒上端一起上下移动。膨胀筒内液体

7、的蒸气压力随着周围温度的变化而变化，故圆筒高度也随温度而变化。水温高于80时，主阀门完全开启，侧阀门关闭，大循环。水温低于70时，侧阀门完全开启，主阀门关闭，小循环。水温7080时，两阀门均部分开启。第十章 发动机润滑系润滑系的功用、组成和润滑方式典型润滑油路的构造润滑系主要部件曲轴箱通风润滑系的功用润滑清洁冷却防锈密封（针对气缸）缓冲降噪润滑的作用机理润滑的作用机理轴承轴承轴轴润滑油润滑方式压力润滑飞溅润滑润滑脂润滑压力润滑一定压力的机油形成油膜来润滑的方式。适用部位：负荷较大、相对运动速度较高的摩擦面。如曲轴主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承等（均为滑动轴承）飞溅润滑利用零件运动时溅起的油滴或油

8、雾来润滑的方式。适用部位：外露、负荷较小的摩擦表面。如：气缸壁、配气凸轮表面、活塞销等润滑脂润滑（不属于润滑系范畴）润滑脂俗称“黄油”。适用于发动机各辅助装置的轴承的润滑（一般是球轴承、滚子轴承、滚珠轴承等）机油主要性能指标：粘度（随温度变化而变化）机油品质的好坏对发动机起动、工作性能的影响非常重要。润滑系的组成机油供给装置：机油泵、油底壳、限压阀、油道、油管滤清装置：三级滤清、旁通阀散热装置：机油散热器压力指示及报警装置：机油压力表、报警灯发动机润滑系的组成发动机润滑系的组成集滤器、集滤器、机油泵、油底机油泵、油底壳、机油滤清壳、机油滤清器、机油散热器、机油散热器、机油压力器、机油压力表、表

9、、放油螺栓放油螺栓油底壳油底壳机油滤清器机油滤清器油路油路集滤器集滤器润滑系的油路润滑系的油路润滑系油路EQ1092、机油泵机油滤清器集滤器机油冷却器油底壳润滑系工作油路油底壳集滤器机油泵细滤器主油道主轴颈连杆轴颈凸轮轴颈摇臂轴、推杆气门正时齿轮空压机连杆粗滤器旁通阀限压阀限压阀桑塔纳润滑系油底壳集滤器机油泵滤清器主油道中间轴主轴承连杆轴承凸轮轴限压阀机油泵功用：提高机油压力，保证机油在润滑系系统功用：提高机油压力，保证机油在润滑系系统内不断循环。内不断循环。 分类：分类： A 、齿轮式机油泵、齿轮式机油泵 B 、转子式机油、转子式机油泵泵齿轮式机油泵齿轮式机油泵出油腔出油腔进油腔进油腔主动齿

10、轮主动齿轮从动齿轮从动齿轮壳体壳体特点：特点： 结构简结构简单、加工方便、单、加工方便、工作可靠、使工作可靠、使用寿命长用寿命长 应用：应用： 捷达、捷达、桑塔纳、奥迪、桑塔纳、奥迪、切诺基等轿车切诺基等轿车转子式机油泵转子式机油泵泵壳外转子内转子机油进油腔出油腔特点：结构紧凑、特点：结构紧凑、重量轻、外形尺重量轻、外形尺寸小、泵油量大、寸小、泵油量大、供油均匀度好、供油均匀度好、成本低、成本低、 应用：应用： 夏利轿车、夏利轿车、红旗轿车红旗轿车机油滤清器使循环流动的机油在送往运动零件表面之前，滤去使循环流动的机油在送往运动零件表面之前，滤去机油中的金属屑和大气中的尘埃及燃料燃烧不完全机油中

11、的金属屑和大气中的尘埃及燃料燃烧不完全所产生的炭粒。所产生的炭粒。 分类：分类： 集滤器、粗滤器、细滤器、复合式滤清器集滤器、粗滤器、细滤器、复合式滤清器连接方式：连接方式： 串联串联一般为粗滤器一般为粗滤器 并联并联一般为细滤器一般为细滤器集滤器集滤器功用：功用： 防止较大的机械杂质进入机油泵。防止较大的机械杂质进入机油泵。 分类：分类：浮式集浮式集滤器滤器浮于机油表面，能吸入油面上浮于机油表面，能吸入油面上较为清洁的机油，但当油面上较为清洁的机油，但当油面上的泡沫被吸入时，油道中机油的泡沫被吸入时，油道中机油压力降低，润滑欠可靠。压力降低，润滑欠可靠。固定式固定式集滤器集滤器集滤器淹没于机

12、油下面，吸入集滤器淹没于机油下面，吸入的机油清洁度较差，但可防止的机油清洁度较差，但可防止泡沫吸入，润滑可靠，结构简泡沫吸入，润滑可靠，结构简单。单。浮式集滤器结浮式集滤器结构构固定管固定管吸油管吸油管罩罩油网油网浮子浮子浮式集滤器的工作浮式集滤器的工作情况情况正常工作时正常工作时滤网被堵塞时滤网被堵塞时油网油网浮子浮子罩罩粗滤器粗滤器作用：作用： 滤去机油中滤去机油中粒度较大粒度较大(直径为直径为0.050.1mm以上以上)的杂质。的杂质。 安装：安装： 串联在机油泵与主串联在机油泵与主油道之间。油道之间。拉杆拉杆纸滤芯纸滤芯外壳外壳进油口进油口旁通阀旁通阀粗滤器纸质滤芯式纸质滤芯式折叠型折

13、叠型波纹型波纹型上端盖上端盖下端盖下端盖芯筒芯筒微孔滤纸微孔滤纸粗滤器的工作粗滤器的工作方式方式细滤器细滤器作用：作用： 用来清除机油中细小（直径在用来清除机油中细小（直径在0.001mm）的杂质。）的杂质。 安装：安装： 由于对机油的流动阻力较大，采用并联方式。由于对机油的流动阻力较大，采用并联方式。 分类：分类： 过滤式细滤器、离心式细滤器过滤式细滤器、离心式细滤器细滤器离心式机油滤清器离心式机油滤清器发动机润滑系滤清器机油散热器机油散热器作用：作用： 使机油保持在最有利的温度范围内工作。使机油保持在最有利的温度范围内工作。 安装：安装： 1、装在冷却水散热器前面。、装在冷却水散热器前面。 2、装在冷却水路中。、装在冷却水路中。曲轴箱通风曲轴箱通风原因：原因： 汽油蒸汽汽油蒸汽 冷凝冷凝稀释机油稀释机油 废气