第7章 发动机冷却系统

汽车拖拉机学第七章发动机冷却系统张黎骅AUTOMOBILEANDTRACTOR主要内容第一节冷却系统的介质及方式第二节冷却系统的组成及工作原理第三节水冷系统主要机件第一节冷却系统的介质及方式1.冷却系功用将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（80～90℃）的温度状态下工作。冷却过度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，润滑不良，使零件磨损加剧。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。2.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。水冷系的优点：冷却效果好，冷却均匀，布置紧凑，运转噪声小。自然循环冷却系统和强制循环冷却系统。目前的水冷系一般都采用强制循环冷却方式。强制循环冷却系统：由水泵强制给水（或冷却液）在冷却系中进行循环流动。第二节冷却系统的组成及工作原理水冷系大都是由散热器、水泵、风扇、分水管、冷却水套和温度调节装置等组成。1.强制式水冷系统散热器水温表节温器水泵水温传感器分水管水套出水管进水管风扇水冷系的工作过程根据发动机温度高低，水冷系有两种冷却循环路线：大循环和小循环。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。大循环小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。（1）大循环（2）小循环当水温低于70℃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。2.风冷系统

是利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面，把发动机受热零件吸收的热量散发到大气中去。风扇1、导流板2、散热片3、气缸导流罩4、分流板5组成。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。第三节水冷系统主要部件散热器芯管片式：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。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，防止烫伤空气阀蒸汽阀弹簧蒸汽管补偿水箱（膨胀水箱）工作原理：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。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。工作原理功能水泵

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作用：改变流经散热器的空气量；改变流经散热器的冷却水量。作用：改变空气量。（1）百叶窗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。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。节温器功用：改变通过散热器的冷却水流量。类型：蜡式节温器、乙醚折叠式节温器（1）蜡式节温器的结构和工作原理蜡式节温器（2）当发动机水温升高时（70℃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。（3）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。结构：蜡式节温器在橡胶管和感应体之间的空间里装有石蜡，为提高导热性，石蜡中常掺有铜粉或铝粉。（1）常温时，石蜡呈固态，阀门压在主阀座上。工作原理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，