铁路大型养路机械构造与维修 课件 黑棣 2-5冷却系统

大型养路机械构造

与故障诊断项目二动力装置

任务2-5冷却系统冷却系统发动机工作中温度过高会怎样？情境引入冷却系统作用介绍冷却系功用使发动机得到适度的冷却，并保持其在最适宜地温度范围内工作。

冷却系统作用介绍发动机过热的影响4）气缸内温度过高，新鲜气体受热膨胀，比容增加，使吸人气缸内的新鲜气体重量减少，功率降低。3）润滑油在高温下容易氧化变质，使黏度下降，润滑条件恶化，摩擦和磨损加剧。1）在高温下零件的刚度和强度显著下降，以致发生变形和破裂。2）受热后要膨胀，温度越高，膨胀量越大，以致破坏零件之间的正常配合间隙。冷却系统类型风冷冷却系统的类型水冷在冬季启动时，还可用灌注热水的方法来预热，便于启动。水冷却是用水作介质冷却柴油机，然后将热传给空气。优点：冷却比较均匀，可使柴油机温度稳定在最有利的温度下工作，缺点是冷却不够可靠，磨损比较严重，驱动风扇所消耗的功率大，工作时噪声较大利用空气冷却优点：结构简单、使用维修方便、故障少，启动柴油机所用的辅助时间短，冬天没有冻裂的危硷。在缺水地区它具有很大的优越性冷却系统结构组成冷却系统的组成（水冷）

冷却系由散热网、水泵、散热风扇、冷却水套、水管和节温器、水温传感器、水温指示表等组成。冷却系统主要组成

散热器又称为水箱，由上水室、散热器芯和下水室等组成。安装在发动机前的车架横梁上。

作用是将水套中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使水温下降。上水箱散热器盖下水箱散热器芯出水管口进水管安装处散热器冷却系统主要组成

车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的散热器盖具有空气阀——蒸汽阀，可自动调节冷却系内部压力，提高冷却效果。

蒸汽阀空气阀蒸汽阀弹簧空气阀弹簧盖散热器盖

要求：如果冷却系中水蒸汽过多，压力过大，可能导致散热器破裂，因而需要排出多余的水蒸汽；冷却系统主要组成

发动机热态正常时，两阀门关闭，将冷却系与大气隔开。因水蒸气的产生使冷却系内的压力稍高于大气压力，提高了冷却水的沸点，改善了冷却效能。当散热器内部压力达到126～137Kpa时，蒸汽阀开启而使水蒸汽从通气孔排出；当水温下降，冷却系内部的真空度低于10～20Kpa时，空气阀打开，空气从通气孔进入冷却系，以防散热器及芯管被大气压瘪。散热器盖冷却系统主要组成

作用：保持正确的冷却液面；

安装：上方用一根软管通大气，另一根软管与散热器的溢流管相连。膨胀水箱当散热器内蒸汽压力升高到某一值时，其盖上的压力阀打开，冷却液通过压力阀通过溢流管进入储水箱；当温度下降时，冷却液又从通过补偿水桶真空阀流回到散热器内部。这样可以防止冷却水损失。补偿水桶内部印有两条液面高度标记线，补偿水桶内的液面高度应位于这两种刻线之间。冷却系统主要组成水泵作用：对冷却水加压，使之在冷却系中循环流动。

汽车上广泛使用离心式水泵。它具有结构紧凑、泵水量大及因故障而停止工作时，不妨碍水在冷却系内部自然循环等优点。冷却系统主要组成风扇

功用：用来提高流经散热器的空气流速和风量，增强散热器的散热能力，同时对发动机其他附件也有一定的冷却作用。

位置：风扇通常安排在散热器后面并与水泵同轴。轴流式风扇所产生的风，其流向与风扇轴平行；轴流式风扇效率高，风量大，结构简单，布置方便。因而在车用发动机上得到了广泛的应用。特点：车用发动机的风扇通常为轴流式。冷却系统主要组成目的：冷却调节装置一是改变冷却液的流量和循环路线；二是改变流经散热器的空气流量和流速。要保证发动机在最佳的温度下工作，不出现过热过冷现象，就必须能根据使用条件的变化自动调节发动机冷却强度。方法：强制式水冷却系统的冷却强度，一般受车的行驶速度，曲轴、水泵和风扇的转速及外界气温的影响。冷却系统主要组成节温器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，保证发动机在适宜的温度下工作。风扇温控开关在冷却水温度升高时，其内部的温控介质膨胀而使风扇以高速运转，加速了发动机的冷却；相反，若在冷却水温度降低的时，介质收缩而使风扇低速运转或停下来，实现了对散热器电动机风扇的控制。百叶窗通过调节流经散热器的空气量来调节冷却系的冷却强度，使发动机在适宜的温度下工作。冷却系统主要组成冷却水和防冻液冷却水

汽车发动机中使用的冷却水应是清洁的软水，如雨水，自来水等；而井水、河水等硬水中含有矿物质，在高温下易生成水垢，不能作为发动机冷却水。防冻液为防止在冬季寒冷地区，因冷却水结冰而发生散热器、气缸体、气缸盖变形或胀裂的现象，在冷却水中加入一定量的防冻液以达到降低冰点、提高沸点的目的。冷却系统工作原理水泵把该系统的冷却液进行加压，使之在缸体水套中流动，冷却液从气缸壁吸收热量，温度升高，受热后的冷却液继续向上压入气缸盖，继而从缸盖流出并进入散热网。由风扇强力抽吸，且车体本身在行驶中空气从前向后高速流过散热网，不断地将流经散热器的冷却液的热量带走。冷却后的液体由水泵从散热器底部重新吸入水套。继而其将在冷却系中不断进行循环。冷却系的工作原理冷却系统工作原理冷却系的大循环，小循环。

小循环就是水温低时，水不经过散热器只在气缸水套内进行的循环流动，目的是使水温能快速的升高以达到正常机体工作状况。

大循环即是水温高时，冷却液经过散热器而进行的循环流动；小循环大循环节温器冷却系统工作原理

水冷却系的大循环：冷却水经水泵—水套—节温器—散热器，又经水泵压入水套的循环，其水流路线长，散热强度大，称水冷却系的大循环。水冷却系的小循环：冷却水经水泵—水套—节温器后不经散热器，而直接由水泵压入水套的循环，其水流路线短，散热强度小，称水冷却系的小循环冷却系统工作原理通常利用节温器来控制通过散热器冷却水的流量。

冷却系的大小循环实质节温器装在冷却水循环的通路中（一般装在气缸盖的出水口），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，以达到调节冷却系的冷却强度。

当发动机在正常热状态下工作时，即水温高于95℃，节温器阀门打开了通往散热器的通道，同时关闭了通往水泵的旁通管，冷却水全部流经散热器，形成大循环；当冷却水温低于80℃时，节温器阀门关闭了通往散热器的通道，同时打开了通往水泵的旁通管，水套内的水只能由旁通孔流出经旁通管进入水泵，又被水泵压入发动机水套，此时冷却水并不流经散热器，只在水套与水泵之间进行小循环，从而防止发动机过冷；