汽车原理及维修讲义(二)

1-空气滤清器；2—化油器；3－进油针阀；4—喉管；5—浮子；6—浮子室；7-主量孔；8-主喷管；9—进气预热套管；10—进气支管；11-进气门；12—气缸门；13—节气门；14—化油器混合室图2-11可燃混合气的形成过程二、发动机运转工况对可燃混合气成分的要求1、可燃混合气的形成过程汽车发动机的可燃混合气形成时间很短，从进气过程开始算起到压缩过程结束为止，总共也只有0.01-0.02s的时间。要在这样短的时间内形成均匀的可燃混合气，关键在于汽油的雾化和蒸发。所谓雾化就是将汽油分散成细小的油滴或油雾。良好的雾化可以大大增加汽油的蒸发外表积，从而提高汽油的蒸发速度。另外，混合气中汽油与空气的比例应符合发动机运转工况的需要。因此，混合气形成过程就是汽油雾化、蒸发以及与空气配比和混合的过程。在进气过程中，进气门开启，空气经空气滤清器1、化油器2、进气支管10和进气门11流进气缸12(图4-2)。在整个空气流道中，喉管4的喉部截面积较小，空气流过时流速增大，静压力减小，从而造成喉部压力低于大气压力。浮子室6与大气相通，故浮子室液面上的压力根本上是大气压力。主喷管8的出口位于喉管4的喉部，因此其出口压力等于喉部压力。在大气压力与喉部压力之差(即喉管真空度)的作用下，汽油从浮子室6经主量孔7和主喷管8喷人喉管4中，并受到流经喉管的高速空气流的冲击，分散成细小的油滴。这些细小的油滴在随空气流动的过程中不断蒸发汽化并与空气混合，其中粒径较大的油滴将沉积在进气歧管的内壁上形成油膜。油膜在气流的推动下缓慢地流向气缸。为了促使油膜在流进气缸之前蒸发殆尽，在进气歧管外壁附设进气预热套9，利用发动机排气或循环冷却液对进气歧管加热，以加速油膜蒸发。汽油蒸发并与空气混合形成均匀可燃混合气的过程将一直持续到压缩过程结束。汽车在行驶当中情况不断变化，要求发动机输出的功率也作相应的变化。欲改变发动机功率需改变供入气缸内的可燃混合气数量，为此，化油器中设有节气门13。节气门开度不同，进人气缸内的混合气数量也不同。当节气门开大时，空气流动阻力减小，空气流量增加。流速增大，其静压力进一步下降，喉管真空度相应增大，这时通过主喷管喷出的汽油数量增多。即当节气门开大时，进入气缸的混合气数量增多，发动机功率随之增加。节气门通过一系列杆件与驾驶室内的加速踏板相连，驾驶员通过踩踏加速踏板来改变节气门的开度。为了保证可燃混合气中空气与汽油的比例符合发动机运转工况的要求，需控制空气流量和汽油流量。在气缸真空度一定时，空气流量决定于喉管的形状和尺寸。在喉管真空度一定时，汽油流量决定于主量孔的形状和尺寸。因此，这两个零件都是单独加工制成之后安装到化油器上的。应当指出，当主量孔的形状和尺寸一定时，通过主量孔的汽油流量决定于主量孔前后的压力差。主量孔前的压力根本恒定，主量孔后的压力取决于喉管真空度或主量孔后的真空度的大小。换言之，通过主量孔的汽油流量决定于喉管真空度或主量孔后真空度的大小。2、可燃混合气成分的表示法可燃混合气中空气与燃油的比例称为可燃混合气成分或可燃混合气浓度，通常用过量空气系数和空燃比表示。1.过量空气系数燃烧1kg燃油实际供应的空气质量与完全燃烧1kg燃油的化学计量空气质量之比为过量空气系数，记作φa。即的可燃混合气称为理论混合气；<1的称为浓混合气；>1的那么称为稀混合气。2．空燃比可燃混合气中空气质量与燃油质量之比为空燃比，记作α。即按照化学反响方程式的当量关系，可求出1kg汽油完全燃烧所需空气质量即化学计量空气质量约为14.8kg。显然,α=14．8的可燃混合气为理论混合气；α<14．8的为浓混合气；α>14.8的为稀混合气。空燃比。α=14．8称为理论空燃比或化学计量空燃比。过量空气系数与空燃比α在数值上的对应关系如表所列。与α数值对应关系0.60.70.80.91.01.11.21.31.4α8.910.411.813.314.816.317.819.220.7试验证明，当燃用的可燃混合气时，燃烧完全，燃油消耗率最低，故称这种混合气为经济混合气，其混合比为经济混合比。当时，混合气燃烧速度最快，热损失最小。这时发动机的有效功率最大，故称此种混合气为功率混合气，其混合比为功率混合比。实验还证明，混合气过浓或过稀都不能着火燃烧。在一般情况下，混合气浓到或混合气稀到火焰便不能传播。通常称前者为火焰传播上限，称后者为火焰传播下限。如上所述，可燃混合气成分直接影响发动机的性能及发动机能否正常运转，而且使用同一种成分的混合气不可能同时获得最大功率和最低燃油消耗率。3、化油器特性及发动机各种工况对混合气成分的要求1．冷起动发动机在冷起动时，因温度低汽油不容易蒸发汽化，再加上起动时转速低(50-100r／min)，空气流过化油器的速度很低，汽油雾化不良，致使进入气缸的混合气中汽油蒸气太少，混合气过稀，不能着火燃烧。为使发动机能够顺利起动，要求化油器供应φa约为0．2—0．6的浓混合气，以使进入气缸的混合气在火焰传播界限之内。2．怠速怠速是指发动机对外无功率输出的工况。这时可燃混合气燃烧后对活塞所作的功全部用来克服发动机内部的阻力，使发动机以低转速稳定运转。目前，汽油机的怠速转速为700-900r／min。在怠速工况，节气门接近关闭，吸入气缸内的混合气数量很少。在这种情况下气缸内的剩余废气量相对增多，混合气被废气严重稀释，使燃烧速度减慢甚至熄火。为此要求供应φa=0．6-0．8的浓混合气，以补偿废气的稀释作用。3.小负荷小负荷工况时，节气门开度在25％以内。随着进入气缸内的混合气数量的增多，汽油雾化和蒸发的条件有所改善，剩余废气对混合气的稀释作用相对减弱。因此，应该供应φa=0．7—0．9的混合气。虽然，比怠速工况供应的混合气稍稀，但仍为浓混合气，这是为了保证汽油机小负荷工况的稳定性，如图2-12中曲线3的小负荷段所示。图2-12化油器特性1.相应于最大功率时的φa值；2.相应于最低燃油消耗率时的φa值；3.理想化油器特性4．中等负荷中等负荷工况节气门的开度在25％—85％范围内。汽车发动机大局部时间在中等负荷下工作，因此应该供应的经济混合气，以保证发动机有较好的燃油经济性。从小负荷到中等负荷，随着负荷的增加，节气门逐渐开大，混合气逐渐变稀(图2-12曲线3的中负荷段)。5．大负荷和全负荷发动机在大负荷或全负荷工作时，节气门接近或到达全开位置。这时需要发动机发出最大功率以克服较大的外界阻力或加速行驶。为此应该供应的功率混合气。从中等负荷转入大负荷时，混合气由经济混合比加浓到功率混合比，如图2-12中曲线3的大负荷段所示。6.加速汽车在行驶过程中，有时需要在短时间内迅速提高车速。为此，驾驶员要猛踩加速踏板，使节气门突然开大，以期迅速增加发动机功率。这时虽然空气流量迅速增加，但是由于汽油的密度比空气密度大得多，即汽油的流动惯性远大于空气的流动惯性，致使汽油流量的增加比空气流量的增加滞后一段时间。另外，节气门开大，进气支管的压力增加，不利于汽油的蒸发汽化。因此，在节气门突然开大时，将会出现混合气瞬时变稀的现象。这不仅不能使发动机功率增加、汽车加速，反而有可能造成发动机熄火。为了防止发生此种现象，保证汽车有良好的加速性能，在节气门突然开大空气流量迅速增加的同时，由化油器中附设的特殊装置瞬时快速地供应一定数量的汽油，使变稀的混合气得到重新加浓。综上所述，对于经常在中等负荷下工作的汽车发动机，为了保持其正常的运转，从小负荷到中等负荷要求化油器能随着负荷的增加，供应由浓逐渐变稀的混合气，直到供应经济混合气，以保证发动机工作的经济性。从大负荷到全负荷阶段，又要求混合气由稀变浓，最后加浓到功率混合气，以保证发动机发出最大功率。满足上述要求的化油器特性称为理想化油器特性，图2-12中的曲线3即为理想化油器特性。在进行化油器与发动机的匹配试验时，理想化油器特性是化油器调整的依据，也是确定化油器结构方案、选择各种油量孔和空气量孔尺寸的根底，所以一个调整好的化油器，其实际供油特性应当和理想化油器特性根本相符。图2-13浮子系统示意图1.浮子室；2.主量孔；3.主喷管；4.平衡孔；5.浮子；6.通气孔；7.进油针阀；8.针阀座；9.油面第三节汽油喷射式发动机的燃油系统汽油喷射系统的分类汽油喷射式发动机的燃油系统简称汽油喷射系统，它是在恒定的压力下，利用喷油器将一定数量的汽油直接喷入气缸或进气管道内的汽油机燃油供应装置。目前，在国产汽车上特别是中型货车上还广泛采用化油器，因为它工作可靠、结构简单、使用方便和本钱低廉。但是化油器不能满足对现代汽车提出的降低排污，提高动力性和经济性的迫切要求。自20世纪90年代以来，电子控制的汽油喷射系统在一些兴旺国家生产的汽车上已占统治地位，在轿车上已取代了传统的化油器。我国政府也已规定，从2001年7月起，禁止生产化油器类轿车和5座客车。也就是说，这类汽车应取消化油器，全部采用汽油喷射式的燃油系统。与化油器相比，汽油喷射系统具有以下优点：1)能根据发动机工况的变化供应最正确空燃比的混合气；2)供应各气缸内的混合气，其空燃比相同，数量相等；3)由于进气管道中没有狭窄的喉管，因此进气阻力小，充气性能好。因此，汽油喷射式发动机具有较高的动力性和经济性，良好的排放性。此外，发动机的振动有所减轻，汽车的加速性也有显著改善。车用汽油喷射系统有多种类型，可按不同方法进行分类：1〕按汽油喷射系统的控制方法分为机械控制式；电子控制及机电混合控制式3种。近十年来电子控制汽油喷射系统得到了迅速而又充分的开展，本钱大幅度下降，使用可靠性和可维修性都到达了相当高的水平。2〕按喷射部位的不同可分为缸内喷射和缸外喷射两种。缸内喷射是通过安装在气缸盖上的喷油器，将汽油直接喷人气缸内。这种喷射系统需要较高的喷射压力，约3-5MPa。因而喷油器的结构和布置都比拟复杂，目前极少应用。缸外喷射系统是将喷油器安装在进气管或进气支管上，以0.20－0.35MPa的喷射压力将汽油喷入进气管或进气道内。前者称进气管喷射，后者称进气道喷射。进气管喷射系统的喷油器安装在节气门体上(图2-14)，而节气门体安装在进气支管的上部，相当于化油器式发动机安装化油器的位置。因此，进气管喷射又称节气门体喷射(TBI)。由于一台发动机只装有1或2个喷油器在节气门体上，所以又称这种喷射方式为单点喷射(SPI)。进气道喷射(PFI)系统是每个气缸设置一个喷油器，各个喷油器分别向各缸进气道(进气门前方)喷油(图2-15)。这种喷射方式又称多点喷射(MPI)。3)按喷射的连续性将汽油喷射系统分为连续喷射式和间歇喷射，连续喷射是指在发动机工作期间，喷油器连续不断地向进气道内喷油，且大局部汽油是在进气门关闭时喷射的。这种喷射方式大多用于机械控制式或机电混合控制式汽油喷射系统。间歇式喷射是指在发动机工作期间，汽油被间歇地喷人进气道内。电子控制汽油喷射系统都采用间歇喷射方式。间歇喷射还可按各缸喷射时间分为同时喷射、分组喷射和按序喷射等三种形式。同时喷射是电控单元发出同一个指令控制各缸喷油器同时喷油。分组喷射是指各缸喷油器分成两组，每一组喷油器共用一根导线与电控单元连接，电控单元在不同时刻先后发出两个喷油指令，分别控制两组的喷油器交替喷射。按序喷射那么是指喷油器按发动机各缸的工作顺序进行喷射。电控单元根据曲轴位置传感器信号，区分各缸的进气行程，适时发出各缸喷油指令以实现按序喷射。图2-14进气管喷射〔节气门体喷射〕1.空气阀；2.油压调节器；3.回油管；4.喷油器；5.节气门体；6.节气门图2-15进气道喷射1.进气支管；2.进气道；3.进气门；4.密封圈；5.喷油器；6.接线柱第四节柴油机燃油系统一、柴油及其使用性能柴油和汽油一样都是石油制品。在石油蒸馏过程中，温度在200-35001．轻柴油的牌号和规格轻柴油按其质量分为优等品、一等品和合格品三个等级，每个等级又按柴油的凝点分为10、0、—10、—20、—35和—50等六种牌号。2．轻柴油的使用性能为了保证高速柴油机正常、高效地工作，轻柴油应具有良好的发火性、低温流动性、蒸发性、化学安定性、防腐性和适当的粘度等诸多的使用性能。1)发火性指柴油的自燃能力，用十六烷值评定。柴油的十六烷值大，发火性好，容易自燃。国家标准规定轻柴油的十六烷值不小于45。2)蒸发性指柴油蒸发汽化的能力，用柴油馏出某一百分比的温度范围即馏程和闪点表示。比方，50％馏出温度即柴油馏出50％的温度，此温度越低，柴油的蒸发性越好。国家标准规定此温度不得高于3000为了控制柴油的蒸发性不致过强，标准中规定了闪点的最低数值。柴油的闪点指在一定的试验条件下，当柴油蒸气与周围空气形成的混合气接近火焰时，开始出现闪火的温度。闪点低，蒸发性好。3)低温流动性用柴油的凝点和冷滤点评定低温流动性。凝点是指柴油失去流动性开始凝固时的温度，而冷滤点那么是指在特定的试验条件下，在lmin内柴油开始不能流过过滤器20mL时的最高温度。一般柴油的冷滤点比其凝点高4—604)粘度是评定柴油稀稠度的一项指标，与柴油的流动性有关。粘度随温度而变化，当温度升高时，粘度减小，流动性增强；反之，当温度降低时，粘度增大，流动性减弱。GB／T252—2000中规定的实际胶质、10％蒸余物残炭和氧化安定性，总不溶物等三项指标，是柴油安定性的评定指标。柴油的防腐性那么用硫含量、硫醇硫含量、酸度、铜片腐蚀及水溶性酸或碱等指标来评定。柴油中的灰分、水分和机械杂质，是评定柴油清洁性的指标，汽车柴油机应使用各项指标均符合国家标准的柴油。二、柴油机混合气形成特点柴油机以柴油为燃料。由于柴油的蒸发性和流动性都比汽油差，因此柴油机不能像汽油机那样在气缸外部形成可燃混合气。柴油机的混合气只能在气缸内部形成，即在接近压缩行程终点时，通过喷油器把柴油喷人气缸内，柴油油滴在炽热的空气中受热、蒸发、扩散，并与空气混合形成可燃混合气，最终自行发火燃烧。三、柴油机燃油系统的功用1)在适当的时刻将一定数量的洁净柴油增压后以适当的规律喷人燃烧室。喷油定时和喷油量各缸相同且与柴油机运行工况相适应。喷油压力、喷注雾化质量及其在燃烧室内的分布与燃烧室类型相适应。2)在每一个工作循环内，各气缸均喷油一次，喷油次序与气缸工作顺序一致。3)根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量，以保证柴油机稳定运转，尤其要稳定怠速，限制超速。4)储存一定数量的柴油，保证汽车的最大续驶里程。四、柴油机燃油系统的组成柴油机燃油系统包括喷油泵、喷油器和调速器等主要部件及柴油箱、输油泵、油水别离器、柴油滤清器、喷油提前器和高、低压油管等辅助装置。图2-16柴油机燃料系统第五节进排气系统及排气净化装置一、进气系统进气系统的功用是尽可能多和尽可能均匀地向各气缸供应可燃混合气或纯洁的空气。一般进气系统主要包括空气滤清器和进气歧管。在化油器式和节气门体汽油喷射式发动机上通常还装有进气预热装置。为了增进进气效果，有的进气系统还装有谐振器。在汽油喷射式发动机的进气系统中还包括空气计量装置。1、空气滤清器(一)空气滤清器的功用燃油燃烧需要大量的空气。以普通轿车为例，每消耗1L汽油需要消耗5000—10000L空气。如此数量的空气进入气缸，假设不将其中的杂质或灰尘滤除，必然加速气缸的磨损，缩短发动机使用寿命。实践证明，发动机不安装空气滤清器，其寿命将缩短2／3。另外，灰尘还能堵塞化油器空气量孔使其不能正常工作。空气滤清器的功用主要是滤除空气中的杂质或灰尘，让洁净的空气进人气缸。另外，空气滤清器也有消减进气噪声的作用。〔二)空气滤清器结构空气滤清器一般由进气导流管、空气滤清器盖、空气滤清器外壳和滤芯等组成。现在广泛用于汽车发动机上的空气滤清器仍有多种结构形式。1．油浴式空气滤清器油浴式空气滤清器用于在多尘条件下工作的发动机上，如越野车发动机。图2-17所示为油浴式空气滤清器的结构图，2．纸滤芯空气滤清器纸滤芯空气滤清器被广泛用于各类汽车发动机上，图2-18所示为纸滤芯空气滤清器结构图，3．离心式及复合式空气滤清器：如图2-19所示，多用于大型载货汽车上。图2-17油浴式空气滤清器1.滤清器外壳；2.滤芯；3.密封圈；4.滤清器盖；5.蝶形螺母图2-18干式纸滤芯空气滤清器图2-19双级复合式空气滤清器a〕滤清器总成；b〕纸滤芯1.滤芯；2.滤清器外壳；3.滤清器盖；4.蝶性形螺母；1.卡簧；2.纸滤芯；3.滤清器上盖；4.密封垫；5.进气导流管；6.金属网；7.打褶滤纸；8.滤芯下密5.密封垫；.密封圈；7.上体；8.出气口；封面；9.滤芯上密封面10.进气口；11.旋流管；12.下体；14.集灰盘；15.卡箍；16.悬流管螺旋导向面二、排气系统1、单排气系统及双排气系统直列型发动机在排气行程期间，气缸中的废气经排气门进入排气歧管，再由排气歧管进入排气管、催化转换器和消声器，最后由排气尾管排到大气中。这种排气系统称作单排气系统(图2-20)。V型发动机有两个排气歧管，在大多数装配V型发动机的汽车上仍采用单排气系统，即通过一个叉形管将两个排气歧管连接到一个排气管上。来自两个排气歧管的废气经同一个排气管、同一个消声器和同一个排气尾管排出(图2-21a)。但有些V型发动机采用两个单排气系统，即每个排气歧管各自都连接一个排气管、催化转换器、消声器和排气尾管(图2-21b)。这种布置形式称作双排气系统。双排气系统降低了排气系统内的压力，使发动机排气更为顺畅，气缸中剩余的废气较少，因而可以充入更多的空气-燃油混合气或洁净的空气，发动机的功率和转矩都相应地有所提高。图2-20单排气系统的组成1.排气歧管；2.前排气管；3.催化转换器；4.排气温度传感器；5.副消声器；6.后排气管；7.主消声器；8.排气尾管图2-21V型发动机排气系统示意图图2-22不锈钢排气歧管单排气系统；b〕双排气系统〔丰田汽车〕1.发动机；2.排气歧管；3.叉形管；4.催化转换器5.排气管；6.消声器；7.排气尾管；8.连通管图2-23铸铁排气歧管〔捷达轿车〕图2-24消声器的根本结构形式a〕吸收式；b〕干预式；c〕扩张式；d〕共振式图2-25消声器结构示意图〔红旗轿车〕前消声器；b〕中消声器；c〕后消声器1.进气管；2.前端盖；3.外壳；4.纤维夹层；5.内壳；6.多孔隔板；7.后端盖；8.出气管；9.隔板；10.带孔管；11.吸声材料；12.带缝管三、消声器发动机的排气压力约为0.3-0．5MPa，温度约500—700oC，这说明排气有一定的能量。同时，由于排气的间歇性，在排气管内引起排气压力的脉动。假设将发动机排气直接排放到大气中，将产生强烈的、频谱比拟复杂的噪声，其频率从几十赫到一万赫以上。排气消声器的功用是消减排气噪声。消声器通过逐渐降低排气压力和衰减排气压力的脉动，使排气能量耗散殆尽。消声器有四种根本结构形式，如图3-24所示。实际应用的消声器多为这些根本形式的组合。四、排气净化装置随着汽车保有量的与日俱增，汽车排气对人类健康的危害及对环境的污染也日甚一日。对此，世界各国都制定了相应的法规和标准，以期把汽车有害排放物控制在较低的水平。1、二次空气喷射系统很多汽车发动机装有二次空气喷射系统。虽然二次空气喷射系统有各种各样的结构，但其功用却根本相同，即利用空气泵将新鲜空气经空气喷管喷入排气道或催化转换器，使排气中的CO和HC进一步氧化或燃烧成为二氧化碳(C02)和水(H20)。图2-26二次空气喷射系统1.空气泵；2.旁通阀；3.5.真空管；4.分流阀；6.空气分配管；7.空气喷管；8.排气支管；9.排气管；10.催化转换器；11.单向止回阀2、催化转换器催化转换器是利用催化剂的作用将排气中的CO、HC和NO。转换为对人体无害的气体的一种排气净化装置，也称作催化净化转换器。金属铂、钯或铑均可作催化剂。在化学反响过程中，催化剂只促进反响的进行，不是反响物的一局部。催化转换器有氧化催化转换器和三效催化转换器。氧化催化转换器只将排气中的C0和HC氧化为C02和H20，因此这种催化转换器也称做二效催化转换器。必须向氧化催化转换器供应二次空气作为氧化剂，才能使其有效地工作。三效催化转换器可同时减少CO、HC和N0x的排放，它以排气中的CO和HC作为复原剂，把N0x。复原为氮(N2)和氧(02)，而CO和HC在复原反响中被氧化为C02和H20。当同时采用两种转换器时，通常把两者放在同一个转换器外壳内，而且三效催化转换器置于氧化催化转换器前面。排气经过三效催化转换器之后，局部未被氧化的CO和HC继续在氧化催化转换器中与供人的二次空气进行氧化反响。图2-27三效催化转换器结构a〕颗粒型催化转化器〔凯迪拉克〕；b〕整体型催化转换器〔克莱斯勒〕1.陶瓷小球保持架；2.内壳；3.隔热层；4.外壳；5.填料孔螺塞；6.陶瓷小球；7.分流器；8.金属网；9.带蜂窝状小孔的陶瓷块3、柴油机微粒过滤器微粒是柴油机排放的突出问题。对车用柴油机排气微粒的处理，主要采用过滤法。微粒过滤器的滤芯由多孔陶瓷制造，它有较高的过滤效率。排气穿过多孔陶瓷滤芯进入排气管，而微粒那么滞留在滤芯上。过滤器工作一段时间后，需及时去除存积在滤芯上的微粒，以恢复过滤器的工作能力和减小排气阻力。为此，在过滤器入口处设置一个燃烧器，通过喷油器向燃烧器内喷人少量燃油，并供入二次空气，利用火花塞或电热塞将其点燃，将滞留在滤芯上的微粒烧掉。第六节发动机冷却系统一、冷却系统的功用冷却系统的功用是使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内。冷却系统既要防止发动机过热，也要防止冬季发动机过冷。在冷发动机起动之后，冷却系统还要保证发动机迅速升温，尽快到达正常的工作温度。在发动机工作期间，最高燃烧温度可能高达2500℃，即使在怠速或中等转速下，燃烧室的平均温度也在10000C以上。因此，与高温燃气接触的发动机零件受到强烈的加热。在这种情况下，二、水冷系统的组成发动机的冷却系统有风冷与水冷之分，以空气为冷却介质的冷却系统称风冷系统；以冷却液为冷却介质的为水冷系统。汽车发动机尤其是轿车发动机大都采用水冷系统，只有少数汽车发动机采用风冷系统。汽车发动机的水冷系统均为强制循环水冷系统，即利用水泵提高冷却液的压力，强制冷却液在发动机中循环流动。这种系统的组成如图2-28所示，其中包括水泵、散热器、冷却风扇、节温器、补偿水桶、发动机机体和气缸盖中的水套以及其它附加装置等。冷却液在冷却系统中的循环路径如图2-29所示。冷却液在水泵5中增压后，经分水管10进入发动机的机体水套9。冷却液从水套壁周围流过并从水套壁吸热而升温。然后向上流人气缸盖水套7，从气缸盖水套壁吸热之后经节温器6及散热器进水软管流入散热器2。在散热器中冷却液向流过散热器周围的空气散热而降温，最后冷却液经散热器出水软管返回水泵，如此循环不止。．在汽车行驶或冷却风扇工作时，空气从散热器周围高速流过以增强对冷却液的冷却。铜制或不锈钢制的分水管或直接铸在机体上的分水道，沿其纵向开有出水孔，并与机体水套相通，离水泵越远出水孔越大，其数目通常与气缸数相同。分水管或分水道的作用是使多缸发动机各气缸的冷却强度均匀一致。有些发动机的水冷系，其冷却液的循环流动方向与上述相反，可称其为逆流式水冷系。在这种水冷系中，温度较低的冷却液首先被引入气缸盖水套，然后才流过机体水套。由于它改善了燃烧室的冷却而允许发动机有较高的压缩比，从而可以提高发动机的热效率和功率。三、冷却液冷却液是水与防冻剂的混合物。冷却液用水最好是软水，否那么将在发动机水套中产生水垢，使传热受阻，易造成发动机过热。纯洁水在OoC时结冰。如果发动机冷却系统中的水结冰，将使冷却水终止循环而引起发动机过热。尤其严重的是水结冰时体积膨胀，可能将机体、气缸盖和散热器胀裂。为了适应冬季行车的需要，在水中参加防冻剂制成冷却液以防止循环冷却水的冻结。最常用的防冻剂是乙二醇。冷却液中水与乙二醇的比例不同，其冰点也不同(表2-1)。50％的水与50％的乙二醇混合而成的冷却液，其冰点约为—35．5℃在水中参加防冻剂还同时提高了冷却液的沸点。例如，含50％乙二醇的冷却液在大气压力下的沸点是103℃防冻剂中通常含有防锈剂和泡沫抑制剂。防锈剂可延缓或阻止发动机水套壁及散热器的锈蚀或腐蚀。冷却液中的空气在水泵叶轮的搅动下会产生很多泡沫，这些泡沫将阻碍水套壁的散热。泡沫抑制剂能有效地抑制泡沫的产生。在使用过程中，防锈剂和泡沫剂会逐渐消耗殆尽，因此，定期更换冷却液是十分必要的。再冷却液中一般还要参加着色剂，使冷却液呈蓝绿色或黄色以便识别。冷却液冰点／℃乙二醇的质量分数(％)水的质量分数(％)密度(kg／m3)一10—20—30—40一50—6026．436．445．652．658．063．173,663．854．447．742．036．91．03401．05061.06271．07131．07801．0633表2-1图2-28汽车发动机水冷却系统的组成图2-29冷却液在强制循环水冷系统中的流动1.散热器；2.散热器盖；3.补偿水桶；4.散热器出1.百叶窗；2.散热器；3.散热器盖；4.风扇；5.水泵水软管；5.风扇传动带；6.暖风机出水软管；7.管6.节温器；7.气缸盖水套；8.水温表；9.机体水套箍；8.暖风机芯；9.暖风机进水软管；10.节温器10.分水管；11.放水阀11.水泵；12.冷却风扇；13.护风圈；14.散热器进水软管发动机润滑系统一、润滑系统的功用发动机工作时，很多传动零件都是在很小的间隙下作高速相对运动的，如曲轴主轴颈与主轴承，曲柄销与连杆轴承，凸轮轴颈与凸轮轴承，活塞、活塞环与气缸壁面，配气机构各运动副及传动齿轮副等。尽管这些零件的工作外表都经过精细的加工，图2-30但放大来看这些外表却是凹凸不平的(图2-30)。假设不对这些外表进行润滑，它们之间将发生强烈的摩擦。金属外表之间的干摩擦不仅增加发动机的功率消耗，加速零件工作外表的磨损，而且还可能由于摩擦产生的热将零件工作外表图2-30润滑系统的功用就是在发动机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部传动件的摩擦外表，并在摩擦外表之间形成油膜，实现液体摩擦。从而减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损，以到达提高发动机工作可靠性和耐久性的目的。二、润滑方式由于发动机传动件的工作条件不尽相同，因此，对负荷及相对运动速度不同的传动件采用不同的润滑方式。1)压力润滑压力润滑是以一定的压力把机油供人摩擦外表的润滑方式。这种方式主要用于主轴承、连杆轴承及凸轮轴承等负荷较大的摩擦外表的润滑。2)飞溅润滑利用发动机工作时运动件溅泼起来的油滴或油雾润滑摩擦外表的润滑方式，称飞溅润滑。该方式主要用来润滑负荷较轻的气缸壁面和配气机构的凸轮、挺柱、气门杆以及摇臂等零件的工作外表。3)润滑脂润滑通过润滑脂嘴定期加注润滑脂来润滑零件的工作外表，如水泵及发电机轴承等。三、润滑系统的组成及油路图2-31汽车发动机润滑系统〔上海桑塔纳轿车〕1.旁通阀；2.机油泵；3.集滤器；4.油底壳；5.放油塞;6.平安阀；7.机油滤清器；8.主油道；9.分油道；10.曲轴；11.中间轴；12.限压阀；13.凸轮轴润滑系统由机油泵、机油滤清器、机油冷却器、集滤器等组成。此外，润滑系统还包括机油压力表、温度表和机油管道等。现代汽车发动机润滑系统的油路大致相同。图2-31所示为桑塔纳轿车Ⅳ型1．8L发动机润滑系统的示意图。在此系统中，曲轴的主轴颈、曲柄销、凸轮轴颈及中间轴(分电器和机油泵的传动轴)颈均采用压力润滑，其余局部那么用飞溅润滑或润滑脂润滑。当发动机工作时，机油从油底壳4经集滤器3被机油泵2送人机油滤清器7。如果油压太高，那么机油经机油泵上的平安阀6返回机油泵人口。全部机油经滤清器滤清之后进入发动机主油道8。滤清器盖上设有旁通阀，当滤清器堵塞时，机油不经过滤清器滤清由旁通阀直接进入主油道。机油经主油道进入五条分油道9，分别润滑五个主轴承。然后，机油经曲轴上的斜油道，从主轴承流向连杆轴承润滑连杆轴颈。主油道中的局部机油经第六条分油道供人中间轴11的后轴承。中间轴的前轴承由机油滤清器出油口的一条油道供油润滑。主油道的另一条分油道直通凸轮轴轴承润滑油道，此油道也有五个分油道，分别向五个凸轮轴轴承供油。在凸轮轴轴承润滑油道的后端，也就是整个压力润滑油路的终端装