1、1第七章第七章 發動機冷卻系發動機冷卻系 概述概述 水冷系水冷系 風冷系風冷系 變速器機油冷卻系變速器機油冷卻系 2 一、冷卻系功用一、冷卻系功用: : 使發動機得到適度的冷卻，并保持其在最使發動機得到適度的冷卻，并保持其在最適宜地溫度范圍內工作。適宜地溫度范圍內工作。 8.1 8.1 冷卻系功用及組成冷卻系功用及組成3冷卻程度冷卻程度后后 果果過冷過冷 熱量散失過多，增加燃油消耗，冷熱量散失過多，增加燃油消耗，冷凝在氣缸壁上的燃油流到曲軸箱中稀凝在氣缸壁上的燃油流到曲軸箱中稀釋潤滑油，磨損加劇。釋潤滑油，磨損加劇。不足不足 發動機過熱，充氣量減少燃燒不正發動機過熱，充氣量減少燃燒不正常，發動

2、功率下降，潤滑不良，加劇常，發動功率下降，潤滑不良，加劇磨損磨損。 1、不正常冷卻對發動機的影響、不正常冷卻對發動機的影響42 2、冷卻系的分類、冷卻系的分類水冷水冷風冷風冷53 3、正常冷卻時的發動機溫度、正常冷卻時的發動機溫度系系 統統溫溫 度度 范范 圍圍水冷系水冷系氣缸蓋內冷卻水溫度在氣缸蓋內冷卻水溫度在353363K, 氣氣缸壁的溫度不超過缸壁的溫度不超過470550K。風冷系風冷系 氣缸蓋和氣缸壁的允許溫度分別為氣缸蓋和氣缸壁的允許溫度分別為423453K和和433473K.64 4、水冷系與風冷系的優缺點及適用范圍、水冷系與風冷系的優缺點及適用范圍系系 統統水冷系水冷系風冷系風冷

3、系適用范圍適用范圍優缺點比較優缺點比較冷卻強度大，易調冷卻強度大，易調節，便于冬季啟動節，便于冬季啟動廣泛用于汽車廣泛用于汽車發動機發動機冷卻效果差，噪音冷卻效果差，噪音大，功耗大大，功耗大僅用于小排量僅用于小排量及軍車發動機及軍車發動機7二、水冷系的組成二、水冷系的組成 水冷卻系是以水作為冷卻介質，把發動水冷卻系是以水作為冷卻介質，把發動機受熱零件吸收的熱量散發到大氣中去。機受熱零件吸收的熱量散發到大氣中去。目前汽車發動機上采用的水冷系大都是強目前汽車發動機上采用的水冷系大都是強制循環式水冷系，利用水泵強制水在冷卻制循環式水冷系，利用水泵強制水在冷卻系中進行循環流動。系中進行循環流動。8點此

4、觀看水冷系的組成錄像點此觀看水冷系的組成錄像9 水冷系由散熱器、水泵、風扇、冷卻水冷系由散熱器、水泵、風扇、冷卻水套和溫度調節裝置等組成。水套和溫度調節裝置等組成。 10 冷卻水在冷卻系內的冷卻水在冷卻系內的循環流動路線循環流動路線有兩有兩條，一條為條，一條為大循環大循環，另一條為，另一條為小循環小循環。 所謂所謂大循環大循環是是水溫高時，水經水溫高時，水經過散熱器而進行過散熱器而進行的循環流動；而的循環流動；而小循環小循環就是水溫就是水溫低時，水不經過低時，水不經過散熱器而進行的散熱器而進行的循環流動。循環流動。小循環小循環大循環大循環節溫器節溫器1112冷卻系的大小循環實質冷卻系的大小循環

5、實質 通常利用節溫器來控制通過散熱器冷卻水的流量。節溫器通常利用節溫器來控制通過散熱器冷卻水的流量。節溫器裝在冷卻水循環的通路中（一般裝在氣缸蓋的出水口），根據裝在冷卻水循環的通路中（一般裝在氣缸蓋的出水口），根據發動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環流動路線，以發動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環流動路線，以達到調節冷卻系的冷卻強度。達到調節冷卻系的冷卻強度。 當發動機在正常熱狀態下工作時，即當發動機在正常熱狀態下工作時，即水溫高于水溫高于80，節溫，節溫器閥門打開了通往散熱器的通道，同時關閉了通往水泵的旁通器閥門打開了通往散熱器的通道，同時關閉了通往水泵的旁通管，冷卻水全部流經散

6、熱器，形成管，冷卻水全部流經散熱器，形成大循環大循環；當冷卻；當冷卻水溫低于水溫低于70時，節溫器閥門關閉了通往散熱器的通道，同時打開了通時，節溫器閥門關閉了通往散熱器的通道，同時打開了通往水泵的旁通管，水套內的水只能由旁通孔流出經旁通管進入往水泵的旁通管，水套內的水只能由旁通孔流出經旁通管進入水泵，又被水泵壓入發動機水套，此時冷卻水并不流經散熱器，水泵，又被水泵壓入發動機水套，此時冷卻水并不流經散熱器，只在水套與水泵之間進行只在水套與水泵之間進行小循環小循環，從而防止發動機過冷；當發，從而防止發動機過冷；當發動機的冷卻動機的冷卻水溫在水溫在7080范圍內，通往散熱器的通道和通往范圍內，通往散

7、熱器的通道和通往水泵的旁通管均處于半開閉狀態，此時水泵的旁通管均處于半開閉狀態，此時一部分水進行大循環，一部分水進行大循環，而另一部分水進行小循環而另一部分水進行小循環。131、冷卻水、冷卻水 汽車發動機中使用的冷卻水應是清潔的軟水，如雨水，汽車發動機中使用的冷卻水應是清潔的軟水，如雨水，自來水等；而井水、河水等硬水中含有礦物質，在高溫下易自來水等；而井水、河水等硬水中含有礦物質，在高溫下易生成水垢，不能作為發動機冷卻水。生成水垢，不能作為發動機冷卻水。2、防凍液、防凍液 為防止在冬季寒冷地區，因冷卻水結冰而發生散熱器、為防止在冬季寒冷地區，因冷卻水結冰而發生散熱器、氣缸體、氣缸蓋變形或脹裂的

8、現象，在冷卻水中加入一定量氣缸體、氣缸蓋變形或脹裂的現象，在冷卻水中加入一定量的防凍液以達到降低冰點、提高沸點的目的。的防凍液以達到降低冰點、提高沸點的目的。三、冷卻液水軟水水軟水防凍劑已二醇防凍劑已二醇使用注意：定期更換使用注意：定期更換冷卻液冷卻液148.2、水冷系的主要零部件、水冷系的主要零部件1、散熱器、散熱器 散熱器又稱為水箱，散熱器又稱為水箱，由上水室、散熱器芯由上水室、散熱器芯和下水室等組成。安和下水室等組成。安裝在發動機前的車架裝在發動機前的車架橫梁上。其作用是將橫梁上。其作用是將冷卻水在水套中所吸冷卻水在水套中所吸收的熱量散發至外界收的熱量散發至外界大氣，使水溫下降。大氣，使

9、水溫下降。上水箱上水箱散熱器蓋散熱器蓋下水箱下水箱散熱器芯散熱器芯出水管口出水管口進水管進水管安裝處安裝處15 按照散熱器中冷卻液流動的方向可將散熱器分為縱流式和橫流式兩種。 16常用散熱器芯的結構型式常用散熱器芯的結構型式 （1）管片式：）管片式：由若干扁形或圓由若干扁形或圓形冷卻管組成。形冷卻管組成。 （2）管帶式：）管帶式：由若干扁平冷卻由若干扁平冷卻管組成。管組成。 （3）板式：）板式：由成對的金屬薄由成對的金屬薄板焊合而成。板焊合而成。 17 散熱器蓋散熱器蓋 汽車上廣泛采用閉式水冷系，該水冷系的三熱氣汽車上廣泛采用閉式水冷系，該水冷系的三熱氣蓋具有空氣蓋具有空氣蒸汽閥，可自動調節冷

10、卻系內部壓蒸汽閥，可自動調節冷卻系內部壓力，提高冷卻效果。力，提高冷卻效果。 壓力閥壓力閥真空閥真空閥壓力閥彈簧壓力閥彈簧真空閥彈簧真空閥彈簧蓋蓋18 發動機熱態正常時，兩閥發動機熱態正常時，兩閥門關閉，將冷卻系與大氣隔門關閉，將冷卻系與大氣隔開。因水蒸氣的產生使冷卻開。因水蒸氣的產生使冷卻系內的壓力稍高于大氣壓力，系內的壓力稍高于大氣壓力，提高了冷卻水的沸點，改善提高了冷卻水的沸點，改善了冷卻效能。當散熱器內部了冷卻效能。當散熱器內部壓力達到壓力達到126126137Kpa137Kpa時，蒸時，蒸汽閥開啟汽閥開啟而使水蒸汽從通氣而使水蒸汽從通氣孔排出；當水溫下降，冷卻孔排出；當水溫下降，冷卻

11、系內部的系內部的真空度低于真空度低于101020Kpa20Kpa時，空氣閥打開時，空氣閥打開，空氣，空氣從通氣孔進入冷卻系，以防從通氣孔進入冷卻系，以防散熱器及芯管被大氣壓癟。散熱器及芯管被大氣壓癟。19 補償水桶補償水桶 作用：當冷卻液受熱膨脹時，部分冷卻液流入補償水桶；而作用：當冷卻液受熱膨脹時，部分冷卻液流入補償水桶；而當冷卻液降溫時，部分冷卻液又被吸回散熱器，所以冷卻液當冷卻液降溫時，部分冷卻液又被吸回散熱器，所以冷卻液不會溢失。補償水桶內的液面有時升高，有時降低，而散熱不會溢失。補償水桶內的液面有時升高，有時降低，而散熱器卻總是為冷卻液所充滿。器卻總是為冷卻液所充滿。 20 散熱器百

12、葉窗散熱器百葉窗 作用：通過改變吹過散熱器的空氣流量來調節發動機的冷卻作用：通過改變吹過散熱器的空氣流量來調節發動機的冷卻強度，以保證發動機經常在適當的溫度范圍內工作。強度，以保證發動機經常在適當的溫度范圍內工作。 212、風扇、風扇 功用：功用：風扇通常安排在散熱器后面并與水泵同風扇通常安排在散熱器后面并與水泵同軸。用來提高流經散熱器的空氣流速和風量，增強軸。用來提高流經散熱器的空氣流速和風量，增強散熱器的散熱能力，同時對發動機其他附件也有一散熱器的散熱能力，同時對發動機其他附件也有一定的冷卻作用。定的冷卻作用。 特點：特點：車用發動機的車用發動機的風扇軸流式和離心式風扇軸流式和離心式。軸流

13、。軸流式風扇所產生的風，其流向與風扇軸平行；離心式式風扇所產生的風，其流向與風扇軸平行；離心式風扇所產生的風，其流向為徑向。風扇所產生的風，其流向為徑向。軸流式風扇軸流式風扇效率效率高，風量大，結構簡單，布置方便。因而在車用發高，風量大，結構簡單，布置方便。因而在車用發動機上動機上得到了廣泛的應用得到了廣泛的應用。22車用發動機采用軸流式風扇的三種型式車用發動機采用軸流式風扇的三種型式 結構特點：結構特點：葉片多用薄鋼板壓制而成，為葉片多用薄鋼板壓制而成，為4 46 6片，葉片片，葉片間夾角一般不相等。葉片與其旋轉平面成間夾角一般不相等。葉片與其旋轉平面成303045 45 的安的安裝斜角。裝

14、斜角。整體風扇整體風扇在轎車和輕型載貨汽車上應用較多。近年在轎車和輕型載貨汽車上應用較多。近年來轎車上還采用了電動風扇。來轎車上還采用了電動風扇。23 風扇常和發動機一起由曲軸帶輪通過V帶驅動。為調節V帶的張緊程度，通常將發電機的支架做成可調節的。可調節支架可調節支架風扇的驅動風扇的驅動V帶張緊裝置帶張緊裝置24風扇離合器風扇離合器 主要有主要有硅油式硅油式和和電磁式電磁式等。等。冷卻水溫度不高時，風扇隨冷卻水溫度不高時，風扇隨離合器殼體一起空轉打滑；離合器殼體一起空轉打滑；當發動機氣流溫度當發動機氣流溫度超過超過338K時，離合器處于接合狀態時，離合器處于接合狀態，風扇轉速提高。當發動機氣風

15、扇轉速提高。當發動機氣流溫度流溫度低于低于308K時，風扇離時，風扇離合器又回到分離狀態。合器又回到分離狀態。 硅油風扇離合器硅油風扇離合器25 3、節溫器、節溫器 功用：功用：根據發動機負荷大小和水溫的高低自動改變水根據發動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環流動路線，從而控制通過散熱器冷卻水的流量。的循環流動路線，從而控制通過散熱器冷卻水的流量。以達以達到調節冷卻系的冷卻強度到調節冷卻系的冷卻強度分類：分類：推桿推桿彈簧彈簧主閥門主閥門石蠟石蠟膠管膠管外殼外殼結構結構單閥型單閥型雙閥型雙閥型感溫原理感溫原理蠟式蠟式乙醚式乙醚式目前多數發動機目前多數發動機采用采用雙閥型蠟式雙閥型蠟式節溫器

16、。節溫器。副閥副閥26 當水溫低于當水溫低于85 時，主閥關，副閥開時，主閥關，副閥開 小循環。小循環。 當水溫高于當水溫高于85 時低于時低于105 時，主閥漸開，副閥漸時，主閥漸開，副閥漸關關 大小循環同時進行。大小循環同時進行。 當水溫高于當水溫高于105時，主閥全開，副閥關時，主閥全開，副閥關 大循環。大循環。蠟式節溫器工作情況蠟式節溫器工作情況通向水泵、通向水泵、機體機體主閥主閥副閥副閥來自散熱來自散熱器器來自暖來自暖風機風機來自氣缸蓋來自氣缸蓋27節溫器的布置節溫器的布置一般水冷系統的冷卻液都是由發動機的機體流進，從氣缸蓋流出。因此大多數節溫器布置在氣缸蓋出水管路中。 節溫器也可以

17、布置在散熱器的出水管路中。 28 4 4、水泵、水泵 水泵的作用水泵的作用 對冷對冷卻水加壓，使之在冷卻卻水加壓，使之在冷卻系中循環流動。系中循環流動。 汽車上廣泛使用汽車上廣泛使用離心離心式水泵式水泵。它具有結構緊。它具有結構緊湊、泵水量大及因故障湊、泵水量大及因故障而停止工作時，不妨礙而停止工作時，不妨礙水在冷卻系內部自然循水在冷卻系內部自然循環等優點。環等優點。29 離心式水泵工作原理離心式水泵工作原理 當葉輪旋轉時，水泵當葉輪旋轉時，水泵中的水被葉輪帶動一起旋中的水被葉輪帶動一起旋轉，轉，在離心力作用下在離心力作用下，水，水被甩向葉輪邊緣，然后經被甩向葉輪邊緣，然后經外殼上與葉輪外殼上

18、與葉輪成切線方向成切線方向的出水管壓送到發動機水的出水管壓送到發動機水套內。與此同時，葉輪中套內。與此同時，葉輪中心處的壓力降低，散熱器心處的壓力降低，散熱器中的水便經進水管被吸進中的水便經進水管被吸進葉輪中心部分。葉輪中心部分。1水泵殼體水泵殼體 2葉輪葉輪 3進水管進水管 4出水管出水管3031水泵一般由曲軸通過V帶驅動。傳動帶環繞在曲軸帶輪和水泵帶輪之間，因此水泵轉速與發動機轉速成比例。有些發動機的水泵由凸輪軸直接驅動。 水泵的驅動水泵的驅動327.3 7.3 風風 冷冷 系系 利用高速空氣流直接吹過利用高速空氣流直接吹過氣缸蓋和氣缸體的外表面，把氣缸蓋和氣缸體的外表面，把從氣缸內部傳出的熱量散發到從氣缸內部傳出的熱量散發到大氣中去，以保證發動機在最大氣中去，以保證發動機在最有利的溫