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第七章发动机冷却系第一节水冷系第二节风冷系
2
概述
?发动机温度过高
?机件膨胀破坏正常间隙
?润滑油失效卡死
?机件强度降低
?温度过低
?热量散失大，功率减小
?燃油蒸发不良，流入曲轴箱，破坏润滑油
?类型
?风冷系
?水冷系
3
系统水冷系风冷系适用范围优缺点比较冷却强度大，易调节，便于冬季启动广泛用于汽车发动机冷却效果差，噪音大，功耗大仅用于小排量及军车发动机水冷系与风冷系的对比
4
第一节水冷系
?一、组成
?水泵；(分水管)；水套；节温器；散热器(水箱)；百叶窗；水温表
?二、主要部件
?散热器
?风扇
?水泵
?冷却强度调节装置
?百叶窗、风扇离合器——改变空气流量
?节温器——改变水流量
?大循环：冷却水通过散热器
?小循环：冷却水不通过散热器
5
水冷系的组成
?水冷系由散热器、水泵、风扇、冷却水套和温度调节装置等组成。
6
所谓大循环是水温高时，水经过散热器而进行的循环流动；而小循环就是水温低时，水不经过散热器而进行的循环流动，从而使水温升高。
小循环大循环节温器水冷系的循环方式
?冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条，
一条为大循环，另一条为小循环
2
7
上水箱散热器盖下水箱散热器芯出水管口进水管安装处水冷系的主要部件
1、散热器
?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。其作用是将冷却水在水套中所吸收的热量散发至外界大气，
使水温下降。
8
管带式管片式常用散热器芯的结构型式
1.管片式
?由若干扁形或圆形冷却管组成。
?空气吹过扁形冷却管和散热片，使管内流动的水得到冷却。管片式散热器因结构刚度较好广为汽车发动机所使用。
2.管带式
?由若干扁平冷却管组成
?水管与散热器相间排列，在散热器带上常开有形似百叶窗的孔，
以破坏气流在散热器表面上的附面层，提高散热能力。
9
蒸汽阀空气阀蒸汽阀弹簧空气阀弹簧盖散热器盖
?汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的散热器盖具有空气—蒸汽阀，可自动调节冷却系内部压力，提高冷却效果。
10
空气—蒸汽阀工作状态
?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。
蒸汽阀开启空气阀开启
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2、水泵
?水泵的作用
?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。
12
离心式水泵工作原理
?当叶轮旋转时，水泵中的水被叶轮带动一起旋转，在离心力作用下，水被甩向叶轮边缘，然后经外壳上与叶轮成切线方向的出水管压送到发动机水套内。与此同时，
叶轮中心处的压力降低，散热器中的水便经进水管被吸进叶轮中心部分。
3
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3、风扇
?风扇常和发动机一起由曲轴带轮通过V型带驱动。为调节V型带的张紧程度，通常将发电机的支架做成可调节的。
风扇的驱动V型带张紧装置可调节支架
14
车用轴流式风扇的三种型式
?结构特点：叶片多用薄钢板压制而成，为4～6片，叶片间夹角一般不相等。叶片与其旋转平面成30°～45 °的安装斜角。整体风扇在轿车和轻型载货汽车上应用较多。
近年来轿车上还采用了电动风扇。
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节温器装在冷却水循环的通路中，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。节温器有蜡式和乙醚皱纹筒式两种，目前多数发动机采用蜡式节温器。
推杆弹簧主阀门石蜡胶管外壳
4、节温器
?功用：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。
16
蜡式节温器工作情况
?当水温低于358K时，
主阀关，副阀开—
小循环
?当水温高于358K时低于378K时，主阀渐开，
副阀渐关—大小循环同时进行
?当水温高于378K时，
主阀全开，副阀关—
大循环
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（1）风扇离合器主要有硅油式和电磁式等。
冷却水温度不高时，风扇随离合器壳体一起空转打滑；
当发动机气流温度超过338K
时，离合器处于接合状态，
风扇转速提高。当发动机气流温度低于308K时，风扇离合器又回到分离状态。
电磁风扇离合器
5、风扇离合器和温控开关
?功用：减小风扇噪声，改善低温起动性能，节约燃料和降低排放，自动调节发动机的冷却强度。
18
5、风扇离合器和温控开关
（2）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候，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风扇的控制。
（3）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。
4
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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。
20
第二节风冷系
?要求
?足够的散热面积
?风扇压力较高：轴流式
?特点
?结构简单，使用维修方便
?散热能力对气温变化不敏感
?效果较差、功耗大、噪声高
21
工作机理和结构
?工作机理
?利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面，把从气缸内部传出的热量散发到大气中去，以保证发动机在最有利的温度范围内工作。
?结构
?发动机气缸和气缸盖采用传热较好的铝合金铸成，结构简单、重量轻、故障少，无需特殊保养，但是由于材料质量要求高，冷却不够均匀，
工作噪音大等缺点，目前在汽车上很少使用。
22
变速器机油冷却器一、采用的原因：
?在自动变速器中，机油因工作频繁而过热，则会降低变速器的性能，甚至造成变速器损坏。
所以，在装有自动变速器的汽车中必须装置变速器机油冷却器。
二、构造：
?实际上就是一根冷却管。
三、位置及冷却：
?置于散热器的出水室内，由冷却液对流过冷却管的变速器机油进行冷却。
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冷却系作用水冷系大、小循环主要部件散热器水泵节温器风冷系与水冷系的区别变速器机油冷却器采用的原因小结
24
第七章复习思考题
1.水冷系由哪些主要部件组成？
2.可以从哪些方面进行冷却强度的调节？
3.什么是水冷系的大循环、小循环？怎样实现其转换？
第七章发动机冷却系第一节水冷系第二节风冷系
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概述
?发动机温度过高
?机件膨胀破坏正常间隙
?润滑油失效卡死
?机件强度降低
?温度过低
?热量散失大，功率减小
?燃油蒸发不良，流入曲轴箱，破坏润滑油
?类型
?风冷系
?水冷系
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系统水冷系风冷系适用范围优缺点比较冷却强度大，易调节，便于冬季启动广泛用于汽车发动机冷却效果差，噪音大，功耗大仅用于小排量及军车发动机水冷系与风冷系的对比
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第一节水冷系
?一、组成
?水泵；(分水管)；水套；节温器；散热器(水箱)；百叶窗；水温表
?二、主要部件
?散热器
?风扇
?水泵
?冷却强度调节装置
?百叶窗、风扇离合器——改变空气流量
?节温器——改变水流量
?大循环：冷却水通过散热器
?小循环：冷却水不通过散热器
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水冷系的组成
?水冷系由散热器、水泵、风扇、冷却水套和温度调节装置等组成。
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所谓大循环是水温高时，水经过散热器而进行的循环流动；而小循环就是水温低时，水不经过散热器而进行的循环流动，从而使水温升高。
小循环大循环节温器水冷系的循环方式
?冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条，
一条为大循环，另一条为小循环
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上水箱散热器盖下水箱散热器芯出水管口进水管安装处水冷系的主要部件
1、散热器
?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。其作用是将冷却水在水套中所吸收的热量散发至外界大气，
使水温下降。
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管带式管片式常用散热器芯的结构型式
1.管片式
?由若干扁形或圆形冷却管组成。
?空气吹过扁形冷却管和散热片，使管内流动的水得到冷却。管片式散热器因结构刚度较好广为汽车发动机所使用。
2.管带式
?由若干扁平冷却管组成
?水管与散热器相间排列，在散热器带上常开有形似百叶窗的孔，
以破坏气流在散热器表面上的附面层，提高散热能力。
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蒸汽阀空气阀蒸汽阀弹簧空气阀弹簧盖散热器盖
?汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的散热器盖具有空气—蒸汽阀，可自动调节冷却系内部压力，提高冷却效果。
10
空气—蒸汽阀工作状态
?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。
蒸汽阀开启空气阀开启
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2、水泵
?水泵的作用
?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。
12
离心式水泵工作原理
?当叶轮旋转时，水泵中的水被叶轮带动一起旋转，在离心力作用下，水被甩向叶轮边缘，然后经外壳上与叶轮成切线方向的出水管压送到发动机水套内。与此同时，
叶轮中心处的压力降低，散热器中的水便经进水管被吸进叶轮中心部分。
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3、风扇
?风扇常和发动机一起由曲轴带轮通过V型带驱动。为调节V型带的张紧程度，通常将发电机的支架做成可调节的。
风扇的驱动V型带张紧装置可调节支架
14
车用轴流式风扇的三种型式
?结构特点：叶片多用薄钢板压制而成，为4～6片，叶片间夹角一般不相等。叶片与其旋转平面成30°～45 °的安装斜角。整体风扇在轿车和轻型载货汽车上应用较多。
近年来轿车上还采用了电动风扇。
15
节温器装在冷却水循环的通路中，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。节温器有蜡式和乙醚皱纹筒式两种，目前多数发动机采用蜡式节温器。
推杆弹簧主阀门石蜡胶管外壳
4、节温器
?功用：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。
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蜡式节温器工作情况
?当水温低于358K时，
主阀关，副阀开—
小循环
?当水温高于358K时低于378K时，主阀渐开，
副阀渐关—大小循环同时进行
?当水温高于378K时，
主阀全开，副阀关—
大循环
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（1）风扇离合器主要有硅油式和电磁式等。
冷却水温度不高时，风扇随离合器壳体一起空转打滑；
当发动机气流温度超过338K
时，离合器处于接合状态，
风扇转速提高。当发动机气流温度低于308K时，风扇离合器又回到分离状态。
电磁风扇离合器
5、风扇离合器和温控开关
?功用：减小风扇噪声，改善低温起动性能，节约燃料和降低排放，自动调节发动机的冷却强度。
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5、风扇离合器和温控开关
（2）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候，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风扇的控制。
（3）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。
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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。
20
第二节风冷系
?要求
?足够的散热面积
?风扇压力较高：轴流式
?特点
?结构简单，使用维修方便
?散热能力对气温变化不敏感
?效果较差、功耗大、噪声高
21
工作机理和结构
?工作机理
?利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面，把从气缸内部传出的热量散发到大气中去，以保证发动机在最有利的温度范围内工作。
?结构
?发动机气缸和气缸盖采用传热较好的铝合金铸成，结构简单、重量轻、故障少，无需特殊保养，但是由于材料质量要求高，冷却不够均匀，
工作噪音大等缺点，目前在汽车上很少使用。
22
变速器机油冷却器一、采用的原因：
?在自动变速器中，机油因工作频繁而过热，则会降低变速器的性能，甚至造成变速器损坏。
所以，在装有自动变速器的汽车中必须装置变速器机油冷却器。
二、构造：
?实际上就是一根冷却管。
三、位置及冷却：
?置于散热器的出水室内，由冷却液对流过冷却管的变速器机油进行冷却。
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冷却系作用水冷系大、小循环主要部件散热器水泵节温器风冷系与水冷系的区别变速器机油冷却器采用的原因小结
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第七章复习思考题
1.水冷系由哪些主要部件组成？
2.可以从哪些方面进行冷却强度的调节？
3.什么是水冷系的大循环、小循环？怎样实现其转换？
