(四 )膨胀水箱
? 1,结构
? 膨胀水箱多用半透明材料 (如塑料 )制成 。
膨胀水箱的上部用一个较细的软管与水
箱的加水管相连, 底部通过水管与水泵
的进水侧相连接, 通常位置略高于散热
器 。
2,作用
(1)把冷却系变成永久性封闭系统, 减少了
冷却液的损失;
(2)避免空气不断进入, 避免了机件的氧化
腐蚀;
(3)减少了穴蚀;
(4)使冷却系中水、汽分离,保持系统内压
力稳定,提高了水泵的泵水量。
3,膨胀水箱的作用原理
(1)一般冷却系冷却液的流动是靠水泵的压力来
实现的。水泵吸水的一侧压力低,易产生蒸汽泡,
使水泵的出水量显著下降,并引起水泵叶轮和水套
的穴蚀,在其表面产生麻点和凹坑,缩短了叶轮和
水套的使用寿命。加装膨胀水箱后,由于膨胀水箱
和水泵进水口之间存在补充水管,使水泵进水口处
保持较高的水压,减少了汽泡的产生。
(2)散热器中的蒸汽
泡和水套中的蒸汽
泡通过蒸汽导管进
入膨胀水箱,从而
使水、汽彻底分离。
由于膨胀水箱温度
较低,进入的水蒸
汽得到冷凝,一部
分变成液体,重新
进入水泵。而积存
在膨胀水箱液面上
的气体起缓冲作用,
使冷却系内压力保
持稳定状态。
4,一管式膨胀水箱
即用一根管子把散热器和膨胀水箱的底部或上部 (管
子插入液面以下 )连通 。 但这种装置只能解决水汽分
离及冷却液消耗问题, 而对穴蚀没有明显的改善 。 当
冷却液温度升高时, 散热器中液体膨胀, 汽化, 散热
器中的蒸汽通过导管进入膨胀水箱 。 当冷却液温度降
低时, 散热器内压力下降, 膨胀水箱中冷凝的液体又
通过导管流进散热器 。
散热器
膨胀水箱
5,补充冷却液
膨胀水箱上有两条刻线,冷却液应加
到上刻线 (FULL),当液面下降到下刻线
(LOW)时,应及时补充。
冷却强度调节装置
? 冷却强度调节目的
? 强制式水冷却系统的冷却强度,一般受汽车
的行驶速度,曲轴、水泵和风扇的转速及外界
气温的影响。当行驶条件变化时,如外界气温
高,发动机在低速大负荷情况下工作,要求冷
却强度大,否则发动机容易过热。而当外界气
温低,发动机负荷又不大时,其冷却强度应小
些,否则发动机容易过冷。因此,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。
冷却强度调节方法,
一是改变流经散热器的空
气流量和流速;
二是改变冷却液的流量和
循环路线。
(二)节温器
? 1,节温器的作用
? 是随发动机负荷和水温的大小而自动
改变冷却液的流量和循环路线, 保证发
动机在适宜的温度下工作, 减少燃料消
耗和机件的磨损 。
2,蜡式节温器的结构
由 上支架, 下支架, 主阀门, 旁通阀,
感应体, 中心杆, 橡胶管和弹簧 等组成 。
上下支架与阀座铆成一体。中心杆上端固定
在上支架的中心,其下部插入橡胶管的中
心孔内,中心杆下部呈锥形。橡胶管与感
应体外壳之间的空腔里装有石蜡。
? 感应体外壳上下部有联动的主阀门和旁通阀。
主阀门上有通气孔,其作用是在加水时使水
套内的空气经小孔排出,保证能加满水。为
了防止通气孔阻塞,有的加装一个摆锤。
3,蜡式节温器的工作原理
(1)当冷却 水温低于 349K(76℃ )时, 石蜡呈固态, 主阀门完
全关闭, 旁通阀完全开启, 由水套出来的水经旁通管直接
进入水泵, 只有小循环 。 由于冷却水不经过散热器, 且流
量小, 所以冷却强度小 。
(2)当冷却 水温在 349K~ 359K(76℃ ~ 86℃ )时, 大小循环同
时进行 。当发动机水温达 349K(76℃ )时,石蜡逐渐变成液态,
体积随之增大,迫使橡胶管收缩,从而对中心杆下部锥面产
生向上的推力。由于杆的上端固定,故中心杆对橡胶管及感
应体产生向下的反推力,克服弹簧张力使主阀门逐渐打开,
旁通阀开度逐渐减小。
? (3)当冷却 水温高于 359K(86℃ )时, 石蜡呈液态, 主阀
门完全开启, 旁通阀完全关闭, 由水套出来的冷却水
全部经过散热器, 只有大循环 。 此时冷却水流动路线
长, 流量大, 冷却强度大 。
节温器动画
(二 )百叶窗
? 1,作用:是在冷却水温度较低时, 改变
吹过散热器的空气流量, 从而控制冷却
强度 。
? 在严寒的冬季, 水温过低时, 由于节
温器的作用使水只进行小循环, 散热器
中的水有冻结的危险 。 此时关闭百叶窗
可使冷却水温度回升 。
? 2,安装位置
? 百叶窗安装在散热器前面, 它是由许
多片活动挡板组成, 挡板垂直或水平安
装, 由驾驶员通过装在驾驶室内的手柄
操纵调节挡板的开度 。
(三 )风扇离合器
? 1,目的
? 风扇是发动机功率的消耗者, 最大时
约为发动机功率的 10%。 为了降低风扇
功率消耗, 减少噪声和磨损, 防止发动
机过冷, 降低污染, 节约燃料, 多采用
风扇离合器 。
? 2,结构,由前盖, 壳体, 主动板, 从
动板, 阀片, 主动轴, 双金属感温器,
阀片轴, 轴承, 风扇等组成 。
? 前盖、壳体和从动板用螺钉组成一体,通
过轴承装在主动轴上。风扇装在壳体上。
从动板与前盖之间的空腔为贮油腔,其内
装有硅油 (油面低于轴中心线 ),从动板与
壳体之间的空腔为工作腔。
? 主动板与主动轴固定连接,主动轴与水泵
轴连接。从动板上有进油孔 A,平时由阀
片关闭,若偏转阀片,则进油孔即可打开。
阀片的偏转螺旋双金属感温器控制,
从动板上有凸台限制阀片最大偏转角。双金属
感温器的外端固定在前盖上,内端卡在阀片轴
的槽内。从动板外缘有回油孔 B,中心有漏油
孔 C,以防静态时从阀片轴周围泄漏硅油。
? 3,工作原理
? 当发动机冷起动或小负荷下工作时,冷却水及
通过散热器的气流温度不高,进油孔被阀片关
闭,工作腔内无硅油,离合器处于分离状态。
主动轴转动时,仅仅由于密封毛毡圈和轴承的
摩擦,使风扇随同壳体在主动轴上空转打滑,
转速极低。
? (1)当发动机负荷增加时, 冷却水及通过
散热器的气流温度随之升高, 感温器受
热变形而带动阀片轴转动 。 当流经感温
器的气流温度超过 338K(65℃ )时,
进油孔被完全打开,于是硅油从贮油腔进入
工作腔。主动板即利用硅油的粘性带动壳体
和风扇转动。风扇离合器处于接合状态,风
扇转速迅速提高。
? 为了不使工作腔中硅油温度过高而粘度下降, 使
硅油在壳体内不断循环循环 。 由于主动板转速高
于从动板, 因此受离心力作用从主动板甩向工作
腔外缘的油压力高, 油液从工作腔经回油孔 B流
向贮油腔,
而贮油腔又经进油孔 A及时向工作腔补充油液。为使硅
油从工作腔流回贮油腔的速度加快,缩短风扇脱开时间,
在从动板的回油孔 B旁,有一个刮油突起部伸入工作腔
缝隙内,使回油一侧压力升高,回油加快。
? (3) 当发动机负荷减小, 流经感温器的气流温
度低于 308K(35℃ )时, 感温器恢复原状阀片将
进油孔关闭, 工作腔中的硅油继续从回油孔流
回贮油腔, 直至甩空为止 。 风扇离合器又回到
分离状态 。
? 4,故障应急措施,行驶途中, 若硅油风扇离
合器因故障 (如漏油等 )时, 可松开内六角螺钉,
把锁止板的销插入主动板孔中, 再拧螺钉, 使壳
体与主动轴连成一体, 但此时只靠销传动, 不能
长期使用 。