（中职）汽车发动机构造与维修模块六冷却系统教学课件高教版

汽车发动机构造与维修模块六 冷 却 系 统 汽车发动机构造与维修 模块六 ◎掌握冷却系统的作用、组成； ◎了解冷却系统的分类及各类型的结构特点； ◎掌握冷却系统的工作原理； ◎掌握冷却系统主要元件的检测。 学习目标 发动机工作时，由于燃料的燃烧以及运动零件之间摩擦产生大量的热，气缸内气体温度可达 2 000 ℃左右。直接与高温气体接触的气缸体、气缸盖、活塞、气门等若不及时加以冷却，则将可能 因受热膨胀而破坏正常间隙，或因润滑在高温下失效而卡死，也可能因为高温而导致其机械强度降 低甚至损坏。为保证发动机正常工作，必须对这些在高温条件下工作的机件加以冷却。汽车的轮距是指同一车辆左、右轮胎面中心线（沿地面）间的距离。双轮结构的轮距为双轮中 心线间的距离。 一、冷却系统概述 4 一、冷却系统概述 若发动机冷却不足，则气缸充气量减少和燃烧不正常，发动机功率下降，且发动机零件也会因 为润滑不良而加速磨损。如果冷却过度，也会产生一些不良后果，如进入气缸的空气或可燃混合气 温度过低，造成柴油机工作失常，汽油机燃烧不完全。冷却介质带走的热量过多，发动机的输出功 率减少，燃油消耗增加，润滑油黏度高，运动件间的摩擦阻力加大等。因此，冷却系统的任务就是 使工作中的发动机得到适度的冷却，从而保持在最适宜的温度范围内工作。 冷却系统按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷。将发动机中高温零件的热量直接散入大气进 行冷却的装置称为风冷系统。而将发动机中高温零件的热量先传给冷却水，然后再散入大气进行冷 却的装置称为水冷系统。 风冷系统是利用高速空气流直接吹过气缸盖各气缸体的外表面，把从气缸内部传出的热量散到 大气中去，以保证发动机在最有利的温度范围内工作。 图6-1所示为一台四缸发动机风冷系统示意图。它由风扇1、导流罩2、散热片3、气缸导流罩4、 分流板 5 组成。为保证有足够的散热面积，气缸体和气缸盖的表面均布满了散热片 3，散热片与气缸 体或气缸盖铸成一体。为便于铸造，风冷发动机的气缸和气缸盖都是单个铸出，然后装配到整体的 曲轴箱上。 二、风冷系统 为了加强冷却发动机最热部分的气缸盖，现代风冷发动机气缸盖都用导热性良好的铝合金铸造， 气缸盖和气缸体上部的散热片要做得相对长一些，而气缸体下部的散热片要做得短一些。装导流 罩能有效地利用空气流加强冷却，并冷却气缸背 风面。分流板用以保证各缸冷却均匀。 风冷系统中的风扇要求有较高的压力。目前 风冷发动机上广泛采用的是轴流式风扇，其旋转 叶轮的前面常装有固定不动的导向轮，以减少风 扇直径并提高其鼓风压力。叶轮一般用铝合金铸 成，其叶片具有翼形断面。旋转叶轮的叶片外端 与风扇外壳之间的间隙很小（不超过 1 mm），故 具有较高的效率。 风冷系统具有冷却装置结构简单、不易损坏、 无须特殊保养等优点，但在多缸发动机上，会使 各缸的冷却不均匀，并且在冬季时起动困难，燃 油和润滑油消耗量也较大。因此，风冷系统在现 代汽车发动机上采用较少。 二、风冷系统 为使发动机正常工作，无论其负荷、转速和周围大气的温度的高低，水冷却系统中冷却水温应 保持在 80 ～ 90 ℃，只有在这一温度范围内，才能使各机件均处于适当的热范围内。采用水冷却的 发动机的缸体和缸盖上制有水套，利用水吸收水套周围的热量，水再流到散热器内，将热量散到空 气中去，然后水再流回发动机，如此不断循环进行散热。由于水冷却系统效果好，冷却均匀，运转 时噪声小，因而得到广泛的采用。 三、水冷系统 三、水冷系统 1. 强制式水冷系统的组成 目前大多数发动机都采用强制式水冷系统，其一般组成如图 6-2 所示。 强制冷却是利用装在水流通路内的水泵的动力造成水压差，迫使水在发动机中不断循环流动， 以水为载体带走热量达到冷却的效果。大功率多缸发动机基本上均采用强制冷却系统。强制冷却系 统按介质是否与大气直接相通而分为闭式系统和开式系统两种。水冷系统必须在水箱最顶上的加水 口用水箱盖（散热器盖）严密盖紧。但水箱中水蒸气过多，将造成水箱中压力过大，可能导致散热 器破裂，因此在加水口处设置了排出水蒸气的通道。强制水冷却系统有两种类型：冷却介质与大气 相通的系统称为开式冷却系统；若冷却介质与外界大气不直接相通，水箱盖安装有自动阀门，能根 据水箱蒸汽压力大小控制与大气的关闭的系统称为闭式冷却系统。 三、水冷系统 1. 强制式水冷系统的组成 三、水冷系统 1. 强制式水冷系统的组成 水冷系统一般由散热器、水泵、水管、水套、节温器、膨胀水箱和冷却风扇等组成，如图 6-3 所示。 1）散热器 散热器也称为水箱，安装在发动机的前端。其作用是将冷却液从水套内吸收的热量传给外界空 气，使冷却液降温，并为冷却系统储存一定量的冷却 液。为集中风向、加速气流、提高散热效果，通常在 散热器