项目八 课题一 水冷却系主要部件构造与工作原理（课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（武汉大学出版社）

《汽车发动机构造与维修》 项目八 冷却系 1 项目描述 发动机冷却系的主要功用是使工作中的发动机得到适度的冷却，并保持发动机在最适宜的温度状态下工作，一般要求汽缸盖内冷却水温度在80~90℃之间为宜。冷却系统既要防止发动机过热，又要防止冬季发动机过冷。在冷态下的发动机启动之后，冷却系统还要保证发动机迅速升温，尽快达到正常的工作温度。本项目主要介绍发动机冷却系的作用,发动机过热或过冷的危害,发动机的冷却方式,冷却系的组成、工作情况,水冷却系的大、小循环、水冷却系主要机件的构造和工作原理以及水冷却系的拆装与维护等。 2 课题一 水冷却系主要部件构造与工作原理 课题二 冷却系统的拆装与维护 目录 CONTENTS 3 二、冷却系的组成及水路 1.水冷系的组成 由于水冷却系冷却均匀可靠，便于调节冷却强度，因此被多数汽车发动机采用。水冷却系是由水泵强制将水（冷却液）在冷却系中进行循环流动的，故称强制循环式水冷却系，如图8-1所示。 强制循环式水冷却系由冷却装置（包括水套、水泵、风扇、散热器等）、冷却强度调节装置（包括节温器、风扇离合器、百叶窗等）和水温显示装置（包括水温表、水温感应塞等）3部分组成。 课题一 水冷却系主要部件构造与工作原理 4 2.冷却系的工作循环路线 冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条，一条为小循环，另一条为大循环。 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；而大循环是水温高时，水经过散热器而进行的循环流动。如图8-2所示。 5 3.冷却系的大小循环实质 通常利用节温器来控制通过散热器冷却水的流量。节温器装在冷却水循环的通路中（一般装在汽缸盖的出水口），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。 当发动机在正常热状态下工作时，即水温高于80℃，节温器阀门打开了通往散热器的通道，同时关闭了通往水泵的旁通管，冷却水全部流经散热器，形成大循环；当冷却水温低于70℃时，节温器阀门关闭了通往散热器的通道，同时打开了通往水泵的旁通管，水套内的水只能由旁通孔流出经旁通管进入水泵，又被水泵压入发动机水套，此时冷却水并不流经散热器，只在水套与水泵之间进行小循环，从而防止发动机过冷；当发动机的冷却水温在70～80℃范围内，通往散热器的通道和通往水泵的旁通管均处于半开闭状态，此时一部分水进行大循环，而另一部分水进行小循环。 6 三、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，如图8-3所示。 7 （1）散热器芯。散热器芯由许多冷却管和散热片组成，对于散热器芯应该有尽可能大的散热面积，采用散热片是为了增加散热器芯的散热面积。散热器芯的构造形式有多样，常用的有管片式和管带式两种，如图8-4所示。 8 （2）散热器盖。散热器盖内装有压力阀、真空阀和溢流管，如图8-5所示。 9 散热器盖对冷却系起密封加压作用。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，真空阀开启而使水蒸气从通气孔排出；当水温下降，冷却系内部的真空度低于10～20kPa时，压力阀打开，空气从通气孔进入冷却系，以防散热器及芯管被大气压瘪。如图8-6所示。 10 2.水泵 水泵的功用是对冷却水加压，加速冷却水的循环流动，保证冷却可靠。车用发动机上多采用离心式水泵，离心式水泵具有结构简单、尺寸小、排水量大和维修方便等优点。 离心式水泵结构主要由泵体、叶轮和水泵轴组成，叶轮一般是径向或向后弯曲的，其数目一般为6~9片，如图8-7所示。 11 3.风扇 风扇通常安排在散热器后面并与水泵同轴。其功用是提高流经散热器的空气流速和风量，增强散热器的散热能力，同时对发动机其他附件也有一定的冷却作用。 汽车用发动机的风扇为轴流式和离心式。轴流式风扇所产生的风，其流向与风扇轴平行；离心式风扇所产生的风，其流向为径向。轴流式风扇效率高，风量大，结构简单，布置方便，因而在车用发动机上得到了广泛的应用。 12 4.节温器 节温器的功用是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。节温器的类型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，如图8-10所示。 13 蜡式节温器工作原理：常温时，石蜡呈固态，阀门压在阀座上。这时阀门关闭了通往散热器的水路，来自发动机缸盖出水口的冷却水，经水泵又流回汽缸体水套中，进行小循环。当发动机水温升高时，石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫使橡胶管收缩，从而对反推杆上端头产生向上的推力。由