专题七 发动机冷却系的构造和工作原理（教案）-河南省职教高考《汽车发动机构造与维修》（高教版）专题复习讲练测

专题七.发动机冷却系的构造和工作原理（讲义）《汽车发动机构造与维修》（高教版）专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 理解发动机冷却系统的概述，包括其作用和基本原理。 2. 掌握水冷系的组成及水路，包括冷却液的循环流动路径。 3. 熟悉水冷系主要部件的构造，如水泵、散热器、水箱等。 4. 理解发动机冷却系统的工作原理，包括热量传递、冷却液循环等。 5. 掌握发动机冷却系统的维护和故障排除方法，以确保其正常运行。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一、概述 发动机的冷却必须适度。若发动机冷却不足，会使气缸充气量减少和出现早燃和爆燃等燃烧不正常现象， 发动机功率将下降，且发动机零件也会因润滑不良而加速磨损。但若冷却过度，一方面由于热量散失过多，使转变成有用功的热量减少，另一方面由于混合气与冷缸壁接触，使其中原已汽化的燃油又凝结并流到曲轴箱内，不仅增加了燃油消耗，且使机油变稀而影响润滑，结果也将使发动机功率下降，磨损加剧。因此，冷却系的作用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。 发动机上使高温零件的热量直接散入大气进行冷却的一系列装置称为风冷系；使热量先传导给冷却液，然后再散入大气的一系列装置称为水冷系。目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。采用水冷系时，应使气血盖内的冷却液温度在 353~363 K(80-90 ℃)之间； 冷却液是用水与防冻剂配制而成的。冷却液用水应是软水，否则会在发动机气缸套和水套上产生水垢，阻碍传热，使发动机过热。冷却液具有防冻（冰点低）、防沸腾（沸点高）、防锈丝和押制泡洙产生的作用。在使用过程中，冷却液中的防锈剂和泡沫抑制剂会逐渐消耗掉。因此，应定期更换冷却液。防冻剂中含有着色剂，使冷却液呈黄色或蓝绿色，以便识别。 二、水冷系的组成及水路 汽车发动机上采用的水冷系，都是用水泵强制地使冷却液在冷却系中进行循环流动的，故称为强制循环式水冷系，水冷系由冷却装置（水泵、风廟、散热器等）、冷却强度调节装賢（节温器、风扇离合器、百叶窗等）和水温显示装置（水温表、冷却液温度传感器等）三个部分所构成（图4-1、图4-2)。循环水流动路线如图4-2所示：水冷发动机的气缸盖和气缸体中都铸造出用于贮水的、相互连通的夹层空间（水套），使冷却液得以接近受热零件， 并可在其中循环流动。水泵5将冷却液由机外吸人并加压，使之经分水管11流入发动机机体水套10。冷却液从气缸壁吸收热量，温度升高后流到气缸盖水套7, 再次受热升温后经节温器6及散热器进水软管流人散热器 2内。由于有风扇4的强力抽吸，空气流由前向后高速从散热器中通过。热冷却液在流经散热器的过程中，其热量不断地散到大气中去，使冷却液得到冷却。冷却了的冷却液流到散热器的底部后，又被吸入水系，如此不断地循环，使发动机在高温条件下工作的零件不断地得到冷却。 三、水冷系主要部件的构造 1.冷却装置 (1) 散热器及其附属装置 ① 散热器（俗称水箱）散热器构造如图4-3所示，其主要组成部分为进水室、出水室和散热器芯。当冷却液流经散热器芯时，因其热量被通过散热器芯外的温度较低的空气带走而得到冷却。按照散热器中冷却液流动的方向，散热器分为纵流式和横流式两种类型。 散热器芯的结构型式有多种（图4-4)。管片式散热器芯由许多散热管和散热片组成。散热管是焊接在进、出水室之间的直管，是冷却液的通道。散热管有扁管和圆管两种，以前者居多。 ②散热器盖（俗称水箱盖） 如图4-5所示，水箱的加水口平时用水箱盖严密盖住，以防水箱内的冷却液膨胀溢出。 ③ 补偿水桶 为防止冷却液损失，在冷却系设置了补偿水桶（亦称储液罐或副水箱），补偿水桶用橡胶软管2与散热器1的溢流管相连。 (2) 水泵 ①水系的功用及工作原理水泵的功用是对冷却液加压，使之在冷却系中加速循环流动。 ② 水泵的结构 水泵主要由水泵壳体与泵盖、叶轮与水泵轴以及轴承和水封等三部分组成。 (3) 风扇 风扇安装在散热器后面。当风扇旋转时，产生轴向吸力，使大量空气流过散热器芯，把芯内冷却液散发出的热量带走，从而使散热器芯内、外保持较大的温差，增强了散热效果。多数发动机在风扇外围设有一个护风單，护风翠固定在散热器上。其作用是使通过散热器芯的气流分布均匀。大多数发动机风扇与水泵同轴。风扇一水泵和发电机由曲轴用传动带驱动（图4-10)。 (4) 电动风扇 轿车多采用申电动机驱动的温控电动风扇。桑塔纳 2000CSi轿车的AJR 型四血电喷发动机装有两个温控电动风扇。风扇电动机由装在散热器一侧的双速热敏开关控制。当冷却液温度为 84~91 ℃时，风扇停转；当冷却液温度为92~98 ℃时，风扇以2 300 r/min的低速运转；当温度升至99~105C时，风扇以2 800 /min 的高转速运转；当冷却液温度降至92~98 ℃时