1.10 冷却系统（课件）《汽车构造（第2版）》同步精品课堂（北理工版）

《汽车构造（第2版）》北理工版 1.10 冷却系统 教学目标 教学重难点 新知学习 课程总结 小试牛刀 知识引入 冷却系统根据冷却介质的不同可分为水冷系统和风冷系统两种。 由于水冷系统工作可靠，冷却效果好，所以大多数汽车都采用强制循环式水冷系统，如图所示。 知识引入 水冷系统一般由散热器、电动风扇、水泵、冷却液膨胀箱及节气门热水管等组成，如图所示。冷却系统对发动机机件进行冷却，使发动机在适宜的温度下正常运行。 知识引入 水冷系统还分为大循环和小循环两种循环方式，如图所示。 (a) 大循环；(b) 小循环 知识引入 理解冷却系统的工作原理 课程目标 知识目标 掌握冷却系统的主要结构； 能力目标 能够学会散热器的工作原理、水泵的功用和工作原理； 教学重难点 冷却系统的主要结构 教学重点 01 散热器的工作原理、水泵的功用和工作原理 教学难点 02 Part1 散热器 散热器 在散热带上开有形似百叶窗的孔，以破坏空气流在散热带表面上的附面层，提高散热能力。这种散热器芯管与管片式芯管相比，其散热能力较高，制造工艺简单，质量轻。 1.管片式散热器的工作原理 上储水室顶部设有一开口，平时用散热器盖盖住。在上、下储水室上分别装有进水软管和出水软管，它们分别与发动机气缸盖上的出水管和水泵的进水管相连。 由发动机气缸盖上出水管流出的温度较高的热水经过进水软管进入上储水室，再由上储水室向下流动，通过散热器芯管时，水流中的热量被与汽车行驶方向相反的空气流带走，得到冷却后流入下储水室，由出水软管流出后被吸人水泵。 01 02 散热器 为防止冷却液在汽车颠簸时从散热器顶部的孔口溅出和散失，散热器孔口应密封。 1.管片式散热器的工作原理 但随着冷却液温度的上升，冷却系统内的水蒸气必然增多，使冷却系统中压力过大，这样可能会导致散热器破裂，因此，必须在散热器盖上设置排出水蒸气的通道(即加压阀)和溢流管。 当冷却液温度过高时，散热器内从加压阀排出的水蒸气经溢流管引向膨胀箱；当发动机的温度下降，散热器内的压力减小时，出现的负压有将芯管吸扁的可能、这时原经溢流管引至膨胀箱内的冷却液应能及时返回散热器。 01 02 散热器 散热器盖上还设有一负压阀，以使膨胀箱内的冷却液在散热器内压力降低时及时返回到散热器内(膨胀箱与大气相通，负压阀在散热器内负压作用下打开，膨胀箱内冷却液便被吸入散热器)。 1.管片式散热器的工作原理 散热器 为提高散热器的散热能力及冷却液的沸点温度，散热器盖采用加压式结构，这便是蒸气溢流阀被称为加压阀的原因。当散热器内的压力高出大气压力3～10kPa时，加压阀才被打开，受热膨胀的冷却液及水蒸气从溢流管转向膨胀箱。 2.蒸气溢流阀被称为加压阀的原因 Part2 水泵 水泵 水泵对冷却液加压，使之在冷却系统中加速循环流动。 1.水泵的功用 水泵的结构形式有多种，但由于机械离心式水泵具有结构简单、尺寸小、出水量大，同时当水泵因故障而停止工作时， 不妨碍冷却液在冷却系统内热对流而自然循环等优点 因此机械离心式水泵在汽车发动机上得到了广泛的应用。捷达轿车发动机亦采用了这种形式的水泵。 添加项标题 添加项标题 水泵 捷达轿车发动机的离心式水泵主要由叶轮转子和泵体两大部分组成，如图所示。转子上有6枚塑料叶片，壳体与转子之间用橡胶密封圈进行密封。曲轴上的皮带轮通过V形皮带带动水泵叶轮旋转。 1.水泵的功用 水泵 当叶轮旋转时，水泵中的冷却液被叶片带动一起旋转，在本身离心力的作用下向叶轮边沿甩出，在蜗形壳体内将动能转变为压能，经与叶轮呈切线方向的出水口被压送入发动机的水套。与此同时，叶轮中心处形成一定的负压，将冷却液从进水口吸入。如此连续不断地工作，强制冷却液在冷却系统内循环流动。 2.离心式水泵的工作原理 Part3 节温器 节温器 节温器按结构不同可分为蜡式、双金属式和折叠式三种类型。目前，多数发动机采用蜡式节温器。 蜡式节温器:当冷却水温度低时，石蜡为固体，体积小，在弹簧弹力作用下，通过旁通水道关闭水套到散热器的通路，进行小循环冷却。 1.节温器的类型 节温器 当冷却水的温度上升到规定温度时，石蜡熔化成液体，体积膨胀，产生压力，关闭旁通水道，打开水套与散热器的通道，进行大循环冷却。蜡式节温器阀门的关闭完全是通过蜡的体积变化来进行控制的。 1.节温器的类型 节温器 当冷却水温度过低时，冷却水不经过散热器，只在水套与水泵间循环(即小循环),从而防止发动机过冷，并使冷机迅速而均匀热起。 2.节温器的结构 在发动机正常热状态下(温度高于80℃),冷却水全部经过散热器进行循环(即大循环),使冷却水温度下降，保持发动机在正常的温度下工作。节温器工作原理示意图如图所示。 课堂小结 散热器主要由上储水室、下储水室和散热器芯管等组成。 水泵对冷却液加压，使之在冷却系统中加速循环流动。 01 02 散热器 水泵 课堂小结 通常利用节温器来控制通过散热器的冷却水流量。 03 节温器 小试牛刀 散热器芯管与管片式相比，管带式结构的主要优点不包括以下哪一项？ A. 散热能力较高 B. 制造工艺复杂 C. 质量较轻 D. 制造工艺简单 答案：B 解析： 管带式散热器“散热能力较高，制造工艺简单，质量轻”，因此“制造工艺复杂”不是其优点，而是缺点。 小试牛刀 散热器盖上设置加压阀的主要作用是？ A. 增加冷却液流速 B. 防止冷却液溅出 C. 控制冷却系统内压力，防止散热器破裂 D. 提高冷却液温度 答案：C 解析： 加压阀在冷却系统压力过高时打开，排出水蒸气至膨胀箱，防止散热器因压力过大而破裂。 小试牛刀 当发动机温度下降，散热器内压力降低时，以下哪个部件会打开以使冷却液回流？ A. 加压阀 B. 负压阀 C. 水泵 D. 膨胀箱盖 答案：B 解析： 散热器盖上还设有一负压阀，在散热器内形成负压时打开，使膨胀箱内的冷却液回流至散热器。 小试牛刀 冷却液从发动机流出后，首先进入散热器的哪个部分？ A. 下储水室 B. 芯管 C. 上储水室 D. 膨胀箱 答案：C 解析： 由发动机气缸盖上出水管流出的热水经过进水软管进入上储水室，因此首先进入上储水室。 小试牛刀 机械离心式水泵被广泛应用的主要原因是？ A. 结构复杂，维修方便 B. 出水量小，控制精确 C. 结构简单、尺寸小、出水量大 D. 需要电力驱动 答案：C 解析： 机械离心式水泵“结构简单、尺寸小、出水量大”，并且故障时不阻碍自然循环，因此广泛应用。 小试牛刀 水泵叶轮旋转的动力来源是？ A. 电动马达 B. 发动机曲轴通过V形皮带带动 C. 冷却液流动带动 D. 膨胀箱压力推动 答案：B 解析： 曲轴上的皮带轮通过V形皮带带动水泵叶轮旋转，因此动力来源于发动机曲轴。 小试牛刀 加压阀在散热器内压力高出大气压力多少时才会打开？ A. 1～2 kPa B. 3～10 kPa C. 15～20 kPa D. 50 kPa以上 答案：B 解析： 当散热器内的压力高出大气压力3～10 kPa时，加压阀才被打开。 小试牛刀 捷达轿车发动机散热器采用的结构形式是？ A. 管片式 B. 管带式 C. 平板式 D. 螺旋式 答案：B 解析： 捷达轿车发动机散热器采用管带式结构，因此正确答案为B。 作业布置 1.简述水泵的功用。 2.简述离心式水泵的工作原理。 3.简述节温器的类型。 感谢您的聆听 中职教育XX版 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $