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第七章发动机冷却系统
冷却系的主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。冷却系按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷,如果把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置称为风冷系。而把这些热量先传给冷却水,然后再散入大气而进行冷却的装置称为水冷系。由于水冷系冷却均匀,效果好,而且发动机运转噪音小,目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。
内容提要
冷却系统的功用
使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内,既要防止发动机过热,又要防止冬季发动机过冷。在发动机冷起动之后,还要保证发动机迅速升温,尽快达到正常的工作温度。
冷却不足:发动机过热,工作过程恶化,零件强度降低,机油变质,零件磨损加剧,最终导致发动机动力性、经济性、可靠性及耐久性全面下降。
冷却过度:散热损失及摩擦损失增加,冷凝在气缸壁上的燃油流到曲轴箱中稀释润滑油,零件磨损加剧,排放恶化,发动机工作粗暴,发动机功率下降及燃油消耗率增加。
冷却系的基本类型及特点
冷却系不同冷却方式的类型①按冷却介质分为水冷式和风冷式
 以冷却液作为冷却介质的冷却系统称为水冷系;以空气作为冷却介质的冷却系统称为风冷系。②按冷却介质的循环状态分为自然冷却式和强制冷却式     在冷却过程中,由冷却介质自然流动进行散热的冷却方式,称为自然冷却式;由机械设备强制冷却介质循环流动进行散热的冷却方式,称为强制冷却式。
不同冷却方式的特点     强制冷却式发动机工作更加可靠,其受周围环境温度的影响较小。其中,强制风冷式发动机靠发动机周围的大气实现冷却,适用于干旱地区及军事方面,更具有机动灵活性;而强制水冷式发动机,工作起来则更加可靠,广泛应用于各种类型汽车。    自然冷却式发动机主要用于小型动力,如摩托车、手扶拖拉机等。
水冷却系的基本组成    汽车发动机的冷却系为强制循环水冷系,即利用水泵提高冷却液的压力,强制冷却液在发动机中循环流动,由水泵、散热器、冷却风扇、节温器、补偿水桶、发动机机体和气缸盖中的水套以及其它附属装置等组成。
水冷却系的工作原理
(1)水冷却系的基本工作原理     发动机气缸周围设有水套,可燃混合气燃烧后产生的余热由水套周围的冷却水吸收,并在水泵的作用下,强制循环水将热量传入水箱,并通过散热器实现与大气的热交换以达到冷却发动机的目的。
百叶窗可由驾驶人员根据水温的高、低调节通过散热器的空气量,以改变散热强度,满足发动机不同工况的作业需要;节温器可根据水温的高低自动地改变水循环路线,使发动机在冬季不致于因水温过低而造成工作不良的后果。
(2)冷却水的循环路线 ①大循环:当水温高于80℃时,冷却水由水泵打入分水管,并经分水管流到各气缸的水套进行冷却,随后,经上水管进入水箱并经散热器冷却后,经下水管被重新吸如水泵。②小循环:当水温低于70 ℃时,冷却水由水泵进入分水管,经水套周围冷却后直接又回到水泵。③当水温在70 ℃~80 ℃之间时,大、小循环均有。
冷却液
散热器:由进水室、出水室及散热芯等组成。    冷却液在散热器芯内流动,空气在散热器芯外通过,散热器芯由导热系数高、而且耐腐蚀的金属材料制成的薄壁散热管及散热片组成。
第二节水冷系统主要部件的构造
按照散热器中冷却液流动的方向可将散热器分为纵流式和横流式两种。
纵流式散热器芯竖直布置,上接进水室,下连出水室,冷却液由进水室自上而下地流过散热器芯进入出水室。
横流式散热器芯横向布置,左右两端分别为进、出水室,冷却液自进水室经散热器芯到出水室横向流过散热器。大多数新型轿车均采用横流式散热器,这可以使发动机罩的外廓较低,有利于改善车身前端的空气动力性。
散热器芯有多种结结构形式:管片式、管带式和板式。
补偿水桶
散热器百叶窗
冷却风扇
自学内容
节温器
水泵