冷却系统的结构及组成汇总Word文档下载推荐.docx

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由于有风扇的强力抽吸，空气流由前向后高速通过散热器。

因此，受热后的冷却水在流过散热器芯的过程中，热量不断地散

发到大气中去，冷却后的水流到散热器的底部，又被水泵抽出，再次压送到发动机的水套中，如此不断循环，把热量不断地送到大气中去，使发动机不断地得到冷却。

通常，冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条，一条为大循环，另一条为小循环。

所谓大循环是水温高时，水经过散热器而进行的循环流动；

而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。

冷却系的大小循环，其实质就是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（一般装在气缸盖的出水口），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。

1．散热器

功用：

负责循环水的冷却，它的水管和散热片多用铜材或铝材制成，水管做成扁平形状，散热片带波纹状，注重散热性能，安装方向垂直于空气流动的方向，尽量做到风阻要小，冷却效率要高。

冷却水经过散热器后，其温度可降低10～15℃，为了将散热器传出的热量尽快带走，在散热器后面装有风扇与散热器配合工作。

结构：

散热器又称为水箱，由上水箱、散热器芯和下水箱等组成。

散热器上水箱顶部有加水口，冷却水由此注入整个冷却系并用散热器盖盖住。

在上水箱和下水箱分别装有进水管和出水管，进水管和出水管分别用橡胶软管和气缸盖的出水管和水泵的进水管相连，这样，既便于安装，而且当发动机和散热器之间产生少量位移时不会漏水。

在散热器下面一般装有减震垫，防止散热器受振动损坏。

在散热器下贮水室的出水管上还有放水开关，必要时可将散热器内的冷却水放掉。

散热器芯由许多冷却水管和散热片组成，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。

1）管片式散热器芯

管片式散热器芯由散热管和散热片组成。

散热管是焊在进、出水室之间的直管，作为冷却液的通道。

散热管有扁管也有圆管。

扁管与圆管相比，在容积相同的情况下有较大的散热表面，而且万一管内的冷却水结冰膨胀，扁管可以借其横断面变形而避免破裂。

铝散热器芯多为圆管。

在散热管的外表面焊有散热片以增加散热面积，增强散热能力，同时还增大了散热器的刚度和强度。

管片式散热器的优点是散热面积大、气流阻力小、结构刚度好及承压能力强等。

管片式散热器因结构刚度较好广为汽车发动机所使用。

2）管带式散热器芯

管带式散热器芯采用冷却管和散热带沿纵向间隔排列的方式，散热带上的小孔是为了破坏空气流在散热带上形成的附面层，使散热能力提高。

这种散热器芯散热能力强，制造工艺简单，成本低，但结构刚度不如管片式大，一般多为轿车发动机采用，近年来在一些中型车辆上也开始采用。

2．散热器盖

汽车发动机多采用闭式水冷系，目前闭式水冷系广泛采用具有空气-蒸汽阀的散热器盖。

发动机热态工作正常时，两阀门关闭，将冷却系与大气隔开。

防止水蒸汽逸出，使冷却系内的压力稍高于大气压力，从而可增高冷却水的沸点，改善了冷却效能。

当散热器内部压力达到126～137Kpa时，蒸汽阀开启而使水蒸汽从通气孔排出；

当水温下降，冷却系内部的真空度低于10～20Kpa时，空气阀打开，空气从通气孔进入冷却系，以防散热器及芯管被大气压瘪。

3．膨胀水箱

其盖上的压力阀打开，冷却液通过压当温度下降时，冷却液又从膨胀水箱这样可以防止冷却水损失。

膨胀水箱膨胀水箱内的液面高度应位于这两种

对于加注防冻液的汽车发动机，为了减少冷却液的损失，保证冷却系的正常工作，采用散热器＋膨胀水箱结构（图8）。

膨胀水箱的上方用一根软管通大气，另一根软管与散热器的溢流管相连。

当散热器内蒸汽压力升高到某一值时，力阀通过溢流管进入膨胀水箱；

通过真空阀流回到散热器内部。

内部印有两条液面高度标记线，刻线之间。

4．风扇

风扇可提高通过散热器芯的空气流速，增加散热效果，加速水的冷却。

风扇通常安排在散热器后面，并与水泵同轴。

当风扇旋转时，对空气产生抽吸作用，使之沿轴向流动。

空气流由前向后通过散热器芯（图9），使流经散热器芯的冷却水加速冷却。

图9风扇的作用车用发动机的风扇有两种形式，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。

5．水泵水泵的作用：

对冷却水加压，使之在冷却系中循环流动。

汽车上广泛使用离心式水泵。

它具有结构紧凑、泵水量大及因故

障而停止工作时，不妨碍水在冷却系内部自然循环等优点

当叶轮旋转时，水泵中的水被叶轮带动一起旋转，在离心力作用下，水被甩向叶轮边缘，然后经外壳上与叶轮成切线方向的出水管压送到发动机水套内。

与此同时，叶轮中心处的压力降低，散热器中的

水便经进水管被吸进叶轮中心部分。

如此连续的作用，使冷却水在水路中不断地循环。

如果水泵因故停止工作时，冷却水仍然能从叶轮叶片之间流过，进行热流循环，不致于很快产生过热。

6．节温器

节温器是控制冷却水流动路径的阀门。

节温器装在冷却水循环的通路中，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，保证发动机在合适的温度范围内工作。

节温器必须保持良好的技术状态，否则会严重影响发动机的正常工作。

如节温器主阀门开启过迟，就会引起发动机过热,当发动机的工作温度过高的话，发动机中的冷却水就会达到沸点进而沸腾，这种现象就是我们平常所说的“开锅”，发动机将无法正常运转，会减少发动机的寿命。

主阀门开启过早，就会造成发动机汽缸内的燃油混合物雾化不良，在启动，尤其是冷启动的时候会造成延长热车时间，在极端的情况下甚至永远无法达到正常的工作温度，这不不仅对于发动机会造成损害，甚至会危及到行车安全。

节温器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。

蜡式节温器推杆的一端固定在外壳支架上，而另一端插入胶管内。

胶管与节温器外壳间装有精制石蜡，为提高导热性，石蜡中常掺有铜粉或铝粉。

当冷却液温度低于规定值时，石蜡呈固态，在弹簧的作用下主阀门关闭了流向散热器的通道，来自发动机缸盖出水口的冷却水不经散热器，直接从水泵返回气缸体水套中。

此时冷却水的循环路线称为小循环。

当发动机水温升高时，冷却水温度达到规定值后，石蜡开始熔化而逐渐变成液体，体积随之增大并压迫胶管使其收缩。

在胶管收缩的同时，对推杆作用以向上的推力。

由于推杆上端固定，因此推杆对胶管和感温体产生向下的反推力使阀门开启。

这时冷却水经节温器主阀门进入散热器，并由散热器经水泵流回发动机，此时冷却水的循环路线称为大循环。

当水温低于358K时，主阀门关，进行小循环。

当水温高于358K时低于378K时，主阀门渐开，大小循环同时进行。

当水温高于378K时，主阀门全开，进行大循环。

7．冷却强度调节装置

汽车在行驶过程中，由于环境条件和运行工况的变化，发动机的热状况也在改变。

因此，必须随时调节发动机的冷却强度。

例如，在炎热的夏季发动机在低速大负荷下工作冷却液的温度很高时，风扇应该高速旋转以增加冷却风量，增强散热器的散热能力。

而在寒冷的冬天冷却液的温度较低时，或在汽车高速行驶有强劲的迎面风吹过散热器时，风扇继续工作就变得毫无意义了，不仅白白消耗发动机功率而且还产生很大的噪声。

试验证明，水冷系只有25％的时间需要风扇工作，而在冬季需要风扇工作的时间就更短了。

因此，根据发动机的热状况随时对其冷却强度加以调节就显得十分有必要了。

1）百叶窗

有些货车和大客车发动机在散热器前面装有百叶窗，其作用是通过改变吹过散热器的空气流量来调节发动机的冷却强度，以保证发动机经常在适当的温度范围内工作。

在发动机冷起动或暖车期间，冷却液的温度较低，这时将百叶窗部分或完全关闭，以减少吹过散热器的空气流量，使冷却液的温度迅速升高。

百叶窗可由驾驶人通过驾驶室内的手柄来操纵其开闭，也可用感温器自动控制。

2）硅油风扇离合器

硅油风扇离合器由主动板、从动板、双金属感温器及壳体等构成。

风扇装于壳体上。

从动板与壳体之间的空间为工作腔，从动板与前盖之间为贮油腔，硅油存于其中。

从动板上有进油孔，由感温阀片和双金属感温器控制。

从动板外缘有一个由球阀控制的回油孔。

冷却水温较低时，通过散热器的空气温度不高，进油孔关闭，贮油腔的硅油不能进入工作腔，离合器分离。

冷却水温较高时，双金属感温器受热变形，从而带动阀片轴和阀片转过一定角度，将进油孔打开，硅油进入工作腔，由于硅油粘度大，主动板通过硅油带动壳体和风扇一起转动，使风扇转速迅速升高。