冷却系统的结构及组成汇总.docx

冷却系统的结构及组成汇总.docx

《冷却系统的结构及组成汇总.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冷却系统的结构及组成汇总.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

冷却系统的结构及组成汇总

项目四冷却系统检修

任务一冷却系统检修

知识点冷却系统的结构及构成

内容概要

1.冷却系统的结构

2.冷却系统的构成

水冷却系是以水作为冷却介质，把发动机受热部件汲取的热量发散到大气中去。

当前汽车发动机上采纳的水冷系多半是强迫循环式水

冷系，利用水泵强迫水在冷却系中进行循环流动。

它由散热器、水泵、电扇、冷却水套和温度调理装置等构成。

散热器内的冷却水加压后经过气缸体进水孔压送到气缸体水套随和缸盖水套内，冷却水在汲取了机体的大批热量后经气缸盖出水孔流回散热器。

因为有电扇的强力抽吸，空气流由前向后高速经过散热

器。

所以，受热后的冷却水在流过散热器芯的过程中，热量不停地发散到大气中去，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，这样不停循环，把热量不停地送到大气中去，使发动机不停地获得冷却。

往常，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，从而使水温高升。

冷却系的大小循环，其实质就是利用节温器来控制经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），依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，以达到调理冷却系的冷却强度。

当发动机在正常热状态下工作时，即水温高于80℃，节温器阀门翻开了通往散热器的通道，同时封闭了通往水泵的旁通管，冷却水

所有流经散热器，形成大循环；当冷却水温低于70℃时，节温器阀门封闭了通往散热器的通道，同时翻开了通往水泵的旁通管，水套内

的水只好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，此时冷却水其实不流经散热器，只在水套与水泵之间进行小循环，

从而防备发动机过冷；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，散热片带涟漪状，着重散热性能，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赶快带走，在散热器后边装有电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构成。

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遮住。

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随和缸盖的出水管和水泵的进水管相连，这

样，既便于安装，并且当发动机和散热器之间产生少许位移时不会漏水。

在散热器下边一般装有减震垫，防备散热器受振动破坏。

在散热器下贮水室的出水管上还有放水开关，必需时可将散热器内的冷却水放掉。

散热器芯由很多冷却水管和散热片构成，关于散热器芯应当有尽可能大的散热面积，采纳散热片是为了增添散热器芯的散热面积。

散热器芯的结构形式有多样,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构成。

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。

扁管与圆管对比，在容积同样的状况下有较大的散热表面，并且万一管内的冷却水结冰膨胀，扁管能够借其横断面变形而防止破碎。

铝散热器芯多为圆管。

在散热管的表面面焊有散热片以增添散热面积，加强散热能力，同时还增大了散热器的刚度和强度。

管片式散热器的长处是散热面积大、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

管带式散热器芯采纳冷却管和散热带沿纵向间隔摆列的方式，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，使散热能力提升。

这类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纳，最近几年来在一些中型车辆上也开始采纳。

2．散热器盖

汽车发动机多采纳闭式水冷系，当前闭式水冷系宽泛采纳拥有空

气-蒸汽阀的散热器盖。

发动机热态工作正常时，两阀门封闭，将冷却系与大气分开。

防备水蒸汽逸出，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，改良了冷却效能。

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；当水温降落，冷却系内部的真空度低于10～20Kpa时，空气阀翻开，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

关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，采纳散热器＋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高升到某一值时，其盖上的压力阀翻开，冷却液经过压力阀经过溢流管进入膨胀水箱；当温度降落时，冷却液又从膨胀水箱经过真空阀流回到散热器内部。

这样能够防备冷却水损失。

膨胀水箱内部印有两条液面高度标志线，膨胀水箱内的液面高度应位于这两种刻线之间。

4．电扇

电扇可提升经过散热器芯的空气流速，增添散热成效，加快水的冷却。

电扇往常安排在散热器后边，并与水泵同轴。

当电扇旋转时，对空气产生抽吸作用，使之沿轴向流动。

空气流由前向后经过散热器芯（图9），使流经散热器芯的冷却水加快冷却。

图9电扇的作用

车用发动机的电扇有两种形式，轴流式和离心式。

轴流式电扇所产生的风，其流向与电扇轴平行；离心式电扇所产生的风，其流向为径向。

轴流式电扇效率高，风量大，结构简单，部署方便。

因此在车用发动机上获得了宽泛的应用。

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。

汽车上宽泛使用离心式水泵。

它拥有结构紧凑、泵水量大及因故

障而停止工作时，不阻碍水在冷却系内部自然循环等长处。

当叶轮旋转时，水泵中的水被叶轮带动一同旋转，在离心力作用下，水被甩向叶轮边沿，而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。

这样连续的作用，使冷却水在水道中不停地循环。

假如水泵因故停止工作时，冷却水仍旧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，依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，以达到调理冷却系的冷却强度，保证发动机在适合的温度范围内工作。

节温器一定保持优秀的技术状态，不然会严重影响发动机的正常工作。

如节温器主阀门开启过迟，就会惹起发动机过热,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从而沸腾，这类现象就是我们平时所说的“开锅”，发动机将没法正常运行，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淆物雾化不良，在启动，特别是冷启动的时候会造成延伸热车时间，在极端的状况下甚至永久没法达到正常的工作温度，这不不单关于发动时机造成伤害，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，当前多半发动机采纳蜡式节温器。

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白腊，为提升导热性，白腊中常掺有铜粉或铝粉。

当冷却液温度低于规定值时，白腊呈固态，在弹簧的作用下主阀门封闭了流向散热器的通道，来自觉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。

当发动机水温高升时，冷却水温度达到规定值后，白腊开始融化而渐渐变为液体，体积随之增大并压迫胶管使其缩短。

在胶管缩短的同时，对推杆作用以向上的推力。

因为推杆上端固定，所以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．冷却强度调理装置

汽车内行驶过程中，因为环境条件和运行工况的变化，发动机的

热状况也在改变。

所以，一定随时调理发动机的冷却强度。

比如，在

酷热的夏天发动机在低速大负荷下工作冷却液的温度很高时，电扇应

该高速旋转以增添冷却风量，加强散热器的散热能力。

而在严寒的冬

天冷却液的温度较低时，或在汽车高速行驶有强烈的迎面风吹过散热

器时，电扇持续工作就变得毫无心义了，不单白白耗费发动机功率而

且还产生很大的噪声。

试考证明，水冷系只有25％的时间需要电扇工作，而在冬天需要电扇工作的时间就更短了。

所以，依据发动机的热状况随时对其冷却强度加以调理就显得十分有必需了。

1）百页窗

有些货车和大客车发动机在散热器前面装有百页窗，其作用是经过改变吹过散热器的空气流量来调理发动机的冷却强度，以保证发动机常常在适合的温度范围内工作。

在发动机冷起动或暖车时期，冷却液的温度较低，这时将百页窗部分或完整封闭，以减少吹过散热器的空气流量，使冷却液的温度快速高升。

百页窗可由驾驶人经过驾驶室内的手柄来操控其开闭，也可用感温器自动控制。

2）硅油电扇离合器

硅油电扇离合器由主动板、从动板、双金属感温器及壳体等构成。

电扇装于壳体上。

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，硅油存于此中。

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，经过散热器的空气温度不高，进油孔封闭，贮油腔的硅油不

能进入工作腔，离合器分别。

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必定角度，将进油孔翻开，硅油进入

工作腔，因为硅油粘度大，主动板经过硅油带动壳体和电扇一同转动，

使电扇转速快速高升。