一、冷却系的结构认知1.冷却系统的功用及分类发动机工作时,气缸内燃烧气体的温度可达2200~2800K(汽油机),如果不对发动机采取必要的冷却措施,将不能保证其正常工作。发动机冷却系的任务就是使发动机得到适当的冷却,从而保持在适宜的温度范围内工作。发动机冷却系按冷却介质的不同,可分为两类水冷系和风冷系。任务七冷却系结构认识与拆装任务七冷却系结构认识与拆装(1)水冷系通过冷却水在发动机水套中循环流动而吸收多余的热量,再将此热量散入大气而进行冷却的一系列装置。水冷却系因冷却强度大、易调节,便于冬季起动而广泛用于汽车发动机上。采用水冷系时,气缸盖内冷却水的温度应保持在353~363K范围内,气缸壁的温度则不超过470~550K。(2)风冷系将发动机中高温零件的热量,通过装在气缸体和气缸盖表面的散热片直接散入大气中而进行冷却的一系列装置。风冷系因冷却效果差、噪声大、功率大等缺点,仅用于部分小排量及军用汽车发动机。采用风冷系时,气缸体和气缸盖的允许温度分别为423~453K及433~473K。任务七冷却系结构认识与拆装2.冷却系统的组成汽车发动机的水冷系大都是用水泵强制地使冷却水在冷却系的水路中循环流动,亦称强制循环水冷系。强制循环式水冷却系的组成及水循环路径如图所示。1—散热器2—散热器盖3—风扇4—节温器5-水泵6—气缸盖水套7-机体水套8-分水管9-机油冷却器10-散热器出水软管任务七冷却系结构认识与拆装3.水冷系的主要部件(1)散热器散热器俗称水箱,安装在发动机前的车架横梁上。其作用是将冷却水在水套中所吸收的热量传给外界大气,使水温下降。散热器要用导热性能良好的材料制造,并应保证足够的散热面积。图所示的散热器一般由上水箱、散热器芯、下水箱、散热器盖、放水开关等部件组成。1-进水口2-上水箱3-散热器盖4-副贮水箱5-出水口6-散热器芯7-下水箱8-放水开关(2)散热器盖汽车上广泛采用闭式水冷系,该水冷系的散热器盖具有空气-蒸汽阀,可自动调节冷却系内部压力,提高冷却效果。散热器盖的结构如图7-3所示,当发动机热状态正常时两阀在弹簧力作用下处于关闭状态。当冷却系统内蒸汽压力超过大气压力0.026~0.037MPa时,蒸汽阀便开启,如图所示。任务七冷却系结构认识与拆装a)空气阀开启b)蒸汽阀开启1-通气口2-散热器加水口3-加水口盖4-蒸汽阀弹簧5-蒸汽阀6-空气阀7-空气阀弹簧任务七冷却系结构认识与拆装(3)补偿水桶补偿水桶的作用是减少冷却系统冷却液的溢失。补偿水桶为塑料制品并用软管与散热器冷却液加注口上的蒸汽排出管连接。当冷却液受热膨胀后,部分冷却液流入补偿水桶;当冷却液温度下降时,散热器内产生一定的真空度,部分冷却液又被吸回散热器。在补偿水桶的外表面上刻有两条显示液面高度的标记线:“DI”(低)和“GAO”(高)。补偿水桶内的液面应位于两条标记线之间。若液面低于“DI”线时,应向桶内补充冷却液。在向桶内添加冷却液时,液面不应超过“GAO”线。任务七冷却系结构认识与拆装(4)水泵水泵安装在发动机前端,通常与风扇一起用带轮同轴驱动。水泵的作用是对冷却水加压,使之在冷却系中循环流动。1-水泵壳体2-叶轮3-进水口4-出水口任务七冷却系结构认识与拆装(5)风扇风扇的功用是增大流经散热器芯部的流速,以增强散热器的散热能力,加速冷却液的冷却。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,对空气产生吸力,使气流由前向后通过散热器芯,从而使流经散热器芯的冷却液加速冷却。风扇的扇风量主要与风扇的直径、转速、叶片形状、叶片安装角及叶片数目有关。目前风扇的形式很多,但汽车用的水冷发动机上大多数采用螺旋桨式风扇,如图所示,其叶片多用薄钢板冲压制成,横断面多为弧形,也可以用塑料或铝合金铸成翼型断面。任务七冷却系结构认识与拆装风扇形式a)叶尖前弯式风扇b)尖窄根宽式风扇c)塑料整体式风扇1-叶片2-连接板任务七冷却系结构认识与拆装二、冷却强度的调节汽车发动机冷却系统的散热能力一般是根据发动机在常用工况和气温较高情况下能保证可靠的冷却而设计的。但使用条件(如转速、负荷和气温等)变化时,就必须能改变散热器的散热能力,以保证发动机经常在最有利的温度状况下工作。冷却强度可以通过改变流经散热器的冷却液流量和改变空气流量的方法来加以调节。1.节温器节温器是改变流经散热器的冷却液流量的零件。它安装在水泵的进水口或气缸盖的出水口。其作用是根据发动机冷却水温度的高低,自动改变冷却水的循环路线及流量,以使发动机始终在最合适的温度下工作。目前汽车上多采用蜡式节温器。任务七冷却系结构认识与拆装a)小循环b)大循环1-到发动机2-从发动机来3-从暖风水箱来4-自散热器来5-水泵任务七冷却系结构认识与拆装2.风扇离合器和温控开关为减少发动机功率损失,减小风扇噪声,改善低温起动性能,节约燃料及降低排放,在有些汽车发动机采用风扇离合器或风扇温控开关来控制风扇的转速,自动调节冷却强度,达到上述目的。(1)风扇离合器主要有硅油式及电磁式等多种。如图所示为硅油风扇离合器。1-螺钉2-前盖3-密封毛毡圈4-双金属感温器5-阀片轴6-阀片7-主动板8-从动板9-壳体10-轴承11-主动轴12-锁止板13-螺栓14-圆柱头内六角螺钉15-风扇A-进油孔B-回油孔C-漏油孔任务七冷却系结构认识与拆装(2)风扇温控开关如图所示为上海桑塔纳轿车的双温蜡质热敏温控开关。它由蜡质感温驱动元件即两档触点动作机构组成,利用石蜡受热由固态变为液态时体积突然变大来移动推杆,控制触点的关闭,它装在散热器的水箱上。双温蜡质热敏温控开关1-接线杆座2-触点1拉簧3-触点2拉簧4-触点15-触点26-拉簧架7-推杆8-橡胶密封膜9-石蜡10-外壳11-调整坑任务七冷却系结构认识与拆装3.百叶窗在某些汽车发动机散热器的前面还装有起辅助调节冷却强度的百叶窗。它通过调节流经散热器的空气量来调节冷却系的冷却强度,使发动机保持在适宜的温度下工作。百叶窗是由许多片活动挡板组成,可由驾驶员通过手柄在驾驶室内操纵、控制;也可由感温器根据水温的高低自动调节百叶窗挡板风板的开度。