《发动机构造》课程授课教案（讲义）第六章 发动机冷却系

第六章发动机冷却系统知识点：·水冷系统的功用及组成·水冷系统主要部件的构造·风冷系统教学重点：·水冷系统各部件·水路循环的大、小循环教学难点：·节温器的工作原理教学方法及手段：·重点介绍、简要介绍、重点分析、归纳小结、多媒体教学内容：第一讲教学内容：简单介绍：：水冷系统的功用及组成：一要求学生了解水冷系统的组成。功用：以水作为冷却介质，利用水泵强制水在冷却系中进行循环流动，把发动机受热零件吸收的热量散发到大气中去2.要求：布置合理，工作可靠：不产生局部炽热区：能在起动后较快地达到正常温度；良好的密封性。3.组成：它由散热器(radiator）、水泵(waterpump)、风扇(fan）、冷却水套（waterjaket）和温度调节装置等组成桑塔纳2000水冷系统图：（见下页）

第六章 发动机冷却系统 知识点： ·水冷系统的功用及组成 ·水冷系统主要部件的构造 ·风冷系统 教学重点： ·水冷系统各部件 ·水路循环的大、小循环 教学难点： ·节温器的工作原理 教学方法及手段： ·重点介绍、简要介绍、重点分析、归纳小结、多媒体 教学内容： 第一讲教学内容： 简单介绍： 要求学生了 解水冷系统的 组成。 一．水冷系统的功用及组成： 1. 功用： 以水作为冷却介质，利用水泵强制水在冷却系中进行循环流动，把发动机受热零 件吸收的热量散发到大气中去 2．要求： • 布置合理，工作可靠； • 不产生局部炽热区； • 能在起动后较快地达到正常温度； • 良好的密封性。 3．组成： 它由散热器(radiator)、水泵(water pump)、风扇(fan)、冷却水套(water jaket)和温度 调节装置等组成 桑塔纳 2000 水冷系统图：（见下页）

图8-1：桑塔纳2000轿车发动机冷却系统印款梦#鑫靓装下气门热水桑塔纳2000轿车发动机冷却系统重点介绍三。水冷系统主要部件的构造要求学生理解水冷系统的大、小循环1.散热器：功用：增大散热面积，加速水的冷却。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结构：散热器又称为水箱，由上贮水室、散热器芯和下贮水室等组成。散热器图：散热器盖图8-2：散热器上贮水室收热器下贮水室散热器芯：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。分类：1。管片式2。管带式散热器芯图（见下页）：

图 8-1：桑塔纳 2000 轿车发动 机冷却系统 重点介绍 要求 学 生 理 解水冷系统的 大、小循环 二 。水冷系统主要部件的构造 图 8-2：散热器 图 1. 散热器： 功用：增大散热面积，加速水的冷却。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，由上贮水室、散热器芯和下贮水室等组成。 散热器图： 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。 分类：1。管片式 2。 管带式 散热器芯图（见下页）： 上贮水室 下贮水室 散热器盖

图8-3:散热器芯图营片式散热器芯营带式救热器芯散热器盖：散热器盖具有自动阀门，发动机热态工作正常时，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。在冷却水系内压力过高或过低时，自动阀门则开启以使冷却系与大气相通。散热器盖图：图8-4：散热器盖图空气阀蒸汽阀自动阀门2.风扇：功用：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。要求：足够的风量、风压：效率高；噪声小。影响风量的因素：风扇的直径、转速、叶片形状、叶片安装角、叶片数目横断面形状：弧形、翼形风扇图：图8-5:风扇图X#

图 8-3：散热器 芯图 图 8-4：散热器 盖图 图 8-5：风扇图 散热器盖： 散热器盖具有自动阀门，发动机热态工作正常时，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。在冷却水系内压力过高或过低时，自动阀门则开启以使冷却系与大气相通。 散热器盖图： 2．风扇： 功用：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。 要求：足够的风量、风压； 效率高； 噪声小。 影响风量的因素：风扇的直径、转速、叶片 形状、叶片安装角、叶片数目 横断面形状：弧形、翼形 风扇图：

3.水泵功用：对冷却水加压，加速冷却水的循环流动，保证冷却可靠。车用发动机上多采用离心式水泵，离心式水泵具有结构简单、尺寸小、排水量大、维修方便等优点。水泵图：中图8-6:水泵图水泵4. 冷却强度调节装置：功用：冷却强度调节装置是根据发动机不同工况和不同使用条件，改变冷却系的散热能力，即改变冷却强度，从而保证发动机经常在最有利的温度状态下工作。（1）改变通过散热器的空气流量通常利用百叶窗(fanblind）和各种自动风扇离合器(fanclutch）来实现改变通过散热器的空气流量。硅油风扇离合器图：双金属感温器从动板主动轴图8-7:离合器感温阀片前盖分离状志接合状虑硅油风扇离合器(2）改变通过散热器的冷却水的流量通常利用节温器（thermostat）来控制通过散热器冷却水的流量节温器工作方式：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。节温器有蜡式和乙醚膨胀筒式两种，目前多数发动机采用蜡式节温器

图 8-6：水泵图 图 8-7：离合器 图 3. 水泵： 功用：对冷却水加压，加速冷却水的循环流动，保证冷却可靠。车用发动机上多采 用离心式水泵，离心式水泵具有结构简单、尺寸小、排水量大、维修方便等优点。 水泵图： 4.冷却强度调节装置 ： 功用：冷却强度调节装置是根据发动机不同工况和不同使用条件，改变冷却系的散 热能力，即改变冷却强度，从而保证发动机经常在最有利的温度状态下工作。 (1) 改变通过散热器的空气流量 通常利用百叶窗(fan blind)和各种自动风扇离合器(fan clutch)来实现改变通过散 热器的空气流量。 硅油风扇离合器图： (2) 改变通过散热器的冷却水的流量 通常利用节温器（thermostat）来控制通过散热器冷却水的流量。 节温器工作方式：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。节温器有蜡式和乙醚膨胀筒式两种，目前多数发动 机采用蜡式节温器

蜡式节温器图：图8-8：蜡式节温器图蜡式节温器节温器工作原理：。当冷却温度低于规定值时，节温器感温体内的石蜡呈固态，节温器阀在弹簧的作用下关闭发动机与散热器的通道，冷却液经水泵返回发动机，进行小循环小循环路线图：图8-9：小循环路线图2．当冷却液温度达到规定植时后，石蜡开始熔化逐渐变成液体，体积随之增大并压迫橡胶管使其收缩。阀门打开，这时冷却液经由散热器和节温器阀，再经过水泵流回发动机，进行大循环。大循环路线图：图8-10：大循环路线图

图 8-8：蜡式节 温器图 图 8-9：小循环 路线图 图 8-10：大循 环路线图 蜡式节温器图： 节温器工作原理： 1．当冷却温度低于规定值时，节温器感温体内的石蜡呈固态，节温器阀在弹簧 的作用下关闭发动机与散热器的通道，冷却液经水泵返回发动机，进行小循环 小循环路线图： 2．当冷却液温度达到规定植时后，石蜡开始熔化逐渐变成液体，体积随之增大 并压迫橡胶管使其收缩。阀门打开，这时冷却液经由散热器和节温器阀，再经过水 泵流回发动机，进行大循环。 大循环路线图：

冷却系保养五采用清洁的软水；2．低温时采用防冻液：凝点低、沸点高：加液体时要比总容量少5~8%（体积随温度升高变大)：常效防锈防冻液；4.冷却系除垢；5.定期更换冷却液。简单介绍：三、风冷系统要求学生了解风冷系统。原理：风冷却系是利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面，把从气缸内部传出的热量散发到大气中去，以保证发动机在最有利的温度范围内工作。特点：风冷却系与水冷却系比较，具有结构简单、重量轻、故障少，无需特殊保养等优点，但是由于材料质量要求高，冷却不够均匀，工作噪音大等缺点，目前在汽车上很少使用。风冷系统图：图8-11:风冷系统图

五. 冷却系保养 1. 采用清洁的软水； 2. 低温时采用防冻液； • 凝点低、沸点高； • 加液体时要比总容量少 5～8%(体积随温度升高变大)； 3. 常效防锈防冻液； 4. 冷却系除垢; 5. 定期更换冷却液。 简单介绍： 要求学生了 解风冷系统。 三．风冷系统 图 8-11：风冷 系统图 原理： 风冷却系是利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面，把从气缸内部传 出的热量散发到大气中去，以保证发动机在最有利的温度范围内工作。 特点： 风冷却系与水冷却系比较，具有结构简单、重量轻、故障少，无需特殊保养等优点， 但是由于材料质量要求高，冷却不够均匀，工作噪音大等缺点，目前在汽车上很少 使用。 风冷系统图：

此处气压本章思考题发动机为什么要冷却？最佳水温范围一般是多少？1.水冷却系中为什么要装节温器？什么叫大循环？什么叫小循环？3．冷却系中水温过高或水温过低有哪些原因？4.汽车上为什么要采用风扇离合器？试述硅油风扇离合器的工作原理

本章思考题： 1． 发动机为什么要冷却？最佳水温范围一般是多少？ 2． 水冷却系中为什么要装节温器？什么叫大循环？什么叫小循环？ 3． 冷却系中水温过高或水温过低有哪些原因？ 4．汽车上为什么要采用风扇离合器？试述硅油风扇离合器的工作原理。 此处 气压 降 低， 液体 从容 器中 被吸 出