《冷却系统零部》PPT课件.ppt

柴油发动机 构造与维修,主编：徐西安主讲：赵建勇,北京理工大学出版社,先做人 后做事,赵建勇,6.3.1水泵 水泵对冷却液进行加压，维持其在冷却系统内快速循环流动。发动机采用离心式水泵，结构简单，尺寸小，排水量大。,6.3 冷却系统零部件,赵建勇,(1)离心式水泵的工作原理 离心式水泵由泵体，叶轮和进、出水管组成。进水管位于水泵中央，出水管位于水泵外缘，叶轮在外力带动下旋转。当叶轮旋转时，水泵中的冷却液随叶轮一起旋转、加压，在离心力的作用下，向叶轮的边缘甩出，经出水管输出水泵。叶轮中央处由于压力降低，产生真空吸力，将散热器中的冷却液源源不断地吸入水泵。,6.3 冷却系统零部件,(2)汽车发动机水泵结构 如图6-2所示，泵壳分成泵腔和轴承座孔两部分。位于泵腔内的叶轮固定于水泵轴，水泵轴通过两个轴承支撑于泵壳轴承座孔内。在泵腔与轴承座孔之间，设有水封，防止泵腔的冷却液沿水泵轴渗漏而进入轴承座孔。,赵建勇,6.3 冷却系统零部件,图6-2水泵结构,赵建勇,6.3 冷却系统零部件,水泵轴的轴向定位与固定是通过向心推力轴承实现的。内侧轴承内圈的内侧抵住轴肩，两个轴承内圈之间设有隔离套筒，通过半圆键安装于水泵轴的皮带轮凸缘盘内侧抵住外侧轴承内圈，被螺母紧紧固定于水泵轴。上述结构使两个轴承的内圈固定于水泵轴上，内侧轴承外圈被泵壳轴肩定位，阻止水泵轴向上、向内侧移动;外侧轴承外圈被卡环固定于壳体内，阻止水泵轴向上、向外侧移动。,6.3 冷却系统零部件,(3)水泵的安装与连接 水泵进水管通过软管与散热器下水室连通，冷却液直接进入水泵腔室的中央部位。在水泵中央部位安装有管接头，通过旁通管与节温器副阀门连通。从副阀门流出的冷却液通过该管接头直接进入水泵腔室。水泵腔室后侧用泵盖封闭，泵盖上的出水口正对水泵泵腔的出水室。将水泵固定于发动机后，泵盖上的出水口与水套的分水管进水口对接。在泵壳的油封与轴承座孔之间设有泄水孔，当水封有少量的水滴泄漏时，可以从该孔泄出。若当发动机熄火后仍然有水泄出，则应拆开水泵进行修理。,赵建勇,6.3 冷却系统零部件,6.3.2散热器与膨胀水箱 散热器总成安装在车架上，用来对从发动机水套流出的高温冷却液进行散热，使之温度降低，继续循环使用。散热器由上水室、下水室和连接上、下水室的散热器芯组成。上水室设有水箱盖，但平时水箱盖不打开。上水室的进水管接头通过软管与水泵进水管连通。下水室设有放水开关，用来放掉散热器中的冷却液。散热器芯由很多纵向布置的连接上、下水室的扁平水管组成，水管间的间隙为气流通道，用来对水管内的冷却液进行冷却。为增大散热面积，在水管外面装入了很多横向散热片。,赵建勇,6.3 冷却系统零部件,膨胀水箱用透明塑料制成，安装位置高于散热器。膨胀水箱的上端通过出气管，分别与散热器上水室和发动机出水管连通，其下端通过补充水管与水泵进水口连通。膨胀水箱设有加液口，用来补充冷却液。,赵建勇,6.3 冷却系统零部件,当冷却统产生蒸汽后，蒸汽从出水管或者散热器上水室进入膨胀水箱上部空间。由于膨胀水箱温度低，蒸汽冷凝。膨胀水箱还通过补充水管将冷却液送入水泵进水口，以保持水泵进水口处的高压。膨胀水箱可以使水气分离，避免冷却液的损失。同时，还可有效地防止柴油机汽缸套穴蚀的产生。,6.3 冷却系统零部件,6.3.3节温器 节温器是一个由发动机冷却液温度控制的阀门，位于发动机缸盖出水管与软管连接处，用来控制冷却液的循环路线。目前，发动机上采用蜡式节温器。,赵建勇,6.3 冷却系统零部件,(1)节温器的结构 如图6-3所示，节温器的上支架上有孔与通往散热器上水室的软管相通，下支架上有孔与出水管相通。出水管同时与通往水泵进水口的旁通管相通。上、下支架通过阀座连成一体，并固定于出水管内。上支架固定有中心杆，中心杆上套装有可以沿中心杆上下移动的感应体。主阀门位于感应体上部，用来控制出水管与软管之间的通路。副阀门位于感应体的下部，用来控制出水管与旁通管之间的通断。两个阀门通过弹簧单向固定于感应体，随感应体外壳同步移动。,6.3 冷却系统零部件,图6-3节温器的结构,赵建勇,6.3 冷却系统零部件,(2)节温器的工作过程 当发动机温度很低时，感应体内的石蜡凝固成固态，体积缩小，弹簧的弹力将主阀门连同感应体、副阀门一起向上推，直至主阀门完全关闭，副阀门完全打开。此时，出水管内的冷却液通过副阀门进入旁通阀，完全进行小循环，如图6-4所示。,赵建勇,6.3 冷却系统零部件,图6-4节温器对冷却液循环路线的控制,赵建勇,6.3 冷却系统零部件,当冷却液温度达到349 K时，石蜡随着温度升高而逐渐变成液态，体积随即增大。石蜡体积增大产生对胶管的推力，推力作用于中心杆锥面上，产生使胶管下移的作用力。在此力作用下，感应体与阀门下移，主阀门开始打开，副阀门开度开始缩小。此时，冷却液同时进行大、小循环。大、小循环的比例与冷却液温度有关，温度越高，主阀门开度越大，副阀门开度越小，大循环的冷却液也就越多。,6.3 冷却系统零部件,6.3.4风扇离合器 风扇离合器位于冷却系统风扇与驭动装置(水泵带轮)之间，用来根据发动机的工作温度控制风扇的转速。常见的风扇离合器有硅油风扇离合器和电磁风扇离合器，如图6-5所示。,赵建勇,6.3 冷却系统零部件,图6-5硅油风扇离合器,赵建勇,6.3 冷却系统零部件,感温器与阀片部分:在离合器前盖与从动盘之间，设有可以转动的阀片。阀片固定于阀片轴上，阀片轴伸出前盖，与双金属感温器连接。双金属感温器呈卷绕状，外端固定于前盖上，内端固定于阀片轴上。从动盘上设有进油孔，温度低于338 K时，阀片将进油孔封闭。从动盘的边缘开有回油孔，中心部位有漏油孔。离合器主动盘与从动盘之间的间隙，被称为工作腔;从动盘与前盖之间的间隙，被称为储油腔，腔内充有硅油。,赵建勇,6.3 冷却系统零部件,(1)硅油风扇离合器 离合器的主动部分:主动轴通过螺栓固定于水泵皮带轮上，主动盘固定于主动轴的端面上。主动轴与主动盘形成离合器的主动部分，随水泵叶轮同步旋转。离合器的从动部分:从动部分由离合器盖、离合器壳体和通过螺栓固定于前盖与离合器壳体之间的从动盘组成，风扇固定于离合器壳体上。离合器壳体通过轴承，支承于主动轴上。安装后的离合器，主动盘位于从动盘与离合器壳体之间的腔室内。主动盘的后端面通过密封毛毡圈与离合器壳体接触，前端面与从动盘有一定的间隙。,6.3 冷却系统零部件,(2)硅油风扇离合器的工作原理 进油孔关闭:当发动机温度低于338 K时，阀片将进油孔关闭，工作腔内没硅油。此时，主动盘通过密封毛毡圈带动离合器壳体和风扇缓慢旋转。,赵建勇,6.3 冷却系统零部件,进油孔打开:当发动机温度高于338 K时，感温器产生变形，带动阀片轴和阀片旋转，将进油孔打开，储油腔内的硅油进入工作腔，旋转的主动盘通过硅油带动从动盘快速旋转起来。由于是液压传动，从动部分及风扇转速总是低于主动轴的转速。工作腔内的硅油受离心力的作用，被甩向工作腔外缘，通过回油孔回到储油腔内，储油腔内的硅油又通过进油孔补充到工作腔，因此硅油在工作腔与储油腔之间循环流动。,6.3 冷却系统零部件,(3)电磁风扇离合器 离合器结构:离合器通过螺栓固定于水泵轴上。如图6-6所示，离合器的主动部分包括电磁壳体、电磁线圈和摩擦片，随水泵轴同步旋转。离合器的从动部分包括固定成一体的风扇、风扇毂和衔铁环，通过轴承支承于电磁壳体上。导销固定于风扇毅上，衔铁环可以沿导销做一定的轴向移动，弹簧将衔铁环向风扇方向拉回。电磁线圈通过温控开关与电源接通。,赵建勇,6.3 冷却系统零部件,图6-6电磁风扇离合器,赵建勇,6.3 冷却系统零部件,离合器的工作原理:当发动机工作温度低时，温控开关的电源不通，电磁线圈没有电流通过，离合器处于分离状态，风扇不转。当发动机工作温度升高到使温控开关电路接通时，电磁线圈电路接通，产生磁力，将衔铁环吸向摩擦片并与摩擦片压紧，离合器接合，风扇与水泵轴同步旋转。,6.3 冷却系统零部件,6.3.5风扇及皮带轮张紧装置 风扇位于散热器后面，旋转时产生的吸力，使通过散热器芯的气流速度显著增大，从而提高了散热效果。风扇常用工程塑料冲压而成，有4个或者6个叶片，叶片平面与风扇旋转平面有一定的夹角。风扇叶片之间的夹角并不相等，主要是为了减少风扇的振动与噪声。为增大风扇的扇风能力，从而将风扇叶片端部弯曲;同时，在风扇周围设有护围。,赵建勇,6.3 冷却系统零部件,曲轴通过V形带驱动水泵旋转。当工作一段时间后，由于橡胶带的长度增加，导致出现皮带打滑的现象，因此必须进行调整。通常，水泵带轮与发电机带轮共用一根皮带，发电机支架可以移动。调整皮带松紧度时，将发电机支架固定螺栓松开，将发电机外移。当发电机外移到使皮带的松紧度合适时，固定住发电机支架即可。,6.3 冷却系统零部件,谢谢观赏！,赵建勇,