冷却系的构造与维修教学教案.doc
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1、 第四章 冷却系的构造与维修(4学时)第一讲 水冷却系教学目的1、 掌握冷却系的功用2、 掌握水冷系的组成及水路3、 掌握水冷却系主要机件的结构特点和工作原理4、 了解冷却水与防冻液教学安排复习旧课1、 配气机构的作用2、 什么是配气相位3、 怎样检查与调整气门讲述新课冷却系的作用、发动机过热或过冷的危害、发动机的冷却方式、冷却系的组成、工作情况、水冷却系的大、小循环以及水冷却系主要机件的构造和工作情况。一、概述1、功用:使工作中的发动机得到适度的冷却,并保持发动机在最适宜的温度状态下工作。所谓适宜的工作温度,对于水冷发动机,要求气缸盖内冷却水温度在80-90之间。2、发动机在工作中为什么不能
2、过热及过热?过热:(1)燃气在燃烧过程中,气缸内气体温度高达17272527,发动机零部件与高温气体接触,将会造成气缸和进气管温度过高,使进入气缸的可燃混合气因受热而膨胀,充气量,使得:充气效率,发动机功率;(2)机油因温度过高,粘度,严重时,机油变质,影响润滑效果,机件磨损加剧;(3)各机件因高温而膨胀,破坏了正常的啮合间隙,产生卡死现象;过冷:(1)热量散失过多,转变为有用功的热量,功率;(2)温度低,机油粘度大,摩擦阻力,消耗功率大,起动困难。(3)燃油不易气化,燃烧不充分,燃油消耗率,功率;燃气易凝结(在气缸壁上),流入曲轴箱,不仅燃油消耗率,功率,而且机油粘度,润滑效果变差,机件磨损
3、加剧。3、发动机的冷却方式:水冷及风冷二、水冷系的组成及水路1、水冷系的组成如图4-1所示 图4-1 强制循环式水冷却系示意图基本组成1-百叶窗 2-散热器(水箱) 3-散热器盖 4-风扇 5-水泵 6-节温器 7-水温表 8-水套 9-分水管 10-放水阀2、水冷系的工作循环路线(水路)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。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。如图4-2所示 图4-2大小循环路线示意图4、冷却系的大小循环实质通常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
4、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7080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
5、行大循环,而另一部分水进行小循环。三、水冷系的主要部件1、散热器散热器又称为水箱,由上水室、散热器芯和下水室等组成。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散发至外界大气,使水温下降。如图4-3所示图4-3散热器结构(1)散热器芯散热器芯由许多冷却管和散热片组成,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。如图4-4所示 管片式 管带式 图4-4散热芯结构管片式 :由若干扁形或圆形冷却管组成。空气吹过扁形冷却管和散热片,使管内流动的水得到冷却。管片式散热器因结构刚度较好广为汽车发动机
6、所使用。管带式:由若干扁平冷却管组成水管与散热器相间排列,在散热器带上常开有形似百叶窗的孔,以破坏气流在散热器表面上的附面层,提高散热能力。对散热器的要求是,必须有足够的散热面积,而且所有材料导热性能要好,因此,散热器一般用铜或铝制成。(2)散热器盖散热器盖内装有压力阀、真空阀和溢流管,如图4-5所示压力阀真空阀压力阀弹簧真空阀弹簧盖 图4-5散热器盖散热器盖对冷却系起密封加压作用。发动机热态正常时,两阀门关闭,将冷却系与大气隔开。因水蒸气的产生使冷却系内的压力稍高于大气压力,提高了冷却水的沸点,改善了冷却效能。当散热器内部压力达到126137Kpa时,真空阀开启而使水蒸汽从通气孔排出;如图4
7、-6所示当水温下降,冷却系内部的真空度低于1020Kpa时,压力阀打开,空气从通气孔进入冷却系,以防散热器及芯管被大气压瘪。如图4-6所示 图4-7 压力阀开 图4-6真空开2、水泵(1)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。(2)离心式水泵结构:主要由泵体、叶轮和水泵轴组成,叶轮一般是径向或向后弯曲的,其数目一般为69片。如图4-8所示(3)离心式水泵工作原理: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
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