发动机冷却系统综述与构造

航空发动机涡轮叶片冷却技术一、引言航空发动机自诞生以来，对它的基本发展要求就是推力更大、推重比更高、耗油率更低、质量更轻、耐久性更好和费用更低等。

因此，航空发动机涡轮的发展趋势主要在以下两个方面：其一是不断提高涡轮前温度；其二就是不断增加涡轮气动负荷，采用跨音速涡轮设计方案，减少涡轮级数和叶片排数。

在现有技术条件下，并在保证尺寸小、质量轻的情况下，提高涡轮前温度，是获得大推力和高推重比的主要措施之一。

从理论上讲，涡轮进口温度每提高100℃，航空发动机的推重比能够提高10%左右。

当前，先进航空发动机涡轮前温度已经达到1900K 左右，这远远超过了涡轮叶片所用的高温合金材料的熔点温度。

为了保证涡轮叶片在高温燃气环境下安全可靠地工作，就必须对叶片采取冷却和热防护措施。

对于高温所带来的一系列问题，解决的办法主要有两个：一是提高材料的耐热性，发展高性能耐热合金，制造单晶叶片；二是采用先进的冷却技术，以少量的冷却空气获得更高的降温效果。

其中材料的改善占40%，冷却技术占60%。

对于军用航空发动机，第3代的涡轮进口温度为1680~1750K，涡轮叶片耐温能力主要通过第1代单晶合金或定向合金和气膜冷却技术保证；第4代的涡轮进口温度达到1850~1980K，涡轮叶片耐温能力主要通过第2代单晶合金和对流-冲击-气膜复合冷却技术来保证；未来一代的涡轮进口温度将高达2200K，预计涡轮叶片耐温能力通过第3代单晶合金或陶瓷基复合材料等耐高温材料和包括层板发散冷却在内的更加高效的冷却技术来保证。

二、航空发动机涡轮叶片冷却技术概述涡轮冷却技术研究始于上个世纪40年代，大约在1960年，气冷涡轮首次应用于商业航空发动机上。

经过多年的发展，目前基本上形成了由内部冷却和外部冷却构成的涡轮叶片冷却方案。

1.内部冷却其基本原理是冷气从叶片下部进入叶片内部，通过带肋壁的内流冷却通道，对叶片的内表面实施有效的冷却，一部分冷气通过冲击孔，以冲击冷却的形式对叶片前缘内表面进行冷却，剩下的一部分气体经过叶片尾部的扰流柱，被扰动强化换热以后从尾缘排出。

汽车构造教案本田轿车发动机的冷却系统布置，如图7- 3 所示。

2.水冷系主要零部件1.膨胀水箱膨胀水箱，其上部是一个较细的软管与水箱的加水管相连，底部通过水管与水泵的进水管相连接，通常为至少高于散热器。

膨胀水箱多半透明材料〔如塑料〕制成。

透过箱体可以直接方便的观察到液面的高度，无需翻开散热器盖。

膨胀水箱的作用是把冷却系统变成永久封闭系统，减少了冷却液的损失，防止空气不断地进入，该系统内造成氧化、穴蚀、使冷却系中水、气别离，保持系统内压力稳定，提高水泵的泵水量。

2.散热器散热器用导热性好的材料制成，散热器主要是由上贮水室1、下贮水室5和散热器芯(包括冷却管和散热带)组成。

上贮水室、下贮水室由散热器芯连接一起，并装在框架内(框架固定在车架上)。

框架上还设有护风圈，其目的是起到风向导流作用的。

下水箱的出水管1接水泵的进水口，上水箱的进水管2接缸盖的出水口。

上水箱上设有加水口6，并用加水口盖封闭。

在下贮水室中一般还装有放水阀。

散热器芯的构造型式有管片式、管带式等,但其最终目的就是尽可能提高散热能力。

管片式散热器由许多冷却管和散热片组成。

冷却管是焊接在上、下贮水室之间的直管，是冷却液的通道。

当空气吹过冷却管的外外表时，从而使管内流动的冷却液得到冷却。

冷却管大多采用扁圆形断面，因为扁管与圆管相比，在容积相同的情况下具有较大的散热面积；当管内的水冻结膨胀时，扁管可以借其横断面变形而免于破裂。

为了进一步提高散热效果，在冷却管外面横向套装了很多金属薄片(散热片)来增加散热面积，同时增加了整个散热器的刚度和强度。

如图7-6所示。

管带式散热器，其中散热带与冷却管相间排列。

散热带呈波纹状，为了提高散热能力，在散热带上一般开有形似百叶窗的缝孔，用来破坏空气流在散热带外表上附面层，从而提高散热能力。

这种散热器芯与管片式相比，具有散热能力较强，制造工艺简单，质量小，本钱低等优点，但结构刚度不如管片式好，一般在使用条件较好的轿车上得到广泛采用。

柴油发电机组的冷却系统说明书1. 简介柴油发电机组是一种常见的发电设备，通过燃烧柴油产生动力，驱动发电机发电。

在发电过程中，机组需要保持合适的温度，以确保发电机组的正常运行。

本说明书将详细介绍柴油发电机组的冷却系统，包括系统组成、工作原理和注意事项。

2. 冷却系统组成柴油发电机组的冷却系统通常由以下几个主要组成部分构成：2.1 散热器：散热器是冷却系统中的核心部件，用于将柴油发电机组内部产生的热量散发到周围环境中。

散热器通常由多个散热管组成，通过流体循环使冷却水与热量交换。

散热器应保持良好的通风条件，以确保散热效果。

2.2 水泵：水泵用于循环冷却水，将热量带出发电机组并送至散热器。

水泵需保持良好的运转状态，确保冷却水循环畅通，防止过热现象。

2.3 水箱：水箱是储存冷却水的容器，供给冷却系统使用。

水箱应具备足够的容量，以满足冷却系统对冷却水的需要，并具备防漏功能。

2.4 温度传感器：温度传感器用于监测柴油发电机组的冷却水温度。

通过实时监测温度的变化，可以及时调整冷却水的循环速度，确保发电机组的正常工作。

3. 工作原理柴油发电机组的冷却系统工作原理如下：3.1 冷却水循环：水泵将冷却水从水箱中抽出，并通过管路输送至散热器。

在散热器中，冷却水与发电机组产生的热量进行交换，吸收热量后再由水泵送回发电机组，形成循环。

通过不断循环，冷却水能够稳定地保持发电机组的温度。

3.2 温度控制：温度传感器检测到冷却水温度超过设定范围时，会发送信号给控制系统。

控制系统根据信号调整水泵的转速，使冷却水的循环速度加快或减慢，以达到控制温度的目的。

通过温度控制，发电机组的温度得以稳定，避免过热或过低温度对机组的影响。

4. 注意事项在使用柴油发电机组的冷却系统时，需要注意以下事项：4.1 定期维护：定期检查散热器、水泵及水箱等组成部分的状态，并及时清洗或更换损坏的部件，确保冷却系统的正常运行。

4.2 水质管理：使用纯净水或经过处理的水作为冷却水，避免因水质问题导致冷却系统结垢或腐蚀。

发动机冷却系的组成和工作原理发动机冷却系统是汽车中不可或缺的一部分，它主要负责控制发动机的温度，以确保其正常运行。

发动机工作时，会产生大量的热量，如果不及时散热，就会导致发动机过热，甚至导致故障。

因此，发动机冷却系统就显得格外重要。

发动机冷却系统主要由以下组成部分构成：散热器、冷却水箱、水泵、风扇、热交换器、冷却液等。

下面详细介绍一下这些部件的工作原理。

1. 散热器散热器是发动机冷却系统的核心部件，它的主要功能是将热量从冷却液中散出去。

在散热器内部，有许多细小的管道，这些管道里面流动着冷却液。

同时，散热器中还有空气通道，空气从散热器的前面经过，将冷却液中的热量带走。

2. 冷却水箱冷却水箱就是存储冷却液的容器。

它一般位于发动机前部，并通过一根软管与散热器相连。

在温度升高时，冷却液会从水箱经过散热器，再返回水箱。

冷却液的循环过程不断地进行，以保持发动机的适宜温度。

3. 水泵水泵是将冷却液从水箱送到散热器的设备。

它通常由一个电机和一个旋转叶轮组成。

当水泵开始工作时，叶轮会将液体从水箱中抽出，并将其推送到散热器中。

4. 风扇风扇的主要作用是增加空气流动，从而提高冷却效果。

在散热器后面，一般会安装一个电动风扇，当水泵无法提供足够的气流时，电动风扇就会启动，协助排出散热器内的热量。

热交换器通常被安装在发动机上，其主要作用是将发动机内部的热量导出，并将其传递给冷却液。

在热交换器内部，有许多细小的管道，这些管道里面流动着冷却液和发动机内部的热水。

热水与冷却液进行热量交换，从而使发动机保持在正常的温度范围内。

冷却液是发动机冷却系统中的重要组成部分，它通常由水和防冻剂混合而成。

一般来说，冷却液的比例为50:50，即50%的蒸馏水和50%的防冻剂。

防冻剂的主要作用是防止冷却液在寒冷的环境中冻结。

同时，冷却液还能防止发动机内部的腐蚀和泄漏。

总之，发动机冷却系统是汽车中的重要部分，对于发动机的正常运行起着至关重要的作用。

简述冷却系统的主要部件及作用冷却系统由许多不同的部件组成，其功能是维持机器（如汽车发动机）在一定的温度并保持其稳定性。

冷却系统非常重要，因为它能够让机器在最优状态下运行，并降低了它热故障的可能性。

其中所搭配的主要部件有：1、冷却液：冷却液把发动机的热量从一个地方转移到另一个地方，例如从气缸头传递到散热器。

冷却液也能把被散热器吸取的热量把到风扇之前，以便去掉热量。

一般的冷却液都是水和配方添加剂的混合物，能把发动机的高温转移到另一处去。

2、散热器：散热器是冷却系统的重要组件之一，主要用来散发发动机热量到外界空气中去，从而使发动机温度保持在一定的水平。

散热器由金属管和金属片组成，其中金属管里嵌入到热量排出的气体，金属片的表面被外界的空气接触，使热量转移到外界，从而使发动机温度保持在一定的范围内。

3、水泵：水泵是冷却系统的重要组件之一，它的作用是让冷却液在冷却系统中流动。

水泵通过把热量从发动机热源转移到冷却系统的多个部位，把温度控制在一定的范围内。

水泵一般由齿轮驱动，齿轮通过发动机和其他电气设备连接，它能随着发动机的转速而改变自身的转速，这样就能更好地把冷却液分散到冷却系统中的各处。

4、风扇：风扇用来吸收散热器释放的热量。

散热器内的热量被风扇吸收后，就会被周围的空气所冷却，使发动机的温度保持在一定的范围。

一般情况下，风扇由齿轮驱动，当发动机转速增加时，风扇就会变得越快，从而更好地散发热量。

上面的部件是冷却系统的主要部件，它们的作用是能够让发动机在最佳的温度下运行。

如果冷却系统损坏，发动机温度就可能超出允许范围，结果可能导致发动机损坏。

因此，通常我们要保持冷却系统的正常运行，以确保发动机在最优状态下运行。

冷却系统的作用也可以运用于其他的机械设备，如机床、汽车发动机、军事武器和原子能反应堆等。

它可以把机器运行的热量转移到外界，以确保机器运行时不会发生过热等问题。

总之，冷却系统是机器运行过程中不可缺少的一个系统，它可以保持机器在最优状态下运行，且降低热故障发生的可能性。

发动机冷却系统的作用及组成引言：发动机作为汽车的心脏，承担着转化燃料能为机械能的重要任务。

然而，随着燃烧过程的进行，发动机会产生大量的热量，如果不及时散发掉，会导致发动机过热甚至损坏。

因此，发动机冷却系统的作用就显得尤为重要。

本文将就发动机冷却系统的作用及组成进行详细介绍。

一、发动机冷却系统的作用发动机冷却系统主要的作用是保持发动机的工作温度在一个适宜的范围内，确保发动机的高效工作和寿命的延长。

具体而言，发动机冷却系统的作用可以总结为以下几点：1. 散热：发动机在工作过程中会产生大量的热量，如果不及时散发掉，会导致发动机过热。

冷却系统通过循环冷却剂，将发动机吸收的热量带走，使发动机保持在适宜的温度范围内。

2. 控制温度：发动机在不同的工作状态下，需要保持不同的温度，以提高燃烧效率和减少排放。

冷却系统通过调节冷却剂的流量和温度，可以有效控制发动机的工作温度。

3. 防止发动机过热：发动机过热会导致发动机损坏，甚至引发火灾等安全事故。

冷却系统能够及时发现并处理发动机过热的情况，保护发动机的安全运行。

4. 提高发动机寿命：高温会加速发动机部件的磨损和老化，而低温则会增加汽油的雾化不完全，降低燃烧效率。

冷却系统能够将发动机保持在一个合适的温度范围内，延长发动机的使用寿命。

二、发动机冷却系统的组成发动机冷却系统由多个部件组成，各个部件相互配合，共同完成散热任务。

下面将详细介绍发动机冷却系统的组成部分：1. 散热器：散热器是冷却系统中最重要的部件之一，它通过散热片和管道将冷却剂与外界空气进行有效的热交换，实现发动机热量的散发。

2. 水泵：水泵是发动机冷却系统的核心部件，它通过带动叶轮旋转，使冷却剂循环流动，保证冷却剂能够顺利地从散热器进入发动机，完成冷却任务。

3. 恒温阀：恒温阀也称为冷却液温度调节阀，它能够感应发动机的温度变化，根据需要调节冷却剂的流量和温度，确保发动机始终保持在适宜的工作温度范围内。

4. 冷却液：冷却液是发动机冷却系统中的介质，它通过循环流动，吸收发动机产生的热量，并将其带到散热器进行散发。

发动机冷却系统大循环和小循环的工作路径1. 简述发动机冷却系统的作用发动机在工作时会产生大量的热量，如果不能及时有效地散发出去，会引起发动机高温过热，从而影响发动机正常工作，甚至导致发动机损坏。

因此，现代车辆均配备了冷却系统，用于散去发动机的热量，确保发动机正常运行。

2. 发动机冷却系统的组成部分发动机冷却系统主要由水箱，水泵，散热器，风扇，温度传感器，节温器和电气控制器等组成。

其中，水泵用于将水箱中的冷却液循环到发动机中；散热器则将发动机散热的热量传递到周围空气中；风扇则提供额外散热风力；温度传感器用于监测发动机温度；节温器则控制冷却系统循环；电气控制器负责控制风扇和节温器等组件的运作。

3. 大循环的工作路径发动机冷却系统的大循环主要是指冷却液从水箱循环到发动机中的路径。

具体工作路径如下：3.1 冷却液由水箱中开始循环水箱一般位于车辆的前部，是冷却液的储存容器。

冷却液从水箱中经过进水管进入发动机冷却系统，开启水箱盖后，可以看到水箱内的水位以及冷却液的状态。

3.2 冷却液被水泵抽入发动机内水泵一般位于发动机的正中央，通过皮带驱动。

水泵内部的葫芦形叶轮能够将冷却液抽入发动机内，发动机的水套管内的冷却液则能够及时冷却发动机内的温度。

3.3 冷却液在发动机内吸收热量冷却液在流经发动机时，能够吸收发动机中产生的大部分热量，并将其带离发动机。

3.4 冷却液流回散热器冷却液在发动机内部吸收了大量热量后，会流回到散热器中。

散热器一般位于车辆的前部，通过空气的自然对流或者风扇的辅助，将冷却液散热，使冷却液的温度降低。

3.5 冷却液经过温度传感器和节温器后返回水箱冷却液在散热器中散热后，会重新进入水箱。

在冷却液回到水箱之前，还会经过温度传感器和节温器。

温度传感器用于监测冷却液的温度，当冷却液温度过高时，它能够自动触发节温器工作，控制冷却系统循环，保证冷却液温度在适宜的范围内。

当温度降低到设定值时，节温器会关闭，冷却系统停止循环。