汽车发动机冷却系统图解大全
- 格式:pdf
- 大小:7.27 MB
- 文档页数:35
发动机三大冷却方式发动机是汽车的核心部件之一,它产生巨大的热量需要及时散发出去,以保证发动机正常工作。
为了实现这一目标,发动机使用了不同的冷却方式。
本文将详细介绍发动机的三大冷却方式:空气冷却、液体冷却和油冷却,并分析它们的优缺点。
1. 空气冷却空气冷却是一种最简单和最早的冷却方式。
它基于自然对流和辐射原理,通过直接将空气流过发动机表面来散发热量。
在空气冷却系统中,发动机通常配备了散热器和风扇。
散热器位于发动机表面,由一系列排列有序的金属翅片组成。
当发动机运行时,空气流经翅片并带走热量。
风扇则用来增加空气流通量,提高散热效果。
空气冷却方式的优点包括成本低、结构简单、重量轻以及维护方便。
它适用于一些小型或低功率的发动机,如摩托车或飞机的发动机。
然而,空气冷却的散热效率相对较低,无法满足大功率发动机的需求。
同时,由于对流效应的限制,它在高温和高负载情况下容易出现过热问题。
2. 液体冷却液体冷却是目前最常见的发动机冷却方式。
它通过循环冷却液来吸收和散发热量。
液体冷却系统包括散热器、水泵、冷却液和风扇等组成部分。
在液体冷却系统中,冷却液经过发动机吸收热量后,通过水泵被抽入散热器。
散热器中的冷却液与空气接触,使热量被散发出去。
风扇的作用类似于空气冷却,增加了空气流通量,提高了散热效果。
液体冷却方式的优点是散热效率高,适用于各种功率的发动机。
它可以有效控制发动机的工作温度,避免过热。
同时,液体冷却还可以在寒冷环境下提供恒定的温度,确保发动机的正常启动。
然而,液体冷却方式也存在一些缺点。
首先,液体冷却系统相对复杂,需要额外的部件和管道,增加了成本和重量。
其次,冷却液需要定期更换和维护,否则可能会导致冷却系统故障。
此外,液体冷却系统的设计和安装也对散热效果有很大影响,需要合理选择和布置相关组件。
3. 油冷却油冷却是一种比较特殊的冷却方式,它主要应用于高性能发动机或特殊环境下。
与液体冷却类似,油冷却使用冷却油来吸收和散发热量。
发动机冷却系统图解发动机冷却系统图解导语:关于发动机冷却系统图解,检查发动机冷却液液位时,要等发动机冷却后,检查冷却液贮液灌中的液位。
如果液位在储液罐上高位线与低位线之间,则表明液量充分。
如果液位低,则需添加冷却液。
随着发动机温度的高低,冷却液贮液灌中的液位也随之变化。
下面由小编为您整理出的相关内容,一起来看看吧。
一、冷却方式水冷、风冷二、冷却系的作用利用冷却液或风对发动机各零件进行冷却,保证发动机正常工作。
三、发动机的正常工作温度85℃~105℃低于85度,汽油雾化不好,润滑油流动性不好,发动机容易磨损,性能不良,高于105度发动机容易过热,110度以上会开锅。
发动机的水循环系统确保发动机工作在最佳的温度范围内,有很多人认为100度不就开锅了么?其实不是的,水箱盖只要够紧,那就像是个高压锅一样,通常超过115度才会开锅。
四、冷却系统的组成冷却系统主要由水泵、散热器(水箱)、膨胀水箱(副水壶)、冷却水管、冷却液、节温器、水温传感器、冷却风扇、液位传感器、水温报警灯、水温表等组成。
五、大小循环1、大循环:节温器工作,经水箱完成循环。
2、小循环:节温器不工作,冷却水在发动机内部循环。
目的是快速暖机。
(不经水箱)六、常见问题1、发动机过热气泡:防冻液中的空气在水泵搅动下产生很多泡沫,会妨碍水套壁的散热。
水垢:水中的钙镁离子在一定高温后会慢慢形成水垢,使散热能力大大下降.同时也会使水道及管路局部堵塞,防冻液不能正常流动。
危害:发动机件受热膨胀,破坏正常配合间隙,影响气缸充气量,动力下降,降低机油润滑效果。
故障分析:(1)、冷却液的量、质;(2)、水泵:通过上、下水管的温度差判断水泵是否工作。
正常应为上、下水管温差不是很大,大说明不正常(指节温器打开后)(3)、节温器:看是否有大小循环的转换,通过摸上、下水管的温度来判断节温器是否打开;(4)、散热器:可用水壶在上喷水,看蒸发情况判断是否堵塞(即看各位置,看蒸发的先后);(5)、风扇:看是否有高低速。
汽车冷却系统设计汽车冷却系统主要由水泵、散热器、恒温器(水箱),以及各种管道、软管组成。
当发动机运转过程中产生大量热量时,水泵将冷却液从水箱中抽出,通过水管输送至发动机内部。
冷却液在发动机内部经过散热器,通过与散热器外部流过的冷空气进行热交换,将热量传递给空气,实现发动机的降温。
降温后的冷却液再次被水泵抽回水箱中,从而形成循环。
在汽车冷却系统的设计中,几个关键要点需要考虑:首先是水泵的选择。
汽车冷却系统的水泵需要具备足够的流量和扬程,以确保循环冷却液能够顺畅地流动。
水泵的转速、叶轮的形状、材料的选择等都会对水泵的性能产生影响,需要根据发动机的冷却需求进行选择。
其次是散热器的设计。
散热器的主要作用是通过散热片的扩散和导热管的传导,将冷却液的热量传递给空气。
冷却液和空气之间的热交换效果取决于散热片的面积和设计,导热管的材料和结构等因素。
同时,还需考虑散热器与风扇之间的匹配,以确保散热效果最佳。
同时,恒温器(水箱)的设计也非常重要。
恒温器的作用是调节冷却系统的温度,保持发动机在适宜的工作温度范围内。
恒温器的工作原理是通过内部的阀门控制冷却液的流动,当发动机冷却液温度升高到一定程度时,阀门打开,使冷却液进入散热器进行散热。
当温度降低到一定程度时,阀门关闭,阻止冷却液流向散热器,从而保持温度稳定。
恒温器的選擇要根据发动机运行温度范围进行,以确保发动机的正常工作。
此外,汽车冷却系统设计中需考虑冷却液的选择。
冷却液需要具备良好的导热性能、抗腐蚀性能和抗气泡性能,以确保发动机可以高效而稳定地降温。
冷却液的选择要根据气候条件、发动机类型、材料等因素来决定,需要满足相关标准和要求。
最后,汽车冷却系统设计中还需要考虑管道和软管的布置和选材等因素。
管道和软管的设计应尽量减少冷却液的阻力和压力损失,同时需要避免冷却液泄漏和磨损。
材料的选择应考虑到防腐蚀、耐高温、柔韧性等特点,以确保系统的可靠性和耐用性。
综上所述,汽车冷却系统设计需要考虑水泵、散热器、恒温器、冷却液的选择和管道、软管等的布置和选材等因素。
汽车发动机构造原理图解发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。
无论是汽油机,还是柴油机;无论是四行程发动机,还是二行程发动机;无论是单缸发动机,还是多缸发动机。
要完成能量转换,实现工作循环,保证长时间连续正常工作,都必须具备以下一些机构和系统。
(1) 曲柄连杆机构曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。
它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。
在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力。
而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
(2) 配气机构配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程。
配气机构大多采用顶置气门式配气机构,一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。
(3) 燃料供给系统汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,供入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去;柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出。
(4) 润滑系统润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损。
并对零件表面进行清洗和冷却。
润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。
(5) 冷却系统冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。
(6) 点火系统在汽油机中,气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内。
能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系,点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。
冷却系统的认识
冷却系统是指为了控制热量而设置的一系列设备组成的系统,包括散热器、水泵、水箱、风扇等,主要用于汽车发动机、工业机器等大量需要消耗热量的设备中。
以下是一些关于冷却系统的基本认识:1.冷却系统的原理:冷却系统通过在发动机旁边散热器中循环水的方式,将燃烧产生的热量传递到散热器,然后通过风扇将热量散发到空气中,从而达到降温的目的。
2.主要元件:冷却系统主要由散热器、水泵、水箱、风扇等元件组成。
散热器是冷却系统中最重要的散热元件之一,通过将循环冷却水和热量进行交换来降温。
水泵是负责循环冷却水的装置,水箱是储存循环的冷却水的容器,风扇是吸收车辆行驶时的风力,通过外散热器表面来加速散夜风上的热量。
3.冷却液的选择:为了达到最好的散热效果和保护发动机,冷却系统需要选择适合的冷却液,一般选择防冻液。
需要注意的是,不同款车的冷却液可能不尽相同,请选用厂家指定的冷却液。
4.冷却系统的维护:冷却系统的维护通常包括更换冷却液、清洗散热器、检查水泵和水管接头等。
平时还应注意观察发动机温度表和冷却液加液口,以及及时检查水泵和水管的漏水情况等。
从理论到实战汽车发动机冷却系统大揭秘(图)发动机的温度直接决定着它的工作状态,温度过低,发动机的效率就会很低,但当温度超出发动机本身所能承受极限时,这又会带来灾难性的后果。
的确,对于发动机温度的控制是门学问,好在,这些都是工程师的事,我们并无需为此而操劳。
不过,随着车辆使用时间的积累,谁也不能保证在这方面不会出一点问题,“漏水”就曾让一群车主饱受折磨,而水温异常又是怎么回事?“开锅”后你又该怎么办?以及冷却系统该如何维护等,这些你都会在文章中找到答案。
按类型分,可将冷却系统分为两大类,即风冷和水冷,但风冷发动机基本已经跟汽车划清了界限,不仅仅是因为水冷可以提供更为稳定的温度环境,在为乘客提供舒适服务方面,风冷发动机也表现的不是那么人性化,至少在冬天不能向水冷发动机那样为车内提供暖风服务。
下面,首先,我将为大家展示风冷发动机及几款经典的车型,紧接着的大篇幅里则是对水冷发动机的描述。
希望能迎合诸位的胃口。
●风冷发动机发动机缸体外被加工出来的“龙鳞”便是最为重要的散热部分,散热原理和结构都十分简单,就是通过增加散热片来扩大散热面积,没有了繁冗的水冷系统,风冷发动机的质量更轻,维护起来也更方便(至少不用换冷却液,也不涉及到漏水/吹哨等故障)。
但你还别小看这种发动机,它还真成就了一些经典的传奇车型,大名鼎鼎的保时捷993就采用了风冷水平对置6缸发动机。
--保时捷9931993年至1998年间生产的保时捷993是保时捷家族中最后一款搭载风冷发动机的车型,言下之意则表明风冷发动机技术在保时捷阵营中有着至高的权重,结构简单、质量轻是保时捷工程师偏爱它的主要原因,但随着日后对水平对置6缸发动机的性能潜质的不断挖掘,碍于先天的不足,风冷最终还是扛不住现实的炙烤,但那一代保时捷911却成了保时捷车迷心中永不磨灭的经典。
--第一代甲壳虫第一代甲壳虫搭载的那台水平对置4缸发动机很难与保时捷撇清关系,而在风冷技术的运用上二者更是颇具渊源。
这台1.5升排气量的发动机在4200转/分时可以释放54马力的动力,在2600转/分时可达到105牛·米的峰值扭矩,你可以通过变速箱提供的4个不同的齿比来分配它们,以应不时之需。
OHV在现代轿车上已经不常见了,我们可能更熟悉OHC(DOHC/SOHC),这是用于描述凸轮轴以及气门位置的字母缩写,在第一代甲壳虫的发动机描述里我们发现了OHV 的字样,这个三个字母的意思是“顶置气门”,的确,在那个年代,顶置气门已经很了不起了。
在北京这款车真的出现过,绿色的金属漆在阳光的照射下显得风韵犹存,奔跑的状态似乎保持的也很不错,排气的声音几乎没有夹杂任何不规整的音符,如果你有这辆车的车消息,你可以通报给我们,真想对它好好研究一番。
--菲亚特126P126P从1973年开始量产,至1996年停产时为止共生产约380万辆,其用户更是遍布世界各地,包括以FSM Niki的名称出口到澳大利亚。
而中国在20世纪80年代中后期从波兰进口了约3万辆。
时至今日,由于配件和维修保养方面的困难,还能上路的126P已经寥寥无几,基本都成为车友的藏品。
菲亚特126P采用了一台直列双缸发动机,最初量产的126P发动机排量为594ml。
而后期出口到中国的车型则使用了排量更大的653ml发动机(由594发动机扩缸而来,而最大功率也从17千瓦上升到18千瓦),这也就是车尾650标志的来历。
菲亚特126P发动机采用了风冷系统,这让对于小车显得负担不小的发动机冷却系消失了,结构和重量都减负不少,不过当车况不佳或者长时间低速行驶时,很容易导致发动机过热,甚至国内有的车主在90年代时,一到夏天就要打开发动机舱盖散热。
风冷发动机就此不再多提,下面要说的内容跟大家有直接关系,其中有一部分是在说冷却系统的结构,后一部分说了一些有关冷却系统的故障现象及排故的思路,如果你不太喜欢结构类的内容也可以直接跳到后面,但我保证看完后面你还会返回来探寻“物种的起源”。
●冷却系统工作原理--传统的发动机冷却系统☆水泵由曲轴带动,依靠散热器将热量散去,但冷却液循环不够灵活。
水箱(散热器)、水泵、风扇、节温器、暖风水箱以及储液罐是冷却系统的主要部件。
水泵是冷却系统中相对核心的部件,在曲轴的带动下,旋转的水泵维持了冷却液在体内的循环(包括散热器、发动机水道等),车头的散热器同样重要,通过迎面而来的气流和电子扇的作用将高温的冷却液所散发出的热量吹走。
节温器和风扇都是调温装置,值得一提的是,厂家大肆宣传的进气格栅主动关闭系统其实并不是什么新鲜的装备,以前大家把它称之为百叶窗,只不过,那会的百叶窗并非电子控制,但起到的作用基本相同。
--针对涡轮增压发动机改良的冷却系统☆采用两套冷却系统,增设了电子水泵,对冷却液的循环控制更为灵活。
涡轮增压发动机的散热也有特别的编排,除了利用中冷器降低增压后的空气温度外,为了控制涡轮本身的温度还特别开辟了一条冷却液循环管路,而随着发动机电子集成度越来越高,电子水泵的应用也让冷却系统的工作变得更灵活,即便在熄火后,电子水泵也可以运转一段时间,以将窝在涡轮增压器内部的热量随着冷却液的循环散出去。
但现在发动机所装配的涡轮增压器中的转子轴承为浮油轴承,传统轴承中的滚珠、滚子由机油替代,因此在发动机熄火后,浮油轴承就会失效,不但担心磨损问题,在气阻的作用下,旋转的涡轮叶片在短时间内就会停止,但如果在高速行驶后立刻熄火,情况就不同了,过高的转速很难让涡轮叶片尽可能快的停下来,磨损在所难免,因此,建议大家还是要怠速一段时间后再熄火为妙。
--冷却液冷却液从储液罐倒入,发动机前置的家用型轿车大致需要3~4升左右的冷却液,而对于一款发动机中置或者后置的车,由于它们仍需要位于车头的水箱来为冷却系统散热,所以,碍于整体布局,这些车所需要的冷却液要比发动机前置的汽车至少多上一倍的量。
①冷却液的成分☆浓度决定冷却液的性能。
发动机冷却液由乙二醇、防腐蚀添加剂、抗泡沫添加剂和水组成,其中,乙二醇是扩大液体适应温度区间的核心成分,通过与水的融合,高浓度的冷却液可在197℃至-60℃内不沸腾、不结冰,不过,这样的产品标价更高,所以,厂家会根据地区以及使用情况的不同来调整冷却液中乙二醇的添加比例。
你也会发现不同品牌车型的所使用的冷却液的颜色不同,有粉色的,还有蓝色的等,这些都是着色剂缔造的不同颜色效果,为的是在冷却液发生泄漏时,可以更为醒目的被人所察觉,而颜色上的差异也会很醒目地区分出不同的产品,防止错误车主误添加不适用爱车的产品。
②不同品牌的冷却液能相互勾兑吗?原则上是不建议不同品牌的冷却液产品相互勾兑的,因为不同的厂家会使用不同的冷却液配方,添加剂的添加比例也会不同,如果把这些不同的冷却液相互混用,则有可能出现一些不可预知的化学反应,进而腐蚀管路接口处的密封橡胶圈造成密封不严导致漏水现显的发生。
③为什么要定期更换冷却液?在车辆的保养手册里,厂家会对冷却液的更换周期做出说明,那么,冷却液为什么要进行更换呢?在冷却液中含有添加剂和抗泡沫添加剂,这些添加剂会在使用过程中逐渐地丧失应有的功能,以至于无法对冷却系统内部进行很好的保护,也就是说,在冷却系统不发生泄漏的前提下,冷却液对于温度的控制基本不会变,但由于添加剂失效,特别是抗泡沫添加剂,在水泵叶轮的搅动下,会使冷却液产生气泡,这气泡会大大削弱冷却液的效果。
所以,冷却液最好能按期更换。
值得一提的是,当冷却液因渗漏等原因出现亏损时,有些车主为了图省事或者应急,直接向储液罐里兑水,这是不提倡的行为,因为被稀释后的冷却液的沸点和冰点都会大大降低,所以,在条件允许的情况下,尽量填加原装冷却液,当然,漏水还是要尽快检修才妥当。
--储液罐☆储液罐可进行自我膨胀以缓解系统内压力。
储液罐的功能并不像你想象的那般单一,在密封的条件下它可以最大程度的维持冷却系统内部压力。
首先,储液罐本身具有一定的韧性,在现有配件目录上,这个配件被称为膨胀灌,也就是说,当系统内积聚了一定的压力时,储液罐通过自身的膨胀可起到减缓压力的作用,你可能会担心储液罐会不会被撑爆,要知道,扣在储液罐头顶上的那个盖也不简单呢~在它的中心位置有个泄压阀,如果压力超出标准值,泄压阀会率先被撑开,以保证各个部件的安全。
--仅仅是冷却吗?☆通过节温器的动作可以切换冷却液的循环方式,而为了更好的对此进行控制,节温器的类型也出现了一些改变。
冷却系统仅仅是为了冷却吗?在文章的前面提到“温度过低,发动机的效率就会很低”,这点相信大家深有体会。
特别是在冬天,早上你启动发动机时,怠速的转速会很高(不同的发动机因使用情况不同可能会相差较大,有些凉车怠速在1000~1200转/分之间,而有些则会达到惊人的2000转/分,如果凉车怠速过高,大多是节气门处需要清洗了),随着水温的升高,怠速转速会回落至正常数值,在此期间,对于自动挡车型来说,换挡点也有可能出现延迟,这些都算是凉车的“并发症”。
位于发动机后出水管座附近的水温传感器是重要的信号来源,由此传出的信号将决定着发动机以什么样的状态工作。
让发动机尽快达到最佳的工作状态是很有必有的。
此时,冷却系统要做的就是给发动机“保温”,节温器在其中扮演了重要的角色,我们可以把它看作是一个“阀门”,通过阀门的开闭来切换冷却液的循环路径,在凉车状态下,节温器关闭,这相当于切断了冷却液通往水箱(散热器)的路,所以,在凉车状态下水箱不参与冷却系统的散热工作。
这就是我们常听到“小循环”。
①节温器的工作原理?传统的节温器依靠石蜡在不同温度下的状态变化来控制阀门的开闭。
在水温不高时,石蜡处于固态,阀门在弹簧的作用下使散热器被暂时剥离发动机冷却系统,当发动机达到最佳工作状态时(水温在90℃左右),石蜡会溶化成液体,在由固态向液态转变的过程中,石蜡的体积也会发生变化,正是利用此物理特性,得以实现节温器对整个冷却系统的把控。
②双节温器该发动机引入了双节温器系统,它们可以分别对缸体和缸盖的温度进行控制。
目的是让缸盖的温度相对更低,从而降低进气温度,提高了充气效率。
适当的提高缸体的温度,可以有效的降低曲柄连杆机构运行时的摩擦损失。
③电控节温器相比于石蜡型节温器,电控节温器从结构上来看,它会更稳定些,而且在控制上也会更加的灵活。
其实无论节温器的类型是什么样,它们都是为了实现冷却系统在两个循环方式间的相互切换,不过,有时候它并不是那么让人省心。
--水温传感器☆水温传感器是发动机电脑重要的信号来源,它也随着发动机技术的发展进化着。
顾名思义,水温传感器的作用是检测发动机水温的变化,当然,它还要把这一重要信息传递给发动机电脑(ECU),但你知道吗?这个小玩意随着发动机控制技术的发展也完成了自己的进化。
现在的发动机控制系统中只有一个水温传感器,它身兼两职,一,监测水温并把信号传给ECU,二,监测水温并把信号传递给仪表板,以实现水温表的显示及报警功能。