大众1.4TSI发动机新技术解析(增压冷却系统和双节温器)

大众1.4TSI发动机新技术解析(增压冷却系统和双节温器)
大众1.4TSI发动机新技术解析(增压冷却系统和双节温器)

大众1.4TSI发动机新技术解析

1.增压系统

该款发动机的废气涡轮增压系统的机械结构与大众集团常规的增压系统没有根本的变化,但其冷却方式却有了很大的创新:采用了水冷式的中冷器。此外单独设计了一个小型水箱安装在进气歧管内用来冷却增压后的空气,以适当降低进气温度,增加充气效率。由这一大一小两个水箱及一个安装在发动机前部的电动冷却液循环泵构成了全新的增压冷却系统,它与用于发动机本体的冷却系统共用防冻液,但又通过单向阀相互隔开,互不影响,详细结构如图1、图2、图3所示。

增压系统的机械结构中,其叶轮和涡轮的直径分别达到了37mm和41mm,相应速度更快,旁通阀直径达到了26mm,1250r/min的时候就可以达到最大扭矩的80%,最大有效增压压力可达到1.8bar(1bar=105Pa),增压控制元件可以单独更换。

增压系统的控制方面有4个重要的传感器:增压压力传感器G31和进气温度传感器G299整合为一体;增压压力传感器G71和进气温度传感器G42整合为一体,如图4所示。

增压压力传感器G31和进气温度传感器G299的作用是检测并控制增压压力,保护发动机,当温度超差时降低增压压力;增压压力传感器G71和进气温度传感器G42的作用是监控进气量,监测最终进气温度。2个进气温度传感器的共同的重要作用就是控制冷却液循环泵,当2个温度传感器的温差小于8℃的时候,冷却液循环泵被激活。当二者温差小于2℃的时候,OBD报警灯会点亮;而当二者同时失效的时候,会用默认值替代,此时增压压力和动力性都会下降。

冷却液循环泵安装位置如图5所示,它的运行条件比较复杂,除上述以外,还会在如下情况下运行:

启动发动机后的短时间内;

发动机停止工作后0~480s(依据具体情况而不同);

输出扭矩持续在100N.m以上时;

发动机每工作120s,冷却液循环泵工作10s;

进气温度传感器G42持续超过50℃。

这里还要注意,在更换防冻液时,要使用专用工具VAS6096抽真空加注或使用专用诊断仪VAS5052A的引导功能驱动冷却液循环泵运转,以便为冷却系统排气,避免产生气阻。

2.发动机冷却系统

该款发动机的冷却系统和增压系统的冷却几乎是隔离的。发动机冷却系统的防冻液初装量是4.3L,缸盖中的防冻液容量大概可以占到总量的2/3。其最大特点是装备了双节温器,分别控制缸盖和缸体的冷却液循环,保持缸体的温度比缸盖的温度稍高,这样可以降低曲柄连杆机构的摩擦,提高充气效率,并且一定程

度上可以减少爆震的倾向,以求更好地发挥出发动机的性能。

如图6、图7、图8所示,节温器1(采用双行程节温器,以便更精准的进行控制)负责缸体循环系统,节温器2负责缸盖循环系统。

其具体工作控制过程如下。

温度≤87℃时:两个节温器都关闭,发动机可以迅速升温,冷却液流经水泵、缸盖、节温器支架、小水箱、机油冷却器、冷却液储液罐,如图9所示。

温度在87℃~105℃时:节温器1打开,节温器2关闭,缸盖温度保持在80℃,缸体温度继续上升,冷却液流经水泵、缸盖、节温器支架、小水箱、机

油冷却器、冷却液储液罐、散热器,如图10所示。

温度在≥105℃时:两个节温器都打开,缸盖温度保持在87℃,缸体温度保持在105℃,冷却液流经水泵、缸盖、节温器支架、小水箱、机油冷却器、冷却液储液罐、散热器、缸体、废弃再循环阀,如图11所示。

冷却系统中的冷却风扇控制形式仍旧采用同P Q35平台车型原理一致的发

动机电脑脉宽信号控制方式。

3.供油系统:

与传统TSI发动机的结构基本一致,低压端的燃油泵仍由油泵控制单元控制,高压端的高压泵由进气凸轮轴驱动,高压压力一般在35~100bar,高压泄压压力为140bar,低压压力一般在6bar以内。特别需要注意的是,在准备打开燃油系统的时候,必须通过专用诊断仪VAS5052A对燃油系统进行正确的卸压,不能像以前的TSI发动机一样通过拔保险的方式卸压,如图12所示。

最新汽车发动机冷却系统毕业论文

河南职业技术学院 毕业设计(论文) 题目浅谈汽车发动机冷却系统系(分院)汽车工程系 学生姓名***** 学号***** 专业名称汽车电子 指导教师**** 年月日

浅谈汽车发动机冷却系统 摘要冷却系统是发动机的重要组成部分,对发动机的动力性、经济性和可靠性有很大影响。随着发动机转速和功率的不断提高,对冷却系统的要求越来越高,因而对发动机冷却系统的设计与研究也愈来愈深入。汽车发动机的冷却系统是保持发动机正常工作的重要部件,如果发动机冷却系统的维修率很高,就会引起发动机其他部件的损坏,使发动机的整体工作能力受到影响,因此,汽车发动机冷却系统的维护与保养就显得尤为重要。 关键词:冷却系统冷却系统维护故障诊断案例分析 1 冷却系统的组成 水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却,它的水管和散热片多用铝材制成,铝制水管做成扁平形状,散热片带波纹状,注重散热性能,安装方向垂直于空气流动的方向,尽量做到风阻要小,冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种,空调冷凝器通常与其装在一起。 水泵和节温器 发动机是由冷却液的循环来实现的,强制冷却液循环的部件是水泵,它由曲轴皮带带动,推动冷却液在整个系统内循环。目前最先进的水泵是宝马新一代直六发动机上采用的电动水泵,它能精确的控制水泵的转速,并有效的减少了对输出功率的损耗。这些冷却液对发动机的冷却,要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候,冷却液就在发动机本身内部做小循环,当发动机温度高的时候,冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门,其原理是利用可随温度伸缩的材料(石蜡或乙醚之类的材料)做开关阀门,当水温高时材料膨胀顶开阀门,冷却液进行大循环,当水温低时材料收缩关闭阀门,冷却液小循环。 空气的流动 为了提高散热器的冷却能力,在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的,发动机启动它就要转,不能视发动机温度变化而变化,为了调节散热器的冷却力,要在散热器上装上活动百页窗以控制风力进入。现在已经普遍使用风扇电磁离合器或者电子风扇,当水温比较低时离合器与转轴分离,

内燃机电子节温器的国内外发展现状

电子节温器的国内外发展现状 概述 当前,汽车电子技术进入了人-汽车-环境的整体发展阶段,他向着超微型磁体、超高效电机以及集成电路的微型化方向发展,并为汽车的集中控制提供了基础(例如制动、转向和悬架的集中控制以及发动机和变速器的集中控制)。汽车电子技术成就汽车的未来。 由于汽车电子控制系统的多样化,时期所需要的传感器类型和数量不断增加。为此,研制新型、高精度、高可靠性和低成本的传感器是十分必要的。未来的智能化集成传感器,不仅要能够提供用于模拟和处理的信号,而且还能对信号做放大和处理。同时,他还能自动进行时漂、温漂和非线性的自校正,具有较强的抵抗外部干扰的能力,保证传感器信号的质量不受影响,即使在特别严酷的使用条件下也能保持较高的精度。它还具有结构紧筹,方便安装的特点,从而免受机械特性的影响。 随着汽车工业的发展和汽车保有量的增加,汽车的能源消耗和环境污染问题越来越受到人们的重视,世界各国“节能减排”的相关法规円趋严格。为了进一步降低内燃机的能耗和排放,需要对内燃机的冷却系统进行精细的设计,智能化和电控化是未来内燃机冷却系统的发展方向。节温器是内燃机冷却系统中控制冷却液流动路径的关键零部件,但是目前绝大多数的节温器都釆用石蜡作为感温介质,其存在“响应延迟”和“滞回特性”,无法满足冷却系统精确控制的要求。电子节温器的工作原理 电子控制发动机冷却系统在日产很多发动机上已应用,该系统中的冷却液温度调节、冷却液的循环(节温控制)、冷却风扇的工作均由发动机负荷决定并由发动机控制单元控制,使之相对于装备传统冷却系统的发动机在部分负荷时具有更好的燃油经济性及较低的CO/HO排放。 一、冷却系统布局与冷却液分配单元 电子控制冷却系统以最小的更改改变了传统的冷却循环,完成了冷却循环的重新布置:冷却液分配法兰与节温器合成一个信号单元,发动机缸休上不需要任何温度调节装置。

图解常见汽车发动机结构图

发动机作为汽车的动力源泉,就像人的心脏一样。不过不同人的心脏大小和构造差别不大,但是不同汽车的发动机的内部结构就有着千差万别,那不同的发动机的构造都有哪些不同?下面我们一起了解一下。 ●汽车动力的来源 汽车的动力源泉就是发动机,而发动机的动力则来源于气缸内部。发动机气缸就是一个把燃料的内能转化为动能的场所,可以简单理解为,燃料在汽缸内燃烧,产生巨大压力推动活塞上下运动,通过连杆把力传给曲轴,最终转化为旋转运动,再通过变速器和传动轴,把动力传递到驱动车轮上,从而推动汽车前进。 ●气缸数不能过多

一般的汽车都是以四缸和六缸发动机居多,既然发动机的动力主要是来源于气缸,那是不是气缸越多就越好呢?其实不然,随着汽缸数的增加,发动机的零部件也相应的增加,发动机的结构会更为复杂,这也降低发动机的可靠性,另外也会提高发动机制造成本和后期的维护费用。所以,汽车发动机的汽缸数都是根据发动机的用途和性能要求进行综合权衡后做出的选择。像V12型发动机、W12型发动机和W16型发动机只运用于少数的高性能汽车上。 ●V型发动机结构 其实V型发动机,简单理解就是将相邻气缸以一定的角度组合在一起,从侧面看像V字型,就是V型发动机。V型发动机相对于直列发动机而言,它的高度和长度有所减少,这样可以使得发动机盖更低一些,满足空气动力学的要求。而V型发动机的气缸是成一个角度对向布置的,可以抵消一部分的震动,但是不

好的是必须要使用两个气缸盖,结构相对复杂。虽然发动机的高度减低了,但是它的宽度也相应增加,这样对于固定空间的发动机舱,安装其他装置就不容易了。 ●W型发动机结构 将V型发动机两侧的气缸再进行小角度的错开,就是W型发动机了。W型发动机相对于V型发动机,优点是曲轴可更短一些,重量也可轻化些,但是宽度也相应增大,发动机舱也会被塞得更满。缺点是W型发动机结构上被分割成两个部分,结构更为复杂,在运作时会产生很大的震动,所以只有在少数的车上应用。 ●水平对置发动机结构

发动机涡轮增压器的特点及使用注意事项

发动机涡轮增压器的特点及使用注意事项 汽车发动机涡轮增压器主要由涡轮机罩、压气面罩及增压壳等组成。 废气涡轮增压就是利用柴油机排出的能量来驱动涡轮机,从而带动压气机,来提高进气压力增加充气量。增加发动机的进气压力,主要是靠装在发动机上的一个径流式废气涡轮增压器来实现。当发动机运转时,利用发动机排出的废气流经涡轮机的力量,迫使涡轮机叶轮高速旋转。因涡轮机叶轮与压气机叶轮同在一根轴上,所以在涡轮机叶轮高速旋转的同时,也带动压气机叶轮做相应的调整旋转,从而使通过压气机内的空气速度和压力增加。又因压气机出气口是和发动机进气支管相连接的,所以,这些经过增压后的空气,也就能顺利地进入发动机的燃烧室以供燃油燃烧。 柴油机采用废气涡轮增压不仅可提高功率,还可减少单位功率质量、缩小整机外形尺寸、降低燃油消耗。 1、废气涡轮增压的优点 1.1增压器与发动机只有气体管路连接而无机械传动,因此增压方式结构简单,不需要消耗功率。 1.2在发动机重量及体积增加很少的情况下,发动机结构无需做重大改动,便很容易提高功率20%-50%。 1.3由于废气涡轮增压回收了部分能量,故增压后发动机经济性也有明显提高,再加上相对减小了机械损失和散热损失,提高了发动机的机械效率和热效率,使发动机涡轮增压后燃油溺消耗率可降低5%-10%。 1.4涡轮增压发动机对海拔高度变化有较强的适应能力,因此装有废气涡轮增压的汽车在高原地区具有明显的优势。 2、废气涡轮增压器在使用中应注意一下几点: 2.1增压器的转子轴转速高达80000-100000r/min,若用一般机械中的轴承将无法正常工作。因此,增压器普遍采用全浮动轴承。全浮动轴承与转子轴和壳体轴承之间均有间隙,当转子轴高速旋转时,具有0.25-0.4Mpa压力的润滑油充满这两个间隙,使浮动轴承在内外两层油膜中随转子轴同向旋转,但其转速却比转子轴低得多,从而使轴承相对轴承孔和转子轴的相对线速度大幅度下降。由于有双层油膜,可以双层冷却,并产生双层阻尼。由此可知,浮动轴承具有高速轻载下工作可靠等优点,但同时也发现浮动轴承对润滑油的要求很高。必须注意按规定牌号加注润滑油。 2.2所用润滑油必须清洁,否则将加速轴承磨损,甚至导致增压器及发动机性能恶化。因此,必须严格按照保养规定,定期清洗机油滤清器滤芯。15000km磨合期更换一次机油和滤芯,以后每10000km更换一次机油。 2.3应按保养规定定期清洁空气滤清器,每两年便更换一次空气滤清器滤芯或按行驶里程定期更换。使用中应经常检查进气系统和排气系统的密封性。 2.4为确保浮动轴承的润滑,发动机刚起动时,应怠速运转几分钟(至少30s),因为机油的压力以及机油循环至浮动轴承处需要一定时间,否则浮动轴承的润滑条件得不到保障,加剧轴承磨损,甚至发生卡死故障。停机时也同样如此,逐渐减少负荷,直至怠速运转几分钟后方可停机。 2.5增压器在使用了2000-2500h后,应在发动机不解体的状态下测量转子轴的轴向移动量。测量前应先将进、排气管从增压器上拆下,把千分表触点顶在转子轴上,然后轴向推动叶轮进行测量,移动量应为0.10-0.30mm。若超差则应将增压器拆下检修,或更换增压器。

发动机智能冷却系统的研究现状和发展趋势_高标_201406

发动机智能冷却系统的研究现状和发展趋势 Investigation and Development of Engine Intelligent Cooling System 高标,程伟 (东风汽车股份有限公司商品研发院,湖北武汉,430057) 摘要:汽车发动机冷却系统是保证车辆可靠运行必不可少的一个系统,同时冷却系统的性能与发动机燃油经济性、排放、噪声等方面也有着密切关系,智能化、电控化是汽车以及汽车零部件发展的趋势,汽车发动机智能冷却系统的研究是节能、减排和热管理领域内的重要前沿课题。收集、整理和分析了国内外智能冷却系统的文献和产品,总结了智能冷却系统在关键零部件、系统集成和新能源车型领域内的研究现状,为智能冷却系统的研发和产业化提供了参考。 Abstract: Vehicle engine cooling system is essential for the vehicle running, and the performance of cooling system has relations with the engine economic、emissions and noise,intelligence、electronic control are the trend of vehicle components development,vehicle engine intelligent cooling system(ICS) is the frontier research field of energy conservation 、emissions and thermal management. By collecting, classification and studying of the achievements on ICS research and its products, summarize the development of ICS on key components、system integration and new energy vehicle aspects, and offer some references for the ICS research and industrialization. 关键词:发动机智能冷却系统集成 Keywords:Engine; Intelligent; Cooling System ; Integration 0引言 汽车发动机在完成能量转换的过程中,约有1/3的燃料燃烧化学能需通过发动机冷却系统散出,机械部件的摩擦散热、电子部件的散热等也需要通过冷却系统进行冷却或温度调节,以保证零部件工作在合适的温度[1];发动机的排放、噪声等问题也与冷却系统有着密切关系,相关研究中指出发动机冷起动后前300s时间内的CO和HC排放占整排放测试阶段中的60%~80%[2]。同时在冷却系统运转过程中风扇、水泵等零部件消耗相当一部分功率,影响发动机的燃油经济性。冷却系统性能的好坏直接关系到汽车及发动机的性能,而上述问题的解决依赖于如何对发动机冷却系统进行稳定、快速和准确的控制,因此汽车发动机的智能冷却系统成为目前热管理领域内的重要研究前沿课题。 1发动机冷却系统的发展概述 早期的发动机由于功率密度低,结构简单,主要依靠空气自然对流进行冷却,随着发动机功率密度的不断提升导致发动机的散热量增加,由于冷却空气的比热容低,为了获得更好的冷却效果,出现了以发动机直接驱动的冷却风扇提供强制冷却的风量,发动机内部通过水泵驱动冷却液循环进行冷却,极大的提高了冷却系统冷却效率。由于发动机零部件需要在一定温度范围内工作,冷却系统要对冷却强度进行调节,之后,发动机冷却系统增加了节温器、挡风帘等温度调节装置。 但冷却风扇、水泵等零部件消耗大量发动机功率,自20世纪50年代博格华纳公司最早发明了硅油风扇离合器,一致以来都以较高的性价比和可靠性成为商用车发动机的重要冷却系统节能技术。[3]1981年3月美国的专利文件(US4257554)[4]最早提出了电动冷却风扇冷

汽车构造原理图解

汽车构造(发动机,底盘,车身,电气设备) 1. 发动机:发动机2大机构5大系:曲柄连杆机构;配气机构;燃料供给系;冷却系;润滑系;点火系;起动系。 2. 底盘:底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成,形成汽车的整体造型,并接受发动机的动力,使汽车产生运动,保证正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。 3. 车身:车身安装在底盘的车架上,用以驾驶员、旅客乘坐或装载货物。轿车、客车的车身一般是整体结构,货车车身一般是由驾驶室和货箱两部分组成。 4. 电气设备:电气设备由电源和用电设备两大部分组成。电源包括蓄电池和发电机;用电设备包括发动机的起动系、汽油机的点火系和其它用电装置。 性能参数 1. 整车装备质量(kg):汽车完全装备好的质量,包括润滑油、燃料、随车工具、备胎等所有装置的质量。 2. 最大总质量(kg):汽车满载时的总质量。 3. 最大装载质量(kg):汽车在道路上行驶时的最大装载质量。 4. 最大轴载质量(kg):汽车单轴所承载的最大总质量。与道路通过性有关。 5. 车长(mm):汽车长度方向两极端点间的距离。 6. 车宽(mm):汽车宽度方向两极端点间的距离。 7. 车高(mm):汽车最高点至地面间的距离。 8. 轴距(mm):汽车前轴中心至后轴中心的距离。 9. 轮距(mm):同一车轿左右轮胎胎面中心线间的距离。 10. 前悬(mm):汽车最前端至前轴中心的距离。 11. 后悬(mm):汽车最后端至后轴中心的距离。 12. 最小离地间隙(mm):汽车满载时,最低点至地面的距离。 13. 接近角(°):汽车前端突出点向前轮引的切线与地面的夹角。 14. 离去角(°):汽车后端突出点向后轮引的切线与地面的夹角。 15. 转弯半径(mm):汽车转向时,汽车外侧转向轮的中心平面在车辆支承平面上的轨迹圆半径。转向盘转到极限位置时的转弯半径为最小转弯半径。 16. 最高车速(km/h):汽车在平直道路上行驶时能达到的最大速度。 17. 最大爬坡度(%):汽车满载时的最大爬坡能力。 18. 平均燃料消耗量(L/100km):汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量。 19. 车轮数和驱动轮数(n×m):车轮数以轮毂数为计量依据,n代表汽车的车轮总数,m 代表驱动轮数。

汽车发动机废气涡轮增压技术的应用与发展

序号(学号):20111570 武汉航海职业技术学院 毕业论文 汽车发动机废弃涡轮增压技术的应用与发展 姓名代文华 专业汽车检测与维修 班级2011 汽检(1)班 指导教师谭雅娟 2011年4 月30 日

汽车发动机废气涡轮增压技术的应用与 发展 《摘要》:针对发动机的废气涡轮增压技术的研究意义及研究现状、存在问题及解决措施进行了论述。废气涡轮增压器这一内燃机制造业百年最杰出的作品之一,近20年在车用发动机上越来越多的被采用,甚至CNG汽车,微型汽车和摩托车上也出现了涡轮增压器。汽车采用增压技术后,动力性,经济性不但得到了显著提高而目…排放性能也有所提高,这对消除油价飞涨满足日益严格的排放法规来说是十分重要的。最后,对废气涡轮增压技术进行了展望。 《关键词》:发动机;废气涡粉增压;热负荷;爆震;匹配 Trend and Research of Turbocharged Technology in Gasoline Engines 《Abstract》; It is introduced the meaning and the situation of exhaust 一gas turbocharged technology in gasoline engine, and then impediment and countermeasures are discussed. In the end,prospect of exhaust一gas turbocharged technology in gasoline engine is made. 《Key words》;gasoline engine;turbocharging;thermal load; deflagration; matching

发动机节温器的原理和保养

发动机节温器的原理和保养 前几天,几个朋友在一起吃饭聊天。其中的一个朋友说他的汽车节温器坏了,正好天气也热了,预备秋后再换一新的。而另一有起重机的朋友说,他每到夏季来临就会把节温器拆下,到天冷的时候再装上。我的朋友们这样做是不是正确的呢?今天我们就来分析一下。 分析我的朋友们这样做是不是正确,我们就先要明白节温器的原理,那么节温器是什么呢?我们先来看一看节温器是什么样的吧。 蜡式节温器外观 节温器一般由弹簧、胶管、感温体、节温器阀、阀座、推杆、上下支座等组成。它的功能是根据冷却液温度的高低变化而对进入散热器的水量进行自动调节,同时也会改变水的循环范围,也就是我们常说的“大循环”和“小循环”。这样就达到了调节冷却系统的散热能力,从而保证了发动机工作在合适的温度范围内。 蜡式节温器内部结构

目前市场上销售的有蜡式节温器及电子节温器,但是大部分消费者使用的还是蜡式节温器。蜡式节温器是利用了石蜡在高低温的状态下会形变的原理,简单而言就是利用了石蜡的热胀冷缩原理。发动机冷启动时,冷却液的温度较低,当冷却液的温度低于规定值时,感温体内的石蜡呈固态,节温器阀在弹簧的作用下处于关闭状态。此时冷却液经水泵返回发动机,冷却系统进行“小循环”。 当冷却液的温度达到规定值时,石蜡开始融化,此时石蜡的体积也会随之增大。体积增大的石蜡会压迫胶管,胶管就会收缩,胶管收缩的同时会推动中心杆,而推杆则会对阀门进行一个反向推力,从而使得阀门开启,使得冷却系统进入“大循环”。 不同循环过程下节温器的开启方式 电子节温器的工作原理与蜡式节温器的工作原理大体上是相同的。只不过电子节温器是电子节温器内置了热敏电阻,当水温升高时,热敏电阻会将信号传输给控制单元,然后控制单元再发出信号给执行单元,执行单元根据传感器信号得出的计算值对温度调节单元加载电压,接通加热电阻,然后再根据电阻温升特性图对石蜡进行加热,使石蜡膨胀,从而实现冷却系统的“大循环”。电子节温器的优点是精确度比较高,缺点是成本较高,维修起来比较麻烦。

毕业论文之汽车发动机冷却系统

题目:汽车发动机冷却系统维护所在院系:汽车系 专业班级: 汽车电子技术 学生姓名:万美玲 指导教师:李晗 2012 年03 月21 日

目录 摘要 (1) 第一章引言 1.1汽车发动机冷却系统在现在汽车行业的发展现状 (1) 1.2 汽车发动机冷却系统维修的重要意义 (2) 第二章课题的目的及现实意义 2.1 课题主要目的 (3) 2.2 课题的现实意 义 (3) 第三章汽车冷却系统的故障案例 3.1故障现象 (4) 3.2冷却系统的特点 (4) 第四章冷却系统的结构和工作原理 4.1发动机冷却系统的功用 (6) 4.2桑塔纳轿车冷却系统的组成 (6) 4.3桑塔纳轿车冷却系统工作原理 (9) 第五章冷却系统故障分析 (11) 5.1发动机过热 (11) 5.2发动机升温缓慢或工作温度过低 (11) 第六章实际故障检测与维修 6.1 故障一 (12) 6.2 故障二 (13) 第七章冷却系统的维护与保养 (14)

第八章结论 (17) 谢辞 (18) 参考文献 (22) 摘要 汽车现在已是大众的交通工具,它集机械与电子一体,是当前社会的高科技产品。随着汽车电子技术的快速发展,电子燃油喷射、安全气囊和ABS系统以及各种电控部件的应用技术都日趋成熟,电子智能系统几乎已经应用到汽车的各个领域。 这些高科技的应用使得汽车更趋近完善,但同时也使得在维修汽车上增加了许多难度。本论文针对汽车发动机冷却系统存在的各种典型故障,进行了仔细的故障分析和维修过程,解决发动机冷却系统存在的具体问题。目的就是为了对发动机冷却系统进行深刻透彻的分析,使得在实际维修中得到更好的经验和方法。从而使发动机冷却系统更出色的工作,提高汽车的动力性和经济性,提高汽车的使用寿命。 关键词:发动机发动机冷却系统智能化检测维修 Abstract Cars are now already is public transportation, it integrates mechanical and electrical integration, the present society of high-tech products. Along with the rapid development of automobile electronic technology, electronic fuel injection, airbag and ABS system and various electronic components application technology matures, electronic intelligence system has been applied to the car's almost every field. These high-tech application makes cars more intimate perfect, but also makes the maintenance bus increased a lot of difficulty. This thesis aims to automobile engine cooling system various existing typical fault, the careful fault analysis and maintenance process and resolve the engine cooling system exist specific problems. Purpose to the engine cooling system on deep thorough analysis, make in the actual repairs better experiences and methods. Thus make the engine cooling system more outstanding work, improve the performance and fuel economy car, improve the

汽车发动机冷却系统的发展与现状

汽车发动机冷却系统的发展与现状 发表时间:2017-10-20T14:00:13.917Z 来源:《防护工程》2017年第16期作者:刘洋[导读] 汽车水冷发动机冷却系统主要由发动机冷却水套、冷却水泵、节温器及冷却风扇等部件组成。 国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心 摘要:早期的发动机冷却系统虽能满足汽车的基本使用要求,但在满载或者恶劣的环境中容易出现问题。在当今日益重视环境保护、提倡节能和舒适性的情况下,发动机的结构、性能和汽车整体性能都有很大的发展,冷却系统正朝着轻型化、紧凑化和智能化的方向发展。为此,重点介绍了国内外汽车发动机冷却系统的研究及发展情况,并做了简要分析。 关键词:冷却系统;冷却介质;冷却机理 1发动机冷却系统向智能化方向发展 发动机冷却系统是汽车的重要构件。汽车水冷发动机冷却系统主要由发动机冷却水套、冷却水泵、节温器及冷却风扇等部件组成。传统冷却系统采用的是冷却风扇或离合器式冷却风扇,两种风扇均由发动机曲轴通过皮带驱动,其冷却调节的灵敏度不高,功率损失也很大。为解决这个问题,就出现了自控电动冷却风扇。2冷却系统的冷却介质 目前,发动机广泛采用液态水作冷却液。水作为内燃机冷却系统的冷却介质具有很多优点:在性能方面,它性能稳定、热容量大、导热性好、沸点较高;在经济性能方面,它资源丰富、容易获取。但另一方面,水作为冷却介质也存在着两个较大的缺点:一是冰点高,在0℃时结冰,造成冬季使用困难;二是水具有一定的腐蚀性,对发动机冷却系统有损害作用。另外,水做冷却液的冷却系统,体积较庞大,不利于汽车内部结构的优化和整体质量的减少,增加了发动机功率的额外消耗。天然水中一般都含有部分矿物盐类(MgCl2、Ca(HCO3)2等),当水在发动机冷却系统内受热时,碳酸盐会在冷却系的壁上形成很难除去的水垢。导热性能很差。当水垢聚积过多时,会使发动机冷却性能恶化而导致过热。另外,溶解在水中的某些盐类(如MgCl2)在受热时产生水解作用,生成Mg(OH)2和HCl。其中HCl是一种腐蚀性很强的酸。因此,当水中含矿物盐类过多时,对发动机的冷却系统是很不利的。为了防止水垢的产生和水的腐蚀作用,在冷却水中加入了防腐蚀剂(重铬酸钾K2Cr2O7);为了解决水在0℃时结冰的问题,一般采用防冻液来作冷却液,常见的有丙稀二醇、甘醇、硅酸盐、有机酸等。3冷却系统向高效低能耗方向发展 发动机冷却系统效率的提高主要从两个方面来实现:其一,新材料的应用及部件结构的新设计;其二,部件的智能驱动方式。传统冷却系统中,风扇和水泵的效率普遍不高,造成大量能源的浪费。为提高冷却风扇的效率,用塑料翼形风扇取代圆弧型直叶片冷却风扇。从气体动力学的角度分析,翼形风扇能够改善风扇流场,提高风扇的效率和静压,使风扇高效区变宽;另外,塑料表面的光洁度较高。传统的冷却风扇由发动机驱动,装风扇的发动机与装有风罩的散热器必须分别用弹性支座固定在车架。为避免在汽车运行中因振动而引起风扇与风罩相碰,风扇叶轮与风罩的径向间隙的设计数值大于20mm,这必然大幅度降低风扇的容积效率。风扇的总效率取决于容积效率、机械效率和液力效率的乘积,即 η总 ??η机 ??η容 ??η液。传统风扇叶片采用薄钢板冲压而成,其液力效率 η液较低,又加上皮带传动存在打滑损失,其机械效率 η杨也不高,从而导致传统冷却风扇的总效率只有30%左右。采用电控风扇,由电机直接驱动风扇,与原来的皮带传动相比,机械效率 η机提高了。电控冷却风扇完全脱离发动机,与风罩、散热器安装为一体,保证了风扇与风罩的同心度,进一步减小了径向间隙,导致风扇容积效率 η容大幅度提高;另外,采用翼形端面塑料和流线型风罩,使风扇气流入口形成良好的流线型气流,可提高风扇的液力效率 η液,综合各项措施最终使电动风扇的效率达到78%。4冷却系统新的冷却机理 上世纪70年代,美国、日本和英国等国家提出了“绝热发动机”,其基本思路是对组成发动机燃烧室的零部件表面,喷涂耐高温的陶瓷覆层或使用陶瓷零部件,从而大大减少散热损失。经过20年的研制,绝热发动机在高温陶瓷零件(镶块或涂层)方面取得了较大的成功[7、8]。绝热发动机(无外部冷却装置)的整机热效率接近40%,复合式绝热发动机的整机热效率达到了40%以上[9]。这种以高度隔热层为主要手段的绝热发动机的有效热效率,较同类常规发动机(水冷或风冷)高出5%~15%。虽然绝热发动机提高了整机热效率和功率,同时降低了成本,但受材料和镶涂工艺的限制,还不能在普通车辆上使用,而且在高温条件下,发动机的润滑机油粘度降低,润滑效果变差,需要安装专门的散热装置;另外,气缸的充气效率会降低5%~10%。因此,还需要进一步研究新的冷却技术。 上世纪80年代,德国的Elsbett公司研制了一种新型车用发动机[10],它采用新的燃烧系统与新的冷却系统相结合的方式,以传热系数低的普通金属材料和巧妙的结构设计,大幅度减少了散热损失,取消了外部冷却装置。该机新的燃烧系统减少散热的原理是在球型燃烧室中有强烈的空气涡流,在离心力的作用下,沿燃烧室壁形成一层相对较冷的空气区,“旋流式喷油器”喷出一股雾化锥角很大、射程近、射速慢的空心涡流雾锥[11~13]。这股油雾随空气涡流旋转,不与燃烧室壁接触,在燃烧室中心混合燃烧,形成了热的燃烧中心—“热区”和周边温度较低的冷却空气层—“冷区” 这种燃烧系统。有“冷区”包围着“热区”,从而使燃烧室壁接受和传出的燃烧热量大为减少。Elsbett发动机在此基础上进行了进一步减少传热损失的设计[14],选用铸铁做活塞顶;将活塞环按内腔设置隔热槽,以截断热流通道,减少传向环槽的热量。上述3项措施使燃烧经活塞传到气缸壁的热量下降了一个数量级;加上以机油循环冷却气缸盖内腔和缸体上部的油道,用机油喷射冷却活塞内腔,实现了无水冷强制风冷的新的冷却机理。目前,还出现了发动机常规冷却机理中的强化冷却措施,如活塞的“内油冷”、排气门的“钠冷”以及喷油嘴的“内油冷”等内冷技术[15]。另外,采用的一些节油技术也具有内部冷却的功能[15],如乳化柴油、进气喷水、进气引汽、代用燃料冷却和过量空气冷却等。 5结论 (1)冷却系统实现智能化,工作协调性增强。

发动机第七章-冷却系统

冷却系的主要功用是把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。冷却系按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷,如果把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置称为风冷系。而把这些热量先传给冷却水,然后再散入大气而进行冷却的装置称为水冷系。由于水冷系冷却均匀,效果好,而且发动机运转噪音小,目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。 第一节 冷却系统的功用及组成 第二节 水冷却系统主要部件的构造 第三节 风冷却系统 思考题 1、冷却系统的功用是什么?发动机的冷却强度为什么要调节?如何调节? 2、若发动机正常工作一段时间后停机,冷却系统中的冷却液会发生什么现象? 3、为什么在汽车空调系统运行时,电动风扇需连续不停地工作? 4、如果蜡式节温器中的石蜡漏失,节温器将处于怎样的工作状态?发动机会出现什么故障? 6、风冷发动机的冷却系统有何特点?其冷却强度如何调节?

第一节 冷却系统的功用及组成 一、冷却系统的功用 冷却系统的功用是使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内。冷却系统既要防止发动机过热,也要防止冬季发动机过冷。在发动机冷起动之后,冷却系统还要保证发动机迅速升温,尽快达到正常的工作温度。 二、水冷系统的组成 发动机的冷却系统有风冷与水冷之分,以空气为冷却介质的冷却系统称风冷系统;以冷却液为冷却介质的为水冷系统。汽车发动机,尤其是轿车发动机大都采用水冷系统,只有少数汽车发动机采用风冷系统。 汽车发动机的水冷系统均为强制循环水冷系统,即利用水泵提高冷却液的压力,强制冷却液在发动机中循环流动。这种系统包括水泵、散热器、冷却风扇、节温器、补偿水桶、发动机机体和气缸盖中的水套以及其他附加装置等。

汽车发动机冷却系统毕业论文

河南职业技术学院 毕业设计(论文) 题目浅谈汽车发动机冷却系统系(分院)汽车工程系 学生姓名***** 学号***** 专业名称汽车电子 指导教师**** 年月

浅谈汽车发动机冷却系统 摘要冷却系统是发动机的重要组成部分,对发动机的动力性、经济性和可靠性有很大影响。随着发动机转速和功率的不断提高,对冷却系统的要求越来越高,因而对发动机冷却系统的设计与研究也愈来愈深入。汽车发动机的冷却系统是保持发动机正常工作的重要部件,如果发动机冷却系统的维修率很高,就会引起发动机其他部件的损坏,使发动机的整体工作能力受到影响,因此,汽车发动机冷却系统的维护与保养就显得尤为重要。 关键词:冷却系统冷却系统维护故障诊断案例分析 1 冷却系统的组成 水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却,它的水管和散热片多用铝材制成,铝制水管做成扁平形状,散热片带波纹状,注重散热性能,安装方向垂直于空气流动的方向,尽量做到风阻要小,冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种,空调冷凝器通常与其装在一起。 水泵和节温器 发动机是由冷却液的循环来实现的,强制冷却液循环的部件是水泵,它由曲轴皮带带动,推动冷却液在整个系统内循环。目前最先进的水泵是宝马新一代直六发动机上采用的电动水泵,它能精确的控制水泵的转速,并有效的减少了对输出功率的损耗。这些冷却液对发动机的冷却,要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候,冷却液就在发动机本身内部做小循环,当发动机温度高的时候,冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门,其原理是利用可随温度伸缩的材料(石蜡或乙醚之类的材料)做开关阀门,当水温高时材料膨胀顶开阀门,冷却液进行大循环,当水温低时材料收缩关闭阀门,冷却液小循环。 空气的流动 为了提高散热器的冷却能力,在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的,发动机启动它就要转,不能视发动机温度变化而变化,为了调节散热器的冷却力,要在散热器上装上活动百页窗以控制风力进入。现在已经普遍使用风扇电磁离合器或者电子风扇,当水温比较低时离合器与转轴分离,

节温器工作原理

节温器结构及工作原理 常温下石蜡呈固态,水温低于76℃时,主阀门完全关闭,旁通阀完全开启,由气缸盖出来的水经旁通管直接进入水泵,故称为小循环。由于水只就是在水泵与水套之间流动,不经过散热器,且流量小,所以冷

却强度弱。 当发动机水温达76℃以上时,石蜡逐渐变成液态,体积随之增大,迫使橡胶管收缩,从而对中心杆下部锥面产生向上的推力。由于杆的上端固定,故中心杆对橡胶管及感应体产生向下的反推力,克服弹簧张力使主阀门逐渐打开,旁通阀开度逐渐减小。

当发动机水温升高到88℃,主阀门完全开启,旁通阀完全关闭,冷却水全部流经散热器,称为大循环。由于此时冷却水流动线路长,流量大,冷却强度强。 节温器的作用 柴油机的冷却系统中装有调温器,调温器可以随着柴油机水温与负荷的改变而改变冷却液循环的强度,改变冷却液的循环路线与流量,保持柴油机的温度,缩短柴油机热起动的时间,减少柴油机燃料的消耗,减少摩擦副机件磨损。 1、冷却液小循环 冷却液小循环为不经过散热器的冷却水循环。柴油机在热起动之前,冷却液温度低于约76℃时,调温器主阀门关闭、旁通阀打开,冷却液经旁通阀流入冷却水泵进水口,又被水泵加压后流回冷却水套。此时冷却液流不经过散热器,只在水套与水泵之间进行小循环。在小循环

中,冷却强度较小,可使柴油机水温迅速上升,从而保证柴油机各个部位均匀迅速地热起来,达到正常工作温度。 2、冷却液大循环 冷却液大循环为经过散热器的冷却水循环。当冷却液温度升高到约为88℃时,调温器主阀门全开,旁通阀关闭,冷却液全部从水泵流经散热器。此时冷却强度大,促使水温快速下降与水温不至于过高,冷却水流动路线长,流量大,称为大循环。水的流经路线就是:冷却水套-调温器-水泵-旁通机油散热器-散热器-调温器-冷却水套。 3、冷却液混合循环 当柴油机冷却液温度处于上述两个温度之间时,调温器的主阀门与旁通阀均处于部分开启状态,冷却液的小循环与大循环同时存在,故此时冷却水的循环称为混合循环,在柴油机实际工作中冷却水的循环处于混合循环的时间不就是很长。 冷却系统中的膨胀水箱起冷却液的补偿作用,水套与散热器的上部用水管与补偿膨胀水箱相连,使上部的空气与水蒸气可导入膨胀水箱中而与水分离,水蒸气又可冷凝为水通过水管进入水泵的进水口,可使水泵的进水口保持较高的水压,增大泵水量。膨胀水箱又可起到冷却液面高度指示作用,液面过低添加冷却液。

涡轮增压发动机的优点及缺点共9页

涡轮增压发动机的优点及缺点,涡轮增压发动机工作原理 涡轮增压发动机的优点及缺点,涡轮增压发动机工作原理 发动机是靠燃料在汽缸内燃烧作功来产生功率的,由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制,因此发动机所产生的功率也会受到限制。如果发动机的运行性能已处于最佳状态,再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量,从而提高燃烧作功能力。因此在目前的技术条件下,涡轮增压器是惟一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。最早的涡轮增压器是用于跑车或方程式赛车上的,这样在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面,发动机就能够获得更大的功率。 相关阅读: 汽车空调不制冷,夏天汽车空调不制冷的解决办法 延长发动机配气机构使用寿命的基本常识 夏季应常洗车保持干净减少霉菌 目前国内可以买到的原装搭载涡轮增压系统发动机的车型并不多,基本上都是集中在少数几个品牌上,除了上述提到的新车型外,还有一些中高级车上也可以见到,如大众的帕萨特1.8T、国产的奥迪A6L 2.0T、A4 1.8T等等。如果算上国外有量产的车型,则是多不胜数,如SAAB的9-3、9-5,VOLCO的XC90 2.9T等等。不过最为车迷们津津乐道的,还是要算那些日本的高性能跑车了,其中最具代表性的就有:日产的SKYLINE GT-R、三菱枪骑兵EVOLUTION、斯巴鲁翼豹WRX STi、丰田SUPRA,以及马自达的RX-7等。 大家可能会觉得涡轮增压装置非常复杂,但它的基本结构和原理其实都并不复杂,涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成。首先是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连,排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气歧管上,最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内,二者同轴刚性联接。不过,发动机在采用废气涡轮增压技术后,工作中的最高爆发压力和平均温度都将大幅度提高,因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短,而且机械性能、润滑性能也都会受到影响。为了保证增压发动机在较高的机械负荷和热负荷条件下能可靠耐久地工作,必须在发动机主要热力参数的选取、结构设计、材料、工艺等方面做必要的改变,而不是简单地在发动机上装一个增压器就行了。由于这个改变过程在实行中难度颇大,而且还要考虑增压器与发动机的匹配问题,因此在一定程度上也限制了废气涡轮增压技术在发动机上的应用。 涡轮增压也有缺点 虽然涡轮增压的确能够提升发动机的动力,不过它的缺点也有不少,其中最明显的就是动力输出反应滞后。由于转子的惯性作用,叶轮对油门的骤时变化反应还是迟缓。从你大脚油门希望立即提速,到叶轮高速转动将更多空气压进发动机之间,存在一个时间差,而且这个时间还不短。一般经过改良的涡轮也要至少2秒左右来增加或者减少进气的压力。如果你要突然加速的话,瞬间会有提不上速度的感觉。 随着技术的进步,虽然各个使用涡轮增压的厂家都在对涡轮增压技术进行改进,但是由于结构性的原因,涡轮增压的汽车驾驶起来的感觉和大排量的汽车还是有一定的差异的。比如1.8T的涡轮增压发动机,在实际的行驶中,初段的提速能力速肯定不如2.4L自然吸气发动机,但是只要度过了等待期,动力还是会很快窜上来,因此如果你要追求激烈驾驶的感觉的话,涡轮增压的引擎其实并不适合你。不过如果经常跑高速或者是上高原,涡轮增压就会显得特别有用。

汽车发动机冷却系统的发展与现状

第2期 汽车发动机冷却系统的发展与现状 卢广峰,郭新民,孙运柱,尹克荣,牟晓玉 (1.山东农业大学机械电子工程学院,山东泰安271018;2.东营市公路局,山东东营257091; 3.山东农业大学林学院,山东泰安271018) [摘要]早期的发动机冷却系统虽能满足汽车的基本使用要求,但在满载或者恶劣的环境中容易出现问 题。在当今日益重视环境保护、提倡节能和舒适性的情况下,发动机的结构、性能和汽车整体性能都有很 大的发展,冷却系统正朝着轻型化、紧凑化和智能化的方向发展。为此,重点介绍了国内外汽车发动机冷 却系统的研究及发展情况,并做了简要分析。 [关键词]冷却系统;冷却介质;冷却机理 [中图分类号]U464.138[文献标识码]A[文章编号]1003─188X(2002)02─0129─03 1发动机冷却系统向智能化方向发展 发动机冷却系统是汽车的重要构件。汽车水冷发动机冷却系统主要由发动机冷却水套、冷却水泵、节温器及冷却风扇等部件组成,如图1所示。传统冷却系统采用的是冷却风扇或离合器式冷却风扇,两种风扇均由发动机曲轴通过皮带驱动,其冷却调节的灵敏度不高,功率损失也很大。为解决这个问题,就出现了自控电动冷却风扇。 最早的汽车电动冷却风扇出现在1981年3 月的美国专利文件中(专利号US4257554)。该专利首1985年,德国大众汽车公司在中国申请发明利(专利号CN851095/A)。该项专利在汽车散热 器,前方设置空气吸入口和辅助通口,加快了散热器的冷却速度,减少了电动风扇的电能消耗。但辅助通风口从下向上吸入冷却空气,很容易将道路上的尘土、杂物吸入,造成散热器脏污和堵塞,使散热器的散热效率降低。 1985年,德国大众汽车公司在中国申请发明专利(专利号CN851095/A)。该项专利在汽车散热器前,方设置空气吸入口和辅助通口,加快了散热器的冷却速度,减少了电动风扇的电能消耗。但辅助通风口从下向上吸入冷却空气,很容易将道路上的尘土、杂物吸入,造成散热器脏污和堵塞,使散热器 1989年,美国发明专利(专利号US4875521)的散热效率降低。次在载重汽车上采用电动单冷却风扇,风扇布置在散热器中部,叶片直径较大,驱动功率也较大。1992年,美国发明专利“机动车发动机的通风系统”(专利号US5269264)[4]将电动冷却风扇布置在散热器前方,根据发动机温度的高低,冷热气阀可以交替开闭。 韩国现代汽车公司生产的奏鸣曲(SONATA)牌轿车,用两个相对独立而又相互联系的电子控制的冷 却风扇—散热器冷却风扇和冷凝器冷却风扇,对冷却液温度和空调冷凝器温度进行多级联合控制。该系统可以根据冷却水温度和空调系统的工作状态,综合调节冷却能力[5],减少了在低温时发动机的传热损失、功率损失和过度磨损,抑制了发动机过热 的发生,降低了燃油消耗率。冷却风扇由传统控制方式转化为智能控制方式,散热风扇的冷却能力随着发动机散热的需要而自动精确地调节,提高了发动机的预热速度,使其始终保持最佳工作温度,而且避免了能源的大量浪费,其中减少风扇功率消耗90%,节省燃油10%。 1999年,法雷奥(Valeo)公司提出了在发动机上配置名为Themis(智能热调节系统)的新型电子调节系统,来改善发动机的冷却性能。它实现了水泵和缸体的分离,泵的流量和通风装置都通过发动机的ECU 来进行调 整和控制,便于水泵的安装,而且远离缸体这一热源后,水泵可以用塑料制成,既降低了成本,又减轻了水泵的重量,达到了水泵 的转速随水温的变化而变化,进一步降低传热损失和机械损失,降低了污染和油耗的目的。 1994年,台湾裕隆汽车公司申请专利(专利号94119819),提出了在冷却系统中装置可调转速电动水泵的设计。以反馈控制水泵冷却液流量,其主要是根据水温、节气门位置、车速等的传感器所传给ECU(微处理器)的信号,以反馈控制的方式,调整电动水泵的转速,使得引擎水套中流动的冷却液流量能随着不同的驾驶状况而作调整,保持发动 机的正常温度,以减少HC污染的排放。 [收稿日期]2001-12-17 [指导教师]山东农业大学郭新民教授 [作者简介]卢广锋(1977-),男,山东济南人,山东农业大学机械电子工程学院99级研究生,研究方向为内燃机冷却系统的智能控制。

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