发动机冷却系统总体参数设计方案

一、冷却系统说明

二、散热器总成参数设计

三、膨胀箱总成参数设计

四、冷却风扇总成参数设计

五、水泵总成参数设计

六、橡胶水管参数设计

七、节温器选择

八、冷却液选择

一、冷却系统说明

内燃机运转时，与高温燃气相接触的零件受到强烈的加热，如不加以适当的冷却，会使内燃机过热，充气系数下降，燃烧不正常<爆燃、早燃等），机油变质和烧损，零件的摩擦和磨损加剧，引起内燃机的动力性、经济性、可靠性和耐久性全面恶化。但是，如果冷却过强，汽油机混合气形成不良，机油被燃烧稀释，柴油机工作粗爆，散热损失和摩擦损失增加，零件的磨损加剧，也会使内燃机工作变坏。因此，冷却系统的主要任务是保证内燃机在最适宜的温度状态下工作。

1.1 发动机的工况及对冷却系统的要求

一个良好的冷却系统，应满足下列各项要求：

1）散热能力能满足内燃机在各种工况下运转时的需要。当工况和环境条件变化时，仍能保证内燃机可靠地工作和维持最佳的冷却水

温度；

2）应在短时间内，排除系统的压力；

3）应考虑膨胀空间，一般其容积占总容积的4-6%；

4）具有较高的加水速率。初次加注量能达到系统容积的90%以上。

5）在发动机高速运转，系统压力盖打开时，水泵进口应为正压；

6）有一定的缺水工作能力，缺水量大于第一次未加满冷却液的容积；

7）设置水温报警装置；

8）密封好，不得漏气、漏水；

9）冷却系统消耗功率小。启动后，能在短时间内达到正常工作温度。

10）使用可靠，寿命长，制造成本低。

1.2 冷却系统的总体布置

冷却系统总布置主要考虑两方面：一是空气流通系统；二是冷却液循环系统。在设计中必须作到提高进风系数和冷却液循环中的散热能力。

提高通风系数：总的进风口有效面积和散热器正面积之比≥30%。对于空气流通不顺的结构，需要加导风装置使风能有效的吹到散热器的正面积上，提

高散热器的利用率。

在整车空间布置允许的条件下，尽量增大散热器的迎风面积，减薄芯子厚度。这样可充分利用风扇的风量和车的迎面风，提高散热器的散热效率。一般货车芯厚不超过四排水管，轿车芯厚不超过二排水管。

在整车布置中散热系统中，还要考虑散热器和周边的间隙，散热器到保险杠外皮的最小距离100毫M，如果发动机的三元催化在前端的话，还要考虑风扇到三元催化本体距离至少100毫M，到三元催化隔热罩距离至少80毫M。一般三元催化的隔热罩到本体大概有15毫M，隔热罩厚度为0.5－1毫M，一般材料为st12。

1.2.1散热器布置

货车散热器一般采用纵流水结构，因为货车的布置空间也较宽裕。而且纵流水结构的散热器强度及悬置的可靠性较好，轿车多采用散热器横流水结构，因为轿车车身较低，空间尺寸紧张。横流水结构散热器能充分地利用轿车的有限空间最大限度地增加散热器的迎风面积。散热器分成水冷和风冷两种冷却形式，风冷主要用在行驶在沙漠地带的车辆的冷却，但是决大多数的车辆采用水冷冷却形式。

散热器悬置布置：

散热器通常为四点悬置，也可以采用三点悬置。其中主悬置点为2个，辅助悬置点为2个或1个。所有悬置点应布置在同一个部件总成上，改善散热器受力情况，以尽量减少散热器的振动强度。主悬置点与其连接的部件总成之间以胶垫或胶套等柔性非金属材料过渡以达到减震的目的。主悬置点的胶垫压缩量一般为其自由高度的1/5左右。少数轿车因其整车的减振胶垫或胶套而进行刚性连接。

中，重型载货汽车由于散热器的质量大及使用环境较差，一般要在散热器的外部增加一个刚性较大的保护框架，以防止振动等外界力直接作用在散热器上。悬置点设置在框架上。轻型货车和轿车一般不加保护框架，悬置点设置在散热器的侧板或水室上。为提高散热器强度一些车散热器上加有十字拉筋。1.2.2护风罩布置

护风罩的作用是确保风扇产生的风量全部流经散热器，提高风扇效率。护风罩对低速大功率风扇效率提高特别显著。

风扇与护风罩的径向间隙较小，风扇的效率越高。但间隙过小，车在行驶中由于振动会造成风扇与护风罩之间的干涉。风扇与护风罩之间的径向间隙一般控制在5mm－25mm。当风扇与护风罩之间的干涉。风扇与护风罩安装在同一零部件总成上<如同在底盘或同在车身上）其径向与相对运动，风扇与护风罩之间的间隙可以下线，否则取上限。风扇与护风罩的轴向位置一般为：风扇径向投影宽度的2/3在护风罩内，1/3在护风罩外，以增加导流减小背压。

在大批量生产的车型中多采用塑料护风罩。铁护罩多用于批量小或直径较大的车型中。

在某些车型中，特别是轿车，护风罩在常开有多个窗口并加以单向帘布。当车速较高，风扇停止运转时帘布打开减小护风罩的风阻，当风扇启功后，帘布关闭提高风扇效率。

1.2.3风扇布置

风扇直径大小应和散热器的形状相协调，条件允许时可增大风扇的直径，降低风扇转速。以达到减小功率消耗和降低噪音的目的。在某些散热器长，宽

比例相差较大时，如轿车散热器，有时采用两个直径较小的风扇所取代。特别是要求转速较高的风扇中已全部采用塑料风扇。

电动风扇是由电动机来驱动风扇，电动机的启动与停止是受水温直接感应的温度开关来控制。电动风扇具有起动温度与设定温度一致，布置位置灵活，不受发动机转速的影响，汽车在低速怠速时冷却效果好等优点，冷车启动时水温上升较快。但也多用于发动机横置的轿车。

1.2.4节温器布置

目前汽车上应用的节温器均采用蜡式感应体节温器。当冷却水温温度升高时蜡膨胀，节温器开启，冷却水流经散热器进行大循环。当冷却水的温度降低时蜡体积缩小，节温器关闭，冷却水不经过散热器，短路流经发动机刚体进行小循环。节温器一般布置在发动机的出水口处。要求节温器的泄漏量小，全开时流通面积大。增大节温器的流通面积可以通过提高节温器阀门的升程和增加阀门的直径来实现。国外较先进的节温器多通过提高阀门升程来增大流通面积，这样可以减少因增大节温器阀门直径带来的卡滞，密封不严等问题。但是增大节温器的升程，对节温器技术要求较高。有些发动机为增加节温器的流通面积多采用两只节温器并联结构。

1.2.5水泵布置

水泵的流量及扬程根据不同的发动机而定。流量一般为发动机额定功率的1.5－2.7倍。，扬程一般为0.7kpa－1.5kpa，扬程过高对冷却系统的密封性会产生不利的影响。水泵的可靠性主要取决于水封和轴承，轴承普遍采用轴连轴承及永久式润滑结构，水封采用陶瓷，碳化硅动环和石墨静环整体式水封。轴承的游隙及水封的气密性要严格控制。

1.2.6膨胀箱布置

尽量靠近散热器布置，使得水管长度最短；膨胀箱的高度要高于冷却系统所有部件。

1.3冷却系统主要部件匹配设计要点

在整车总布置空间允许的条件下，尽量增大散热器的迎风面积。

在保证风量不变的条件下，可以适当增加风扇直径，降低风扇转速，减少噪声和功率消耗。

冷却系统的最高水温应以发动机的允许使用水温为标准。

节温器的全开温度应为发动机正常工作水温范围的中限，开启温度应为发动机正常工作水温范围的下限。但因节温器的自身特性，开启温度一般低于全开温度10摄氏度左右。

1.4冷却系统轮廓图<例子）

1.散热器张紧板

2.六角法兰面螺栓

3.橡胶衬套

4.散热器总成

5.弹性卡箍

6.发动机出水管

7.弹性卡箍

8.水管－膨胀箱至散热器 9.水管卡片 10.六角法兰面螺栓 11.管夹 12.六角法兰面螺栓 13.膨胀箱总成 14.弹性卡箍 15.水管－膨胀箱至水泵 16.水管－发动机至膨胀箱 17.弹性卡箍 18.发动机进水管 19.弹

性卡箍 20.弹性卡箍 21.暖风机进水管 22.弹性卡箍 23.暖风机出水管 24.橡胶软垫 25.六角法兰面螺栓 26.风扇电机带护风圈总成

一．冷却系的主要设计参数

1.发动机主要参数：

类型：水冷4冲程，直列4缸SOHC VTEC ，16气门横置

气缸直径与行程：86.0mm×97.0mm

发动机排量：2254ml

压缩比：8.9：1

最大功率：110kw/5700rpm

最大扭矩：612N.m/4900rpm

在设计或选用冷却部件时应以散入冷却系统的热量Q为原始数据，

来计算冷却系统的循环水量和冷却空气量：

用经验式

A-燃料热能传给冷却系的分数，取同类机型的统计量，%，汽油机A=0.23～0.30，取A=0.25

-燃料消耗率，kg/kw.h；汽油机0.205～0.320 取0.25

-发动机有效功率，取最大功率110kw

若水冷式机油散热器，要增加散热量，增大5%～10%.

在算出发动机所需的散走的热量后，可计算冷却水循环量

-冷却水循环的容许温升<-），取

-水的密度，<1000kg/）

-水比热<4.187kJ/kg.）

实际冷却水循环量为

冷却空气需要量：

-散热器前后流动空气的温度差，取20

-空气密度，一般取1.01kg/

-空气的定压比热，可取=1.047kJ/kg.

二．散热器设计

1.散热器的计算所根据的原始参数是散热器散发的热量和散热器的外形尺寸。

散热器散发的热量就等于发动机传给冷却液的热量。

已知散热器散发的热量后，所需散热面积F可由下式计算：

K-散热器的传热系数

-散热器贮备系数，水垢及油泥影响等，一般=1.1～1.5，取1.1

-冷却水与空气的平均温差，取

散热器的不同部位，其冷却水与空气温差不同，通常采用平均温差，

平均温差可由下列式计算:

—散热器进水温度，取—散热器出水温度，取

—空气进入散热器时的温度，取

—空气离开散热器时的温度，取

—从冷却水到散热器壁的放热系数,当冷却水流速为0.2～0.6m/s 时，约为2000～3500，取3500。

—散热管导热系数，纯铝导热系数为230W/m.k,换算为

—散热管壁厚，0.0002m

—散热管到空气的散热系数，当流过散热管的空气流速为10～20m/s时，=60～105，取105。

散热面积

2.散热器细节计算

在计算出散热面积后，就是散热器芯部的选择。从结构上分主要有管片式和管带式两种<如图1）。这里选用管带式散热器。

根据汽车行业标准QC/T29025-1991,选择如下芯子：

冷却管选取高频对焊型冷却管Ⅳ型号，=2mm ,L=16m,如图1

选用型双排冷却管，如图2

图1

图2

图3

C=L+4=20mm d=错误!+1=9mm T=(2-1>C+2d=38mm 取b=10mm,t=4mm

芯厚T、芯宽W和芯高H ,见图4

图4

H取420mm,W取530mm,T为38mm

散热器正面积<迎风面积）为

每片散热带的有效散热面积<双面）

所需管带数为

散热带总散热面积

所需冷却管数为

每根冷却管表面积约为

冷却管总表面积约为

总散热面积，满足散热面积要求。

三膨胀箱总成设计

1设计原则

冷却液在发动机冷却回路流动，随温度升高体积膨胀，为吸收这部分膨胀体积而设置

了膨胀箱。具有膨胀箱的冷却系统根据膨胀箱有无加压分为两种：

系统A：在加压系统内具有冷却液的膨胀空间<膨胀箱），冷却液循环到膨胀空间中，进行气液分离。膨胀箱应耐热、耐压，位置高于散热器并保持系统内压力适宜。

系统B：在加压系统内具有冷却液的膨胀空间<膨胀箱），仅在溢流至膨胀箱时进行气液分离。膨胀箱耐热性、容量、位置要求低些。

膨胀箱由两个注塑件组成，通过焊接<热焊、超声波焊接）组成一体。形式不一

四．冷却风扇的选择

根据发动机参数与参考同类型的汽车发动机，选择轴流式电动风扇。它用装在散热器上的石蜡式温控开关控制<控制水温87～97），自动控制风扇电机的运转，保持发动机温度正常。这种自

动控制的冷却系统启动暖机快，布置较自由。

风扇的性能参数包括风量V、压头、功率。

1.冷却空气需要量，考虑到风量的漏损，风扇的风量

要比计算所得的风量大，即，

—考虑到漏损的系数，通常=1.05～1.15，取1.06。

2.风扇的压头，其中—散热器风阻

—除散热器外的风道阻力，根据经验数据=200—500Pa

取400Pa。

3.风扇的功率，其中—风扇效率，一

般=0.3～0.6，取0.5。

根据风扇性能参数与参考同类型风扇，本次设计，叶片材料选择塑料—聚丙烯

装角<叶片与风扇旋转平面成的角度）一般为～，取为，

叶片数量取为7片，叶片数为奇数，可有效降低风扇噪声。

风扇直径取为420mm,叶片宽度为48mm,轮毂比<风扇直径与风扇轮毂直径的比值）取0.30，叶片间隔角不等，以减轻叶片旋转时的振动和噪声。

风扇风量Q与风扇直径D、风扇转速n之间存在如下的关系。

,K为比例系数。

a.标准叶片

b.前弯叶片

c.后弯叶片

图1

五、水泵的选择和参数计算

水泵的作用是让冷却发动机所需要的冷却液产生循环，根据所给的发动机动力参数，以及参考同类型发动机，水泵采用离心式水泵，半开式叶轮，叶轮采用灰铸铁HT200,后弯式叶片，叶片数位7,水泵壳体采用灰铸铁H150,进出水管与壳体铸成一体。具体计算过程如下：

2.发动机主要参数：

类型：水冷4冲程，直列4缸SOHC VTEC ，16气门横置

气缸直径与行程：86.0mm×97.0mm

发动机排量：2254ml

压缩比：8.9：1

最大功率：110kw/5700rpm

最大扭矩：612N.m/4900rpm

一．叶轮计算

1.轴孔直径d

按内燃机冷却水泵水封系列推荐的数据，并参考同类型冷却水泵的实际数据，选取d=0.020m

2.轮毂直径 d h=d+0.013=0.033m

3.进水环面当量直径 D k D k==k0 =0.052m k0取5.5

4．进口直径 D0===0.06m/s

5.叶片进口边直径 D1=D0=0.06m

6.轴向进水速度 V D===2.89m/s

7.径向进水速度 V Dr=0.85V D=0.85×2.89=2.46m／s

8.进口安装角β1β1=

9.进口高度 b1===0.018m

限于允许的轴向尺寸，取b1=0.013m

半开式叶轮进口容积效率=0.7

10.叶片数量z 为获得一定的流量取z=7

11.叶片厚度 s=0.005m

12.进口排挤系数=

13．进口轴面速度

14.进口绝对速度V1 ,设进口无预旋，V1= V1r=3.98m/s

15.进口圆周速度μ1==21.4m/s

16.进口安装角校核

<1）=

(2>冲角

由于进口安装角取值较大，冲角相应加大

17.扬程系数小型高速泵取较小的值

18.出口圆周速度

19．叶轮外径

20.出口轴面速度

21.出口安装角=

22.叶片出口高度

取0.9取0.018m

1.涡室基圆直径

2.隔舌安放角

3.隔舌宽度角

4.隔舌直径

5.涡室宽度

取叶轮盖板厚度叶轮盖板侧隙

6.涡室中的流速

7.第Ⅷ断面面积FⅧ=

根据泵的特点，涡室采用矩形断面，各断面面积分别为或

FⅧ= FⅥ=FⅧ=FⅤ

Ⅶ=

=FⅣ=FⅧ= FⅢ= F

= FⅡ=FⅧ=

Ⅷ

F Ⅰ=FⅧ=

相应的可分别计算△RⅧ=0.032m △RⅦ=0.028m △RⅥ=0.025m △RⅤ=0.022m△RⅣ=0.018m△RⅢ= 0.013m△RⅡ=0.009m△RⅠ=0.006m

1.进水管内水速

2.进水管直径

根据配套需要，取

四．出水管计算

1.出水管处水速

2.出水管直径

同样取

六．橡胶水管参数

发动机冷却回路中的水管具有吸收发动机振动和散热器相对运动的作用。因此，耐热性、耐臭氧性、耐压性、对冷却液的适应性及柔软性是水管应具有的性能。在实际使用中，壁厚4mm以上的橡胶硬度为60～70HS。从柔软性方面考虑，中间加强型管子用60HS，纯橡胶为70HS，采用中间加强型，其构造如图1所示。编织加强型的水散热器，螺旋管多用于被加热的管子，针织加强型用于直径差异较大的变径管。从管子连接处的密封考虑，管子内径比与其连接管的外径小1mm，胶管两端与其它管相连接时，应有30mm的插入量。

1、散热器橡胶水管结构参数

1.1结构：内胶层、骨架层、外胶层

1.2材料品种：内胶层：EPDM、骨架层：聚脂线1500D×1、外胶层：EPDM

1.3基本规格尺寸：内径Ф24 +0.5

-1、、、壁厚4 +0.5

-0

。

a.螺旋型

b.编织

c.针织

d.帆布

七．节温器的选择

1.采用蜡式节温器，底部旁通型<如图1）。阀最大升程设为

10mm，阀全开温度比阀初开温度高。

图1

2.节温器布置在散热器的出水管路中，以减轻或清除散热器的现

象。

a.节温器设在水泵的入口处，控制从散热器流出的低温冷却液

温度。用在水泵入口侧时，冷却液的温度一般为76～82。

b.节温器装在水泵入水处，节温器沿水流方向开启，阀开启负

荷低，耐久性好。另外，在入口侧是在最近位置对低温处冷却液进行控制，故可以获得没有波动的温度。

c.排气阀设置在节温器法兰上。通常阀孔的面积为 1.5～

2.5，注水10～20时的空气从发动机冷却回路中排

出。在排气阀前后压差为1～2kpa时，阀关闭。

d.节温器壳

节温器阀直径为，节温器壳内径为，与之间形成的

截面面积设计时大于。如图2

图2

八．冷却液的选择

液体冷却内燃机所使用的冷却液含有防冻添加剂

及防止金属产生锈蚀的添加剂，这些添加剂和水组成的液体通称为防冻液。

（1）防冻液所要求的性能

a.防冻性，即在冬天0以下不结冰，地区不同，防冻要

求不同；

b.防蚀性，不能腐蚀冷却系统的金属；

c.热传导性，即传热性能优良；

d.不变质，也不腐蚀橡胶、树脂。

目前以乙二醇为主要成分加有防腐蚀添加剂及水的LLC防冻液，以乙二醇为主要成分的防冻液性能由JIS K2234来规定，其中1只在冬季使用，2种可以全年使用。

捷达轿车发动机冷却系统的检修

捷达轿车发动机冷却系统的检修目录 1绪论················错误！未定义书签。 2 冷却系统系统的结构和工作原理 (3) 2.1发动机冷却系统的功用和组成 (5) 2.2发动机冷却系统的类型 (6) 2.3捷达轿车冷却系统的组成 (4) 2.3.1散热器 (8) 2.3.2冷却风扇 (8) 2.3.3冷却水泵 (9) 2.3.4节温器 (9) 2.3.5冷却液介质 (10) 2.3.6冷却液温度传感器 (10) 2.4捷达轿车冷却系统工作原理11 3发动机冷却系统的故障分析及检修 (10) 3.1发动机过热. (10) 3.2发动机升温缓慢或工作温度过低 (13) 3.3冷却系主要部件故障检修 (11) 4捷达冷却系统的案例分析与维修 (14) 4.1实际案例分析与维修 (14)

4.2冷却系统的特点 (18) 5冷却系统的维护与保养 (16) 5.1使用防冻液注意事项 (17) 5.2冷却系统水垢形成原因与清除 (17) 结论 (19) 参考文献 (22) 致谢·················错误！未定义书签。捷达轿车冷却系统常见故障检修摘要：汽车冷却系统是发动机的重要组成部分，随着发动机采用更加紧凑的设计和具有更大的比功率，发动机产生的废热密度也随之明显增大。一些关键区域，如排气门周围散热问题需优先考虑，冷却系统即便出现小的故障也可能在这样的区域造成灾难性的后果。保证冷却系统的正常工作，能避免因冷却系的故障造成的车辆问题。为了人们能了解冷却系常见故障及检修知识，本文列举冷却系统一些常见故障及检修方法。关键词：捷达轿车，冷却系统，工作过程，常见故障 1.绪论发动机的冷却系统可以分为两大类，一类是水冷系统，另一类是风冷系统。车用发动机大多采用水冷系统进行冷却。水冷系大都是强制循环式水冷系，利用

冷却系的维护与保养

发动机冷却系统的保护实习指导教师：闫英一、引言：如果一台发动机,冷却系统的维修率一直居高不下,往往会引起发动机其他构件损坏,特别是随着车辆行驶里程的增加,冷却系统的工作效率逐渐下降,对发动机的整体工作能力产生较大影响,冷却系统的重要性在于维护发动机常温下工作,尤如人体的皮肤汗腺,如果有一天,人体的汗腺不能正常工作,那么身体内的热量将无法散去,轻则产生中暑,重则休克。二、冷却系统的作用冷却系统的功用是带走发动机燃烧所产生的热量，使发动机维持在正常的温度范围内。发动机冷却的方式可分为风冷式发动机及水冷式发动机，水冷式发动机是靠发动机冷却水在中循环来冷却。三、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。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。一般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。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

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

发动机冷却系统常见故障与诊断分析

发动机冷却系统常见故障与诊断分析六安职业技术学院六安职业技术学院六安职业技术学院毕业设计(论文) 题目发动机冷却系统常见故障与诊断分析机电工程系汽车运用技术专业班级 0901班学生姓名指导教师起迄日期 2011年6月—2011年9月设计地点六安职业技术学院 1 开题报告 (3) 第一章:汽车发动机冷却系统作用及工作原理 1.1发动机冷却系统作用 (5) 1.2发动机冷却系统工作原理 (5) 1.3冷却液的选用 (5) 第二章:汽车发动机冷却系统结构组成及类型 2.1发动机冷却系统结构组成 (8) 2.2发动机冷却系统类型 (12) 第三章:汽车发动机冷却系统故障种类与原因 3.1发动机冷却系统故障种类 (12) 3.2发动机冷却系统故障原因 (12) 第四章:汽车发动机冷却系统常见故障诊断与案例分析

4.1发动机冷却系统故障诊断 (15) 4.2冷却系故障诊断思路和流程 (18) 4.3冷却系日常维护及注意事项 (19) 4.4发动机冷却系统故障案例分析 (20) 2 六安职业技术学院学生毕业设计(论文)开题报告书 2011年 6 月 15 日姓名专业和年级汽车0901班学制 3 年毕业设计发动机冷却系统常见故障与诊断分析 (论文)题目本论文主要阐述了汽车发动机冷却系统工作原理，分析了导致发动机冷却系统的常见故障原因及其诊断分析。在文中结合了实际的维修实例加以论证分析。同时阐明整个冷却系统常见故障的排除过程及方法，还阐述了发动机冷却系统常见故障的分类以及案例分析。随着现代车用发动机采用更加紧凑的设计和更大体积功率，强化越来越高，发动机产生的热流密度也随之明显增大，目前几乎所有的发动机强化都面临着如何解决高功率下的冷却及其平衡问题，在满足不断提高的输出功率的同时，又要具有良好的经济性。此外，日益严格的排放标准有人、也对冷却系统开发高效可靠的冷却系统，已成为发动机进一步高功率、改善经济型所必须突破的关键技术问题。目前，大部分发动机冷却系统仍属于传统的被动系统，只能有限地调节发动机和汽车的热分布状态。发动机冷却系统在汽车动力系统中扮演着重要的角色，冷却系统可以在发动机工作时对温度进行合理地调节与控制，使发动机各部件保持在正常的工作温度，从而获得理想的动力输出与良好的燃油经济性，如果没有冷却系统的帮助，发动机将无法正常工作。

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

论述汽车发动机冷却系统有几种形式,各有什么特点

题目：论述汽车发动机冷却系统有几种形式，各有什么特点汽车冷却系统冷却系统的功用是带走引擎因燃烧所产生的热量，使引擎维持在正常的运转温度范围内。引擎依照冷却的方式可分为风冷系及水冷系，风冷系是靠引擎带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却引擎；水冷系则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。不论采何种方式冷却，正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。水冷系水冷系是以冷却液为冷却介质，通过冷却液将高温零件的热量带走，再以一定的方式散发到大气中去，使发动机的温度降低而进行冷却的一系列装置。通常，冷却液在水冷系内的循环流动路线有两条，一条为大循环，另一条是小循环，两者由冷却液是否流经散热器而进行区别，冷却强度也不同。小循环是指冷却水仅在引擎内循环，而大循环则是冷却水在引擎与热交换器 (水箱) 间循环。冷却系统的循环汽车发动机的冷却系为强制循环水冷系，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。冷却系主要由水泵、散热器、冷却风扇、补偿水箱、节温器、发动机机体和气缸盖中的水套以及附属装置等组成。其工作过程为：水泵将冷却液由机外吸人并加压，使之经分水管流入发动机缸体水套。这样，冷却水从气缸壁吸收热量，温度升高；流到气缸盖水套，再次受热升温后，沿水管进入散热器内。经风扇的强力抽吸，空气流由前向后高速通过散热器。最终使受热后的冷却水在流经散热器的过程中，其热量不断地通过散热器，散发到大气中去。同时，使水本身得到冷却。冷却了的冷却液流到散热器的底部后，又在水泵的加压下，经水管再压入水套，如此不断地循环。从而使得发动机在高温条件下工作的零件不断地得到冷却，从而确保发动机的正常工作。因此水冷却形式具有冷却可靠、布置紧凑、噪声小、使用方便等优点。风冷系这种冷却方法不是在发动机中进行液体循环，而是通过发动机缸体表面附着的铝片对气缸进行散热。一个功率强大的风扇向这些铝片吹风，使其向空气中散热，从而达到冷却发动机的目的。风冷系以空气为冷却介质，利用汽车行驶时的高速空气流，将高温零件表面的热量吹散到大气中去。风冷系的汽车发动机一般采用由传热性能较好的铝合金铸成的汽缸和汽缸盖，为了增大散热面积，各汽缸一般都分开制造，并且在汽缸和汽缸盖表面分布许多均匀的散热片，以增大散热面积。为了有效地利用空气流和保证各汽缸冷却均匀，有的发动机上装有导流罩及分流板等部件。风冷系具有结构简单、重量轻、故障少、无需特殊保养、维护简便、对地理环境和气候环境

汽车发动机冷却系统的维护

学生毕业论文汽车工程系汽车专业题目：汽车发动机冷却系统的维护班级：汽车班学号：学生姓名： xx 指导教师：xxxx 年月日

摘要本文论述了冷却系统的作用、组成、主要构造、工作原理、日常维护、故障的检测步骤和排除方法，同时论述了冷却系统系统化、模块化设计方法，以及冷却系统的智能控制，并举例做出简单介绍。关键词：冷却系统；冷却系统维护；温度设定点；冷却系统智能控制

Abstract This paper discusses the effect of cooling system, composition, main structure, working principle and maintenance, fault detection procedure and method, and discusses the cooling system of systematic, modular design method, and cooling system of intelligent control, and an example is presented. Key words: cooling system; cooling system maintenance; temperature setpoint; cooling system intelligent control

目录引言 (1) 1 冷却系统的作用与组成 (2) 1.1 冷却系统的作用 (2) 1.2 冷却系统的组成 (2) 1.2.1 水泵和节温器 (2) 1.2.2 空气的流动 (2) 1.2.3 散热器 (2) 1.2.4 冷却介质 (3) 2 冷却系统的构造及维护 (4) 3 冷却系统工作原理 (6) 4 冷却系统的检修 (7) 5 冷却系统智能控制 (8) 5.1 系统组成 (9) 5.2 单片机控制系统工作原理 (9) 5.3 单片机系统控制过程 (9) 6 现代汽车冷却系统应用的发展趋势 (10) 6.1 提高温度设定点 (10) 6.2 降低温度设定点 (11) 6.3 精确冷却系统 (11) 结论 (12) 谢辞........................................................ 错误!未定义书签。参考文献. (13)

发动机冷却系统计算

发动机冷却系统计算发动机冷却系统是汽车的重要组成部分之一，冷却系统的作用是使发动机在各种转速和各种行驶状态下都能有效的控制温度，其中水套是整个冷却系统的关键部分。本文为发动机冷却系设计计算分析，水套计算分析由AVL 公司的FIRE 软件完成。通过CFD 计算，可以得到水套整个流场(速度、压力、温度以及HTC 等)分布。通过速度场可以识别出滞止区、速度梯度大的区域，通过温度分布可以分析可能产生气泡的位置，通过换热系数的分布可以评估水套的冷却性能，通过压力分布可以显示出压力损失大的区域。本文针对功率点进行了计算。 1.散热量的计算在设计或选用冷却系统的部件时，就是以散入冷却系统的热量Q W 为原始数据，计算冷却系统的循环水量、冷却空气量，以便设计或选用水泵和散热器。 1.1 冷却系统散走的热量冷却系统散走的热量Q W ,受许多复杂因素的影响,很难精确计算, 因此在计算时，通常采用经验公式或参照类似发动机的实测数据进行估算。在采用经验公式估算时，Q W 估算公式为：)/(3600s kJ A h N g Q n e e W = （1）式中:A —传给冷却系统的热量占燃料热能的百分比; g e —内燃机燃料消耗率( kg/kW ·h); N e —内燃机功率(kW); h n —燃料低热值(kJ/kg)。根据表1CK14发动机总功率实验数据：6000rpm 时，N e =70.2kW, g e =340.8 g/kW ·h, 汽油机热量理论计算一般A=0.23～0.30，但随着发动机燃烧技术的提高，热效率也不断提高，根据同类型机型热平衡试验数据反运算，A 值一般在0.15左右。汽油低热值h n =43100 kJ/kg, A 选取0.15，故对于CK14发动机标定功率下散热量： KW Q W 433600 431002.703408.015.0≈???=

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。

冷却系统故障

汽车发动机冷却系统常见故障种类及原因 3.1发动机冷却系统常见故障种类发动机冷却系常故障有，水温过高、水温过低、冷却液泄漏、节温器损坏、冷却液消耗异常、发动机过热、发动机工作温度过低等。 3.2发动机冷却系统故障原因 3.2.1水温过高运行中的汽车，在百叶窗完全打开的情况下，冷却液温度表指针经常指在100℃以上，且散热器伴随有“开锅”现象；燃烧室内出现“炽热点”。 3.2.2水温过低百叶窗不能完全关闭,或冬季保温装置不良引起冷却系水温过低 3.2.3冷却液泄漏冷却系统在工作时应充满冷却液。如果冷却系统缺少5-7%容积的冷却液，冷却循环将停止。行驶时发动机会很快因过热而受到损坏。通常，蒸发仅是冷却液损失的一少部分，所有冷却液损失中至少有一半是渗漏掉，其余的一半中的大部分是沸腾和发泡沫通过散热器溢流管流失，因此冷却液最多的损失是由于渗漏或通过溢流管流失。冷却液渗漏主要有两种形式：外渗和内渗。（1）外渗的主要原因水箱芯子上下水槽及溢流管上有裂纹；出水口或进水口接头接缝处破裂；上下水槽或芯子在支撑处磨损；水管腐蚀穿孔；放水开关放水塞或气孔松动或损伤；橡胶软管损伤，软管夹箍及接头松脱或损伤；取暖器管子的螺纹接头松脱；水管腐蚀破裂或松脱；泵壳松动或垫片损坏；节温器壳松动或垫片损坏。外渗冷却液滴落在地上易于发现，便于及时查找排除，不至于造成太大的危害。（2）内渗的主要原因气缸盖紧固螺栓松动或垫片破损；缸体和缸盖结合面翘曲；水套铸件裂纹或缩孔；气缸盖螺栓松动。内渗不易发现，会引起严重的后果，造成因缺水而发动机过热的危险。冷却液泄入燃烧室，在发动机停止工作时注满燃烧室，当启动发动机时，活塞向上运动可能使气缸盖、活塞或气缸破裂，或造成连杆弯曲。冷却液进入曲轴箱与发动机的运动部件接触，会使所有内部零件的表面形成一层粘结层，增加了摩擦阻力并引起锈蚀，造成恶劣的后果。冷却液进入油底壳会使机油变质，还会与机油混合形成油於，引起润滑失效，粘结活塞环和气门，引起过度磨损及更大的发动机故障。（3）快速检测泄漏故障的方法检查时，将空气压缩机的橡胶管接到散热器与补偿贮液箱的软管上，将压缩空气充入闭式水冷循环系统中，其压力为294kpa（3kgf/cm2）。外部泄漏点的检查。如果散热器上、下贮水室、散热器、连接软管、放水开关、水泵等处有泄漏，均会喷出针状水柱，可明显地发现泄漏点。机体内部泄漏点的检查。气缸垫水道损坏，导致冷却液与润滑油穿通，使润滑油里含有水分，油质变稀，数量增多。湿式缸套的密封失效，产生松动或缸套、缸体破裂。拆下机油盘后，充入压缩空气检查，就易发现泄漏点。气缸盖内部漏水的检查。从外表观察发动机工作中，排气管冒白烟。拆下火花塞，从电极上察看到沾水现象。若不拆火花塞，只拆排气管接头，将压缩空气充入冷却系后，转动发动机，排气管下端有水流出。 3.2.4节温器损坏节温器不能开启或开启不灵活，会使冷却液无法经过散热器形成大循环，造成温度过高，或时高时正常。因节温器不能开启而引起过热时，散热器上下两水管的温度和压力会有所不同。 3.2.5冷却液消耗异常冷却系统是密封的，在正常情况下，不需经常添加冷却液，否则说明有冷却液消耗异常故障。冷却液消耗异常的主要原因是冷却液泄漏。 3.2.6发动机过热发动机在运行中，若冷却液温度表指针长时间指向高温（90℃以上）范围，并出现冷却液沸腾（俗称“开锅”），即为发动机过热。发动机过热可分为运行中突然过热和经常过热。突然过热是发动机工作中突然出现过热现象，一般是风扇传动带断裂或风扇电路故障、水泵轴与叶轮脱转、节温器主阀门脱落或冷却液严重泄漏。经常过热是发动机工作中经常出现过热现象，其原因可归纳为两方面：一是冷却系统冷却强度不足；二是发动机传热损失过大。由冷却系统的组成和各部分的功能不难分析得出导致冷却强度下降的原因：缺少冷却液、风扇传动带打滑、风扇叶片角度调整不当、散热器堵塞或散热片倾倒过多、节温器

汽车发动机冷却系统维护

汽车发动机冷却系统维护目录摘要 (1) 关键词 (1) 引言 (2) 第一章冷却系统的作用与组成 1冷却系统的作用 (2) 2冷却系统的组成 (2) 第二章冷却系统的构造与工作原理 1冷却系统的构造及维护 (2) 2 冷却系统的工作原理 (4) 第三章冷却系统的特点与检修 1 冷却系统的特点 (4) 2 冷却系统的检修 (4) 第四章冷却系统智能控制 1冷却系统智能控制 (6) 2 系统组成 (6) 3单片机控制系统工作原理 (6) 4 单片机系统控制工作过程 (6) 结论 (10) 谢辞 (11) 参考文献 (12) 摘要本文论述了冷却系统的作用、组成、主要构造、工作原理、日常维护、故障的检测步骤和排除方法，同时论述了冷却系统系统化、模块化设计方法，以及冷却系统的智能控制，并举例做出简单介绍。

关键词：冷却系统冷却系统维护温度设定点冷却系统智能控制 1 引言：如果一台发动机,冷却系统的维修率一直居高不下,往往会引起发动机其他构件损坏,特别是随着车辆行驶里程的增加,冷却系统的工作效率逐渐下降,对发动机的整体工作能力产生较大影响,冷却系统的重要性在于维护发动机常温下工作,尤如人体的皮肤汗腺,如果有一天,人体的汗腺不能正常工作,那么身体内的热量将无法散去,轻则产生中暑,重则休克。 2 冷却系统的作用冷却系统的功用是带走引擎因燃烧所产生的热量，使引擎维持在正常的运转温度范围内。引擎依照冷却的方式可分为气冷式引擎及水冷式引擎，气冷式引擎是靠引擎带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却引擎；水冷式引擎则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。不论采何种方式冷却，正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。 3 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，风扇不动，当水温比较高时由温度传感器接通电源，使离合器与转轴接合，风扇转动。同样，电子风扇由电动机直接带动，由温度传感器控制电动机运转。这两种形式的散热器电扇运转实际上都由温度传感器控制。散热器散热器兼作储水及散热作用，再此之上还装有膨胀水箱。因为单纯依赖散热器有几个缺点，一是水泵吸水一侧因压力低而容易沸腾，水泵的叶轮容易穴蚀；二是气水分离会产生气阻；三是温度高冷却液容易沸腾。因此设计师就加装了膨胀水箱，它的上下两根水管分别与散热器上部和水泵进水口联接，防止上述问题的产生。冷却介质虽然我们称其为水冷但冷却介质并不是单纯的水，而是由水、防冻液和各种专门用途的防腐剂组成的混合物，也称为冷却液。这些冷却液中的防冻液含量占30%～50%，提高了液体的凝固点，防止在低温下结冰而损坏发动机。整个冷却系统并不与大气相通，相当于高压锅的作用，水箱盖则相当于高压阀，一般情况下，轿车冷却液的允许工作温度可达摄氏120度，提高传热能 4 冷却系统的构造及维护

发动机冷却系统

第9章发动机冷却系统本章重点： 1、冷却系的功用、分类、组成 2、冷却系主要机件的结构和工作原理本章难点： 1、强制循环式水冷系统中冷却液的循环路径 2、通过改变流经散热器的冷却液流量和改变空气流量来调节冷却系统冷却强度的方法本章基本要求： 1、掌握冷却系的功用、分类、组成 2、掌握冷却系主要机件的结构和工作原理 3、了解通过改变流经散热器的冷却液流量和改变空气流量来调节冷却系统冷却强度的方法。 9.1 概述一、冷却系统的功用与分类发动机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。对水冷式发动机，气缸体水套中适宜的温度为80～90℃；对风冷式发动机，气缸壁适宜的温度为150～180℃。发动机所采用的冷却方式分为水冷式和风冷式两种。以冷却液为冷却介质冷却发动机的高温零件，然后再将热量传给空气的冷却系统称为水冷系统；以空气为冷却介质的冷却系统称风冷系统。二、强制循环式水冷却系统的组成及水循环路径目前在汽车发动机上应用最普遍的强制循环式水冷却系统是利用水泵提高冷却液的压力，强制冷却液在冷却系统中循环流动。强制循环式水冷却系统的组成及水循环路径如图9.1所示。通常，冷却液在冷却系统内的循环流动路线有两条，一条为小循环，另一条为大循环。所谓大循环是水温高时，冷却液全部经过散热器而进行的循环流动；而小循环就是水温低时，冷却液不经过散热器而进行的循环流动，从而使水温很快升高。冷却液是进行大循环还是小循环，由节温器来控制。

在水冷系统中，不设水泵，仅利用冷却液的密度随温度而变化的性质，产生自然对流来实现冷却液循环的水冷却系统，称为自然循环式水冷系统。这种水冷却系统的循环强度小，不易保证发动机有足够的冷却强度，因而目前只有少数小排量的汽车发动机在使用。

发动机冷却系统的维护

发动机冷却系统的维护姓名：XXX 部门：XXX 日期：XXX

发动机冷却系统的维护冷却水温不适时会造成发动机低温运转或过热；水质不良将引起水垢、腐蚀及气蚀；冷却水内漏、水质不良均会引起故障。 1、过冷运转发动机在水温低于65C下运行叫做冷运转。发动机未曾充分运转使水温达到一定程度就会开始工作，或者当节温器开启温度过低时，冷却水过早进入大循环，都会引起过冷运转。当汽缸壁温度从80 C降至50C时，缸套的磨损增加约5倍。而在汽缸壁温度达到80~85C时，磨损量明显降低。水温过低，柴油在燃烧室温升较慢，滞燃期长，燃烧过程恶化，发动机运转不良。低温运转的主要原因是节温器失效。检查方法如下：(1) 检查冷却水的温升速度。观察仪表板水温表，如水温升得很慢则说明节温器工作不正常。(2) 检查散热器水温，把数字式温度计的传感器插入水箱，测量上水室与水温表读数(发运机水套温度)并作比较。水温升到68~72C 以前，发动机启动不久，散热器的水温就和水套的水温一同升高，表明节温器不良。(3) 拆检节温器，确认故障。将节温器放在热水中，检查节温器阀门开启和完全开启的温度是否符合修理手册的规定。节温器失效应及时更换，否则会缩短发动机的使用寿命。 2、过热运转为使发动机处于热平衡状态，要用冷却水把20%~30%的热量带走，使冷却水套中的水温保持在80~90C。发动机水温超过95C 运行叫做过热运转。 (1) 水温过高的运行作业中，应注意水温表和变矩器油温表读数。

发现发动机过热运转，应停止作业，让发动机转速降到中速 (1000~1100r/min)。切勿在过热时直接加冷却水。温度高达400~500C 的缸盖在急剧降温时容易发生热裂。热机停车前应让发动机怠速几分钟，以防止高温的活塞和其它零件的油膜结胶与焦化。 (2) 过热运转时易引起的故障有:a) 充气系数下降，混合气燃烧不正常，引起敲缸、爆燃，功率下降。b) 缸盖、气门、缸套、活塞、活塞环等受热零件热应力增大，常产生热裂。c) 破坏滑动配合的正常间隙，稀释油膜，造成活塞拉缸。d)烧坏缸套的防水胶圈。E机油早期劣化变质，造成润滑不良，容易烧瓦。发动机产生过热的原因有:a) 发热过度。原因是：发动机正时不良，点火过迟：燃烧室中窜入机油或喷入过量柴油：长时间超负荷作业；变矩器或变速器故障引起传动系油温过高：液压油温过高。b)散热不足。原因是：水量不足，缺水运行；水质不良，水中混入机油，降低热传导性；水质过硬产生大量水垢，严重影响散热效果；水中混入气泡降低其冷却能力；节温器不良，大循环开度不够；泥砂、锈皮、水垢等杂质堵水箱；水箱格栅被树枝、泥砂、杂物堵塞; 水泵不良，风扇皮带松驰、风扇叶片变形，造成强制制冷不足等。 3、水质监测发动机用冷却水主要测试其以下 3 项性能指标: (1)亚硝酸离子浓度测试冷却水长期使用后缓蚀剂耗损，防腐蚀器失效，应控制缓蚀剂含量( 见表1) 。表1 N02-5000以下500~800800~22402240以上