第七章 发动机冷却系统
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发动机的冷却系统与工作原理
发动机的冷却系统与工作原理发动机作为汽车的核心部件，其正常运行需要保持合适的工作温度。
因此，发动机的冷却系统扮演着至关重要的角色。
本文将介绍发动机冷却系统的工作原理及其组成部分。
一、工作原理发动机的冷却系统通过循环冷却液来吸收和排出发动机产生的热量，从而保持发动机在正常的工作温度范围内。
其工作原理主要包括热交换、循环和调控。
1. 热交换：冷却系统通过散热器中的冷却液与来自发动机的热量进行热交换。
冷却液吸收热量后在散热器中冷却，然后再回流至发动机，形成循环。
2. 循环：冷却液在冷却系统中形成循环流动，通过水泵驱动。
水泵会将冷却液从散热器吸入，经过发动机内部的冷却通道，再回流至散热器进行冷却。
3. 调控：为了保持发动机在合适的工作温度范围内，冷却系统中通常还配备有温度调控装置，如热控阀或温度传感器。
这些装置能够监测冷却液的温度，并根据需要调节冷却系统的工作状态。
二、组成部分发动机的冷却系统主要由以下几个组成部分构成：水泵、散热器、冷却液、风扇、热控阀（或温度传感器）以及冷却管路等。
1. 水泵：水泵是发动机冷却系统的核心部件之一，主要负责驱动冷却液在系统内循环流动。
它通过带动泵叶片来吸入冷却液，并将其推送到发动机内部和散热器中。
2. 散热器：散热器是冷却系统中的热交换设备，通常安装在发动机前部。
其结构由许多平行排列的散热管和散热片组成，通过与通过散热器的冷却液接触，将热量散发到周围空气中。
3. 冷却液：冷却液通常是由水和防冻剂（如乙二醇）混合而成。
它具有良好的导热性能和防锈蚀、防冻性能，可以有效地吸收和释放发动机产生的热量。
4. 风扇：发动机运行过程中，风扇可以通过吸入和排出空气的方式提供散热效果。
在低速行驶或发动机负荷较大时，风扇会自动启动以增加散热效果。
5. 热控阀（或温度传感器）：热控阀或温度传感器可以监测冷却液的温度，并根据需要自动调控冷却系统的工作状态。
当发动机温度过高时，它们可以打开散热器的风扇或启动其他散热方式，以快速降低温度。
第7章发动机冷却系统PPT课件
13-旁通管 14-热气排气口 15-冷却水泵 16-机油冷凝器 17-连接管
2、汽车发动机风冷系统
1-火花塞 2-气缸盖散热片 3-缸体散热片 4-活塞 5-气缸导流罩 6-风扇及皮带轮
水冷系与风冷系的优缺点及适用范围
系统 水冷系
优点
冷却均匀，冷却效 果好，易控制
缺点
结构复杂，成 本高
风冷系
结构简单，成本低， 冷却效果差， 不存在“冻水箱”， 不易控制，噪
第二节 水冷系统的主要零部件
一、散热器
功用：增大散热面积，加速冷却液的冷却。
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。
1、散热器芯
（1）管片式
管片式散热器芯由散热管和散热 片组成。散热管是焊在进、出水室 之间的直管，作为冷却液的通道。 散热管有扁管也有圆管。扁管与圆 管相比，在容积相同的情况下有较 大的散热表面。铝散热器芯多为圆 管。在散热管的外表面焊有散热片 以增加散热面积，增强散热能力， 同时还增大了散热器的刚度和强度。 管片式散热器的优点是散热面积大、 气流阻力小、结构刚度好及承压能 力强等
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。
所谓大循环是 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。
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。
所谓大循环是 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。
2、汽车发动机风冷系统
1-火花塞 2-气缸盖散热片 3-缸体散热片 4-活塞 5-气缸导流罩 6-风扇及皮带轮
水冷系与风冷系的优缺点及适用范围
系统 水冷系
优点
冷却均匀，冷却效 果好，易控制
缺点
结构复杂，成 本高
风冷系
结构简单，成本低， 冷却效果差， 不存在“冻水箱”， 不易控制，噪
第二节 水冷系统的主要零部件
一、散热器
功用：增大散热面积，加速冷却液的冷却。
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。
1、散热器芯
（1）管片式
管片式散热器芯由散热管和散热 片组成。散热管是焊在进、出水室 之间的直管，作为冷却液的通道。 散热管有扁管也有圆管。扁管与圆 管相比，在容积相同的情况下有较 大的散热表面。铝散热器芯多为圆 管。在散热管的外表面焊有散热片 以增加散热面积，增强散热能力， 同时还增大了散热器的刚度和强度。 管片式散热器的优点是散热面积大、 气流阻力小、结构刚度好及承压能 力强等
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。
所谓大循环是 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。
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。
所谓大循环是 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。
第七章发动机冷却系统
➢ 风冷发动机的特点
第三节 风冷系统
1)对地理环境和气候环境的适应性强 风冷发动机特别适于在沙漠或高原等缺水的地 区工作。另外，在酷热的气候条件下工作不会过热，在严寒季节也不易过冷。即 风冷发动机对气温的变化不敏感。
2)热负荷高 风冷发动机的气缸盖、气缸体等受热零件的温度高。这是因为空气的传 热系数只有水的传热系数的1/20～1/30，空气的比热容只有水的1/4。
（2）冷却水的循环路线 ①大循环：当水温高于80℃时，冷却水由水泵打入分水管，并经分水管流到各 气缸的水套进行冷却，随后，经上水管进入水箱并经散热器冷却后，经下水管被 重新吸如水泵。 ②小循环：当水温低于70 ℃时，冷却水由水泵进入分水管，经水套周围冷却后 直接又回到水泵。 ③当水温在70 ℃ ～80 ℃之间时，大、小循环均有。
第二节 水冷系统主要部件的构造
➢ 散热器：由进水室、出水室及散热芯等 组成。 冷却液在散热器芯内流动，空气在 散热器芯外通过，散热器芯由导热系数 高、而且耐腐蚀的金属材料制成的薄壁 散热管及散热片组成。
按照散热器中冷却液流动的方向可将散热器分为纵流式和横流式两种。
纵流式散热器芯竖直布置，上接进水室，下连出水室，冷却液由进水室自 上而下地流过散热器芯进入出水室。
➢ 散热器盖
①作用：密封水冷系并调节系统的工作压力。
②基本工作原理：
发动机工作时，冷却液的温度逐渐升高。由于冷却液容积膨胀，使冷却系内 的压力增高。当压力超过预定值时，压力阀开启，一部分冷却液经溢流管流入 补偿水桶，以防止冷却液胀裂散热管。
发动机停机后，冷却液的温度下降，冷却系内的压力也随之降低。当压力降 到大气压力以下出现真空时，真空阀开启，补偿水桶内的冷却液部分地流回散 热器，可以避免散热器被大气压力压坏。
冷却系统
3.补偿水桶
作用：当冷却液受热膨胀时，部分冷却液流入补偿容器；而 当冷却液降温时，部分冷却液又被吸回散热器，可使冷却液 不会溢失。当水冷系中有空气泡或蒸气泡时，都会使冷却液 降低传热效果，尤其当水冷系中有空气时，还会增加金属的 腐蚀，所以补偿水桶的另一个作用是可以消除水冷系中的所 有气泡。
Байду номын сангаас
4.冷却风扇
2）大循环
冷却液大循环路线图
1—旁通软管； 2—汽缸盖水套； 3—水泵； 4—节温器； 5—冷却风扇；6—散热器
3）取暖循环
7.2.2 水冷系的主要部件
1.散热器
作用：将高温冷却液的热量传递给空气，使冷却液温度降低。
1）类型与组成
按散热器中冷却液流动方向的不同，可将其分为纵流式 和横流式。
2）散热器芯
2.风冷系
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当中去。 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排列的散热片，以增大散热面积。 为了有效地利用空气流和保证各缸冷却均匀，有的发动机上装有导 流罩及分流板等部件。
支架
推杆 弹簧 节温器壳体
主阀门 石蜡 胶管 副阀门
膨胀筒式节温器
膨胀筒式节温器是由具有弹性的、折叠式的密闭圆筒（用黄铜制 成），内装有易于挥发的乙醚。主阀门和侧阀门随膨胀筒上端一起 上下移动。膨胀筒内液体的蒸气压力随着周围温度的变化而变化， 故圆筒高度也随温度而变化。
膨胀筒式节温器
当发动机在正常热状态下工作时，即水温高于80℃，冷却水应全部流经散热器 ，形成大循环。此时节温器的主阀门完全开启，而侧阀门将旁通孔完全关闭；当 冷却水温低于70℃时，膨胀筒内的蒸汽压力很小，使圆筒收缩到最小高度。主阀 门压在阀座上，即主阀门关闭，同时侧阀门打开，此时切断了由发动机水套通向 散热器的水路，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，并使发动机迅速而均匀地热起来；当发动机的冷却水温在70 ～80℃范围内，主阀门和侧阀门处于半开闭状态，此时一部分水进行大循环，而 另一部分水进行小循环。
汽车发动机冷却系统课件
考虑材料的加工和制造工艺，以实现轻量化、高强度和低成本的 要求。
冷却系统的制造工艺
01
02
03
传统制造工艺
详细介绍了汽车发动机冷 却系统的传统制造工艺如 铸造、锻造、焊接等。
先进制造技术应用
探讨了先进制造技术在汽 车发动机冷却系统中的应 用，如3D打印、激光焊接 等。
质量控制与检验
阐述了在制造过程中如何 进行质量控制和检验，以 确保产品的质量和性能。
集成化冷却系统的发 展趋势
目前，集成化冷却系统已经得到了广 泛应用，如奥迪、宝马、奔驰等豪华 品牌的部分车型已经采用了集成化冷 却系统。未来，随着技术的不断进步 和应用范围的扩大，集成化冷却系统 的发展前景将更加广阔。
06
附录与参考文献
相关数据表格与图表
表格1
汽车发动机冷却系统主要部件参数表
表格2
循环泵控制系统
根据发动机温度和负载控制水泵的转速
03
冷却系统的设计与优化
冷却系统的结构设计
冷却系统零部件的选型与设计
01
详细描述了汽车发动机冷却系统中各零部件如散热器、水泵、
风扇等的设计原则和选型依据。
冷却循环路径与流体动力学分析
02
对冷却系统中冷却液的循环路径和流体动力学性能进行了详细
的分析和设计。
随着技术的发展，现代汽车冷却系统逐渐采用更加高效的空 气冷却方式，即通过风扇和散热器等部件将发动机的热量传 导到外部空气中。这种冷却方式散热效率高，但结构复杂、 成本较高。
冷却系统的分类与组成
冷却系统的分类
汽车冷却系统按照散热介质的不同可以分为水冷系统和风冷系统两大类。水冷 系统采用冷却液作为散热介质，风冷系统采用空气作为散热介质。
冷却系统的制造工艺
01
02
03
传统制造工艺
详细介绍了汽车发动机冷 却系统的传统制造工艺如 铸造、锻造、焊接等。
先进制造技术应用
探讨了先进制造技术在汽 车发动机冷却系统中的应 用，如3D打印、激光焊接 等。
质量控制与检验
阐述了在制造过程中如何 进行质量控制和检验，以 确保产品的质量和性能。
集成化冷却系统的发 展趋势
目前，集成化冷却系统已经得到了广 泛应用，如奥迪、宝马、奔驰等豪华 品牌的部分车型已经采用了集成化冷 却系统。未来，随着技术的不断进步 和应用范围的扩大，集成化冷却系统 的发展前景将更加广阔。
06
附录与参考文献
相关数据表格与图表
表格1
汽车发动机冷却系统主要部件参数表
表格2
循环泵控制系统
根据发动机温度和负载控制水泵的转速
03
冷却系统的设计与优化
冷却系统的结构设计
冷却系统零部件的选型与设计
01
详细描述了汽车发动机冷却系统中各零部件如散热器、水泵、
风扇等的设计原则和选型依据。
冷却循环路径与流体动力学分析
02
对冷却系统中冷却液的循环路径和流体动力学性能进行了详细
的分析和设计。
随着技术的发展，现代汽车冷却系统逐渐采用更加高效的空 气冷却方式，即通过风扇和散热器等部件将发动机的热量传 导到外部空气中。这种冷却方式散热效率高，但结构复杂、 成本较高。
冷却系统的分类与组成
冷却系统的分类
汽车冷却系统按照散热介质的不同可以分为水冷系统和风冷系统两大类。水冷 系统采用冷却液作为散热介质，风冷系统采用空气作为散热介质。
发动机冷却系统课件解析
风冷却系统：利用气流使散热片的热 量散到大气中。
水冷却系统：通过冷却水的不断循环， 从发动机水套中吸收多余的热量，并 散发到大气中。
三、水冷却系统的组成
1、强制循环水冷却系统：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。
2、强制循环水冷却系统的组成：水泵、 散热器、冷却风扇、节温器、膨胀水箱、 水套及其它附属装置。
壳体 进水管
出水管 叶轮
3、散热器 散热器，俗称水箱。其作用是将水套中出来
的热水分成很多小股，将水的热量散发给空 气，使水的温度降低。
分类：按照散热器内冷却液流动的方向分为 横流式和纵流式。现在大多数新型轿车采用 横流式散热器。
组成：上、下贮水室、散热器芯、散热器盖
散热器 芯
冷却管
上贮水室
散热器盖
散热片
下贮水室
放水 开关
4、节温器
功用：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（即控制大小循环路线）从而控 制通过散热器冷却水的流量。
类型：蜡式节温器
推杆 弹簧
主阀门
节温器散热器的空气流速和 风量，增强散热器的散热能力。汽车上 常采用的风扇为轴流式风扇。
发动机冷却系统
一、冷却系统的功用
功用：使发动机在所有工况下都保持在适
当的温度范围内，既要防止发动机过热， 也要防止冬季发动机过冷。
发动机过热：零件强度降低、机油易变
质、零件磨损加剧、工作条件恶化。
发动机过冷：散热损失增加、功率下降、
燃油消耗增加、经济性下降、排放恶化。
二、冷却系统的分类
按照冷却介质的不同分为：风冷却系 统和水冷却系统。
六、冷却线路
冷却系内的循环流动路线有两条：一条是 小循环，另一条是大循环。当发动机水温 低时，冷却液不流经散热器，只在发动机 水套内循环称为小循环；当发动机水温高 时，冷却液经节温器进入散热器内循环称 为大循环。
水冷却系统：通过冷却水的不断循环， 从发动机水套中吸收多余的热量，并 散发到大气中。
三、水冷却系统的组成
1、强制循环水冷却系统：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。
2、强制循环水冷却系统的组成：水泵、 散热器、冷却风扇、节温器、膨胀水箱、 水套及其它附属装置。
壳体 进水管
出水管 叶轮
3、散热器 散热器，俗称水箱。其作用是将水套中出来
的热水分成很多小股，将水的热量散发给空 气，使水的温度降低。
分类：按照散热器内冷却液流动的方向分为 横流式和纵流式。现在大多数新型轿车采用 横流式散热器。
组成：上、下贮水室、散热器芯、散热器盖
散热器 芯
冷却管
上贮水室
散热器盖
散热片
下贮水室
放水 开关
4、节温器
功用：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（即控制大小循环路线）从而控 制通过散热器冷却水的流量。
类型：蜡式节温器
推杆 弹簧
主阀门
节温器散热器的空气流速和 风量，增强散热器的散热能力。汽车上 常采用的风扇为轴流式风扇。
发动机冷却系统
一、冷却系统的功用
功用：使发动机在所有工况下都保持在适
当的温度范围内，既要防止发动机过热， 也要防止冬季发动机过冷。
发动机过热：零件强度降低、机油易变
质、零件磨损加剧、工作条件恶化。
发动机过冷：散热损失增加、功率下降、
燃油消耗增加、经济性下降、排放恶化。
二、冷却系统的分类
按照冷却介质的不同分为：风冷却系 统和水冷却系统。
六、冷却线路
冷却系内的循环流动路线有两条：一条是 小循环，另一条是大循环。当发动机水温 低时，冷却液不流经散热器，只在发动机 水套内循环称为小循环；当发动机水温高 时，冷却液经节温器进入散热器内循环称 为大循环。
汽车发动机冷却系统培训课件
汽车发动机冷却系统培训课件一、引言汽车发动机冷却系统是汽车发动机正常运行所必需的重要系统之一。
它通过循环冷却剂来控制发动机温度，保证发动机在正常工作温度范围内运行。
本课程将详细介绍汽车发动机冷却系统的组成、工作原理、常见故障及维修方法。
二、发动机冷却系统的组成1. 水泵：负责循环冷却剂，将热量带走。
2. 散热器：通过散热器将冷却剂中的热量散发到空气中。
3. 水箱：存储冷却剂，保持循环流动。
4. 热交换器：用于加热车内空气或加热发动机油。
5. 温度传感器：监测发动机温度，并发送信号给发动机控制单元。
三、发动机冷却系统的工作原理1. 冷却剂从水箱进入水泵，由水泵驱动流动。
2. 冷却剂经过发动机，吸收发动机产生的热量。
3. 热量传递到散热器，通过散热器散发到空气中。
4. 冷却剂再次进入水箱，循环往复。
四、常见故障及维修方法1. 水泵故障：如水泵漏水、轴承损坏等。
解决方法是更换水泵。
2. 散热器堵塞：由于长时间使用或灰尘等原因，散热器可能会堵塞，导致冷却效果不佳。
解决方法是清洗或更换散热器。
3. 冷却剂泄漏：可能是由于密封件老化或冷却系统中存在裂纹等原因。
解决方法是检查并更换泄漏部件。
4. 温度传感器故障：温度传感器可能会出现误报或失灵，导致发动机过热或过冷。
解决方法是检查并更换温度传感器。
五、结语汽车发动机冷却系统是确保发动机正常运行的重要组成部分。
了解冷却系统的组成、工作原理以及常见故障及维修方法，对于保障汽车的正常运行至关重要。
希望通过本课程的学习，能够使大家对汽车发动机冷却系统有更深入的了解，并能够在实际维修工作中运用所学知识，提高工作效率和质量。
第七章第三节 冷却系常见故障诊断与排除
第七章第三节 冷却系常见故障 诊断与排除
汽车发动机构造与维修
第七章 冷却系构造与维修
1
发动机冷却系统故障
冷却液温度过高（发动机过热） 冷却液温度过低 冷却液升温缓慢 冷却液消耗过多
汽车发动机构造与维修
第七章 冷却系构造与维修
2
一、冷却液温度过高（发动机过热）
1.故障现象：汽车在运行过程中，冷却液温度表 指针经常指在100℃以上（冷却液报警指示灯闪 亮或发出警报），并伴有散热器“开锅”现象， 且发动机过热，容易产生爆燃。 2.故障原因： （1）节温器故障，冷却系不能进行大循环， （节温器损坏在关闭状态无法打开，冷却水只 进行小循环，或由于安装不当引起的节温器装 反致使节温器阀门不能打开，冷却液只能进行 小循环）
汽车发动机构造与维修
第七章 冷却系构造与维修
12
三、冷却液消耗过多
3.故障诊断与排除： （1）直观检查机体、水泵、散热器及各水管连 接处有无冷却液渗出，必要时可对冷却系统进 行加压检查。或用荧光检漏仪检测，若有渗漏， 应进行维修。 （2）拔出机油尺，观察是否有冷却液泄漏到机 油中。若有，应对发动机进行检修。 （3）如果发动机行驶无力，且排气管排白烟， 则应检查发动机气缸垫是否已被冲坏。若有， 应检修发动机。
汽车发动机构造与维修
第七章 冷却系构造与维修
10
二、冷却液温度过低
（3）若水温表指示温度偏低，而用手触试散热 器时感觉很烫，用温度计测量水温却正常，说 明水温传感器或水温表有故障。 （4）冷车起动发动机。此时电动风扇不应运转 (装用电动风扇的车辆)。若此时电动风扇运转， 说明温控开关失灵，应予以更换。
6
一、冷却液温度过高（发动机过热）
（4）检查机油油量及粘度。若油量过少，应及 时添加；若机油粘度过大，应更换机油。 （5）由怠速开始加速，同时用手握住水管，感 觉水管中水的流动速度是否能随转速的提高而 迅速加快。若不是，说明冷却系统有堵塞或水 垢过多影响流速，应对冷却水道进行除垢。 （6）分别在怠速、中、高速条件下观察排气烟 色。若排出的是黑烟，说明混合气过浓，应进 行调整或维修。怠速时急加速，如果发动机转 速有短时失速或回火现象，说明发动机混合气 过稀。
汽车发动机构造与维修
第七章 冷却系构造与维修
1
发动机冷却系统故障
冷却液温度过高（发动机过热） 冷却液温度过低 冷却液升温缓慢 冷却液消耗过多
汽车发动机构造与维修
第七章 冷却系构造与维修
2
一、冷却液温度过高（发动机过热）
1.故障现象：汽车在运行过程中，冷却液温度表 指针经常指在100℃以上（冷却液报警指示灯闪 亮或发出警报），并伴有散热器“开锅”现象， 且发动机过热，容易产生爆燃。 2.故障原因： （1）节温器故障，冷却系不能进行大循环， （节温器损坏在关闭状态无法打开，冷却水只 进行小循环，或由于安装不当引起的节温器装 反致使节温器阀门不能打开，冷却液只能进行 小循环）
汽车发动机构造与维修
第七章 冷却系构造与维修
12
三、冷却液消耗过多
3.故障诊断与排除： （1）直观检查机体、水泵、散热器及各水管连 接处有无冷却液渗出，必要时可对冷却系统进 行加压检查。或用荧光检漏仪检测，若有渗漏， 应进行维修。 （2）拔出机油尺，观察是否有冷却液泄漏到机 油中。若有，应对发动机进行检修。 （3）如果发动机行驶无力，且排气管排白烟， 则应检查发动机气缸垫是否已被冲坏。若有， 应检修发动机。
汽车发动机构造与维修
第七章 冷却系构造与维修
10
二、冷却液温度过低
（3）若水温表指示温度偏低，而用手触试散热 器时感觉很烫，用温度计测量水温却正常，说 明水温传感器或水温表有故障。 （4）冷车起动发动机。此时电动风扇不应运转 (装用电动风扇的车辆)。若此时电动风扇运转， 说明温控开关失灵，应予以更换。
6
一、冷却液温度过高（发动机过热）
（4）检查机油油量及粘度。若油量过少，应及 时添加；若机油粘度过大，应更换机油。 （5）由怠速开始加速，同时用手握住水管，感 觉水管中水的流动速度是否能随转速的提高而 迅速加快。若不是，说明冷却系统有堵塞或水 垢过多影响流速，应对冷却水道进行除垢。 （6）分别在怠速、中、高速条件下观察排气烟 色。若排出的是黑烟，说明混合气过浓，应进 行调整或维修。怠速时急加速，如果发动机转 速有短时失速或回火现象，说明发动机混合气 过稀。
《发动机冷却系统》课件
当发动机运转时，冷却风扇会吸入空气并强制对流，使散热 器周围的空气流动速度加快，提高散热效率。
节温器的工作原理
节温器的作用
节温器是控制冷却液循环路径的关键部件，根据发动机的工作温度调节冷却液的 流向。
节温器的工作原理
节温器内部通常有一个蜡式感温元件，当发动机水温达到设定值时，感温元件会 膨胀或收缩，改变节温器的开度，从而调节冷却液的流向。
环保材料
采用环保材料制造散热器、水泵、风扇等冷却系统部件，降低对 环境的污染。
节能技术
通过优化发动机燃烧和热管理系统，降低发动机的热量产生和散热 需求，实现节能减排。
回收利用
对废旧冷却系统部件进行回收和再利用，降低资源浪费和对环境的 破坏。
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失。
高效风扇设计
优化风扇的形状、尺寸和转速，提 高风扇的空气流量和风压，降低风 扇噪音，提高冷却效率。
高效水泵设计
改进水泵的叶轮和密封结构，提高 水泵的扬程和流量，降低水泵的能 耗和磨损。
冷却系统的智能化发展
智能控制技术
采用先进的传感器和控制系统， 实时监测发动机的工作状态和冷 却液温度，自动调节冷却系统的
冷却系统的作用
确保发动机在各种工况下都能正 常工作，防止过热，减少磨损， 提高发动机效率和可靠性。
冷却系统的分类
按冷却介质分：水冷 式、风冷式、油冷式
按冷却液循环方式分 ：开式循环、闭式循 环
按冷却方式分：自然 对流冷却、强制循环 冷却
冷却系统的组成
散热器
用于冷却液散热，降低冷却液温度。
水泵
使冷却液在系统中循环流动。
冷却系统的散热原理
散热器的作用
散热器是冷却系统中的主要散热部件，通过空气的对流将热量散发到外界。
节温器的工作原理
节温器的作用
节温器是控制冷却液循环路径的关键部件，根据发动机的工作温度调节冷却液的 流向。
节温器的工作原理
节温器内部通常有一个蜡式感温元件，当发动机水温达到设定值时，感温元件会 膨胀或收缩，改变节温器的开度，从而调节冷却液的流向。
环保材料
采用环保材料制造散热器、水泵、风扇等冷却系统部件，降低对 环境的污染。
节能技术
通过优化发动机燃烧和热管理系统，降低发动机的热量产生和散热 需求，实现节能减排。
回收利用
对废旧冷却系统部件进行回收和再利用，降低资源浪费和对环境的 破坏。
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失。
高效风扇设计
优化风扇的形状、尺寸和转速，提 高风扇的空气流量和风压，降低风 扇噪音，提高冷却效率。
高效水泵设计
改进水泵的叶轮和密封结构，提高 水泵的扬程和流量，降低水泵的能 耗和磨损。
冷却系统的智能化发展
智能控制技术
采用先进的传感器和控制系统， 实时监测发动机的工作状态和冷 却液温度，自动调节冷却系统的
冷却系统的作用
确保发动机在各种工况下都能正 常工作，防止过热，减少磨损， 提高发动机效率和可靠性。
冷却系统的分类
按冷却介质分：水冷 式、风冷式、油冷式
按冷却液循环方式分 ：开式循环、闭式循 环
按冷却方式分：自然 对流冷却、强制循环 冷却
冷却系统的组成
散热器
用于冷却液散热，降低冷却液温度。
水泵
使冷却液在系统中循环流动。
冷却系统的散热原理
散热器的作用
散热器是冷却系统中的主要散热部件，通过空气的对流将热量散发到外界。
发动机冷却系统教学课件
围内工作。
柴油机冷却系统
02
由于柴油机工作温度较高，因此需要更强大的冷却系统来控制
温度，防止过热。
混合动力发动机冷却系统
03
结合了汽油机和电动机的特点，需要同时考虑两者的冷却需求
。
发动机冷却系统的发展趋势与新技术
智能冷却系统
能够根据发动机的工作状态和环境因素自动调节 冷却强度，提高燃油效率和减少排放。
根据教学质量评估结果，制定相应的 改进措施，如调整教学内容、改进教 学方法等。
教师专业培训与发展
鼓励教师参加专业培训，提高教师的 专业素养和教学水平。
教学质量持续改进
强调在教学实践中不断积累经验，持 续改进教学质量，以适应发动机技术 的不断发展。
THANKS
感谢观看
针对常见的冷却系统故障，如 水温过高、冷却液泄漏等，进 行诊断方法和排除方法的讲解 。
案例分析
结合实际案例，深入剖析冷却 系统的故障原因和解决方法。
冷却系统的实践操作与注意事项
实践操作环境与工具准备
介绍进行冷却系统实践操作所需的环境和工具， 如工作台、防护用品、专用工具等。
安全操作规程
强调在实践操作过程中的安全注意事项，如防止 冷却液飞溅、遵守工作台安全规定等。
ABCD
实践操作步骤与技巧
详细演示如何拆卸、检查和安装冷却系统的各个 部件，强调操作过程中的注意事项和技巧。
实践操作考核标准
制定实践操作的考核标准，以便对学员的操作技 能进行评估。
冷却系统的教学质量评估与改进
教学质量评估方法
介绍如何通过考试成绩、实操表现、 教学反馈等方式对教学质量进行评估 。
教学质量改进措施
智能化控制
进一步提高冷却系统的智能化程度，实现更精确的温度控制和节 能效果。
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低排放，自动调节发动机的冷却强度。
（1）风扇离合器
主要有硅油式和电磁式等。 冷却水温度不高时，风扇随 离合器壳体一起空转打滑； 当发动机气流温度超过338K 时，离合器处于接合状态， 风扇转速提高。当发动机气 流温度低于308K时，风扇离 合器又回到分离状态。
硅油风扇离合器
硅油风扇离合器
（2）风扇温控开关 功用：
作用
水冷系
结
大、小循环 散热器
冷却系
风冷系
主要部件
水泵
节温器
与水冷系的区别 采用的原因
变速器机油冷却器
双模冷却模式
现代发动机冷却系统简介
作业：
系 统 水冷系 优缺点比较 冷却强度大，易调 节，便于冬季启动 冷却效果差，噪音 大，功耗大 适用范围 广泛用于汽车 发动机
风冷系
仅用于小排量 及军车发动机
第二节
水冷系主要部件的构造
一、水冷系的组成
水冷却系是以水作为冷却介质，把发 动机受热零件吸收的热量散发到大气中去。 目前汽车发动机上采用的水冷系大都是强 制循环式水冷系，利用水泵强制水在冷却 系中进行循环流动。
2、水泵
水泵的作用 对冷
却水加压，使之在冷却 系中循环流动。 汽车上广泛使用离心 式水泵。它具有结构紧 凑、泵水量大及因故障 而停止工作时，不妨碍 水在冷却系内部自然循 环等优点。
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 套内。与此同时，叶轮中 心处的压力降低，散热器 中的水便经进水管被吸进 叶轮中心部分。
第四节 变速器机油冷却器
一、采用的原因：
在自动变速器中，机油因工作频繁而过热，则会降低变 速器的性能，甚至造成变速器损坏。所以，在装有自动变速 器的汽车中必须装置变速器机油冷却器。
二、构造：
实际上就是一根冷却管。
三、位置及冷却：
置于散热器的出水室内，由冷却液对流过冷却管的变速器 机油进行冷却。小Βιβλιοθήκη 三、冷却水和防冻液 1、冷却水
汽车发动机中使用的冷却水应是清洁的软水，如雨水， 自来水等；而井水、河水等硬水中含有矿物质，在高温下易 生成水垢，不能作为发动机冷却水。
2、防冻液
功用：为防止在冬季寒冷地区，因冷却水结冰而发生散
热器、气缸体、气缸盖变形或胀裂的现象，在冷却水中加入 一定量的防冻液以达到降低冰点、提高沸点的目的。
节温器 小循环
大循环
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70～80℃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，此时一部分水进行大循 环，而另一部分水进行小循环。
在冷却水温度升高时，其内部的温控介质膨胀而使风扇 以高速运转，加速了发动机的冷却；相反，若在冷却水温度 降低的时，介质收缩而使风扇低速运转或停下来，实现了对 散热器电动机风扇的控制。
（3）百叶窗 功用：
通过调节流经散热器的空气量来调节冷却系的冷却强度， 使发动机在适宜的温度下工作。
硅油离合器 控制开关
风扇的驱动V带张紧装置
4、节温器 功用：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，从而控制通过散热器冷却水的流量。
节温器装在冷却水 循环的通路中，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。节温器有蜡 式和乙醚皱纹筒式两 种，目前多数发动机 采用蜡式节温器。
第八章 发动机冷却系统 徐小山
第一节
冷却系统的功用与组成
一、冷却系功用 使发动机得到适度的冷却， 并保持其在最适宜地温度范围内工作。通常的 工作温度为85-95℃。
二、不正常冷却对发动机的影响
冷却程度 过冷 后 果
热量散失过多，增加燃油消耗，冷 凝在气缸壁上的燃油流到曲轴箱中稀 释润滑油，磨损加剧。汽油雾化不良。 发动机过热，充气量减少燃烧不正 常，发动功率下降润滑不良，加剧磨 损。各机件膨胀变形。
过热
三、冷却系的分类
{
水冷 风冷
水冷却的效果是风冷的33倍。
四、正常冷却时的发动机温度
系 统 水冷系 温 度 范 围
气缸盖内冷却水温度在353～363K, 气 缸壁的温度不超过470～550K。
风冷系
气缸盖和气缸壁的允许温度分别为 423～453K和433～473K.
5、水冷系与风冷系的优缺点及适用范围
车用发动机采用轴流式风扇的三种型式
结构特点：叶片多用薄钢板压制而成，为4～6片，叶片
间夹角一般不相等。叶片与其旋转平面成30°～45 °的安 装斜角。整体风扇在轿车和轻型载货汽车上应用较多。近年 来轿车上还采用了电动风扇。
可调节支架
风扇常和发 动机一起由曲 轴带轮通过V带 驱动。为调节V 带的张紧程度， 通常将发电机 的支架做成可 调节的。
推杆
主阀门
弹簧
石蜡
外壳
胶管
节温器工作原理
蜡式节温器工作情况
小 循 环
大 循 环
当水温低于358K时，主阀关，副阀开— 小循环。 当水温高于358K时低于378K时，主阀渐开，副阀渐 关— 大小循环同时进行。 当水温高于378K时，主阀全开，副阀关— 大循环。
5、风扇离合器和温控开关
功用：减小风扇噪声，改善低温起动性能，节约燃料和降
第三节
一、工作机理：
利用高速空气流直接吹过 气缸盖和气缸体的外表面，把 从气缸内部传出的热量散发到 大气中去，以保证发动机在最 有利的温度范围内工作。
风 冷 系
二、结构
发动机气缸和气缸盖采用 传热较好的铝合金铸成，结构 简单、重量轻、故障少，无需 特殊保养，但是由于材料质量 要求高，冷却不够均匀，工作 噪音大等缺点，目前在汽车上 很少使用。
二、水冷系的主要部件
1、散热器
散热器又称为水 上水箱 散热器盖 进水管 安装处
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 下水箱 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。
出水管口
散热器芯
常用散热器芯的结构型式
（1）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所使用。 （2）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。
243页思考题1、4题 214页思考题2题
1－水泵壳体 2－叶轮 3－进水管 4－出水管
3、风扇
功用： 风扇通常安排在散热器后面并与水泵同
轴。用来提高流经散热器的空气流速和风量，增强 散热器的散热能力，同时对发动机其他附件也有一 定的冷却作用。
特点：车用发动机的风扇轴流式和离心式。轴流
式风扇所产生的风，其流向与风扇轴平行；离心式 风扇所产生的风，其流向为径向。轴流式风扇效率 高，风量大，结构简单，布置方便。因而在车用发 动机上得到了广泛的应用。
水是软水， 冷却液：加有防冻液，提高冷却液的防冻和防沸的能力。
水冷系由散热器、水泵、风扇、冷 却水套和温度调节装置等组成。
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。
所谓大循环 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。
管片式
管带式
散热器盖
汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的三热气 盖具有空气——蒸汽阀，可自动调节冷却系内部压 力，提高冷却效果。
盖 真空阀弹簧 真空阀 压力阀弹簧 压力阀
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126～137Kpa时，蒸 汽阀开启而使水蒸汽从通气 孔排出；当水温下降，冷却 系 内 部 的 真 空 度 低 于 10 ～ 20Kpa时，空气阀打开，空气 从通气孔进入冷却系，以防 散热器及芯管被大气压瘪。
（1）风扇离合器
主要有硅油式和电磁式等。 冷却水温度不高时，风扇随 离合器壳体一起空转打滑； 当发动机气流温度超过338K 时，离合器处于接合状态， 风扇转速提高。当发动机气 流温度低于308K时，风扇离 合器又回到分离状态。
硅油风扇离合器
硅油风扇离合器
（2）风扇温控开关 功用：
作用
水冷系
结
大、小循环 散热器
冷却系
风冷系
主要部件
水泵
节温器
与水冷系的区别 采用的原因
变速器机油冷却器
双模冷却模式
现代发动机冷却系统简介
作业：
系 统 水冷系 优缺点比较 冷却强度大，易调 节，便于冬季启动 冷却效果差，噪音 大，功耗大 适用范围 广泛用于汽车 发动机
风冷系
仅用于小排量 及军车发动机
第二节
水冷系主要部件的构造
一、水冷系的组成
水冷却系是以水作为冷却介质，把发 动机受热零件吸收的热量散发到大气中去。 目前汽车发动机上采用的水冷系大都是强 制循环式水冷系，利用水泵强制水在冷却 系中进行循环流动。
2、水泵
水泵的作用 对冷
却水加压，使之在冷却 系中循环流动。 汽车上广泛使用离心 式水泵。它具有结构紧 凑、泵水量大及因故障 而停止工作时，不妨碍 水在冷却系内部自然循 环等优点。
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 套内。与此同时，叶轮中 心处的压力降低，散热器 中的水便经进水管被吸进 叶轮中心部分。
第四节 变速器机油冷却器
一、采用的原因：
在自动变速器中，机油因工作频繁而过热，则会降低变 速器的性能，甚至造成变速器损坏。所以，在装有自动变速 器的汽车中必须装置变速器机油冷却器。
二、构造：
实际上就是一根冷却管。
三、位置及冷却：
置于散热器的出水室内，由冷却液对流过冷却管的变速器 机油进行冷却。小Βιβλιοθήκη 三、冷却水和防冻液 1、冷却水
汽车发动机中使用的冷却水应是清洁的软水，如雨水， 自来水等；而井水、河水等硬水中含有矿物质，在高温下易 生成水垢，不能作为发动机冷却水。
2、防冻液
功用：为防止在冬季寒冷地区，因冷却水结冰而发生散
热器、气缸体、气缸盖变形或胀裂的现象，在冷却水中加入 一定量的防冻液以达到降低冰点、提高沸点的目的。
节温器 小循环
大循环
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70～80℃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，此时一部分水进行大循 环，而另一部分水进行小循环。
在冷却水温度升高时，其内部的温控介质膨胀而使风扇 以高速运转，加速了发动机的冷却；相反，若在冷却水温度 降低的时，介质收缩而使风扇低速运转或停下来，实现了对 散热器电动机风扇的控制。
（3）百叶窗 功用：
通过调节流经散热器的空气量来调节冷却系的冷却强度， 使发动机在适宜的温度下工作。
硅油离合器 控制开关
风扇的驱动V带张紧装置
4、节温器 功用：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，从而控制通过散热器冷却水的流量。
节温器装在冷却水 循环的通路中，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。节温器有蜡 式和乙醚皱纹筒式两 种，目前多数发动机 采用蜡式节温器。
第八章 发动机冷却系统 徐小山
第一节
冷却系统的功用与组成
一、冷却系功用 使发动机得到适度的冷却， 并保持其在最适宜地温度范围内工作。通常的 工作温度为85-95℃。
二、不正常冷却对发动机的影响
冷却程度 过冷 后 果
热量散失过多，增加燃油消耗，冷 凝在气缸壁上的燃油流到曲轴箱中稀 释润滑油，磨损加剧。汽油雾化不良。 发动机过热，充气量减少燃烧不正 常，发动功率下降润滑不良，加剧磨 损。各机件膨胀变形。
过热
三、冷却系的分类
{
水冷 风冷
水冷却的效果是风冷的33倍。
四、正常冷却时的发动机温度
系 统 水冷系 温 度 范 围
气缸盖内冷却水温度在353～363K, 气 缸壁的温度不超过470～550K。
风冷系
气缸盖和气缸壁的允许温度分别为 423～453K和433～473K.
5、水冷系与风冷系的优缺点及适用范围
车用发动机采用轴流式风扇的三种型式
结构特点：叶片多用薄钢板压制而成，为4～6片，叶片
间夹角一般不相等。叶片与其旋转平面成30°～45 °的安 装斜角。整体风扇在轿车和轻型载货汽车上应用较多。近年 来轿车上还采用了电动风扇。
可调节支架
风扇常和发 动机一起由曲 轴带轮通过V带 驱动。为调节V 带的张紧程度， 通常将发电机 的支架做成可 调节的。
推杆
主阀门
弹簧
石蜡
外壳
胶管
节温器工作原理
蜡式节温器工作情况
小 循 环
大 循 环
当水温低于358K时，主阀关，副阀开— 小循环。 当水温高于358K时低于378K时，主阀渐开，副阀渐 关— 大小循环同时进行。 当水温高于378K时，主阀全开，副阀关— 大循环。
5、风扇离合器和温控开关
功用：减小风扇噪声，改善低温起动性能，节约燃料和降
第三节
一、工作机理：
利用高速空气流直接吹过 气缸盖和气缸体的外表面，把 从气缸内部传出的热量散发到 大气中去，以保证发动机在最 有利的温度范围内工作。
风 冷 系
二、结构
发动机气缸和气缸盖采用 传热较好的铝合金铸成，结构 简单、重量轻、故障少，无需 特殊保养，但是由于材料质量 要求高，冷却不够均匀，工作 噪音大等缺点，目前在汽车上 很少使用。
二、水冷系的主要部件
1、散热器
散热器又称为水 上水箱 散热器盖 进水管 安装处
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 下水箱 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。
出水管口
散热器芯
常用散热器芯的结构型式
（1）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所使用。 （2）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。
243页思考题1、4题 214页思考题2题
1－水泵壳体 2－叶轮 3－进水管 4－出水管
3、风扇
功用： 风扇通常安排在散热器后面并与水泵同
轴。用来提高流经散热器的空气流速和风量，增强 散热器的散热能力，同时对发动机其他附件也有一 定的冷却作用。
特点：车用发动机的风扇轴流式和离心式。轴流
式风扇所产生的风，其流向与风扇轴平行；离心式 风扇所产生的风，其流向为径向。轴流式风扇效率 高，风量大，结构简单，布置方便。因而在车用发 动机上得到了广泛的应用。
水是软水， 冷却液：加有防冻液，提高冷却液的防冻和防沸的能力。
水冷系由散热器、水泵、风扇、冷 却水套和温度调节装置等组成。
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。
所谓大循环 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。
管片式
管带式
散热器盖
汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的三热气 盖具有空气——蒸汽阀，可自动调节冷却系内部压 力，提高冷却效果。
盖 真空阀弹簧 真空阀 压力阀弹簧 压力阀
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126～137Kpa时，蒸 汽阀开启而使水蒸汽从通气 孔排出；当水温下降，冷却 系 内 部 的 真 空 度 低 于 10 ～ 20Kpa时，空气阀打开，空气 从通气孔进入冷却系，以防 散热器及芯管被大气压瘪。