汽车构造(发动机)课件项目7 冷却系统和润滑系统.ppt
项目七 冷却系统和润滑系统,教学目标 1.熟悉冷却系统的功用及基本组成。 2.熟悉水冷系统的工作过程。 3.掌握水冷系统各主要零部件的结构及原理。 4.熟悉润滑系统的功用、润滑方式及基本组成。 5.熟悉润滑系统的润滑油路。 6.掌握润滑系统各主要零部件的结构及原理。,一、功用 对在高温条件下工作的发动机零部件进行冷却,保证发动机在最适宜的温度下工作。 此外,还为暖风系统提供热源。采用水冷系统发动机的正常工作温度一般为80℃~90℃。 二、类型 按冷却介质的不同:水冷式和风冷式。 1.水冷却系统 以冷却液为冷却介质,依靠冷却液的循环流动将热量带走,最后散发到大气中。目前车用发动机大都采用强制循环式水冷却系统,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。,任务一 冷却系统,任务一 冷却系统,二、类型 1.水冷却系统 基本组成:由散热器、水泵、节温器、水套、冷却风扇、温度指示器等组成。,任务一 冷却系统,二、类型 2.风冷却系统:以空气为冷却介质,利用高速流动的空气流经汽缸体和汽缸盖表面,将热量散发到大气中。,基本组成:一般由风扇、散热片、导流罩、分流板等组成。 特点:具有结构简单,无需特殊保养、故障低等优点,但由于存在冷却不够均匀,噪声大等缺点,目前在汽车上应用很少。,1.1冷却系统主要零件的构造,一、散热器 1.功用:将水套中流出的高温冷却液分成若干细流,并利用散热片增加散热面积,使冷却液温度迅速下降,以保持发动机的正常温度。 2. 类型:纵流式和横流式,纵流式,横流式,1.1冷却系统主要零件的构造,一、散热器 3.结构:由储水室、水管、散热器芯、散热器盖等组成。,1—左储水室 2—进水管 3—散热器芯 4—散热器盖 5—右储水室 6—出水管,横流式散热器,1.1冷却系统主要零件的构造,一、散热器 (1)散热器芯: 管片式:由许多扁圆形的散热管和散热片组成。 管带式:由散热管和波纹状散热带组成。 与管片式相比,管带式的散热能力强、质量轻、成本低,但强度和刚度要差 。,散热管,散热片,散热带,1.1冷却系统主要零件的构造,一、散热器 (2)散热器盖: 安装位置:冷却液加注口处。 空气阀:防止系统内压力过低。 蒸汽阀:防止系统内压力过高。,1—通气管 2—蒸汽阀 3—空气阀 4—散热器盖,1.1冷却系统主要零件的构造,二、水泵 1.功用:提高冷却液压力,使冷却液在系统内循环流动。 车用发动机多采用离心式水泵,具有结构简单、出水量大且工作可靠等优点。 2.基本结构及原理: 泵壳、叶轮、水泵轴、 进、出水口等 。,1—泵壳 2—水泵轴 3—叶轮4—进水口 5—出水口,离心式水泵基本组成及工作原理,1.1冷却系统主要零件的构造,二、水泵 3.离心式水泵,(1)结构 由泵壳、泵盖、叶轮、水泵轴和轴承、水封组件等组成。,离心式水泵 1—风扇皮带轮 2—皮带轮毂 3—水泵轴和轴承 4—泵壳 5—水封 6—叶轮 7—衬垫 8—泵盖 9—密封圈,1.1冷却系统主要零件的构造,二、水泵 3.离心式水泵 (2)水封组件结构:由密封圈(石墨制成)、水封、弹簧和弹簧垫圈组成。,1—泵壳 2—轴承 3—泄水孔 4—叶轮 5—水泵轴 6—密封圈 7—水封 8—弹簧 9—弹簧垫圈 10—挡水圈 A—滑磨密封面 B—静止密封面,安装时弹簧有一定的预紧力,使叶轮、密封圈、水封、泵壳之间紧密接触。水封组件为固定件,水泵工作时,在叶轮与密封圈之间发生滑磨。在支撑轴承右侧的水泵轴上装有挡水圈,漏出的冷却液被挡水圈挡住后由泄水孔流出,防止冷却液进入轴承,破坏轴承的润滑而影响其正常工作。,冷却液,1.1冷却系统主要零件的构造,三、节温器 1.功用:控制通过散热器的冷却液流量,使冷却液在散热器与水套之间进行不同的循环,调节发动机冷却强度。 2.安装位置:缸盖水套的出水口或水泵的进水口。 3.结构:,由支架3和7、主阀门1、副阀门10(旁通阀门)、中心杆11、节温器壳体(感温体) 9 、石蜡8、胶管4和弹簧12等组成 。,1-主阀门 2-盖和密封垫 3-上支架 4-胶管 5-阀座 6-通气孔 7-下支架 8-石蜡 9-节温器壳体 10-副阀门 11-中心杆 12-弹簧,1.1冷却系统主要零件的构造,三、节温器 4.工作原理: 温度较低时,石蜡固态,主阀门全关,副阀门全开,进行小循环; 温度较高时,石蜡逐渐融化液态,中心杆对胶管、节温器壳体产生向下反推力。 当温度升高到一定值(80℃~84℃)时,主阀门逐渐开启,副阀门逐渐关闭,大小循环同时存在;当温度达到一定值(86℃)时,主阀门全开,副阀门全关,进行大循环。,冷却液的大、小循环 1-散热器 2-旁通管 3-节温器 4-水套5-水泵,1.1冷却系统主要零件的构造,四、冷却风扇 1.功用:增加流经散热器的空气流量和流速,以提高散热器的散热能力,加快冷却液的冷却速度。 2.安装位置:散热器与发动机之间。 3.结构:叶片采用金属或塑料制成。,1-叶片 2- 连接板,1.1冷却系统主要零件的构造,四、冷却风扇 4.冷却风扇的控制方式: (1)硅油风扇离合器控制: 结构:,由前盖2、壳体9、主动盘7、从动盘8 、主动轴11、双金属螺旋弹簧感温器4、阀片6、阀片轴5和轴承10等组成。,1-螺钉 2-前盖 4-感温器 5-阀片轴 6-阀片 7-主动盘 8-从动盘 9-壳体 10-轴承 11-主动轴 13-螺栓 15-风扇 A-进油孔 B-回油孔 C-漏油孔,1.1冷却系统主要零件的构造,四、冷却风扇 4.冷却风扇的控制方式: (1)硅油风扇离合器控制: 工作原理: 低温时,硅油不流动,风扇离合器分离,风扇基本上处于空转状态。高温时,硅油流动,风扇离合器接合,风扇和水泵轴一起旋转,调节发动机冷却强度。,1.1冷却系统主要零件的构造,四、冷却风扇 4.冷却风扇的控制方式: (2)温控开关控制: 结构:电动机(高速档和低速档)、风扇、温控开关。 工作原理:,当温度为92℃~97℃时,电动机带动风扇低速运转,保证有少量的空气流经散热器;当温度为99℃~105℃时,电动机带动风扇高速运转,保证有大量的空气流经散热器。当温度下降到91℃~98℃时,电动机恢复低速运转;当温度下降到84℃~91℃时,风扇停止工作。,1-水泵 2-节温器 3-散热器 4-电动机和风扇 6-膨胀水箱7-温控开关,电动风扇,1.1冷却系统主要零件的构造,五、膨胀水箱 1.功用:把冷却系统变成永久性封闭系统,减少冷却液的溢失;避免空气进入而引起机件氧化腐蚀,减少穴蚀;使冷却液、气彻底分离,提高泵水量;使系统内部压力保持稳定。 2.结构及原理:,1—散热器 2—水泵进水管 3—水泵 4—节温器 5—水套出气管 6—水套出水管 7—膨胀水箱 8—散热器出气管 9—补充水管 10—旁通管,1.1冷却系统主要零件的构造,五、膨胀水箱 3.储液罐(补偿水桶):通过软管与散热器盖上的蒸汽放出口相连(管口插入液面以下) ,其功用是实现冷却液、汽的分离,避免冷却液的溢失,但对穴蚀无明显改善。,1-储液罐,一、功用 润滑发动机各零件的摩擦表面,减轻摩擦与磨损,并带走磨屑等杂质,冷却摩擦表面,提高汽缸密封性,防止零件的氧化和腐蚀。 二、发动机的润滑方式 1.压力润滑:用于发动机上机械负荷大,相对运动速度高的零部件,如主轴颈与主轴承等。 2.飞溅润滑:用于发动机上的一些外露部位、机械负荷较小、相对运动速度较低的零部件,如活塞与汽缸壁等。 3.定期润滑:用于外露于发动机体外的辅助零部件,如水泵、发电机、起动机等轴承(它不属于润滑系统的工作范畴)。,任务二 润滑系统,任务二 润滑系统,三、基本组成 1.油底壳:储存润滑油。 2.机油泵:建立压力润滑并维持润滑油循环所必需的油压。 3.油道:将机油泵输出的压力润滑油送到各摩擦表面上。油道分主油道和分油道。 4.机油滤清器 :滤除润滑油中的杂质。根据能滤除杂质直径的不同分为集滤器、粗滤器和细滤器。 5.限压阀(或安全阀、减压阀):控制润滑油的压力。 6.油压开关及油压警报/指示灯:检测并指示润滑油的压力或系统工作状况。,润滑系统的基本组成,任务二 润滑系统,四、润滑系统的润滑油路 以桑塔纳2000GSi轿车AJR发动机为例: 1.润滑系统示意图,1—凸轮轴 2—单向阀 3、8—限压阀 4、9—油压开关 5—机油滤清器(带旁通阀) 6—油底壳 7—转子式机油泵 10—液压挺柱,任务二 润滑系统,四、润滑系统的润滑油路 2.润滑系统的油路示意图,2.1润滑系统各主要零部件的构造,一、机油泵 1.功用:提高润滑油的工作压力,强制将润滑油压送到各摩擦表面上。 2.安装位置:一般安装在曲轴箱内,由曲轴或中间轴驱动。 3.类型:齿轮式(外啮合、内啮合)和转子式。,2.1润滑系统各主要零部件的构造,一、机油泵 (1) 外啮合齿轮式机油泵 结构:,从动齿轮,泵壳,限压阀,主动齿轮,泵盖,主动轴,2.1润滑系统各主要零部件的构造,一、机油泵 (1) 外啮合齿轮式机油泵 工作原理:,1—进油腔 2—出油腔 3—卸压槽,2.1润滑系统各主要零部件的构造,一、机油泵 (2) 内啮合齿轮式机油泵 结构:,2.1润滑系统各主要零部件的构造,一、机油泵 (2) 内啮合齿轮式机油泵 工作原理:,从动齿轮,主动齿轮,月牙块,进油口,出油口,驱动轴,2.1 润滑系统各主要零部件的构造,一、机油泵 (3) 转子式机油泵 结构:,2.1润滑系统各主要零部件的构造,一、机油泵 (3) 转子式机油泵 工作原理:,内转子,外转子,进油口,出油口,壳体,转子轴,2.1润滑系统各主要零部件的构造,二、机油滤清器 1.集滤器 (1)安装位置:在机油泵进油口之前。 (2)作用:防止颗粒较大的杂质进入机油泵。 (3)过滤元件:金属滤网,网孔较大,润滑油通过性好。 (4)类型:浮动式和固定式。,2.1润滑系统各主要零部件的构造,浮动式集滤器:由浮子、滤网、网罩、吸油管和固定管组成 。,机油泵工作时,润滑油从油底壳经进油狭缝、吸油管进入机油泵。在流经滤网时,较大的杂质被滤除。当滤网堵塞,其上部产生真空,从而克服滤网弹力将滤网吸起,使其环口离开网罩,润滑油不经过滤网而从环口直接进入机油泵,保证了润滑油的供给不致中断。,2.1 润滑系统各主要零部件的构造,固动式集滤器:由吸油管、滤网和网罩组成 。,1-网罩 2-滤网 3-吸油管,机油泵工作时,润滑油从油底壳经网罩进油狭缝、吸油管进入机油泵。在流经滤网时,较大的杂质被滤除。 与浮动式相比,固定式集滤器结构简单,并可防止油面上的泡沫被吸入润滑系统中,故应用广泛,但吸入润滑油的清洁度稍差。,2.1润滑系统各主要零部件的构造,二、机油滤清器 2.机油滤清器 (1)布置形式,2.1润滑系统各主要零部件的构造,二、机油滤清器 2.机油滤清器 (2)纸质全流式滤清器,2.1 润滑系统各主要零部件的构造,三、机油散热器 (机油冷却器) 1.类型: (1)风冷式:一般安装在发动机前方且与主油道并联。利用空气流经散热器时将热量带走,使散热器内的润滑油冷却。,,2.1润滑系统各主要零部件的构造,三、机油散热器 (机油冷却器) 1.类型: (2)水冷式:一般安装在发动机一侧,串联在主油道之前。润滑油经滤清器过滤后直接进入散热器并在散热器芯内流动。来自冷却系统的冷却液流经散热器芯外围时将热量带走,使散热器芯内的润滑油冷却。,2.1润滑系统各主要零部件的构造,四、限压阀(减压阀或安全阀) (1)功用:控制润滑油的压力。 (2)安装位置:机油泵、机油滤清器或主油道上。 (3)类型:钢球式和柱塞式。,钢球式:由钢球、弹簧等组成 。当油压正常时,钢球压紧在球座上,回油道关闭。当油压超过规定值时,油压克服弹簧力作用而使钢球左移,回油道开启。机油泵输出的部分压力油经回油道流回进油口,控制了机油泵供油压力。,2.1润滑系统各主要零部件的构造,五、机油尺 (1)功用:检测油底壳中润滑油存量或油面高低。,