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。,