浅析发动机冷却系统维护及发展毕业论文(编辑修改稿)

浅析发动机冷却系统维护及发展毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

用区间对应的水的沸点不得小于发动机的正常工作水温，同时也不得超过发动机最高工作水温 5℃以上。 压力式散热器盖由控制最高压力的压力阀和系统内出现负压时开启的真空阀组成压力式散热器盖见右图 工作原理如下图示意： ①当散热器压力增加到一定值后，蒸气阀门打开，蒸气由排出管排出； ②当散热器压力低到一定程度，空气阀门开启，空气进入。 如箭头所示。 8 冷却风扇 风扇安装对风扇性能的影响 （ 1）径向间隙对风扇性能的影响径向间隙 S 与风扇直径 D 之比每增加 1%，风扇流量下降 %4%、效率下降 2%3%。 风扇设计条件 S/D≤1%。 汽车上实际径向间隙大多在 20mm 左右，径向间隙对风扇性能的影响比较大，在汽车上 尽可能采取小的径向间隙。 （ 2）轴向间隙对风扇性能的影响试验结果表明，风扇 叶片投影宽度的 1/22/3在风扇护风罩比较有利于风扇性能的发挥。 风扇前端与散热器散热带的后端的 间隙大于 30mm，有利于气流组织的均布。 （ 3）风扇对散热器芯部地覆盖面要大，并尽量煽散热器上部分。 必须采用风扇护风罩。 （ 4）为降低噪声，风扇工作点性能相同时，应避免风扇直径小、转速高，应尽可能采用直径大转速低些的风扇。 （ 5）尽量减少散热器的热风回流、减少排风背压，使风扇排风通畅。 风扇材料、结构及其功用 冷却风扇置于散热器后面，一般为机械式工程塑料风扇。 材料主要有两大类：增强尼龙类及玻璃纤维增 强聚丙烯类。 由发动机带动旋转，吸风式风扇，它的功用是当风扇高速旋转时吸进空气使其通过散热器芯体，以增强散热器的散热能力，达到加速冷却水的目的。 风扇的吸风量主要与风扇直径、转速、叶片形状、叶片安装角、叶片数及风扇与散热器芯体端面的距离有关。 叶片的材料主要以塑料为主，断面形状有圆弧形和翼形两种，后者效率高、消耗功率小，在江淮轻卡上得到广泛应用；一般叶片与风扇旋转平面成 30℃～ 45℃（叶片安装角），叶片安装角越大，风量也就越大，同时噪声也会增大；叶片数为 7 或 8 片。 叶片数为奇数，可有效地降低风扇噪声；叶片之间 的间隔角或相等，或不相等。 间隔角不相等的叶片可以减小叶片旋转时的振动和噪声。 当风扇的线速度超过 100m/s 时，噪声会急剧增加，影响车辆性能。 同样配置的发动机和散热器，风扇直径的大小对冷却系的效果有直接的影响。 冷却风扇的分类 9 运转方向 运转方向 运转方向 (a) 标准叶片； (b) 前弯叶片； (c) 后掠叶片 95100105噪声水平差风量比（%）0+ 5 d B 5dB风量噪声 各种叶型风扇性能对比 对于前弯式叶片 风扇，为了增加风量，其叶片顶端有加大趋势。 各种叶型的风扇性能如上图所示。 前弯式叶片风扇无论是噪声还是风量都优于其他种叶型风扇。 由于前弯式叶片可以峰值气流在叶片顶端的回流，故它可以抑制涡流噪声，特别是把叶面向进气方向倾斜，更能有效地抑制空气的回流。 目前，轻型卡车采用风扇以直联和硅油风扇为主；叶片的形式多采用标准扇叶和前弯式。 护风罩 （ 1） 风扇护风罩是为了提高风扇的冷却效率，使通过散热器芯部的气流均匀分布 ，并减少发动机舱内热空气回流而设计的，因此，设计风扇护风罩时应注意技术的合理性。 （ 2） 对于前置发动机，风扇护风罩的设计分整体式和分开式两种；对于后置式发动机，一般都采用整体式。 分开式护风罩两部分之间有相对运动，必须用橡胶柔性密封连接。 10 （ 3）护风罩与风扇叶尖的径向间隙应尽可能小，以保证风扇冷却效率。 当采用分开式护风罩时，风扇与护风罩有相对运行，护风罩与发动机风扇间隙要保证≥15mm；当采用整体式护风罩时，风扇与护风罩无相对运动，其径向间隙也不应≤8mm；驾驶员应经常检查风扇与护风罩之间的径向间隙，以确保发动机风扇与散热器发生相对位移时，风扇与护风罩之间不产生碰触。 （ 4）应注意护风罩 结构设计的合理性，不应有阻挡风扇气流的死角。 （ 5）在安装护风罩时必须注意，护风罩与散热器之间不得有缝隙，应采用橡胶或泡沫 塑料垫加以密封，以保证冷却效率不降低。 （ 6）风圈从散热器安装面到风扇端尽可能采用缩口式结构避免进风的回流。 膨胀水箱 膨胀水箱功能 膨胀水箱一般由塑料制造，并用软管与散热器加冷却液口上的溢流管连接。 其作用是当冷却液受热膨胀时，蒸汽流入膨胀水箱；而当冷却液降温时，膨胀水箱里的冷却液又被吸回散热器，补充散热器里的冷却液，而且冷却液不会溢失。 膨胀水箱还可消除水冷系中 的所有气泡。 不论水冷系中有空气泡或蒸汽泡都会降低传热效果。 当水冷系中有空气时还会增加金属的腐蚀。 2 / 3 1 / 31 5 ~ 2 55 0 ~ 1 5 01 / 2 1 / 25 ~ 65 0 ~ 1 5 0F A NR A DF / GC o v e rR i n gF A NR A DF / G 11 膨胀水箱布置要求 膨胀水箱的最低平面至少应高出发动机水道顶部或散热器上水室顶部；膨胀水箱安装在冷却系统最高处。 发动机及散热器通气管应连续上行，不能下垂和有下弯段，不允许与其它水管 T 形连接。 发动机与散热器间的进出水管直径应大于发动机上的相应接口的直径。 膨胀水箱零部件设计要求 （ 1）膨胀水箱预留的膨胀空间至少是系统总容积的 6%； （ 2）膨胀水箱的储备水量应为总容积的 11%，若带有暖风 系统则应为 20%； （ 3）总成应带有水量观察窗，观察窗上应标有最高及最低水位线（ “MAX”、“MIN”） 线； （ 4）膨胀水箱还应设置最低液面的液位传感器，以便提醒驾驶员及时添加冷却液。 冷却液位传感器膨胀水箱出水管压力盖泄气口水量观察窗膨胀空间（系统容量 6% ） 热态最高液面冷态最高液面最低液面（防止空气再 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。 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，那么，怎样才能使汽车发动机的冷却系统保持良好的状态呢。 驰耐普的汽车美容养护专家告诉我们，正确堆护发动机的冷却系统，首先应了解常用的水冷式发动机的主要部件： 12 第一、冷却液，冷却液指清洁的软水，不是什么水都可以当作冷却液的，越娇贵的车对水质的要求越高。 比如，清澈的泉水，虽然清澈 ，看起来也干净，但泉水中含有大量的矿物质，如果加入发动机的冷却系统中，就会产生大量的水垢，影响冷却系统正常作用的发挥，冷却液是水与防冻剂的混合物。 冷却液用水最好是软水，否则将在发动机水道中产生水垢，使传热受阻，易造成发动机过热。 冷却液由水、防冻剂、添加剂三部分组成，按防冻剂成分不同可分为酒精型、甘油型、乙二醇型等类型的冷却液。 酒精型冷却液是用乙醇 (俗称酒精 )作防冻剂，价格便宜，流动性好，配制工艺简单，但沸点较低、易蒸发损失、冰点易升高、易燃等，现已逐渐被淘汰；甘油型冷却液沸点高、挥发性小、不易着火、无毒、 腐蚀性小，但降低冰点效果不佳、成本高、价格昂贵，用户难以接受，只有少数北欧国家仍在使用；乙二醇型冷却液是用乙二醇作防冻剂，并添加少量抗泡沫、防腐蚀等综合添加剂配制而成。 由于乙二醇易溶于水，可以任意配成各种冰点的冷却液，其最低冰点可达 68℃ ，这种冷却液具有沸点高、泡沫倾向低、粘温性能好、防腐和防垢等特点，是一种较为理想的冷却液，目前国内外发动机所使用的和市场上所出售的冷却液几乎都是这种乙二醇型冷却液。 压缩机冷媒有时也被称为冷却液。 冷却液冰点 /℃ 乙二醇的质量分数（ %） 水的质量分数（ %） 密度 /（ kg m3） 10 20 30 40 50 60。