冷却系工作原理

任务二　冷却系工作原理

【任务目标】

1．掌握冷却系的水循环线路。

2．掌握冷却系各组成部件的工作原理。

【任务分析】

从“发动机的血液是如何循环流动？”这一问题出发，激发学生学习的积极性。再以教师启发式讲解、学生现场理解的方式，让学生在主动、轻松、愉快的环境中学习并掌握润滑系的工作原理。

【相关理论】

一、冷却水的循环线路

发动机冷却水的循环流动线路分为三路，即我们平时所说的大循环、小循环和暖风循环。大、小循环的流向，由节温器根据发动机冷却水温进行自动调节控制，而暖风循环则是利用发动机冷却水的温度，对驾驶室内的空气进行加热，以使驾驶室内暖和。

（一）大循环水的流经路径

大循环水的流经路径为：散热器的出水室 →散热器出水口 →出水管 →节温器 →水泵 →发动机缸体水套 →缸盖水套 →发动机出水管 →散热器进水口 →散热器进水室 →散热器芯 →散热器出水室。

在大循环中，冷却水进入发动机水套后把高温零件的热量带走，温度升高，并经过散热器向大气环境中散发，实现热交换（图6-5）。

图6-6　发动机冷却水大、小循环路线

（二） 小循环水的流经路径

小循环水的流经路径为：小循环水管 →节温器 →水泵 →发动机水套 →小循环水管。

在小循环中，冷却水直接在发动机内部和水泵之间进行循环，带走的热量少，水温上升快，这有利于发动机水温低时的快速升温（图6-5）。

我们可以看出，经过散热器的循环是大循环，不经过散热器的循环是小循环。大循环的冷却水降温效果好，小循环的冷却水快速升温效果好。它们各自的循环强度是由节温器进行控制的。当冷却水温低于发动机正常工作温度时，只有小循环；当冷却水温高于发动机正常工作温度时，只有大循环；当冷却水温在规定的范围之内时，既有大循环，又有小循环。

（三）暖风装置用的冷却水循环

暖风装置用的冷却水循环的流经路径为：发动机水套 →暖气交换器 →水泵 →发动机水套。

暖风装置是供汽车驾驶室内冷天取暖用的设施，通过暖气热交换器把冷却水的热量传到驾驶室内的空气中，使室内温度适宜。

二、冷却系主要部件的工件原理

（一）水泵的工作原理

散热器内充满冷却水时，水泵叶轮的四周也充满了冷却水。当发动机运转时，带动水泵轴转动，而水泵叶轮也跟着轴一起旋转，叶轮四周的冷却水在旋转叶轮的作用下旋转，并受到离心力而尾向叶轮的边缘。在叶轮的切线方向的外壳上设置出水通道，叶轮的中央设置进水道，就可实现了水泵转动时的泵水效果（图 6-6）。

图6-6　水泵工作原理

（二）节温器的工作原理

节温器浸泡在发动机水套的出水管处，由发动机出水管出去的冷却水的流向受节温器的控制。

当冷却水温度低于规定控制的数值时，石蜡为固体，在弹簧的作用下，节温器外壳处于最上端，此时的主阀门关闭，副阀门打开，来自发动机水套出水管的冷却水从副阀门进入小循环水管，经水泵流回发动机水套中（图6-7a）。

当冷却水的温度超过规定控制数值时，石蜡全部变为液态，体积膨胀而产生推力。因节温器外壳为金属而不会变形，内部的橡胶管则收缩后对推杆的锥状部位产生推力。推杆的外部又固定在节温器的外壳上而不能移动，其推力的反力迫使节温器的外壳下移，这就实现了固定于外壳上的主、副阀门的动作，即主阀门全开、副阀门全关的控制（图6-7b）。

图6-7　节温器工作原理

当发动机冷却水处于规定的范围内时，主、副阀门都处于半开半关状态，此时的冷却水既有小循环，又有大循环。只是冷却水温度接近上限时，大循环强一些，小循环弱一些；而当冷却水温度接近下限时，则小循环强一些，大循环又弱一些。

（三）散热器盖的工作原理

散热器盖的工作原理如图6-8所示。

图6-8　散热器盖工作原理

当散热器内的冷却水温度升高而产生蒸气，使压力升高到一定值时，蒸气阀打开，水蒸气从溢流口处排出，从而有效地保护了冷却系统不会因压力过高而损坏。同时，因蒸气阀的作用，还使冷却水的沸点得到升高。

当散热器由高温变为低温后，其内部因冷缩而压力降低到一定值时，空气阀打开，外面的空气及时充入散热器内，防止了散热器被大气压瘪状况的发生。

【工作页】

一、填空题。

1．发动机冷却水的循环分为三路，一路是___________循环、一路是___________循环，另一路则是___________循环。其中，___________循环水路的冷却效果最强，___________循环水路的冷却强度最弱。

2．发动机冷却系中，___________是控制循环水流动线路的最关键的部件，它的主阀门打开时，冷却水开始___________循环，主阀门关闭时，冷却水只进行___________循环，而主阀门的打开与关闭是靠___________来自动调节的。当主阀门打开时，___________循环则减弱，___________循环则增强。

3．多缸发动机为使各缸工作温度均匀，分水管的孔应___________设置才比较合理。

4．下图是散热器盖工作示意图，说出图（1）和图（2）是什么阀门打开？并说明是什么时候打开这个阀门？

图（1）是______________阀。

图（2）是______________阀。

图（1）的阀门是在________________________ 时打开的。

图（2）的阀门是在________________________ 时打开的。

二、简答题。

试述离心式水泵是怎样工作的？

通过对任务二的学习，你能给自己和老师一个评价吗？

1. 老师的讲解生动、形象，态度和蔼可亲吗？　　　（　　）

2. 工作页是独立完成的吗？给自己一个客观的评价。（　　）

［成绩等级］______________