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冷卻系統

冷卻系統. 學號 :99915022. 夜四技車輛四甲. 學生 : 王湘斌. 老師 : 李卓昱. BMW N54 發動機冷卻系統的工作原理. 冷卻系統的作用 : 是 保證發動機可以迅速達到理想的工作溫度，並且無論環境和工作條件如何變化， 始終 保持在這一溫度範圍。無論是在極冷或極熱的條件下，無論是在交通堵塞的城市環境 中 ， 還是 在高速公路上全速行駛，發動機必須能夠同樣高速地運轉。現代的高效率發動機 對於 工作溫度有著極其精確的要求。盡可能高效率地利用燃油對於尾氣排放的控制系統也很 重 要 .

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冷卻系統

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  1. 冷卻系統 學號:99915022 夜四技車輛四甲 學生:王湘斌 老師:李卓昱

  2. BMWN54發動機冷卻系統的工作原理 • 冷卻系統的作用:是保證發動機可以迅速達到理想的工作溫度，並且無論環境和工作條件如何變化，始終保持在這一溫度範圍。無論是在極冷或極熱的條件下，無論是在交通堵塞的城市環境中，還是在高速公路上全速行駛，發動機必須能夠同樣高速地運轉。現代的高效率發動機對於工作溫度有著極其精確的要求。盡可能高效率地利用燃油對於尾氣排放的控制系統也很重要. • 冷卻系統的組成:依照冷卻的方式可分為氣冷式引擎及水冷式引擎，氣冷式引擎是靠引擎帶動風扇及車輛行駛時的氣流來冷卻引擎；水冷式引擎則是靠冷卻水在引擎中循環來冷卻引擎。不論採何種方式冷卻，正常的冷卻系統必須確保引擎在各樣行駛環境都不致過熱。目前BMWN54引擎上採用的是水冷卻系統水冷卻系統一般由散熱器、節溫器、水泵、水道、風等組成。散熱器負責循環水的冷卻，它的水管和散熱片多用鋁材製成，鋁製水管做成扁平形狀，散熱片帶波紋狀，注重散熱性能，安裝方向垂直於空氣流動的方向，盡量做到風阻要小，冷卻效率要高。散熱器又分為橫流式和垂直流動兩種，空調冷凝器通常與其裝在一起。

  3. 冷卻系統的作用 • BMWN54發動機的冷卻系統由一個水冷系統和一個單獨的機油冷卻系統組成。將這兩種冷卻系統分開可防止通過發動機油將熱量傳遞到發動機冷卻液內。 • BMWN54發動機採用的是冷卻液橫流方案。

  4. 當發動機溫度較低時，發動機進行小循環，此時循環迴路為電動冷卻液泵->發動機缸體和廢氣渦輪增壓器特性曲線式​​節溫器—>電動冷卻液泵。當發動機溫度較低時，發動機進行小循環，此時循環迴路為電動冷卻液泵->發動機缸體和廢氣渦輪增壓器特性曲線式​​節溫器—>電動冷卻液泵。 二.當發動機溫度較高時，發動機進行大循環，此時循環迴路為電動冷卻液泵—>發動機缸體和廢氣渦輪增壓器—>散熱器—>特性曲線式​​節溫器—>電動冷卻液泵。 三.發動機油的冷卻循環迴路為發動機油冷卻器—>發動機缸體—>發動機油冷卻器節溫器—>發動機油冷卻器。

  5. 在機油濾清器殼體上通過法蘭固定有一個節溫器，用於釋放機油進入發動機油冷卻器內。E92的發動機油冷卻器安裝在右側車輪罩內。節溫器可通過發動機油冷卻器供給管路與回流管路之間的短路旁通，減小抑制機油流動的阻力。這樣可確保更可靠、更迅速地進行發動機暖機。在機油濾清器殼體上通過法蘭固定有一個節溫器，用於釋放機油進入發動機油冷卻器內。E92的發動機油冷卻器安裝在右側車輪罩內。節溫器可通過發動機油冷卻器供給管路與回流管路之間的短路旁通，減小抑制機油流動的阻力。這樣可確保更可靠、更迅速地進行發動機暖機。 N54 發動機裝有一個功率較大的發動機油冷卻器。擺動滑閥泵將機油從油底殼輸送至機油濾清器。 一.變速箱油的冷卻循環迴路為電動冷卻液泵—>變速箱冷卻器—>變速箱油冷卻器—>變速箱油冷卻器節溫器—>特性曲線式​​節溫器—>電動冷卻液泵。 二.當使用空調時，此時循環迴路分為兩個為：一個為大循環，另一個為電動冷卻液泵—>發動機缸體和廢氣渦輪增壓器—>暖風熱交換器—>特性曲線式​​節溫器—>電動冷卻液泵。 三.更換冷卻系統的部件以後，在添加冷卻液完畢後，需要對冷卻系統進行排氣，此時冷卻液循環迴路為儲液罐—>特性曲線式​​節溫器—>電動冷卻液泵—>發動機缸體和廢氣渦輪增壓器—>散熱器—>排氣管路—>儲液罐。

  6. 增壓空氣冷卻器 負荷控制:N54發動機的負荷控制通過節氣門和廢氣旁通閥實現。在此節氣門是主要執行元件。通過控制廢氣旁通閥對增壓壓力進行微調。滿負荷時節氣門完全打開，負荷由廢氣旁通閥進行控制。在負荷控製圖中可以看到，在N54發動機的所有運行狀況下，廢氣旁通閥都根據特性曲線參與負荷控製過程。 N54發動機的增壓空氣冷卻系統用於提高功率和降低耗油量，增壓空氣在冷卻器裡最多可以降低80℃，這樣可以提高增壓空氣的密度從而達到更好的燃燒室充氣效果，由此可降低所需要增壓的壓力，此外還能降低爆燃危險提高發動機功率。

  7. n發動機轉速rpm P進氣管內的絕對壓力 Mbar 1自吸式發動機運行模式 2增壓運行模式 3根據增壓壓力調節廢氣旁通閥 4廢氣旁通閥部分開啟 5廢氣旁通閥關閉 6深色=廢氣旁通閥完全關閉 淺色=廢氣旁通閥完全打開

  8. 控制參數 • N54發動機增壓壓力控制涉及到以下參數： 進氣溫度 發動機轉速 節氣門位子 大氣壓力 進氣管壓力 節氣門前的壓力(參考數據) 發動機控制單元根據這些參數控制電子氣動壓力轉換器(EPDW)。 通過所達到的增壓壓力（測量節氣門前的壓力）可檢查該控制結果。

  9. N54發動機可通過控制以下部件根據負荷調節冷卻功率N54發動機可通過控制以下部件根據負荷調節冷卻功率 電動冷卻液泵

  10. 電動冷卻液泵 • N54發動機採用的冷卻水泵是一個電動離心式水泵，功率為400W,最大輸送量為9000L/h,當水泵葉輪旋轉時，水泵中的冷卻液被葉輪帶動一起旋轉，並在離心力的作用下被甩向水泵殼體的邊緣，同時產生一定的壓力，然後從出水管流出。在葉輪的中心處由於冷卻液被甩出而壓力下降，散熱器中的冷卻液在水泵進口與葉輪中心的壓差作用下經進水管流入葉輪中心。葉輪由鑄鐵或塑料製造，葉輪上通常有6～8個徑向直葉片或後彎葉片。 水泵殼體由鑄鐵或鋁鑄制，進、出水管與水泵殼體鑄成一體。強製冷卻液循環的部件是水泵，BMWN54發動機的水泵由電動機帶動，推動冷卻液在整個系統內循環，這些冷卻液對發動機的冷卻，要根據發動機的工作情況而隨時調節。當發動機溫度較低的時候，冷卻液就在發動機本身內部做小循環，當發動機溫度較高的時候，冷卻液就在發動機—散熱器之間做大循環。實現冷卻液做不同循環的控制部件是節溫器。 可以將節溫器看作一個閥門，其原理是利用可隨溫度伸縮的材料（石蠟或乙醚之類的材料）做開關閥門，當水溫高時材料膨脹頂開閥門，冷卻液進行大循環，當水溫低時材料收縮關閉閥門，冷卻液進行小循環。特性線節溫器有一個加熱電阻位於其中的蠟元件內，發動機控制向這個加熱電阻供電，由此將會使蠟元件膨脹，並通過彈簧的彈力關閉從汽缸蓋的入口。該彈簧的任務是在蠟元件冷卻時，將特性線節溫器壓回到靜止位置。發動機冷機狀態下的冷卻循環是經過汽缸蓋的入口，通過特性線節溫器進入通向冷卻液泵的回流管。發動機控制單元根據發動機負荷和溫度傳感器信號相應地控制電動冷卻液泵，電動冷卻液泵的電子控制裝置自動調節轉速，冷卻液泵的馬達由系統的冷卻液環繞清洗，以此對馬達和電子控制裝置進行冷卻，用冷卻液對電動冷卻液泵的軸承進行潤滑。

  11. 心得

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