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项目五检修冷却系,认识冷却系,拆检冷却系的主要零部件,主讲林振清,1.冷却系功用使发动机得到适度的冷却，并保持其在最适宜地温度范围内工作。（8090）,任务5.1认识冷却系,一、冷却系作用、类型认识,2.不正常冷却对发动机的影响,任务5.1认识冷却系,一、冷却系作用、类型认识,3.冷却系的分类,任务5.1认识冷却系,水冷,风冷,一、冷却系作用、类型认识,4.正常冷却时的发动机温度,任务5.1认识冷却系,一、冷却系作用、类型认识,5.水冷系与风冷系的优缺点及适用范围,任务5.1认识冷却系,一、冷却系作用、类型认识,二、水冷系的组成,水冷却系是以水作为冷却介质，把发动机受热零件吸收的热量散发到大气中去。目前汽车发动机上采用的水冷系大都是强制循环式水冷系，利用水泵强制水在冷却系中进行循环流动。,任务5.1认识冷却系,组成：散热器、水泵、风扇、冷却水套和温度调节装置等组成。,1-散热器2-散热器盖3-散热器进水软管4-补偿水桶5-电动风扇6-散热器出水软管7-暖风机进水软管8-水阀9-节温器10-旁通阀11-暖风机12-暖风机出水软管13-旁通管14-热气排气口15-冷却水泵16-机油冷凝器17-连接管,汽车发动机水冷系组成,汽车发动机风冷系组成,1-火花塞2-气缸盖散热片3-缸体散热片4-活塞5-气缸导流罩6-风扇及皮带轮,任务5.1认识冷却系,三、冷却系大小循环路线图,小循环,大循环,冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条，一条为大循环，另一条为小循环。,所谓大循环是水温高时，水经过散热器而进行的循环流动；而小循环就是水温低时，水不经过散热器而进行的循环流动，从而使水温升高。,小循环,大循环,节温器,冷却系的大小循环实质通常利用节温器来控制通过散热器冷却水的流量。节温器装在冷却水循环的通路中（一般装在气缸盖的出水口），根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，以达到调节冷却系的冷却强度。当发动机在正常热状态下工作时，即水温高于85，节温器阀门打开了通往散热器的通道，同时关闭了通往水泵的旁通管，冷却水全部流经散热器，形成大循环；当冷却水温低于75时，节温器阀门关闭了通往散热器的通道，同时打开了通往水泵的旁通管，水套内的水只能由旁通孔流出经旁通管进入水泵，又被水泵压入发动机水套，此时冷却水并不流经散热器，只在水套与水泵之间进行小循环，从而防止发动机过冷；当发动机的冷却水温在7585范围内，通往散热器的通道和通往水泵的旁通管均处于半开闭状态，此时一部分水进行大循环，而另一部分水进行小循环。,四、水冷系的主要部件,1.散热器散热器又称为水箱，由上水室、散热器芯和下水室等组成。安装在发动机前的车架横梁上。其作用是将冷却水在水套中所吸收的热量散发至外界大气，使水温下降。,任务5.1认识冷却系,上贮水室,加水口,散热器,散热风扇,放水开关,下贮水室,常用散热器芯的结构型式,（1）管片式由若干扁形或圆形冷却管组成。空气吹过扁形冷却管和散热片，使管内流动的水得到冷却。管片式散热器因结构刚度较好广为汽车发动机所使用。,（2）管带式由若干扁平冷却管组成水管与散热器相间排列，在散热器带上常开有形似百叶窗的孔，以破坏气流在散热器表面上的附面层，提高散热能力。,管带式,管片式,1.散热器,任务5.1认识冷却系,散热器,散热器,散热器储水罐结构,散热器盖,散热片,上贮水室,下贮水室,散热器的材料,材料：黄铜、铝,2.散热器盖汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的压力式散热器盖具有空气蒸汽阀，可自动调节冷却系内部压力，提高冷却效果。,任务5.1认识冷却系,压力阀(蒸汽阀),真空阀(空气阀),压力阀弹簧（蒸汽阀弹簧）,真空阀弹簧(空气阀弹簧),盖,发动机热态正常时，两阀门关闭，将冷却系与大气隔开。因水蒸气的产生使冷却系内的压力稍高于大气压力，提高了冷却水的沸点，改善了冷却效能。当散热器内部压力达到126137Kpa时，蒸汽阀开启而使水蒸汽从通气孔排出；当水温下降，冷却系内部的真空度低于1020Kpa时，空气阀打开，空气从通气孔进入冷却系，以防散热器及芯管被大气压瘪。,任务5.1认识冷却系,2.散热器盖,散热器盖工作演示,3.水泵,（1）作用对冷却水加压，使之在冷却系中循环流动。,汽车上广泛使用离心式水泵。它具有结构紧凑、泵水量大及因故障而停止工作时，不妨碍水在冷却系内部自然循环等优点。,任务5.1认识冷却系,（2）离心式水泵工作原理,当叶轮旋转时，水泵中的水被叶轮带动一起旋转，在离心力作用下，水被甩向叶轮边缘，然后经外壳上与叶轮成切线方向的出水管压送到发动机水套内。与此同时，叶轮中心处的压力降低，散热器中的水便经进水管被吸进叶轮中心部分。,1水泵壳体2叶轮3进水管4出水管,任务5.1认识冷却系,3.水泵,与东风汽车水泵有什么不同？,任务5.1认识冷却系,3.水泵,4.风扇,(1)功用：风扇通常安排在散热器后面并与水泵同轴。用来提高流经散热器的空气流速和风量，增强散热器的散热能力，同时对发动机其他附件也有一定的冷却作用。,(2)特点：车用发动机的风扇轴流式和离心式。轴流式风扇所产生的风，其流向与风扇轴平行；离心式风扇所产生的风，其流向为径向。轴流式风扇效率高，风量大，结构简单，布置方便。因而在车用发动机上得到了广泛的应用。,任务5.1认识冷却系,影响风量的因素：风扇的直径、转速、叶片形状、叶片安装角、叶片数目,车用发动机采用轴流式风扇的三种型式,结构特点：弧形、翼形。叶片多用薄钢板压制而成，为46片，叶片间夹角一般不相等。叶片与其旋转平面成3045的安装斜角。整体风扇在轿车和轻型载货汽车上应用较多。近年来轿车上还采用了电动风扇。,任务5.1认识冷却系,风扇常和发动机一起由曲轴带轮通过V带驱动。为调节V带的张紧程度，通常将发电机的支架做成可调节的。,可调节支架,风扇的驱动V带张紧装置,风扇安装位置通常安装在散热器后面。由皮带带动的风扇与水泵同轴，与水泵一起转动。,皮带,发电机,风扇,曲轴,任务5.1认识冷却系,方法：改变通过散热器的空气的流量和改变冷却水的流量。1改变通过散热器的空气流量：利用百叶窗和各种自动风扇离合器来实现改变通过散热器的空气流量。2、改变通过散热器的冷却水的流量：利用节温器来改变通过散热器的冷却水的流量,冷却强度调节装置,发动机由于使用条件（负荷、转速和环境温度）经常改变，冷却强度也必须不断地改变。否则，会出现发动机过热或过冷现象而影响正常使用。冷却强度通过两种方式调节：,任务5.1认识冷却系,5.节温器,功用：根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，从而控制通过散热器冷却水的流量。,节温器装在冷却水循环的通路中，根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，以达到调节冷却系的冷却强度。节温器有蜡式和乙醚皱纹筒式两种，目前多数发动机采用蜡式节温器。,推杆,弹簧,主阀门,石蜡,胶管,外壳,任务5.1认识冷却系,节温器的结构,1-支架2-主阀门3-推杆4-石蜡5-胶管6-副阀门7-节温器壳体8-弹簧,节温器实物图,任务5.1认识冷却系,5.节温器,小循环,大循环,当水温低于358K时，主阀关，副阀开小循环。,当水温高于358K时低于378K时，主阀渐开，副阀渐关大小循环同时进行。,当水温高于378K时，主阀全开，副阀关大循环。,蜡式节温器工作情况,任务5.1认识冷却系,水流量的调节,散热器,节温器,水套,水泵,散热器,节温器,水泵,大循环(水温高):小循环(水温低):,水套,6.风扇离合器和温控开关,功用：减小风扇噪声，改善低温起动性能，节约燃料和降低排放，自动调节发动机的冷却强度。,（1）风扇离合器主要有硅油式和电磁式等。冷却水温度不高时，风扇随离合器壳体一起空转打滑；当发动机气流温度超过338K时，离合器处于接合状态，风扇转速提高。当发动机气流温度低于308K时，风扇离合器又回到分离状态。,硅油风扇离合器,任务5.1认识冷却系,硅油风扇离合器,风扇离合器通过感触流过发动机散热器空气温度实现风扇离合器接合、部份接合、分离控制散热器风扇转、停、不同的转速来改变通过散热器的空气量。,功用：减小风扇噪声，改善低温起动性能，节约燃料和降低排放，自动调节发动机的冷却强度。,（2）风扇温控开关,功用：在冷却水温度升高时，其内部的温控介质膨胀而使风扇以高速运转，加速了发动机的冷却；相反，若在冷却水温度降低的时，介质收缩而使风扇低速运转或停下来，实现了对散热器电动机风扇的控制。,（3）百叶窗,功用：通过调节流经散热器的空气量来调节冷却系的冷却强度，使发动机在适宜的温度下工作。,任务5.1认识冷却系,6.风扇离合器和温控开关,百叶窗,五、冷却液温度传感器,1.冷却液温度传感器的功用感测发动机冷却液温度的变化。2.冷却液传感器的结构及原理,冷却液温度传感器安装位置（北京切诺基电控发动机）,电磁式冷却液温度表,当冷却液温度较低时，传感器内热敏电阻的阻值较大，流经线圈L1和L2的电流相差不多，但L1匝数多，产生的磁场强，使衔铁带动指针向左偏转，指针指向低温刻度。当冷却液温度升高时，热敏电阻的阻值减小，线圈L2中的电流明显增大，电磁力也增大，使衔铁带动指针向右偏转，冷却液温度表的指针指向高温刻度。,任务5.2拆检冷却系的主要零部件,一、冷却液的种类、性能和选用注意事项,1冷却液的种类与性能,水,来源广、无毒、价廉、有良好的导热性能等。长期以来，水一直作为汽车发动机的冷却液使用。但水有许多缺点，如冰点高，当气温低于0时，水结冰使体积增加容易造成水箱或冷却系统管道胀裂；水的沸点低，夏季高温时，当发动机处于苛刻条件下行驶时，会造成水温升高，甚至沸腾，影响汽车正常行驶；溶在水中的金属盐类受热后形成水垢，降低传热效率；水还会使金属生锈,乙醇型防冻液,采用乙醇与软水按不同比例混合，可配制成不同冰点的防冻液。乙醇是无色透明、具有特殊醇香的液体，它比水轻，易挥发，能与水以任意比例互溶。纯乙醇的冰点为-117.3，故防冻液中酒精含量越高，冰点就越低，其抗冻能力也就越强。乙醇型防冻液的优点是价格低廉、液体流动性好、配制较为简单。其缺点是沸点低（仅78.5）、蒸发快、损耗大、易燃烧。已不采用,任务5.2拆检冷却系的主要零部件,一、冷却液的种类、性能和选用注意事项,1冷却液的种类与性能,丙三醇型防冻液,采用丙三醇与软水按不同比例混合而成。丙三醇与乙二醇相类似，也是一种无色、粘稠而有甜味的液体。使用过甘油的人都知道，甘油具有很强的吸湿性，因此，丙三醇也能与水以任意比例互溶。丙三醇型防冻液的优点是配兑容易、沸点高、挥发慢、损耗少、不易燃烧。丙三醇型防冻液的缺点是冷却降温效能低、甘油配比大，使用成本较高。有鉴于此，那些需要良好保障条件的高档汽车，都会青睐丙三醇型防冻液,乙二醇型防冻液,采用乙二醇与软水按不同比例混合而成。纯净的乙二醇是无色、粘稠而有甜味的液体；乙二醇比水重，易溶于水和乙醇。乙二醇的冰点为-12.5，沸点则高达197。其优点是配兑容易、溶液不易挥发、使用安全可靠。其缺点是当乙二醇的百分比浓度过低时，其对机件的腐蚀性就会增加。因而一般乙二醇型防冻液都会添加一定比例的防锈剂，以达到防锈除垢的作用。绝大多数都采用此种防冻液,任务5.2拆检冷却系的主要零部件,一、冷却液的种类、性能和选用注意事项,2.所以我们选用防冻液应注意以下事项：,（1）不同品牌的防冻液不能混用，以免引起化学反应，生成沉淀或气泡，降低使用效果。（2）使用了防冻液的车辆，切勿直接补充自来水，应该加入蒸馏水或去离子水，若实在没有条件，加冷开水也比加自来水好。如果防冻液因泄漏损失，应补充同品牌的防冻液。防冻液应四季能使用，夏天使用自来水的方法是不科学的，也是得不偿失的。（3）有的防冻液存放一年后，会出现少量絮状沉淀，这种现象多半是添加剂析出造成的，不必扔掉。如果出现大量的颗粒沉淀，表明该防冻液已经变质，不能再使用了。（4）选择防冻液的另一个关键是确保安全性。高级防冻液兼具防腐、防垢、防沸、防冻、防锈等功效，还能对水箱起到很好的保护，一年四季都可使用。优质防冻液外观应清亮透明，并有醒目的颜色，无异味，而一些劣质防冻液根本不具备抗冻及防止开锅功能，有的防冻液虽然冰点及沸点合格，但却有腐蚀性，能把水箱及管路“咬”的千疮百孔，影响行车。,任务5.2拆检冷却系的主要零部件,二、冷却系统的维护与检修方法,1对冷却系统整体外观检查是否有泄漏现象,容易泄漏的地方,冷却液泄漏后痕迹,任务5.2拆检冷却系的主要零部件,二、冷却系统的维护与检修方法,2利用设备冷却系统压力测试仪对冷却系统进行检漏,取下水箱盖水箱水位应达到规定高度启动发动机达到正常水温后熄火将测试仪装在水箱上按动测试仪推柄，直到压力达到1.6kg/cm(约等于160Kpa)观察显示压力看能否保持不下降结果分析：如压力不能保持，说明系统有泄漏,取下水箱盖，目视检查选择合适的转换接头与测试仪和水箱连接按动测试仪推柄，观察压力表指示读数，直到其不再上升为止，此刻便是水箱盖开启压力。其数值大小应符合厂家的规范。一般释放压力为1.9kg/cm2(约等于190Kpa)保持5-6秒钟，指示压力应不下降。结果分析：压力释放点过低，水的沸点会降低。压力释放点过高，会造成水箱或水管破裂。,任务5.2拆检冷却系的主要零部件,二、冷却系统的维护与检修方法,3检查节温器工作情况,（1）在车检查：,发动机冷车起动后，打开散热器加水口盖，若散热器内冷却水平静，则表明节温器工作正常，否则，则表示节温器工作失常。这是因为，在水温低于70时，节温器处于收缩状态，主阀门关闭，冷却液处于小循环；当水温高于80时，节温器膨胀，主阀门渐渐打开，散热器内循环水才开始流动。当水温表指示70以下时，散热器进水管处若有水流动，则表时节温器主阀门关闭不严，使冷却水过早大循环,（2）零件单独检测：,将节温器放在水里面加热，加热过程中要注意节温器打开时的温度，正常情况下当温度变高时，节温器开度会起来越大，当温度达到82时节温器应处于最大开度状态，节温器最大升程约为8mm，如下图所示。若在测试过程中节温器存在不开启、提前开启、推迟开启或开启升程达不到维修手册数据要求的，都要求更换节温器。,任务5.2拆检冷却系的主要零部件,二、冷却系统的维护与检修方法,3检查节温器工作情况,任务5.2拆检冷却系的主要零部件,二、冷却系统的维护与检修方法,4检查水泵工作情况,1）检查水泵皮带松紧度是否适当和皮带外观是否有老化现象,2）当发动机热车后，小心打开散热器加水口盖，使发动机缓慢加速,察看加水口内冷却水的循环,若不断加快，且皮轮轮也不打滑，则水泵工作正常;反之，水泵有问题。3）检查泵体及皮带轮有无磨损及损伤，必要时应更换。检查汽车水泵轴有无弯曲、轴颈磨损程度、轴端螺纹有无损坏。检查叶轮上的叶片有无破碎、轴孔磨损是否严重。检查水封和胶木垫圈的磨损程度，如超过使用限度应更换新件。4)检查轴承的磨损情况，可用表测量轴承的间隙，如超过0.10mm，则应更换新的轴承或更换水泵总成。,任务5.2拆检冷却系的主要零部件,二、冷却系统的维护与检修方法,5检查散热风扇工作情况,1）检查风扇叶片,风扇叶片出现变形、弯曲、破损后，应及时更换,2）电动风扇热敏开关的检查,发动机热态时，即使发动机已熄火，风扇仍可能转动。如果冷却液温度很高但风扇不转，应检查熔断器。若熔断器完好，则应停机检查温控开关，必要时电动机的功能，或更换有关部件。以桑塔纳发动图5-2-13风扇叶片的检查机为例，检查电动风扇热敏开关（热敏开关位于水箱右下角）。将电动风扇热敏开关放人加热的水中，用万用表测量第一挡，当水温达到9398时应能导通，当水温将到8893时，应断开。而第二档105时导通，9398时应断开。否则，应更换电动风扇热敏开关。,任务5.2拆检冷却系的主要零部件,二、冷却系统的维护与检修方法,5检查散热风扇工作情况,3）风扇离合器的检查,(1)在汽车二级维护时，应对电磁风扇离合器进行就车检查。检查时，先把点火开关旋到“0N”挡，并使风扇离合器脱离温控器的控制，观察风扇应运转平稳，工作电流应符合原设计规定的范围。(2)硅油风扇离合器在日常维护时，应进行就车冷态检查。当汽车停放约12h后，在发动机起动前用手指拨动风扇叶片应感到有明显的转动阻力。发动机起动后，运转l2min后熄火，此时拨转风扇叶片若感到转动阻力明显减小，可以认为硅油风扇离合器工作正常。(3)二级维护时，应就车检查风扇离合器的接合、分离状况。测量风扇离合器开始接合与分离时散热器后端热风流的温度应符合原厂规定。如北京切诺基汽车的接合温度为72；CAl091型汽车风扇离合器开始接合时的热风温度为65。,任务5.2拆检冷却系的主要零部件,二、冷却系统的维护与检修方法,6清洗冷却系统和加注防冻液,清洗步骤如下：1）要确保发动机处于冷却状态并熄火。取下散热器盖确保发动机是凉的；2）打开散热器底部的排放塞(或水管)，让冷却液流入桶里；3）关上排放塞(或装上水管)并给散热器注水；4）让发动机运转，打开空调加热器控制系统(这样操作会打开加热器控制气门)，添加冷却系统清洁剂，空转发动机30分钟(或者按照清洁剂指示进行操作)；5）关掉发动机冷却5分钟，将散热器内液体排空，同时冲洗防冻液储液罐；6）关上排放塞，往散热器加注防冻液，使防冻液充满水箱并让发动机怠速运转5分钟。,任务5.2拆检冷却系的主要零部件,三、冷却系常见故障类型和分析,1漏水,1）故障现象,（1）停车后可明显看到发动机上有冷却水滴落地面。（2）冷却水日消耗量较大。,2）故障原因,（1）放水开关关闭不严。（2）橡胶软管破裂或卡子松动。（3）散热器上下水室、芯管破裂或脱焊。（4）机体上的水堵封水不严。（5）水套侧盖衬垫损坏、螺钉松动或螺钉未按规定顺序上紧。（6）缸盖螺栓松动或未按规定顺序上紧。（7）气缸衬垫损坏。（8）泵衬垫损坏、螺钉松动或水封失效。（9）湿式缸套下端封水不佳或密封条损坏。（10）缸盖、缸体变形或裂纹。,任务5.2拆检冷却系的主要零部件,三、冷却系常见故障类型和分析,1漏水,3)诊断方法,诊断发动机何处漏水，通常采用检视的方法，即冷却水从哪儿漏出来，就说明漏水部位就在哪儿。水封虽然装在水泵内