汽车发动机结构与拆装（第2版）课件：冷却系统的结构与拆装

汽车发动机结构与拆装（第2版）冷却系统的结构与拆装课题一冷却系统的结构与工作原理课题二齿形皮带和冷却液泵的拆装课题三冷却液断流阀和变速器冷却液阀的拆装课题四发动机温度调节装置的拆装课题五散热器的拆装冷却系统的结构与拆装学习目标完成本项目学习后，你应当能：1.知道冷却系统的作用、冷却方式、组成和循环。2.知道冷却系统主要零部件的作用与结构。3.能正确完成传动带和水泵的拆装，并掌握拆装的技术要求。4.能正确完成冷却液电动泵的拆装，并掌握拆装的技术要求。5.能正确完成冷却液断流阀和变速箱冷却液阀的拆装，并掌握拆装的技术要求。6.能正确完成发动机温度调节装置的拆装，并掌握拆装的技术要求。7.能正确完成散热器电动风扇的拆装，并掌握拆装的技术要求。8.能正确完成散热器的拆装，并掌握拆装的技术要求。9.会查阅相关技术资料。10.具有环保意识和知识，会正确处理废料。使发动机得到适度的冷却，并保持其在最适宜的温度范围内工作。冷却系统即要防止发动机过热、也要防止发动机过冷。现代汽车发动机正常工作温度一般为95

~105℃。课题一冷却系统的结构与工作原理一、冷却系统的作用与冷却方式（1）冷却系统的作用根据冷却介质不同，发动机的冷却方式分为风冷和水冷。目前大多数汽车采用水冷。课题一冷却系统的结构与工作原理一、冷却系统的作用与冷却方式（2）冷却系统的冷却方式①水冷式以冷却液为冷却介质，热量先由机件传给冷却液，靠冷却液的流动把热量带走而后散入大气中。散热后的冷却液再重新流回到受热机件处，适当调节水路和冷却强度，就能保持发动机的正常工作温度。同时，还可用热水预热发动机，便于冬季起动。②风冷式利用高速空气流直接吹过缸体及缸盖表面，把热量散发到大气中去。强制水冷系统主要由散热器和散热器盖、冷却风扇、水泵、节温器、水套、水管、冷却液补偿水桶、冷却液温度表和传感器等部件组成。课题一冷却系统的结构与工作原理二、冷却系统的组成与工作循环（1）水冷却系统的组成①小循环当发动机冷却液温度低于一定温度范围(一般８０~８５℃)发动机需要保温时，节温器主阀门关闭，旁通阀打开，冷却液经旁通阀流入水泵入口，经水泵加压后流回缸体水套。此时冷却液不经过散热器，只在水套和水泵之间进行小循环。

②大循环当冷却液温度高于一定温度范围(一般在８０~８５℃)发动机需要迅速降温时，主阀门完全开启，而旁通阀门正好完全关闭，来自发动机水套的冷却液全部经过散热器进行大循环。课题一冷却系统的结构与工作原理二、冷却系统的组成与工作循环（2）水冷却系统的工作循环（1）作用：对冷却液加压，使之在冷却系统中循环流动。（2）结构：离心式水泵主要由泵体、叶轮、轴承和水泵轴组成。（3）工作原理：当叶轮旋转时，水泵中的冷却液被叶轮带动一起旋转，在离心力的作用下被甩向叶轮边缘，经外壳与叶轮成切线方向的出水管被压送到发动机的分水管。（4）驱动方式：曲轴通过带轮驱动；通过正时齿形带驱动。课题一冷却系统的结构与工作原理三、水冷却系统主要部件的结构1.水泵2.风扇（1）作用：提高流经散热器的空气流速和流量，以增强散热器的散热能力并冷却发动机附件。（2）类型：均采用尼龙压铸整体风扇。（3）驱动：风扇常和发电机一起通过传动带(有些车辆采用多楔带)由曲轴带轮驱动，一般将发电机的支架做成可移动式的，以便于调节传动带的松紧度。若过松，则会造成传动带打滑，风扇与水泵的转速下降，扇风量和泵水量减小，使发动机过热。若传动带过紧，将增加轴承和传动带的磨损，功率损耗增加。（4）驱动方式：直接驱动式、风扇离合器式、电动风扇。

①直接驱动式

风扇直接由水泵带轮驱动，发动机起动后，不论水温高低，风扇一直转动，不能根据发动机的需要进行调节，噪声大，油耗高，为早期发动机冷却系统使用。课题一冷却系统的结构与工作原理三、水冷却系统主要部件的结构2.风扇②风扇离合器式风扇离合器安装在水泵与风扇之间，曲轴传动带先带动水泵带轮，经风扇离合器后带动风扇转动。硅油式风扇离合器组成：水泵带轮驱动的主动板、连接风扇的从动板、双金属感温器、具有黏性的硅油等组成。硅油式风扇离合器工作原理：

当冷却液温度较低时，进油孔关闭，储油腔内的硅油不能进入工作腔，离合器分离，风扇低速旋转或不转动。

当冷却液温度较高时，双金属感温器受热变形，进油孔打开，硅油进入工作腔，利用硅油的黏性使离合器结合，风扇转速迅速升高。课题一冷却系统的结构与工作原理三、水冷却系统主要部件的结构③电动风扇：

由风扇及风扇护罩、风扇电动机和装在散热器上的温控开关等组成。电动风扇工作原理当冷却液温度较低时，温控开关断开，风扇不转动，从而缩短了发动机的暖机时间。当冷却液温度较高时，温控开关触点闭合，风扇旋转，冷却液温度下降。

温控开关切断温度一般为８３~９２℃，接通温度在８８~９７℃。课题一冷却系统的结构与工作原理三、水冷却系统主要部件的结构2.风扇（1）安装位置及作用：散热器安装在汽车前方，有利于冷却液的散热。

（2）组成：由上贮水室（顶部有加水口）、下贮水室（设有放水开关）、散热器芯、散热器盖组成。散热器芯由许多冷却管和散热片组成。（3）类型：根据水流方向分为横流式和纵流式。现代轿车普遍采用横流式。课题一冷却系统的结构与工作原理三、水冷却系统主要部件的结构3.散热器（1）作用：使冷却系统保持一定的压力ꎬ提高冷却液的沸点。（2）工作原理：散热器盖上设有蒸汽阀和空气阀。当散热器内部压力大于规定值时，蒸汽阀打开，高压气体及冷却液由溢流管流出，进入补偿水桶，以防止冷却液流失。当冷却液温度降低造成散热器内压力降低时，空气阀打开，补偿水桶的冷却液流回散热器内，以防止散热器或水管塌陷。课题一冷却系统的结构与工作原理三、水冷却系统主要部件的结构3.散热器散热器盖冷却液补偿水桶上面刻有高、低两条线，发动机工作时，冷却液应在两条刻度线之间。作用:①把冷却系统变成永久性封闭系统，减少冷却液的损失。②使系统内的压力提高98

~196kpa，冷却液的沸点相应地提高到120℃左右，从而扩大温差，提高换热效率。③避免空气不断进入，给系统内部造成氧化、穴蚀，使冷却系中水、气分离，保持系统内压力稳定，提高了水泵的泵水量，并且提高了水泵和水套的使用寿命。课题一冷却系统的结构与工作原理三、水冷却系统主要部件的结构4.冷却液补偿水桶课题一冷却系统的结构与工作原理三、水冷却系统主要部件的结构5.节温器（1）作用：根据发动机负荷和冷却液温度的高低，自动改变冷却液的循环路线及流量。（2）蜡式节温器组成：由上支架、下支架、阀座、深入、中心杆、橡胶管、感应体、石蜡、主阀门、旁通阀、弹簧、盖和密封垫组成。（3）工作原理：

当冷却液温度低于76℃时，主阀门关闭，而旁通阀随着主阀门上移而打开，冷却液不经过散热器，进行小循环。当冷却液温度超过76℃时，石蜡开始溶化，主阀门开始打开，水温超过86℃时，主阀门全开，同时旁通阀关闭了小循环通路，冷却液全部进入散热器冷却，进行大循环。课题一冷却系统的结构与工作原理三、水冷却系统主要部件的结构6.发动机温度调节装置大众迈腾Ｂ８轿车ＣＵＧＡ发动机冷却系统采用新型的发动机温度调节装置，采用两个机械连接的旋转滑阀来调节冷却液液流。课题一冷却系统的结构与工作原理三、水冷却系统主要部件的结构6.发动机温度调节装置发动机控制单元操控直流电机，正的操控信号表示旋转滑阀在向打开的方向转动。直流电机通过蜗轮蜗杆传动装置来驱动旋转滑阀１，发动机温度越高，旋转滑阀的转动也就越大，不同的横断面也就有不同的流量，就能控制机油冷却器、缸盖以及主散热器中的冷却液液流。旋转滑阀２是通过一个滚销齿联动机构与旋转滑阀１相连的，旋转滑阀２在特定角度位置会与旋转滑阀１连上和脱开，旋转滑阀２的旋转运动(打开流经缸体的冷却液液流)在旋转滑阀１转角约为145°时开始，在旋转滑阀１转角约为85°再次脱开。此时旋转滑阀２达到了其最大转动位置，缸体内的冷却液循环管路就完全打开了。课题一冷却系统的结构与工作原理三、水冷却系统主要部件的结构6.发动机温度调节装置大众迈腾B8轿车CUGA发动机冷却系统冷却液流经路径：１)发动机预热和自加热２)发动机冷却系统小循环调节３)发动机机油冷却器的预热４)变速器机油加热５)发动机冷却系统大循环调节６)关闭发动机后的续动功能(１)大众迈腾Ｂ８轿车一辆或ＣＵＧＡ发动机(带拆装台架)一台。(２)组合工具一套、冷却液加注专业设备一套、扭力扳手、螺丝刀、钳子、冷却液收集盘、工具车一辆。(３)零件摆放架一个。课题二齿形皮带和冷却液泵的拆装一、工具、设备和材料准备(１)将发动机拆装台架放置可靠。

(２)清洁工作台架及工具。

(３)讲解安全和拆装注意事项。二、作业前准备(１)在热态时不可立即旋下冷却液膨胀箱盖子，以防蒸汽喷出。(２)冷却液有毒，排出时应用专用的盘子收集。

(３)切勿混用不同牌号的冷却液。三、注意事项(１)打开冷却液膨胀箱盖。小提示：在发动机处于暖机状态时，冷却系统中存在过压(过压消除:请用抹布盖住冷却液膨胀罐的密封盖并小心地慢慢旋开)，有被高温蒸汽和高温冷却液烫伤的危险，建议戴上防护手套和护目镜。(２)拆卸发动机舱底部隔音板。

(３)将冷却液专用接油盘放在散热器下面。(４)松开下冷却液软管弹簧卡箍，从散热器上拔下下冷却液软管，排放冷却液。课题二齿形皮带和冷却液泵的拆装四、操作步骤(一)齿形皮带和冷却液泵的拆卸１.放净冷却液驱动冷却液泵的齿形皮带分解图课题二齿形皮带和冷却液泵的拆装四、操作步骤(一)齿形皮带和冷却液泵的拆卸２.驱动冷却液泵齿形皮带的拆卸(１)拧出盖板螺栓，沿箭头方向松开卡扣，取下盖板。(２)脱开冷却液软管，沿箭头方向松开卡扣，取下空气导管上部件。(３)拔下真空软管，松开软管螺旋卡箍，拆下空气导流软管，将空气滤清器壳体向上从橡胶支座处拔出并取出。(４)拧出箭头所指左右螺栓，松开并取下空气导管的下部件。(５)松开软管卡箍，并向下将增压空气软管拆下。(６)脱开空气导管上的电线束固定卡扣１和２，松开增压空气导管螺旋卡箍，拧出箭头所指增压空气导管固定螺栓，取下增压空气导管。(７)拔出水管固定夹，拉出水管接头并推向一侧。(８)脱开油压开关上的电线插接器，拆下油压开关，拧出箭头所指齿形皮带护罩螺栓，取下齿形皮带护罩。(９)用固定工具反向把持住曲轴皮带轮。(１０)松开并旋出冷却液泵驱动轮上的螺栓，取下齿形皮带。课题二齿形皮带和冷却液泵的拆装四、操作步骤(一)齿形皮带和冷却液泵的拆卸３.冷却液泵的拆卸（1）脱开电气电线插接器2、3和4，拧出支架紧固螺栓1，并将支架置于一侧。（2）按如图所示箭头所指，脱开线束卡扣，并将线束置于一旁。（3）按图所示顺序，拧下冷却液泵固定螺栓，并将冷却液泵从发动机温度调节装置上取下。(１)清洁。清洁齿形带轮、冷却液泵与发动机温度调节装置的结合平面。

(２)检查冷却液泵。转动冷却液泵齿形带轮应灵活、无卡滞、无异响。

(３)检查齿形皮带。应无老化、发硬、龟裂等现象。课题二齿形皮带和冷却液泵的拆装四、操作步骤(二)齿形皮带和冷却液泵的清洁检查(１)清洁密封垫的密封表面，安装密封垫。

(２)装上冷却液泵，在挂上齿形皮带后，拧紧螺栓。拧紧顺序为１至４，拧紧力矩为９Ｎｍ。

小提示：注意冷却液泵安装中心定位及密封圈的正确位置。课题二齿形皮带和冷却液泵的拆装四、操作步骤(三)齿形皮带和冷却液泵的安装1.冷却液泵的安装(１)齿形皮带安装以拆卸倒序进行，同时更换驱动轮螺栓，驱动轮螺栓拧紧力矩为１０Ｎｍ＋９０°。

(２)驱动轮的安装时，注意将驱动轮上带环面的一侧指向变速器。

(３)其他螺栓紧固力矩，安装维修手册要求力矩拧紧。２.齿形皮带的安装(１)从上、下冷却液管内取下旧的Ｏ形圈，将新的Ｏ形圈用冷却液浸润，并装到冷却液软管内。用插入式电线插接器将上、下冷却液软管分别插到散热器进出水口上。检查插入式接头是否卡入到位。小提示：为了确保冷却液软管卡住散热器冷却液管，可以通过拉拽软管来检查插入式接头是否已被正确卡入。(２)按照正确的混合比预先混合冷却液，接着往冷却系统加注装置的冷却液罐中加注１０Ｌ。小提示：冷却液不得重复使用。所有大众迈腾Ｂ８轿车发动机都要加注冷却液Ｇ１３(淡紫色)。如果汽车在严寒季节和地区使用，需提高冷却液防冻能力，务必按轿车使用地区当前最低环境温度选择相应类型的原装冷却液。课题二齿形皮带和冷却液泵的拆装四、操作步骤(三)齿形皮带和冷却液泵的安装３.加注冷却液(３)在冷却液膨胀罐上装上冷却系统检测仪转接头，在转接头上安装冷却系统加注装置，将排气软管插入小容器中，并将控制杆旋转至与流动方向垂直位置，关闭阀门Ａ和Ｂ。(４)将进气软管接上压缩空气(６~１０ｂａｒ)，打开阀门Ｂ，压缩空气经进气软管流入从排气软管排出，使冷却系统内产生真空，显示仪表的指针必须在绿色区域内。(５)打开阀门Ａ，以使冷却系统加注装置的冷却液膨胀罐软管内充满冷却液，重新关闭阀门Ａ。

(６)让阀门Ｂ继续保持打开状态２ｍｉｎ，在冷却系统内继续产生真空，显示仪表的指针必须仍位于绿色区域内，关闭阀门Ｂ，这样冷却系统中的真空满足加注需要。

小提示：如果指针位于绿色区域以下，请重复该过程ꎻ如果真空度下降，请检查冷却系统是否密封不严。课题二齿形皮带和冷却液泵的拆装四、操作步骤(三)齿形皮带和冷却液泵的安装３.加注冷却液

(７)拆除压缩空气软管。

(８)打开阀门Ａ，在真空吸力的作用下，冷却液从冷却系统加注装置的冷却液膨胀罐中被吸出并加注到冷却系统中，加注冷却液直至达到“最高”刻度标记处。

(９)从冷却液膨胀罐上拆下冷却液加注装置。

(10)拧紧冷却液膨胀罐的密封盖，起动发动机并以大约1500rPm

和2800rpm的转速交替运转，直至散热器风扇启动，发动机达到工作温度时，冷却液液位可能会接近或高于“最高”刻度标记处。

(11)关闭发动机并使其冷却，在发动机处于冷态时，冷却液液位必须位于“最低”刻度和“最高”刻度标记之间。课题二齿形皮带和冷却液泵的拆装四、操作步骤(三)齿形皮带和冷却液泵的安装３.加注冷却液(１)大众迈腾Ｂ８轿车一辆或ＣＵＧＡ发动机一台(带拆装台架)。

(２)组合工具一套、扭力扳手、螺丝刀、钳子、冷却液收集盘、直径不超过２５ｍｍ的软管夹、软管卡箍钳、工具车一辆。

(３)零件摆放架一个。课题三冷却液断流阀和变速器冷却液阀的拆装一、工具、设备和材料准备(１)将大众迈腾Ｂ８轿车或发动机拆装台架放置可靠。

(２)清洁工作台架及工具。

(３)讲解安全和拆装注意事项。二、作业前准备(１)在热态时不可立即旋下膨胀箱盖子，应将冷却液膨胀箱盖用抹布盖住并小心打开，消除过压，以防蒸气喷出造成烫伤和人身伤害。

(２)冷却液有毒，排出时应用专用的盘子收集。

(３)拆卸冷却液断流阀或变速器冷却液阀时，用抹布盖住变速器开口，确保冷却液不会流入离合器壳体中。三、注意事项冷却液断流阀分解图课题三冷却液断流阀和变速器冷却液阀的拆装四、操作步骤１.冷却液断流阀的拆装１)拆卸冷却液断流阀(１)拆卸空气滤清器壳体。

(２)松开软管卡箍，拧出螺栓，将左侧空气导管略微向左按压。(３)脱开冷却液断流阀电线插接器。(４)将冷却液断流阀上的冷却液软管用直径不超过２５ｍｍ的软管夹夹住，松开软管卡箍，拆下冷却液软管。

(５)拧出箭头所指螺栓，取下冷却液断流阀。

(１)清洁冷却液断流阀的外壳和安装表面。

(２)检查冷却液断流阀和变速器冷却液阀工作状况是否良好。课题三冷却液断流阀和变速器冷却液阀的拆装四、操作步骤１.冷却液断流阀的拆装２)冷却液断流阀的清洁检查(１)装上冷却液断流阀ꎬ以９Ｎｍ的力矩拧紧冷却液断流阀固定螺栓。(２)装上冷却液断流阀上的冷却液软管，并用卡箍固定。

(３)插上冷却液断流阀电线插接器。(４)装上其他部件，加注冷却液。课题三冷却液断流阀和变速器冷却液阀的拆装四、操作步骤１.冷却液断流阀的拆装３)冷却液断流阀的安装课题三冷却液断流阀和变速器冷却液阀的拆装四、操作步骤2.变速器冷却液阀的拆装变速器冷却液阀分解图(１)拆卸隔音垫。

(２)拆卸空气滤清器壳体。(３)松开卡子,将冷却液软管放置一旁。

(４)按箭头所指脱开电线插接器。(５)用直径不超过２５ｍｍ的软管夹夹住变速器冷却液阀上的冷却液软管，松开软管卡箍，拆下冷却液软管。

(６)拧下变速器冷却液阀固定螺母，取下变速器冷却液阀。课题三冷却液断流阀和变速器冷却液阀的拆装四、操作步骤2.变速器冷却液阀的拆装１)拆卸变速器冷却液阀(１)变速器冷却液阀的外壳和安装表面。

(２)检查冷却液断流阀和变速器冷却液阀工作状况是否良好。课题三冷却液断流阀和变速器冷却液阀的拆装四、操作步骤2.变速器冷却液阀的拆装２)变速器冷却液阀的清洁检查

(１)装上变速器冷却液阀ꎬ以２０Ｎｍ的力矩拧紧冷却液继续补给泵固定螺栓。

(２)装上变速器冷却液阀上的冷却液软管，并用卡箍固定。

(３)插上变速器冷却液阀电线插接器。

(４)装上其他部件ꎬ加注冷却液。３)变速器冷却液阀的安装(１)大众迈腾Ｂ８轿车一辆或ＣＵＧＡ发动机一台(带拆装台架)。

(２)组合工具一套、扭力扳手、螺丝刀、钳子、冷却液收集盘、工具车一辆。

(３)零件摆放架一个。课题四发动机温度调节装置的拆装一、工具、设备和材料准备(１)将大众迈腾Ｂ８轿车或发动机拆装台架放置可靠。

(２)清洁工作台架及工具。

(３)讲解安全和拆装注意事项。二、作业前准备(１)在热态时不可立即旋下膨胀箱盖子，以防蒸气喷出。

(２)冷却液有毒ꎬ排出时应用专用的盘子收集。

(３)切勿混用不同牌号的冷却液。

(４)安装时Ｏ形密封圈必须更换。三、注意事项发动机温度调节装置分解图课题四发动机温度调节装置的拆装四、操作步骤１.发动机温度调节装置的拆卸(１)拆卸节气门控制单元。

(２)按箭头所指拆下进气歧管上的冷却液管1。课题四发动机温度调节装置的拆装四、操作步骤１.发动机温度调节装置的拆卸(３)拔下固定夹1、2，拆下冷却液软管。(４)从发动机温度调节装置上拔出电线插接器1。(５)拧出螺栓１~５，将发动机温度调节装置从对中销上取下并从发动机机油散热器上拔出。课题四发动机温度调节装置的拆装四、操作步骤１.发动机温度调节装置的拆卸

(１)检查发动机温度调节装置壳体有无冷却液泄漏痕迹，若有检查发动机温度调节装置壳体是否有裂纹损坏，有裂纹必须更换。

(２)清洁发动机温度调节装置座和接头上的腐蚀物、胶质等，保持发动机温度调节装置的各接触面清洁、平整。课题四发动机温度调节装置的拆装四、操作步骤2.发动机温度调节装置的清洁检查

(１)更换所有用Ｏ形圈和装置密封垫，并用冷却液浸润新Ｏ形圈和装置密封垫。

(２)检查汽缸体内是否安装了两个定位销，如果没有，请安装。将连接套管装入发动机机油冷却器。将发动机温度调节装置推到连接套管上，沿定位销推入汽缸体。

(３)按照１至５的顺序，以９Ｎｍ的力矩，拧紧发动机温度调节装置的螺栓。课题四发动机温度调节装置的拆装四、操作步骤3.发动机温度调节装置的安装

(１)大众迈腾Ｂ８轿车一辆。

(２)组合工具一套、扭力扳手、钳子、冷却液收集盘、散热器盖测试仪、工具车一辆。

(３)零件摆放架一个。课题五散热器的拆装一、工具、设备和材料准备(１)将大众迈腾Ｂ８整车放置可靠。

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