《汽车发动机系统检修（第四版）》课件 第一单元 项目5、6 发动机冷却系统检修、发动机润滑系统检修

项目5

发动机冷却系统检修

——任务1水泵的检修导入案例：一辆桑塔纳3000型轿车，发动机起动后冷却液很快沸腾，伴有膨胀水箱沸腾的现象。故障分析：发动机起动后，冷却液温度应快速升至80~90℃之间，轿车冷却液的最高温度应不高于110℃，出现冷却液温度快速升高并沸腾的现象可能是因为冷却液循环不畅或缺少冷却液，应对冷却系统进行检修。【知识目标】1.掌握冷却系统的作用。2.掌握冷却系统的组成与工作原理。3.掌握冷却系统主要部件的结构。【能力目标】1.能够正确拆装发动机冷却系统。2.能够正确检查发动机冷却系统。一、水冷系统的作用与组成（一）冷却系统的作用冷却系统的作用使工作中的发动机得到适度的冷却，并保持发动机在最适宜的温度状态下工作。所谓适宜的工作温度，对于水冷式发动机来说，要求气缸盖内冷却液的温度为80~90℃。（一）冷却系统的组成目前汽车发动机上采用的冷却系统大都是强制循环式水冷系统，利用水泵强制冷却液在冷却系统中进行循环流动。它由散热器、水泵、风扇、冷却水套和温度调节装置等组成，如图1-5-1所示。

水冷系统的组成散热器一般安装在发动机前方的支架上，通过橡胶水管与发动机气缸盖上的冷却水套出水孔及水泵进水口相通。风扇位于散热器后面，由曲轴或电动机驱动，可产生强大的抽吸力，增大通过散热器的空气流量和流速，加强散热器的散热效果。在气缸与缸体外壁之间和气缸盖上、下平面之间的夹层空间中铸有水套。气缸体上平面和下平面有对应的通水孔，使气缸盖冷却水套和气缸体冷却水套相通。发动机工作时，冷却水套内充满冷却液，直接从气缸壁和燃烧室吸收热量。水泵固装在发动机气缸体的前端面，由曲轴通过V带驱动，水泵的出水孔通过分水管与冷却水套相通。二、认识并拆装水泵水泵是发动机冷却液循环的动力源，其功能的好坏直接影响发动机的工作状况，如果水泵出现故障，有可能造成发动机过热，甚至导致发动机部件严重损坏。对水泵进行检修，首先要掌握水泵的基本结构和拆装方法。（一）水泵的作用、结构及工作原理1.水泵的作用水泵的作用是对冷却液加压，加速冷却液的循环流动，保证冷却可靠。车用发动机上多采用离心式水泵，离心式水泵具有结构简单、尺寸小、排水量大、维修方便等优点。2.水泵的结构及工作原理离心式水泵主要由外壳、叶轮和水泵轴组成，叶轮一般是径向或向后弯曲的，其数目一般为6~9片。当叶轮旋转时，水泵中的冷却液被叶轮带动一起旋转，在离心力作用下冷却液被甩向叶轮边缘，然后经外壳上与叶轮成切线方向的出水管压送到发动机冷却水套内；与此同时，叶轮中心处的压力降低，散热器中的冷却液便经进水管被吸进叶轮中心部分。如此连续的作用，使冷却液不断地循环。如果水泵因故障停止工作，冷却液仍然能从叶轮叶片之间流过，进行热流循环，不至于很快产生过热。水泵的基本构造（二）水泵的拆卸与装配1.水泵的拆卸①把水泵夹紧固定在夹具中或台虎钳上。②拧松V带带轮紧固螺栓，拆下V带带轮。③分解前盖与外壳，但注意分批拧松紧固螺栓。④用拉具拆卸V带带轮凸缘。⑤用拉具拆卸水泵叶轮，应小心操作，防止损坏叶轮。⑥压出水泵轴和轴承，并分解水泵轴与轴承。⑦压出水封、油封。⑧放松水泵壳体，换位夹紧，拆卸下进水口接头的紧固螺栓，取下该接管。⑨拆卸密封圈。⑩拆卸节温器。2.水泵的装配按与拆卸相反的顺序进行装配，但应注意以下两点：①更换所有衬垫和密封圈。②保证叶轮与水泵外壳的轴向间隙及径向密封处的间隙，满足轴承的润滑条件。三、水泵的检修（一）水泵常见故障发动机水泵常见的损坏形式有水泵外壳、卡簧槽及叶轮破裂，带轮凸缘配合孔松动，水封变形、老化及损坏，水泵轴磨损、轴承磨损松旷等。（二）水泵检修工具水泵检修可能用到的工具包括发动机拆卸工具组、轴承间隙测量专用工具、水泵轴弯曲度测量工具及水泵测试试验台。（三）检修水泵1.检查水泵体、水泵外壳及卡簧槽检查水泵体、水泵外壳及卡簧槽是否破裂。在水泵体上具有下列损伤时允许焊修：长度在30mm以内、未伸展到轴承座孔的裂纹，与气缸盖接合的突缘有破缺部分，油封座孔有损伤。如果水泵外壳裂纹较轻，则可根据情况实施焊补或用环氧树脂胶粘接，严重时应更换。2.检查叶轮检查叶轮是否有损伤。工程塑料叶轮若有破损，必须更换。3.检查凸缘孔若凸缘孔松旷，则应镶套后重新加工，必要时更换新件；若轴承磨损超差，应更换；水泵轴可采用镀铬、喷涂修复，必要时更换新轴。4.检查水封装置若胶质水封磨损或变形，应进行更换。水封是水泵中的易损件，一般在拆卸总成时都应更换新的水封。5.检查水泵轴及轴承的磨损情况首先转动水泵轴承，检查是否转动灵活或有异常响声。若有异常响声，则应更换轴承；若转动灵活、无异常响声，则可利用轴承间隙测量专用工具检测水泵轴承间隙，若间隙超过0.10mm，则应更换新的轴承；使用水泵轴弯曲度测量专用工具检测水泵轴弯曲度，不得超过0.05mm，否则应更换。6.水泵装配后的检验首先用手转动带轮，泵轴转动应无卡滞现象，叶轮与水泵外壳应无碰擦感觉；然后在试验台上按原厂规定进行压力与流量试验。当水泵轴转速为1000r/min时，每分钟的排水量不应低于规定的数值，在10min的试验中不应出现金属摩擦声和漏水现象。谢

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发动机冷却系统检修

——任务2节温器及风扇的检修导入案例：一辆桑塔纳2000型轿车，发动机起动后升温缓慢，在运行一段时间后又出现了风扇不转、发动机水温过高的故障现象。故障分析：发动机起动后升温缓慢可能是因为节温器主阀门不能关闭导致的；而风扇是增加流过散热器芯空气流动量的主要设备，风扇不转会引起发动机散热不良，造成发动机水温过高。因此，本故障的检修应从节温器和风扇两方面进行。【知识目标】1.掌握节温器和风扇的作用。2.掌握节温器和风扇的结构。3.知道冷却系统的大、小循环。【能力目标】1.能够正确拆装节温器和风扇。2.能够正确检修节温器和风扇的故障。首先先来分析一下节温器的作用：节温器位于气缸盖出水管出口处，随发动机温度的变化而开启或关闭，以控制发动机冷却水的大小循环使发动机在适宜的温度下工作，实现冷却强度的调节。节温器坏了分为两种情况：一是不能正常开启那就只能小循环，发动机温度升高快宜开锅。二是不能正常关闭导致发动机升温缓慢，发动机温度低，不管是发动机温度过高还是过低都不利，会加剧发动机的磨损，而且会导致油耗增加。一、检修节温器（一）节温器的作用与结构1.节温器的作用节温器安装在冷却液循环的通路中（一般安装在气缸盖的出水口处），根据发动机负荷大小和冷却液温度的高低自动改变冷却液的循环流动路线，以达到调节冷却系统冷却强度的目的。图1-5-4蜡式节温器结构1—主阀门；2—密封垫：3—上支架；4—橡胶管；5—阀座；6—通气孔；7—下支架；8—石蜡；9—感应体；10—旁通阀；11—中心杆；12—弹簧2.节温器的分类与结构节温器有蜡式和乙醚折叠筒式两种，目前多数发动机采用蜡式节温器，其结构如图1-5-4所示。蜡式节温器在橡胶管和感应体之间的空间里装有石蜡，为提高导热性，石蜡中常掺有铜粉或铝粉。常温时，石蜡呈固态，阀门压在阀座上，此时阀门关闭了通往散热器的通路，来自发动机气缸盖出水口的冷却液经水泵又流回气缸体冷却水套中，进行小循环。当发动机冷却液温度升高时，石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫使橡胶管收缩，从而对反推杆上端头产生向上的推力。由于反推杆上端固定，故反推杆对橡胶管、感应体产生向下的反推力，阀门开启，当发动机冷却液温度达到80℃以上时，阀门全开，来自气缸盖出水口的冷却液流向散热器，进行大循环。发动机冷却水的大、小循环如图1-5-5所示。发动机在正常热状态下工作时，当冷却水温度高于80℃时，冷却水应全部流经散热器，形成大循环。此时节温器的主阀门完全开启，而侧阀门将旁通孔完全关闭；当冷却水温低于70℃时，膨胀筒内的蒸汽压力很小，使圆筒收缩到最小高度，主阀门压在阀座上，即主阀门关闭，同时侧阀门打开，此时切断了由发动机水套通向散热器的水路，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，并使发动机迅速而均匀地热起来；当冷却水温度在70～80℃范围内时，主阀门和侧阀门处于半开闭状态，此时一部分水进行大循环，而另一部分水进行小循环。发动机冷却液的大、小循环（二）节温器常见故障节温器常见故障有两种：一是主阀门不能正常开启，则冷却液只能进行小循环，发动机温度升高快宜“开锅”；二是主阀门不能正常关闭，将导致发动机升温缓慢，发动机温度低。发动机温度过高和过低都是不利的，会加剧发动机的磨损，而且会导致油耗增加。（三）工具准备加热器、水槽、温度计、直尺。（四）节温器的检修1.就车检查(1)发动机刚起动时的检查打开水箱加水盖，若水箱内冷却水平静，则表明节温器工作正常。(2)冷却液温度升高后的检查发动机工作初期，冷却液温度上升很快，当冷却液温度上升到80℃后，升温速度减慢，则表明节温器工作正常。反之，若冷却液温度一直升高很快，且内压达到一定程度时突然有沸水溢出，则表明是主阀门有卡滞而突然打开。冷却液温度指示表指示在70～80℃时，打开水箱盖及放水开关，若冷却液温度较高，则说明节温器正常；若加水口处冷却液温度低，且水箱上水室进水管处无冷却液流出或流出甚微，说明节温器主阀门无法打开。2.车下检查拆下节温器，将其置于热水中加热，观察节温器阀门开启温度和升程。一般节温器上都标有打开温度，当热水温度达到标记的打开温度时，节温器主阀门应开启7mm左右。二、检修风扇（一）风扇的作用与结构1.风扇的作用风扇的主要作用是提高通过散热器芯的空气流速，增加散热效果，加速冷却液的冷却。风扇通常安装在散热器后面，当风扇旋转时，对空气产生吸力，使之沿轴向流动，空气流由前向后通过散热器芯，使流经散热器芯的冷却液加速冷却。2.风扇的结构一般将风扇叶片的外缘设计成一个圆环，将叶片连在一起，并由调速电动机带动风扇旋转，提高了风扇系统工作的可靠性。（二）风扇常见故障电控风扇的常见故障有风扇叶片的变形、弯曲和破损，电动机故障，控制电路断路、电阻增大及热敏开关损坏等。（三）工具准备加热器、水槽、温度计、试灯、跨接线、万用表。（四）风扇的检修1.风扇叶片的检查风扇叶片出现变形、弯曲、破损后，应及时更换。由于风扇连接板强度不足或其他原因使风扇叶片向前弯曲或扭转变形，破坏了风扇叶片的原设计角度，使其丧失平衡性能，不但会影响通过散热器的空气流速和流量，降低了散热器的冷却能力，甚至会损坏散热器，还会大幅度增大风扇的噪声。2.检修风扇驱动电动机及控制线路驱动电动机故障和控制电路断路、电阻增大等故障，可利用试灯跨接、测量线路阻值等方式进行检测和排除。3.电控风扇热敏开关的检修当发动机处于热态时，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和风扇电动机，必要时更换有关部件。检修桑塔纳系列轿车发动机冷却系统热敏开关时，将热敏开关拆下并放入水中加热，用万用表的电阻挡测量热敏开关的电阻。当冷却液温度达到93~98℃时，万用表应指示热敏开关导通；当冷却液温度降至84~91℃时，万用表应指示热敏开关断开。否则表示热敏开关损环，应予以更换。谢

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发动机冷却系统检修

——任务3冷却液的选用导入案例：一部停驶封存的桑塔纳3000型轿车，在封存前驾驶员认为已加注防冻液而没有放出冷却液，在次年春天启封使用时，发现气缸体出现一道裂纹，冷却液已漏出。案例分析：发动机冷却液是发动机正常运行不可缺少的冷却介质，但是在选用中应注意保证冷却液冰点低于当地最低气温10℃以上。如果选用不当，会导致冷却液冻结，致使气缸体破裂。本案例中的问题就是因为冷却液选用不当造成的。一、冷却液的性质汽车发动机广泛采用强制循环水冷却系统，冷却液即为发动机冷却系统中带走高温零件热量的一种工作介质。为保证汽车发动机正常工作和延长发动机的使用寿命，发动机冷却液应具有以下使用性能。1.冰点低、沸点高冰点是在没有过冷情况下冷却液开始结晶的温度。沸点是在发动机冷却统系与外界大气压相平衡的条件下，冷却液开始沸腾的温度。2.耐腐蚀性好，不损坏汽车有机涂料为使发动机冷却液有良好的耐腐蚀性，要保持冷却液呈碱性状态。发动机冷却液是一种化学物质的调和物，在加注中很容易接触到汽车的有机涂料层，因此要求发动机冷却液不能损坏汽车的有机涂料层。3.不易产生水垢，抗泡沫性好水垢对发动机冷却系统的散热强度影响很大，发动机冷却液如果产生过多的泡沫，不仅会降低传热效率、加剧气蚀，而且会造成冷却液溢流。二、冷却液的分类（一）冷却液母液冷却液一般由母液和水按照一定的比例配制而成，冷却液的功能随着母液的变化而变化。汽车用冷却液母液的种类很多，像无机物中的氯化钙、有机物中的甲醇、乙醇（俗名酒精）、乙二醇、丙三醇（俗名甘油）、润滑油以及日常生活中常见的砂糖、蜂蜜等，都可作为冷却液的母液，在加入适量纯净软水（不含或少量含有钙、镁离子的水，如蒸馏水、未受污染的雨水、雪水等）后，即可成为一般意义上的冷却液。（二）乙二醇型冷却液目前我国车辆普遍采用乙二醇型冷却液。乙二醇型冷却液是由乙二醇与软水按不同比例混合而成的。纯净的乙二醇是无色、黏稠而有甜味的液体；乙二醇的密度比水大，易溶于水和乙醇；乙二醇的冰点为-48℃，沸点则高达197℃。乙二醇型冷却液的优点是配兑容易，溶液不易挥发，使用安全可靠；缺点是当乙二醇的浓度过低时，其对机件的腐蚀性就会增加。因此，一般乙二醇型冷却液都会添加一定比例的防锈剂，以达到防锈除垢的目的。三、冷却液使用注意事项在使用冷却液的过程中需要特别注意以下几点：①在配兑冷却液时严禁使用脏水、硬水。所谓硬水，是指含有较多铁、钙、镁等离子的水。如果向发动机中加注这类硬水，经发动机加热蒸发后，就会产生碳酸钙、硫酸钙等化合物，沉淀下来形成水垢。水垢一方面是热的不良导体，另一方面当水垢增加到一定程度时，就会使管路变窄，水的流量随之减少，从而影响发动机散热，造成发动机过热。而污水中含有泥沙和腐烂的有机物，易腐蚀水箱和气缸体冷却水套，影响其使用寿命。②严禁人体直接接触冷却液。无论何种类型的冷却液，其本身及添加剂均为有毒物质，应严格避免人体与冷却液的直接接触，并应将冷却液储存于安全场所。从车内放出的冷却液不宜再使用，应严格按有关法规处理废弃的冷却液，否则易因化学反应而引起事故。③严禁车辆缺液运行。高温天气行车，水箱内的冷却液蒸发加快，要时刻注意检查冷却液量，注意观察冷却液温度指示表。水箱如果不完全加满，冷却液在冷却水套内的循环就存在问题，冷却液温度容易升高造成“开锅”。有的车型水箱位置较发动机低，加注冷却液时水箱加液口显示已经加满，但实际上发动机冷却水套内缺冷却液，如贸然行车，水箱易“开锅”。对于此类车，正确的做法如下：在加液口显示加满后起动发动机并运转一段时间，待发动机温度升高至节温器开启时，冷却水套内空气排出后，液面就会下降，此时再将水箱加满即可。对于轿车，冷却液液面应位于补偿水桶外表面的“高”线和“低”线之间。④及时检查并更换冷却液。对于加注了长效冷却液的发动机，在工作一段时间后，应打开水箱盖进行检查，当水箱出现水污、水锈和沉淀物时，应及时更换冷却液，一般每两年更换一次。⑤加注冷却液时应防止冷却液溅到机体上。加注冷却液时，若将冷却液溅到发动机的火花塞孔座、高压线插孔、分电器上，都可能会对跳火有影响；若冷却液溅到传动带上，则可能导致其打滑；若冷却液溅到机体上，则有可能导致机体变形，甚至产生裂纹；若冷却液溅到车漆上，会损伤漆膜。⑥自行加注冷却液时应确保冷车加注。为了安全起见，车主在自行加注发动机冷却液和防冻剂时，应让发动机处于冷机状态。一是为了保证安全，因为防冻液溢流到高温状态下的发动机零件上时有可能引发燃烧；二是为了保证加注量准确。⑦夏季冷却液中也应添加防冻剂。有的车主认为，夏季冷却液中不需要加注防冻液，为了减少防冻液的挥发，在夏季把发动机防冻液放出后储存起来。这种做法是错误的，因为防冻液提高了冷却液的沸点，可防止水箱过早出现“开锅”现象。另外，防冻液中还含有防锈剂和泡沫抑制剂，可延缓或阻止发动机冷却水套壁及散热器的锈蚀和腐蚀；冷却液中的空气在水泵叶轮的搅动下会产生很多泡沫，这些泡沫将妨碍冷却水套壁的散热，泡沫抑制剂能有效地抑制泡沫的产生。⑧不同品牌、不同类型的冷却液严禁混用。不同类型的冷却液混用后易出现沉淀或气泡，降低使用效果，所以在更换冷却液时应先将冷却系统用干净的水冲洗干净，然后再加入新的冷却液。剩余的冷却液应在容器上注明名称，以免混淆。⑨用冷却液时，应保证其冰点低于环境温度10℃左右。冷却液按冰点分为-25号、-30号、-35号、-40号、-45号和-50号六种类型。应结合当地环境温度选择适用的冷却液，避免出现环境温度低于冷却液冰点的情况。谢

谢

——任务5发动机冷却系统典型故障检修项目5

发动机冷却系统检修【知识目标】掌握发动机冷却系统典型故障检修的方法。【能力目标】会检修发动机冷却系统典型故障。发动机冷却液温度过高的危害如下：①降低充气效率，使发动机功率下降。②爆燃的倾向加大，使零件因承受额外冲击性负荷而造成早期损坏。③运动件的正常间隙被破坏，运动阻滞，磨损加剧，甚至损坏。④润滑情况恶化，加剧了零件的摩擦磨损。⑤零件的机械性能下降，导致变形或损坏。发动机冷却液温度过低的危害如下：①进入气缸的混合气温度太低，可燃混合气品质差，使着火困难或燃烧迟缓，导致发动机功率下降，燃料消耗增加。②燃烧生成物中的水蒸气易凝结成水而与酸性气体形成酸类，加重了对机体和零件的侵蚀作用。③未汽化的燃料冲刷和稀释零件表面上的油膜，使零件磨损加剧。故障案例：一辆桑塔纳3000型轿车，发动机冷车起动后稍工作一段时间就出现水箱“开锅”现象，冷却液温度指示表显示温度超过100℃。一、发动机冷却液温度过高故障分析：发动机冷却液温度过高的故障原因一般有以下几种：①散热器密封件老化、腐蚀等导致泄漏，冷却液减少，冷却液温度高，导致发动机过热。②冷却系统有污物，致使散热器堵塞，冷却液减少，冷却液温度高，导致发动机过热。③水箱盖内部限压弹簧弹力衰减，副水箱内水满溢出，水温高。④副水箱箱体因老化或外力而开裂，致使散热器内冷却液泄漏而减少，发动机过热。⑤风扇不转（风扇驱动电动机故障或控制电路断路），导致发动机过热。⑥风扇驱动电动机故障或控制电路产生附加电阻导致风扇转速慢，导致发动机过热。⑦风扇控制电路故障，导致风扇运转时机不准，导致发动机过热或发动机升温慢。⑧由于材料腐蚀或修理时的不规范操作致使冷却水套泄漏，导致发动机过热，冷却液进入润滑系统。⑨水泵密封件老化或外壳腐蚀，致使冷却液泄漏，导致发动机过热。⑩水泵叶片被腐蚀或结构性堵塞，致使水泵泵水能力下降，导致发动机过热。⑪水管由于外力损坏、老化或腐蚀而泄漏，导致冷却液减少，发动机过热。⑫装有风扇离合器的发动机，风扇离合器工作不正常。⑬车辆行驶在陡坡上挡位太低，或行驶在长坡上，或环境温度过高。故障排除：1.询问经询问得知，车辆行驶环境正常，不存在低挡爬坡、长时爬坡或行驶环境温度过高的情况。2.外观检查经观察，该车辆发动机冷却系统各部件均不存在明显破损、漏水现象，需对其冷却系统进行拆检。3.拆检①拆检散热器，各部分均正常。②拆检风扇，拔下电磁风扇与感应器插头，用导线短接电磁风扇感应接头，电磁风扇正常转动。③拆检水泵总成，节温器正常，但发现水泵叶轮损坏。4.修复更换水泵并装复，发动机工作过程中冷却液温度正常，水箱“开锅”现象消失。5.故障分析经进一步了解，该车近期在冷却液不足的情况下行驶了一段时间后才补充了冷却液，因为该车水泵叶轮为塑料制品，在缺少冷却液的情况下，水泵得不到正常的冷却和润滑，极易使水泵叶轮烧蚀损坏，导致水箱内冷却液不循环，发动机便出现冷却液温度过高现象。故障案例：一辆桑塔纳3000型轿车在冬季行驶时，打开暖风，车内温度不高，冷却液温度指示表显示冷却液温度较低，处于60℃左右，且上升缓慢，而此时风扇转动，冷却液温度传感器技术状况良好。二、发动机冷却液温度过低案例分析：根据前面所学的知识，发动机的最佳工作温度应为80~90℃，若发动机长时间在60℃下工作，会导致机件严重磨损及油耗增大，发动机动力不足。根据故障现象，可判定发动机有冷却液温度过低的故障发生。发动机冷却液温度过低的故障原因有以下几种：①温控开关闭合太早。②风扇离合器接合过早。③发动机未安装节温器。故障排除：1.故障排除流程（1）询问在导致发动机冷却液温度过低的因素中，使用因素包括环境温度过低和低温逆风行驶，应询问客户是否存在使用不当的情况并加以排除。（2）外观检查若发动机冷却液温度长时间未能达到85℃以上，且伴有发动机乏力、放炮、油耗增加等现象，则可判定是发动机冷却系统出现异常，导致冷却液温过低。在拆卸冷却系统之前，应仔细检查其外观。（3）拆检检测风扇温控开关。当发动机工作温度为93~98℃时，风扇1挡的转速为1600r/min，关闭温度为88~93℃；风扇2挡（快速）的转速为2400r/min，工作温度为105℃，关闭温度为93~98℃。若不符合要求，则说明温控开关失效导致过早闭合，风扇过度散热致使发动机冷却液温度过低。经测试，上述车辆风扇工作异常，是温控开关损坏所致。2.故障排除经过前面的检测，可以判断该故障是由于温控开关损坏导致风扇过早工作所致，在更换温控开关后，发动机冷却液温度可快速达到90℃以上，故障排除。故障案例：一辆桑塔纳3000型轿车在更换水箱后，冷却液温度指示表显示温度很高，风扇不转，冷却液不循环，水箱一半热一半凉。三、冷却系统综合故障案例分析：一、故障分析思路一1.故障分析从故障现象可以看出，该车辆最直观的故障现象为冷却液温度指示表显示温度很高且风扇不转，判断为因风扇故障导致的发动机冷却液温度过高，应首先排除风扇故障。2.故障检查首先拔下电磁风扇温控开关插头，用导线短接电磁风扇感应接头，发现电磁风扇正常转动；其次检查温控开关，温控开关良好。由此可以判断，本故障并非简单的风扇故障引起的冷却液温度过高，需结合水箱一半热一半凉的故障现象全面考虑，从更换水箱后出现的故障进行分析。二、故障分析思路二1.故障分析更换水箱时较容易被忽视的问题是冷却系统加冷却液后的排气，因更换水箱后冷却系统内存有空气，且节温器处于关闭状态，系统内存留的空气会导致冷却液加不满，这样虽然能看到副水箱已经加满，但进入水箱的冷却液却很少，所以冷却液基本不循环，在着车数分钟后气缸盖水道内的冷却液温度即可达到很高，水箱进水管一侧是热的，而出水管另一侧却是凉的。再考虑风扇不转的故障现象，通过前面的学习可知，桑塔纳3000型轿车的冷却系统风扇温控开关安装在水箱的出水口处，用来控制风扇的转动，调节发动机冷却液的温度。当水箱的出水温度为92~97℃时，温控开关接通风扇电动机的低速挡开关，风扇开始运转，保证有足够的风量通过水箱；当水箱的出水温度为99~105℃时，热敏开关接通风扇电动机的高速挡开关，风扇以更高的速度运转。当冷却液的温度降到91~98℃时，风扇电动机开始恢复低速挡；当冷却液的温度降至84~91℃时，风扇电动机停止运转。在这个故障案例中，水箱出水管有一侧是凉的，满足不了冷却系统风扇温控开关闭合的基本条件，所以出现了“风扇不转”的故障。通过以上分析可以判断，本故障产生的可能原因是更换水箱时未能及时排出空气，加注冷却液时未加满。2.故障检查检查膨胀水箱内的冷却液，发现液面下降较多，补充冷却液后发动机温度逐渐正常。在更换水箱或冷却液时，冷车加注后应怠速运转5min左右，以排出冷却系统内的空气，然后再次加注冷却液到标准值，直到冷却液不再下降为止。（三）故障排除车辆在发动状态下补充冷却液至标准值，发动机温度正常。通过这个故障案例可以看出，发动机冷却系统故障的现象变化多端，在诊断和修复的过程中要求仔细观察，收集所有细微的故障现象并进行综合分析，这样才能完成故障的诊断与修复。谢

谢项目6

发动机润滑系统检修

——任务1机油泵的检修【知识目标】1.掌握机油泵的结构和原理。2.掌握机油泵的检修方法。【能力目标】1.能够熟练对机油泵进行拆卸与装配。2.能够对机油泵进行维护和调整。导入案例：一辆刚大修不久的捷达轿车，发动机温度升高后，机油报警灯即点亮，更换机油、机油滤清器和机油压力表感传器后，故障依旧。故障分析：该车发动机温度升高后机油压力报警，而冷车时不报警，这说明温度升高后机油供给不足，导致机油压力过低而使机油压力报警灯点亮。发动机工作时，各运动零件均以一定的力作用在另一个零件上，并且产生高速的相对运动，有了相对运动，零件表面必然要产生摩擦，从而加速磨损。因此，为了减轻磨损，减小摩擦力，延长使用寿命，发动机上都必须有润滑系统，润滑系统的基本任务就是将机油不断供给各零件的摩擦表面，以减小零件的摩擦和磨损。一、润滑系统的作用1.润滑作用润滑运动零件表面，减小摩擦和磨损，减小发动机的功率消耗。2.清洗作用机油在润滑系统内不断循环，可清洗摩擦表面，带走磨屑和其他异物。3.冷却作用机油在润滑系统内循环还可带走摩擦产生的热量，起到冷却作用。4.密封作用机油在运动零件之间形成油膜，提高它们的密封性，有利于防止漏气或漏油；5.防锈蚀作用机油在零件表面形成油膜，对零件表面起保护作用，防止其腐蚀生锈。此外，机油还可用作液压油，起液压作用；在运动零件表面形成油膜，吸收冲击并减小振动，起减振缓冲作用。二、润滑方式由于发动机各运动零件的工作条件不同，对润滑强度的要求也就不同，因而要相应地采取不同的润滑方式。（一）压力润滑压力润滑是利用机油泵将具有一定压力的机油源源不断地送往摩擦面间，形成具有一定厚度并能承受一定机械负荷的油膜，尽量将两摩擦零件完全隔开，实现可靠的润滑。（二）飞溅润滑利用发动机工作时运动零件飞溅起来的油滴或油雾来润滑摩擦表面的润滑方式称为飞溅润滑。（三）润滑脂润滑发动机辅助系统中有些零件只需定期加注润滑脂（黄油）进行润滑，例如水泵及发电机轴承就是采用这种方式定期润滑。近年来在发动机上采用含有耐磨润滑材料（如尼龙、二硫化钼等）的轴承来代替加注润滑脂的轴承。三、润滑系统的组成发动机润滑系统一般由油底壳、机油泵、集滤器、机油滤清器、限压阀、旁通阀、机油压力表以及机油散热器等组成。①油底壳

储存润滑油的容器。②机油泵

为进行润滑和保证机油循环而建立足够的油压。③滤清装置

如集滤器、机油滤清器等，用来清除机油中的杂质，保证机油清洁和润滑可靠。④安全限压装置

如旁通阀、限压阀等，限压阀用来限制最高油压。⑤机油压力表

指示机油压力，检测润滑系统的工作情况。⑥机油冷却装置

如机油散热器、机油冷却器等，用来冷却机油，保持油温正常，润滑可靠。有些发动机没有专门的机油冷却装置，而是靠空气流过油底壳冷却机油。四、润滑部位及油路发动机的润滑部位主要有曲柄连杆机构、配气机构及正时齿轮室。现代汽车发动机润滑油路的布置方案大致相似，只是由于润滑系统的工作条件和具体结构的不同而稍有差别，机油进入机油滤清器过滤后分为两路：一路进入气缸体和主轴承盖连接的油道，通过曲轴主轴颈与连杆轴颈间的斜油道把机油引到连杆轴颈进行润滑。另一路上行经中间气缸盖螺栓孔进入气缸盖油道，对配气机构进行强制润滑，最后通过泄油孔流回油底壳。五、认识并检修机油泵机油泵是发动机机油循环的动力源，其作用是提高机油压力，保证机油在润滑系统内不断循环，其功能的好坏直接影响发动机的工作状况。如果机油泵出现故障，就会造成发动机机油压力过低甚至无压力，将会导致发动机部件严重损坏。对机油泵进行检修，首先要掌握机油泵的基本结构和拆装方法。（一）机油泵的结构目前发动机润滑系统广泛采用的是外啮合齿轮式机油泵和内啮合转子式机油泵两种。1.齿轮式机油泵齿轮式机油泵由主动齿轮轴、主动齿轮、从动齿轮轴、从动齿轮、壳体等组成，两个齿数相同的齿轮相互啮合，装在壳体内，齿轮与壳体的径向和端面间隙很小。主动齿轮轴与主动齿轮为键连接，从动齿轮空套在从动齿轮轴上，如图1-6-2所示。齿轮式机油泵的结构工作时，主动齿轮带动从动齿轮反向旋转。两齿轮旋转时，充满在齿轮齿槽间的机油沿油泵壳壁由进油腔进入出油腔，在进油腔一侧由于齿轮脱开啮合及机油被不断带出而产生真空，使油底壳内的机油在大气压力作用下经集滤器进入进油腔，而在出油腔一侧由于齿轮进入啮合和机油被不断带入而产生挤压作用，机油以一定压力被泵出。齿轮式机油泵结构简单，机械加工方便，工作可靠，使用寿命长，应用较广泛。2.转子式机油泵转子式机油泵由壳体、内转子、外转子和泵盖等组成，如图1-6-3a所示。转子齿形齿廓设计使得转子转到任何角度时，内、外转子每个齿的齿形廓线上总能互相成点接触，这样内、外转子间可形成4个工作腔，随着转子的转动，这4个工作腔的容积是不断变化的。在进油道的一侧空腔，由于转子脱开啮合，容积逐渐增大，产生真空，机油被吸入；转子继续旋转，机油被带到出油道的一侧，此时转子正好进入啮合，使这一空腔容积减小，油压升高，机油从齿间挤出并经出油道压送出去，如图1-6-3b所示。这样随着转子的不断旋转，机油就不断地被吸入和压出。转子式机油泵结构紧凑，外形尺寸小，重量小，吸油真空度较大，泵油量大，供油均匀性好，成本低，在中小型发动机上应用广泛。

转子式机油泵的结构3.限压阀在润滑系统的机油泵或主油道中设有限压阀，限制机油的最高压力，以确保安全。发动机工作时，机油泵的泵油压力是随发动机转速的增大而增高的，并且当润滑系统中油路淤塞、轴承间隙过小或使用的机油黏度过大时，也将使供油压力增高，因此必须设有限压阀。当机油泵和主油道上机油压力超过预定的压力时，克服限压阀弹簧作用力，顶开阀门，一部分机油从侧面通道流入油底壳内，使油道内的油压下降至设定的正常值后，阀门关闭。机油压力限压阀(二)机油泵的拆卸将机油泵从车上拆下后应先进行清洁，分解时按以下步骤进行(以齿轮式机油泵为例)：①旋下机油泵盖上的固定螺栓，使泵盖与泵壳分开，揭下衬垫，取出从动齿轮。②拆下泵盖上的限压阀塞，取出弹簧及球阀。③如泵轴端隙过大或油泵驱动齿轮及主动齿轮磨损过大需拆开更换时，可用锉刀将油泵驱动齿轮横销的铆端锉平，冲出横销，即可将油泵驱动齿轮从泵轴上压出，然后从泵壳中抽出泵轴及主动齿轮，再压下主动齿轮。注意：拆装油泵驱动齿轮与主动齿轮时，应使用专门工具压出或拉出，不应用手锤冲出。如齿轮未损坏或磨损未超标，可不必拆下。④用洗油清洗全部零件。（三）机油泵的检修1.机油泵常见故障机油泵常见故障是零件磨损造成的泄漏，使泵油压力降低，泵油量减少。机油泵的磨损情况可以通过检测机油泵各处的间隙获得。2.机油泵检修工具机油泵检修可能用到的工具包括发动机拆卸工具箱组、塞尺、机油泵试验台等。3.齿轮式机油泵的检修①检查机油泵主、从动齿轮与机油泵盖端面的间隙。正常间隙应为0.05mm，磨损极限值为0.15mm。②测量主、从动齿轮的啮合间隙。新机油泵主、从动齿轮的啮合间隙为0.05mm，磨损极限值为0.20mm。③测量主动齿轮顶面与机油泵壳的配合间隙。主动齿轮顶面与机油泵壳的配合间隙应为0.03～0.O75mm，磨损极限值为0.20mm。否则，应对轴孔进行修复。④检查机油泵主动轴的弯曲度。将机油泵主动轴支承在V形架上，用百分表检查弯曲度。如果弯曲度超过0.03mm，则应对其进行校正或更换。⑤检查机油泵盖。机油泵盖如有磨损、翘曲和凹陷超过0.05mm，应以车、研磨等方法进行修复。⑥检查限压阀。检查限压阀弹簧有无损伤、弹力是否减弱，必要时予以更换。检查限压阀配合是否良好、油道是否堵塞、滑动表面有无损伤，必要时更换限压阀。4.转子式机油泵的检修①检查内转子齿顶与外转子内轮廓表面间的间隙。间隙值应小于0.15mm，极限值为0.2mm。②测量外转子与泵体间的间隙。间隙值一般为0.10～0.16mm，极限值为0.30mm。③测量转子的端面间隙。间隙值一般为0.03～0.09mm，极限值为0.20mm。(二)机油泵性能试验机油泵检修后，可通过以下方法检验其工作性能。1.简易试验法将机油泵放入清洁的机油中，用螺丝刀转动机油泵轴，应有机油从出油孔中排出，如用拇指堵住出油孔，继续转动机油泵应感到有压力。2.试验台试验法机油泵装复后可在试验台上进行性能试验，检测泵油量及泵油压力。机油泵的压力可通过增减限压阀弹簧座处的垫片来调整。谢

谢——任务2机油滤清器的维护项目6

发动机润滑系统检修【知识目标】1.掌握机油滤清器的结构和原理。2.掌握机油滤清器的检修方法。【能力目标】1.能够熟练对机油滤清器进行拆卸与装配。2.能够对机油滤清器进行维护和调整。导入案例：一辆已行驶18万公里的捷达轿车，中、低速行驶时正常，高速行驶时机油报警等闪亮，熄火后再着车，机油报警灯熄灭。故障分析：该车行驶中机油报警灯闪亮，说明润滑系统出现问题。机油报警灯闪亮的原因有以下几种：一是缺少机油，二是机油滤清器堵塞，三是机油过稀，四是机油压力传感器或机油泵及轴瓦间隙过大。应按照由简到繁、由表及里的原则逐项排查。一、机油滤清器的作用

在发动机工作过程中，为减小发动机中相对运动机件之间的摩擦阻力，减轻零件的磨损，机油被不断输送到各运动机件的摩擦表面，形成润滑油膜，进行润滑。机油中本身含有一定量的胶质、杂质、水分和添加剂。同时在发动机工作过程中，金属磨屑的带入、空气中杂物的进入、机油氧化物的产生，使得机油中的杂物逐渐增多。若机油不经过滤清，直接进入润滑油路，就会将机油中含有的杂物带入到运动副的摩擦表面，加速零件的磨损，降低发动机的使用寿命。机油滤清器的作用是滤除机油中的杂物、胶质和水分，向各润滑部位输送清洁的机油。二、机油滤清器的结构机油滤清器按过滤能力分成机油集滤器、粗滤器和细滤器三种，分别串联和并联在主油道中。滤清器与主油道串联的滤清方式称为全流式，一般为粗滤器；滤清器与主油道并联的滤清方式称为分流式，一般为细滤器，过油量为10～30％；将全流式与分流式合起来使用的滤清方式称为并用式。(一)机油集滤器机油集滤器是具有金属网的滤清器，安装于机油泵进油管上，其作用是防止较大的机械杂质进入机油泵。浮式机油集滤器飘浮于机油表面吸油，能吸入油面上较清洁的机油，但油面上的泡沫易被吸入，使机油压力降低，润滑欠可靠，目前应用不多。固定式机油集滤器淹没在油面之下，吸入的机油清洁度较差，但可防止泡沫吸入，润滑可靠，结构简单，正在逐步取代浮式机油集滤器。当机油集滤器机油滤网堵塞时，应用柴油或煤油清洗后用压缩空气吹干；若浮子有破损，应进行焊修。机油集滤器(二)机油粗滤器机油粗滤器串联于机油泵与主油道之间，它对机油的阻力较小，用以滤去机油中粒度较大（直径在0.05~0.lmm以上）的杂质。纸质滤芯式机油粗滤器由纸质滤芯、密封圈、旁通阀等组成。纸质滤芯用于过滤机油中的杂质；旁通阀则在纸质滤芯堵塞时打开，目的是为了不妨碍机油的正常循环。纸质滤芯式机油粗滤器在上盖设有旁通阀，当滤芯堵塞时，旁通阀被机油压力顶开，机油不经滤芯而直接流入主油道，保证供油不会中断。机油粗滤器(三)机油细滤器机油细滤器装在机油泵后面，和主油道并联，主要有离心式和纸质滤芯式两种。1.离心式机油细滤器离心式机油细滤器的外部结构如图1-6-10所示，主要由外罩、转子、转子轴、底座、进油限压阀和喷嘴等组成。图1-6-11离心式机油细滤器2.纸质滤芯式机油细滤器纸质滤芯式机油细滤器采用经化学处理（树脂处理）过的微孔滤纸作为滤芯，机油通过滤纸上的微孔时，便将机油中的金属磨屑和其他杂质阻隔在滤纸外围，从而使机油得到净化，这种滤芯一般能滤除0.04mm以上的杂质。纸质滤芯式机油细滤器的优点是滤清效果好，结构简单，质量小；缺点是使用寿命短，易出现堵塞和破裂。这种滤清器一般在使用250～400h后需更换新滤芯。目前，柴油发动机中应用最广泛的是纸质滤芯式机油细滤器。图1-6-12纸质滤芯机油细滤器三、机油滤清器的维护(一)机油滤清器的更换机油滤清器的更换应根据厂家规定进行，一般情况下在汽车行驶4500~7500km时随同机油一并更换。另外，若机油滤清器在使用中出现堵塞，也应及时更换。机油滤清器的检查方法：待发动机运转一段时间后，用手触摸机油滤清器，如果发热，说明正在通过机油；如果只是微热甚至不热，说明机油滤清器堵塞。更换机油滤清器的步骤如下：①趁热放出发动机机油。②用专用工具拆卸机油滤清器，更换时注意清洗机油滤清器安装表面，否则安装新机油滤清器后会因接合处密封不良而引起漏油。③安装新机油滤清器时，应在密封垫上涂上干净的机油，如果不涂机油，安装时密封垫与接合面干摩擦，衬垫容易翘曲和损坏，造成密封不良而漏机油。④用手轻轻地拧入机油滤清器，直到感到有阻力为止，再用机油滤清器扳手重新拧紧机油滤清器3/4圈。⑤安装完毕后，向发动机加注机油至规定的液面高度，运行发动机至少3min，然后检查机油是否泄漏。若漏油，请停机后进一步检查原因并清除。注意：机油滤清器的安装前应加满机油。

机油滤清器的安装方法安装前清洁安装面水平拧紧（二）离心式机油滤清器的维护柴油发动机在正常情况下每工作250h就应清洗转子内壁上的污垢。清洗时，应先拆下外壳上部的固定螺母，再拆下转子上端的螺母，取出转子，然后再把转子体和转子座分解并放置在清洁的柴油中进行清洗。离心式机油滤清器转子的速度是评定其滤清效能的重要指标。在柴油发动机以额定转速运转时，转子的旋转速度一般为5500～6500r/min。当转子的旋转速度低于5000r/min时，离心式机油滤清器的滤清效果明显降低；当转子的旋转速度低于2000r/min时，离心式机油滤清器就会丧失滤清能力。转子的旋转速度一般可在柴油发动机上检测。把柴油发动机起动至额定转速，当机油温度在60℃以上时，使柴油发动机停止运转，此时转子由于惯性会继续旋转并发出清脆而连续的“嗡嗡”声，声音由大到小，直至转子停止转动时消失。在正常情况下，这种响声一般持续40s左右。也可拆下转子盖进行检查，若转子内腔中没有沉积物，而粗滤芯和机油却很脏，则说明转子的旋转速度过低，达不到规定的技术要求，应详细进行检查。若经过各项检查后，转子的旋转速度达不到规定要求，应对下列部位进行检修：①检查转子内壁的沉积物。②检查转子本身是否存在漏油现象。③检查喷嘴是否堵塞及磨损。④检查转子的轴向间隙，此间隙一般为0.3～0.6mm，过大或过小均会影响转子的旋转速度。谢

谢

——任务3发动机润滑系统典型故障检修项目6

发动机润滑系统检修导入案例：一辆桑塔纳2000型轿车已行驶11万公里，某天早晨起动时运行正常，行驶约3min后机油报警灯闪亮，而后警告蜂鸣器发出声响。驾驶员熄火后检查，发现机油滤清器漏油，但更换机油滤清器后故障仍为消除。故障分析：造成机油滤清器漏油的原因有滤清器自身质量的问题，但主要是机油压力偏高的原因，尤其冷车或冬季起动车辆易出现此故障。造成机油压力偏高的原因主要是润滑油路堵塞，限压阀失效。润滑系统技术状况的好坏直接影响发动机的工作性能和使用寿命。在