项目五--冷却系的构造与维修

1、学习目标,描述冷却系统的作用、分类及循环路线。 熟悉冷却系统各零件的检验与维修。 学会冷却系主要零件的拆装与检查。,案例引入,一辆桑塔纳2000GSi轿车进厂维修，客户反映该车发动机水冷却液温度过高，经维修业务接待员初步确诊，可能是冷却系统的故障，现需要对冷却系统各零件进行检修。,项目描述,本项目主要介绍汽车发动机冷却系统的作用、分类及循环路线、各零件的检验与维修,熟悉冷却液的使用与加注,并对冷却系主要零件进行拆装与检修。,项目内容,任务一 冷却系统的类型与组成,一、冷却系统的分类和组成,冷却液的工作温度一般为80105。 目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。,水冷却系统,风冷却系统,二、冷却

2、系水循环路线,大循环,小循环,三、冷却液,1防冻冷却液的种类 防冻冷却液主要由冷冻剂与水按一定比例混合而成。按冷冻剂的种类不同，防冻冷却液分为酒精型、甘油型和乙二醇型三种，前两种已淘汰。 用不同比例的乙二醇和水混合可配制成不同冰点的防冻冷却液。 2乙二醇型防冻冷却液的牌号 防冻冷却液按其冰点不同分为-25、-30、-35、-40、-45、-50共6个牌号，可直接加入车中使用。 3乙二醇型防冻冷却液的选用 乙二醇型防冻冷却液的牌号是按冰点来划分的，选用时应根据车辆使用地区冬季的最低气温来选择合适的牌号。一般选用的防冻冷却液的冰点应比最低气温低10左右。,4防冻液的使用与注意事项,在寒冷的季节，为

3、了防止内燃机流过部分的冻裂，人们常选用防冻剂，这些防冻剂中由于加添了某些抗蚀化学品，因此还具有抗腐蚀作用，此外像乙二醇基防冻剂在降低冰点的同时还提高了沸点，乙二醇-水防冻液，由于其冰点低、沸点高、不易挥发可冬夏通用故应用最广。,使用注意事项,1）配制防冻液时切忌用硬水调配，以防产生水垢或使防冻液失效。 2）防冻液应根据当地气候条件配制，一般应以其冰点比当地最低气温低5-10为宜。 3）内燃机防冻液如出现浮游物及颜色变化或发出臭味时说明有不同程度的变质，必须及时清洗、更换。 4）换用防冻液，应先检查并紧固冷却系统各支管、接头等易产生渗漏的部位，并及时修复。 5）乙二醇防冻液的热膨胀率较大，使用时

4、只需加到冷却系统总容量的95即可，不能充满。,使用注意事项,6）乙二醇沸点较高不易挥发，使用中蒸发的是水，发现冷却液减少时，只需加软水，由于泄漏造成的冷却液减少者除外。 7)使用中，应经常测量其相对密度，以检查冰点是否符合要求。 8)防冻液一般均有毒，切勿用口吸。乙二醇基防冻液吸水性强，存放时容器要密封。 9)乙二醇基防冻液在使用中切勿混入石油产品，否则便会产生大量泡沫。 10)防冻液粘度较大，流动与散热性较差。内燃机温度稍高是正常的，但若过热时，就要检查并适当调整其浓度。 11)某些发动机对冷却液的选用有特殊的要求(如桑塔纳轿车发动机必须使用GII防陈液)，因此，使用者须严格按照发动机的使用

5、说明书要求去做。,任务二 冷却系统主要零件构造与维修,一、水泵的构造与维修,水泵的作用是对冷却液加压，强制冷却液在冷却系中循环流动。常见的水泵安装在发动机前端，水泵一般由曲轴通过V带驱动。有些发动机的水泵由凸轮轴直接驱动。装有自动变速器的汽车必须装备变速器机油冷却器。变速器机油冷却器通常就是一根冷却管，置于散热器的出水室内，由冷却液对流过冷却管的变速器机油进行冷却。现代汽车发动机均采用离心式水泵，这种水泵结构简单、体积小、出水量大、维修方便，获得广泛应用。,1水泵的构造,1）水泵的结构： 离心式水泵由壳体、叶轮、水泵轴、轴承、水封等组成，,2）水泵的工作原理,离心式水泵的工作原理如图所示。当发

6、动机工作时带动水泵叶轮旋转，水泵中的水被叶轮带动一起旋转，在离心力的作用下向叶轮边缘甩出，经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，叶轮中心处形成一定负压而将水从进水管吸入，如此连续地作用，使冷却液在水路中不断地循环。,水泵的工作原理,1-壳体 2-叶轮 3-进水口 4-出水口,2水泵的检修,1）水泵的常见损伤 水泵损伤以后，将出现吸水不佳、压力不足、循环不良、漏水、高温等故障，影响发动机的正常运转。常见的损伤有：水泵体破裂；水泵轴磨损或弯曲；叶轮片破裂；胶木垫圈与垫圈座的磨损，橡皮水封变形老化，水封与封座不平，密封弹簧的弹力不足；皮带轮毂与水泵轴的松旷；水泵轴承的松旷及磨损；键

7、槽磨损，键或销被剪断等。,2）水泵的检查,（1）检查水泵体有无裂缝和破裂，螺孔、螺纹有无损坏，前后轴承孔是否磨损过限，与止推垫圈的接触面有无擦痕和磨损不平，分离平面有无挠曲变形。 水泵体破裂可以用生铁焊条氧焊修理；螺孔、螺纹损坏可以扩大孔径，再攻螺纹，也可焊补后再钻孔攻丝；轴承松旷超过规定(轴向间隙不超过0.30mm，径向间隙不超过0.15mm)时应该更换；轴承孔磨损超过0.03mm时，可用镶套法修复，套和孔配合过盈量为0.025-0.050mm；止推垫圈接触平面有擦痕，垫圈座有麻点、沟槽或不平时，可用铰刀修整；壳体与盖连接平面如挠曲变形超过0.05mm时，应予以修平。 （2）检查水泵轴有无弯

8、曲，轴颈磨损是否超标，轴端螺纹有无损伤。水泵轴弯曲一般应在0.05 mm以内，否则应予以冷压校正。轴颈磨损过限，可采用镀铬、喷涂修复，必要时更换新轴。,（3）检查水泵叶轮上的叶片有无破裂，装水泵轴的孔径是否磨损过限。叶轮叶片破裂，可堆焊修复，孔径磨损过限可以镶套修复。 （4）检查水封、胶木垫圈的磨损程度，如不合用则应换新件。 （5）检查皮带轮毂与水泵轴的松旷情况，装水泵轴的孔径若磨损过限，可镶套修理。 （6）检查水泵轴及皮带轮键槽的磨损情况，可以焊补后修整它的表面；也可以在与旧键槽相隔90-180的位置上铣出新的键槽。键和销子已磨损不适用时应换新件。,3）水泵的装合,（1）将密封弹簧、水封皮碗

9、、胶木垫圈装于叶轮孔内，再装上水封锁环。 （2）用压力机或铜锤轻轻将水泵轴压入或敲入水泵叶轮，其配合为-0.01-+O02mm。 （3）装上后轴承锁环和后滚珠轴承的配合为-0.01-+0.012mm，用铜锤轻轻打入水泵壳体内，水泵壳体与轴承外圈的配合为-0.027-+0.031 mm。 （4）装进轴承隔管、前滚珠轴承及前轴承琐环。将风扇皮带轮装在水泵轴上，垫上垫圈，紧固螺母。测试转水泵叶轮，叶轮转动应灵活。 （5）装上水泵盖及衬垫，用螺栓紧固，向弯颈油嘴注入润滑脂。,4）水泵装合后的检验,水泵装合后应该进行检验。首先用手转动皮带轮，水泵轴应无阻滞现象，叶轮与泵壳应无碰击感觉。最后在水泵试验台上

10、进行检验。当水泵轴以l 000rmin的速度运转时，每分钟的排水量不应低于规定的数值，在10min的试验过程中，应无任何碰击声响和漏水现象 。,二、散热器的构造与维修,散热器也称之为水箱，其作用是将冷却液吸收的热量散发到大气中去。散热器必须有足够的散热面积，通常使用导热性能、结构刚度和防冻性能较好的铜、铝和铝锰合金等材料制造。 1散热器的构造 散热器主要由上、下水室、散热器芯、散热器盖等组成，如图所示,散热器的构造,1）散热器芯,2）散热器盖,散热器盖的结构及工作原理,桑塔纳2000GSi轿车AJR发动机散热器结构,2散热器的检修,1）散热器的清洗 冷却系水垢沉积后，将会使冷却液流量减小，散热

11、器传热效果降低，促使发动机过热。清除水垢有以下两种方法：第一种方法是：用2-3的苛性钠水溶液加入发动机冷却系统中，汽车使用1-2天后将冷却液全部放出，并用清水冲洗。然后再加入同样的苛性纳水溶液，再使用1-2天后放出，最后用清水彻底清洗冷却系统。第二种方法是：冷却系加满清水后，从加水口向内加入1kg的苏打，让汽车行驶1天时间。然后将冷却系统中的水放尽，再使发动机低速运转，运转时不断地从加水口加入清水(放水开关也放水)，彻底将冷却系冲洗干净。,2）散热器的检查,将压力检测器装在散热器上，桑塔纳轿车发动机可使用VW1274专用仪器进行检查。用检查仪的手动泵使内部压力达l00kPa，然后观察压力变化。

12、如果出现明显下降，说明冷却系存在渗漏部位，应予以排除。如堵死散热器的进出口，在散热器内充入50100kPa的压缩空气，并将其浸泡在水中，检查有无气泡冒出。如有气泡，应做好记号，以便焊修。再用手动泵使压力上升，在120-150kpa时膨胀水箱上的压力阀必须打开。 3）散热器盖的检查 对于具有空气蒸气阀的散热器盖用专用压力检测器检查，散热器盖的压力阀、蒸气阀开启压力应在规定范围内。,三、补偿水桶,补偿水桶的作用是减少冷却液的损失，当冷却液温度升高，体积膨胀时，散热器中多余的冷却液流入补偿水桶中；而当冷却液温度降低时，体积收缩，散热器内产生一定真空，补偿水桶中的冷却液又被吸回散热器中。这样散热器可以

13、经常保持在满水状态，以提高冷却效果。同时散热器上水箱也可以做得小些，冷却液损失很少，驾驶员也不必经常检查冷却液量。补偿水桶上印有两条液面高度标记线：“DI”（低）与“GAO”（高），或者“FULL”（充满）与“ADD”（添加）。,补偿水桶结构,补偿水桶使用中的注意,散热器盖必须可靠密封，如密封不严，冷却系统内部真空度建立不起来时，则起不到内部循环补偿作用。自动补偿封闭系统还要避免空气进入冷却系统。当水冷系统中有空气时,会导致金属的锈蚀和腐蚀，从而损坏冷却系统部件。补偿水箱盖和密封垫上的通气不要堵塞，必须保持畅通，否则也会因为压力差无法建立造成补偿水箱内的冷却液无法流回散热器内。,四、散热风扇构

14、造与维修,1散热风扇构造 风扇的扇风量主要与风扇的直径、转速、叶片形状、叶片安装角及叶片数量有关。 汽车用发动机的风扇有按其结构原理分为轴流式和离心式风扇；按驱动方式则分为机械驱动式和电机驱动式两种。轴流式风扇如图所示所产生的风的流向与风扇轴平行，具有效率高、风量大、结构简单、布置方便的特点，因而得到了广泛的应用。,轴流式风扇,轴流式风扇由叶片、托板铆接而成，叶片则由薄钢板冲压而成形，其断面有圆弧形和翼形。圆弧形叶片风扇也称做螺旋桨式风扇。翼形叶片风扇如图所示，噪声小，空气动力性好，在高速发动机上应用日趋广泛。为降低叶片旋转时的气流噪声，叶片间隔角不等，叶片数量也多为奇数。,翼形风扇,风扇的安

15、装位置,风扇紧靠在散热器的后面。发动机在前且纵向布置的汽车，风扇与水泵共轴内曲轴前端的皮带轮驱动,风扇的安装位置,1）曲轴皮带驱动风扇,曲轴皮带驱动（如图所示）风扇由曲轴带轮通过V带驱动发电机带轮作为张紧轮,特点是发动机低速大负荷时温度高，需要提高风扇转速以加强散热，但风扇转速反而随曲轴转速而降低。不能根据发动机的热状况对冷却强度进行调节.风扇皮带由帘布层、橡胶制成。为防止工作时在皮带轮上打滑，多采用三角皮带，皮带一般为两根，风扇皮带装在曲轴、发电机和水泵三个皮带轮槽中，装好后应调整其松紧度、皮带过松易打滑而磨损，影响散热效果；过紧会加重皮带和各轴承的负荷。在正常情况下，用40-50N的力压下

16、皮带时，其挠度在15-20mm范围内，否则,可以改变发电机在支架上的位置进行调整。,曲轴皮带驱动风扇,2）电动风扇控制,水温开关和风扇继电器控制,温控热敏电阻开关控制,2散热风扇维修,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。 2）电动风扇热敏开关的检修 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和风扇电动机，必要时更换有关部件。,3）检查风扇、皮带与调整风扇皮带松紧度 风扇和发电机一般同时由曲轴带轮通过三角皮带驱动，般将发电机的支架作成可移动式，以调节皮带的张紧度如图所示，用手轻轻轴向扳

17、动风扇叶片，水泵轴应无轴向间隙，叶片安装牢固,检查风扇皮带无表面开裂、油污等。风扇皮带若过松，将引起皮带相对带轮打滑，使风扇的扇风量减少，发动机过热及发电机的发电效率下降；风扇皮带若过紧，将增加发电机轴承的磨损。因此要求皮带必须保持合适的松紧度，一般用大拇指以30-50N的力，按下皮带产生10-15mm的挠度为宜。,检查与调整风扇皮带松紧度,五.节温器的构造与维修,想一想？ 一位朋友说他的汽车节温器坏了，正好天气也热了，预备秋后再换一新的，而另一有起重机的朋友说，他每到夏天来临就会把节温器拆下，到天冷的时候再装上，他们这样的做法是否正确呢？ 分析这样做到底对不对，我们需要了解到节温器的原理。,

18、节温器安装在冷却液循环的通路中，根据发动机负荷大小及冷却液温度高低来改变冷却液的流动路线及流量，自动调节冷却系的冷却强度，使冷却液温度保持在最适宜的范围内。 1节温器的构造 节温器有蜡式和乙醚折叠式两种，目前汽车发动机上广泛采用的是蜡式节温器。,蜡式双阀型节温器,蜡式节温器节温器的工作原理,当冷却液温度低于85时，节温器体内的石蜡体积膨胀量尚小，故主阀门受大弹簧作用紧压在阀座上，来自散热器的水道被关闭，而副阀门则离开来自发动机的旁通水道，所以冷却液便不经过散热器，只在水泵与发动机水套之间作小循环流动。这样，冷发动机开始工作时，冷却液快速升温，能很快暖机，在短时间内达到发动机正常工作温度。当冷却

19、水温度高于85时，石蜡体积膨胀，使橡胶管受挤压变形，但由于中心杆是固定不动的，于是橡胶管收缩则对中心杆锥形端部产生一轴向推力，迫使感温器体压缩大弹簧，使主阀门逐渐开启，副阀门逐渐关闭，因而部分来自散热器的冷却水作大循环流动。随着温度升高，主阀门开大，作大循环冷却水量增多。当水温达到105时，主阀全开，开足升程至少7mm，副阀门则完全关闭，全部冷却水流经散热器作大循环流动。,动画演示,节气门安装位置,节温器安装位置,一般情况下，节温器都安装在发动机上部的出水口处，这样安装的优点一是便于维修，二是更换冷却液是易于排出空气，避免了空气对水泵的侵蚀。 缺点是发动机在暖机期间容易发生节温器震荡现象，使得

20、发动机发生较频繁的波动，使得燃油雾化时好时坏，增加了油耗。,节气门安装位置,另一种方法是安装在水泵的入水口处，这里是冷热水的交界处，是温度比较敏感的地方，节温器在这个地方对水温调节范围较小，调节精度较高，不会导致发动机内水温产生较大的波动，从而保证了发动机能够稳定的运转。 缺点是更换冷却液时不宜排出空气，从而导致空气对水泵进行侵蚀。,发动机的检查,发动机启动后，打开散热器加水口盖 1.若冷却水平静，节温器工作正常。 2.低温下水面下有滚动现象，节温器卡在半开状态，节温器工作失常。 3.水温升高后，发动机过热，睡眠依然平静，节温器卡在关闭状态，只有小循环。若此时触摸散热器，明显感觉到温度低于机体

21、温度，散热器完全失效。,3节温器的检修,节温器失灵时，主阀门处于关闭状态，冷却液不经散热器，致使发动机冷却系很快出现过热现象，导致开锅现象的发生；反之，若节温器失灵时，主、副阀门同处于开启状态，冷却液不能进行小循环。检查时，将节温器浸入水容器中，并逐步加热提高水温，检查阀门的开启温度和阀门的提升情况。如图所示为蜡式节温器的检查。低温型节温器的温度在80-84时，阀门开始开启，在达到95时提升应大于8mm；高温型节温器的温度在86-90时，阀门开始开启，在温度达到1 00时阀门的升程应大于8mm。当阀门的升程衰减到8mm以下时就不能继续使用，应予以更换。,节温器的检查,拆除节温器的错误观念,当发

22、动机水温过高时，许多司机和维修工人都采用了拆除节温器的方法来解燃煤之急，等到冬季来临，为解决暖风问题，再重新装上散热器，这种方法和现象非常普遍，在全年大部分时间高温的地方可以采用这种方法，其他地方尽量不要采用这种方法。 拆除节温器之后，温度较低的冷却液也要经过散热器，发动机长时间处于低温下工作，势必造成发动机热状态不良，燃料消耗增加。,水温高的原因,发动机超负荷行驶造成的，但没有蒸汽或冷却液从水箱中溢出。 解决方法：a.保持冷却系内部外部清洁 b.膨胀水箱不能加的太满。 c.保持风扇皮带张紧力适度。,2.冷却系统故障引起的，冷却液或蒸汽自水盖箱口，或副水箱中沸腾溢出。 a.缺少冷却水，检查是否

23、有泄漏。 b.检查冷却系水垢现象。 c.启动发动机，看冷却风扇是否正常工作。 d.检查发动机传动皮带,六、冷却液温度表,冷却液温度表是用来指示发动机水套中冷却液的温度的，它由装在仪表板上的冷却液指示表和装在发动机气缸套上冷却液温度传感器两部分组成，两者用导线相连。按工作原理划分，冷却液温度表可分为电热式，电磁式，动磁式三种，冷却液温度度传感器可分为双金属片式和热敏电阻式两种。,电磁式水温表的工作原理,电磁式冷却液温度表内有左、右两个互成一定角度的铁心，铁心上分别绕有磁化线圈，两铁心下端有软铁转子，转子上装有指针。当点火开关置ON时，左、右两线圈通电，各形成一个磁场，同时作用于软铁转子，转子便在

24、合成磁场的作用下转动，使指针在某一刻度上。当电源电压不变时，通过左线圈的电流不变，因而它所形成的磁场强度是一个定值；而通过右线圈的电流取决于与它串联的传感器热敏电阻值的变化。当冷却液温度降低时，传感器热敏电阻阻值增大，线圈中电流变小，合成磁场逆时针转动，使指针指在低温处；反之，当冷却液温度升高时，传感器热敏电阻阻值减小，线圈中电流增大，合成磁场顺时针转动，使指针指在高温处。,电磁式水温表与热敏电阻式传感器,项目实施,项目实施一 冷却系统的维护,一、项目实施目的及要求 1学会清洗发动机冷却系统的方法； 2能对发动机冷却液进行加注。 二、项目实施设备及工量具 1设备 汽车发动机若干台； 2工量具

25、若干套工具，冷却液加注工具；收集容器。 三、项目实施内容 1冷却液配方和清洗方法； 2冷却液加注步骤。,四、项目实施步骤,1清洗发动机水冷却系统的方法及步骤 1）维护修理过程中进行水垢的清洗 （1）拆去节温器， （2）将水从正常水循环相反的方向压入（即从出水管处压入），到流出的水清洁时为止。当水垢严重的积聚、沉淀或有固着在金属表面上的硫酸钙、碳酸钙等物质时，可加入水垢清洗液使其溶解， （3）用清水洗净。,1清洗发动机水冷却系统的方法及步骤,2）就车清洗水垢的方法及步骤 （1）将冷却系的冷却液放净， （2）加入配有水垢清洗液的溶液， （3）工作一个班次后放出清洗液， （4）再换用清水让发动机运行

26、一个班次后放出，至清洁无混浊即可。,2冷却液的使用,1）发动机冷却系使用的冷却液为冷却水或防冻液。 2）使用散热器堵漏剂修补散热器渗漏故障时，按使用说明书规定的要求添加。 3）完成检漏修复后，应在规定时间内放掉渗有堵漏剂的冷却液，并用清洁的水冲洗冷却系，按要求加注冷却水或防陈液。因为堵漏剂对冷却系零件可能有腐蚀作用，一般不允许冷却系中长期使用。,3冷却液的排放 冷却液的排放可以收集在一干净容器内，以便再次使用或处理。 1）打开冷却液膨胀罐。热车时应注意，打开膨胀罐盖时会喷出炽热蒸汽，因此应用布包住盖子，慢慢开启， 2）将集油器置于发动机下， 3）拆下冷却液软管。 4）拧下放液螺塞。,4冷却液加

27、注的方法与步骤 1）安装底部冷却软管，并紧固。更换O形密封圈，安装冷却液泵放液螺塞，其拧紧力矩为30Nm。 2）将管接头V.A.G1274/8拧到膨胀罐上，如图左所示，将漏斗V.A.G1274/10装到管接头上。若加注时无专用工具，则应拆下膨胀罐并抬高约100mm。 3）松开将防尘套固定在热交换器接头上的卡箍，向后拉防尘套，松开热交换器上的冷却液软管,向后拉软管，直到气孔（如图右所示）不再被接头封住。,4）加注冷却液，直至冷却液软管的通气孔中流出冷却液。将软管推到接头上并紧固，盖上膨胀罐盖。 5）起动发动机，以2000r/min的转速运转约3min，然后让发动机以怠速运转，直至散热器上的下软管

28、变热。 6）检查冷却液液位，如需要，加注冷却液。发动机以正常温度工作时，液位必须处于max标记处。,注意：加注冷却液时，只能使用符合标准的冷却液添加剂（添加剂为红色），不得使用非标准的添加剂，也不可多种混合在一起，否则将严重损坏发动机。若膨胀罐内的液体呈棕色，则表明冷却液内混有其他冷却液，须彻底冲洗冷却系统，加入新鲜冷却液。冲洗时加入干净水，发动机运转约2min，排净所有旧冷却液。,项目实施二,冷却系的拆装与检查,一、项目实施目的及要求 1熟悉冷却系的组成及各部件的装配；主要机件的构造；冷却水的循环路线及控制方式。 2掌握冷却系主要零件的检验方法。 二、项目实施设备及工量具 1设备 汽车发动机

29、4台； 2工量具 4套工具，电炉1台，万用表 4块，温度计 4 个 。 三、项目实施内容 1拆装冷却系 2冷却系主要总成的检修,四、项目实施步骤,（一）冷却系组成、主要机件的构造、冷却水的循环路线,1观察冷却系主要机件的安装位置、连接关系。 2熟悉冷却水大小循环路线及控制方式。 3熟悉冷却水温调节方式。 4观察散热器、风扇、水泵、缸体与缸盖水套、水温表传感器、节温器等主要机件的总体构造。,5用工具从发动机总成上拆下水泵。 1）分解水泵。 （1）把水泵壳体夹紧固定在夹具中或台虎钳上。 （2）拧松 V 形带轮紧固螺栓，拆下 V 形带轮。 （3）分解前盖与泵壳，但注意分批拧松紧固螺栓。 （4）用拉具拆下 V 形带轮凸缘。再用拉具拆下水泵叶轮，注意防止损坏叶轮。 （5）压出水泵轴和轴承，并分解水泵轴与轴承。 （6）压出水封、油封。 （7）放松水泵壳体，换位夹紧，拆下进水口接头的紧固螺栓