汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)

1、第4章 發(fā)動機冷卻系的構造與維修 學習目標 知識目標 1能正確敘述水冷卻系的功用、結構及工作原理； 2能正確描述水冷系冷卻強度調節(jié)的方式； 3能正確描述水冷系主要機件的檢測及維修方法。 能力目標 1能對水冷系主要機件進行熟練拆卸、檢驗、裝配、調整； 2能對水冷系進行一、二級維護作業(yè)； 3能對水冷系的一般故障進行診斷并予以排除。 第一節(jié) 發(fā)動機冷卻系的構造 和工作原理 一、冷卻系的作用一、冷卻系的作用 保持發(fā)動機在最適宜的溫度（8090 ）范圍內工作。 發(fā)動機的冷卻方式: 根據所用冷卻介質不同，可分為風冷式和水冷式。 水冷式以水為冷卻介質，熱量先由機件傳給水，靠水 的流動把熱量帶走而后散入大氣中

2、。散熱后的水再重新流回到 受熱機件處。適當調節(jié)水路和冷卻強度，就能保持發(fā)動機的正 常工作溫度。同時，還可用熱水預熱發(fā)動機，便于冬季起動。 風冷式高溫零件的熱量直接散入大氣。 二、水冷系的組成及水路 膨脹水箱、風扇 (有的裝風扇離合 器)、水泵、水套(在 氣缸蓋或氣缸體上制 出的夾層空間)、散 熱器、百葉窗、節(jié)溫 器、水管、水溫表和 傳感器等。 三、水冷系主要部件 1.散熱器 將水套出來的熱水自上而下或橫向地分成許多小股并將 其熱量散給周圍的空氣。 散熱器由上水室、下水室、散熱器芯等組成。 散熱器蓋 散熱器蓋上帶有空氣-蒸汽閥 空氣閥在散熱器內氣壓下降時，與大氣相通，防止散熱 器芯管被大氣壓壞。

3、 蒸汽閥一般在散熱器內壓力達到一定值時，閥門開啟， 部分水蒸氣經泄氣管排入大氣，避免損壞散熱器。 膨脹水箱 膨脹水箱多用半透明材 料(如塑料)制成。透過箱體 可直接方便地觀察到液面高 度，無需打開散熱器蓋。膨 脹水箱的上部用一個較細的 軟管與水箱的加水管相連， 底部通過水管與水泵的進水 側相連接，通常位置略高于 散熱器。 水 泵 作用 對冷卻水加壓，使之 在冷卻系中循環(huán)流動。 壓水 當葉輪旋轉時，由于離心 力的作用，水被甩向葉輪邊緣，在 蝸形殼體內將動能轉變?yōu)閴耗?，?外殼上與葉輪成切線方向的出水管 被壓送到發(fā)動機水套內。 吸水 與壓水同時，葉輪中心處 壓力降低，散熱器中的水便經進水 管3被吸

4、進葉輪中心部分。 (1)組成 水泵由殼體、葉輪、泵蓋板、水泵軸、支承軸承、 水封等組成。 (2)水泵與風扇同軸，通過V帶傳動。 (3)泵蓋上有出水孔。泵殼上有進水孔A，用橡膠管與散熱 器出水管相連。泵殼上面有旁通孔，與氣缸蓋上的出水管相連 ，當冷卻水溫度低于349K(76)時，部分冷卻水由此直接進入 水泵。 (4)葉輪工作室的進水室B與進水孔、旁通孔相通；出水室 由出水孔與水套相連。 (5)水泵軸通過兩個軸承支承在殼體，軸承間有隔套定位。 (6)水泵軸上裝有拋水圈，以防水封滲漏時浸濕軸承，滲出 的水被拋水圈從檢視孔甩出，可避免破壞軸承潤滑。 (7)水封裝在葉輪的左面，水封通常由密封墊圈、水封皮

5、碗 和彈簧等組成。 水 泵 風 扇 1.作用：提高流經散熱器的空氣流速和流量，以增強散 熱器的散熱能力并冷卻發(fā)動機附件。 2.安裝位置：風扇多為軸流式，裝在發(fā)動機殼與散熱器 之間，與水泵同軸驅動。 3.風扇扇風量的相關因素：風扇的扇風量主要與風扇的 直徑、轉速、葉片形狀、葉片安裝角及葉片數目有關。 4.風扇葉片材料有鋼板、塑料和鋁合金。葉片數：46片。 葉片與葉輪旋轉平面之間有一偏扭角 。 風 扇 節(jié)溫器 1.作用 隨發(fā)動機負荷和水溫的大小而自動改變冷卻液的流量和 循環(huán)路線，保證發(fā)動機在適宜的溫度下工作，減少燃料消耗 和機件的磨損。 2.蠟式節(jié)溫器的結構 蠟式節(jié)溫器由上支架、下支架、主閥門、副

6、閥門、石 蠟、感應體、中心桿、橡膠管和彈簧等組成。 蠟式節(jié)溫器的工作原理 (1)當水溫低于349K(76)時，主閥門完全關閉，副閥門完 全開啟，由氣缸蓋出來的水經旁通管直接進入水泵，故稱小循 環(huán)。由于水只是在水泵和水套之間流動，不經過散熱器，且流 量小，所以冷卻強度弱。 (2) 當發(fā)動機水溫達349K(76)左右時，石蠟逐漸變成液 態(tài)，體積隨之增大，迫使橡膠管收縮，從而對中心桿下部錐面 產生向上的推力。由于桿的上端固定，故中心桿對橡膠管及感 應體產生向下的反推力，克服彈簧張力使主閥門逐漸打開，副 閥門開度逐漸減小。 (3)當發(fā)動機內水溫升高到359K(86)時，主閥門完全開 啟，副閥門完全關閉

7、，冷卻水全部流經散熱器，稱為大循環(huán)。 由于此時冷卻水流動路線長、流量大，故冷卻強度強。 硅油風扇離合器 硅油風扇離合器 硅油風扇離合器 電動風扇 原理原理 電動機的開關 由散熱器的水溫開關控 制，并且有高低速兩個擋 位，低速擋在沸點內使用， 高速擋在沸點外使用，需 要冷卻時自動起作用。 水溫開關和電動風扇 第二節(jié) 發(fā)動機水冷系的維修 一、水泵的檢修 1水泵總成的檢查 水泵總成的檢查程序是：先進行總成的外部檢查，如發(fā) 現不合格，即應拆檢修理或更換水泵總成(有的轎車，如奧 迪，不供應水泵零件)。 外部檢查合格者，應在試驗臺上按原廠規(guī)定進行規(guī)定轉 速下的壓力和流量試驗，合格的水泵可繼續(xù)使用，不合格的

8、 應拆檢修理或更換。 水泵總成的外部檢查內容： (1)檢查有無滲漏。 水封失效時會有大量的冷卻水從檢視孔處流出。水泵殼 體如有裂紋，也會發(fā)生滲漏。 (2)檢查帶輪的轉動和軸向、徑向竄動量。 用手轉動帶輪，應運轉靈活，無卡滯現象；否則，泵軸 可能彎曲或軸承浸水銹蝕。 2水泵的修理 參考該型發(fā)動機水泵維修手冊進行。 二、散熱器的維修 散熱器的主要維修內容是：清堵、焊漏和整形，以及水 冷卻系的密封檢查。 1.清堵 (1)散熱器外部堵塞的清理 (2)散熱器內部堵塞的清理 2.焊漏 (1)散熱器滲漏的檢查 (2)焊修 3.整形 三、節(jié)溫器的檢查 節(jié)溫器的檢查方法： 用溫度可調式恒溫加熱設備 檢查節(jié)溫器主

9、閥門的開啟溫 度、全開溫度及升程，其中有 一項不符合規(guī)定值，則應更換 節(jié)溫器。 四、散熱器蓋閥門密封性的檢查 將散熱器蓋旋裝在測試器 上，用手推測試器，直至蒸 汽閥打開為止。蒸汽閥應在 壓力0.0260.037 MPa時打 開，若壓力低于0.026MPa時 打開，應更換散熱器蓋。 第三節(jié) 發(fā)動機水冷卻系的常見故障 診斷與排除 一、水冷系的水溫過高 1故障現象 水溫表指針指示在373 K(100)以上，散熱器上貯水 箱有開鍋現象； 發(fā)動機產生爆燃，不易熄火； 活塞膨脹，發(fā)動機熄火后，不易起動。 2故障原因、診斷和排除方法 冷卻水不足。檢查冷卻水箱或膨脹水箱的水是否充 足，加水或疏通膨脹水箱的通氣

10、孔。 水溫表指示值過高。觀察散熱器水溫是否過熱或開 鍋，如水溫正常，即為感應塞或水溫表故障，應先更換感應 塞；若水溫表的指示值還高，則是水溫表已壞。 風扇不轉。檢查風扇傳動帶是否過松打滑，若打滑應進 行調整。松開電機支架固定螺栓，向外扳動電機，同時擰緊固 定螺栓。風扇傳動帶松緊度的檢查方法是，用拇指按壓兩輪距 中點處，帶的下沉量為1015 mm時為宜。 節(jié)溫器故障。若發(fā)動機溫度過高，而散熱器的溫度并不 高，或散熱器上貯水箱溫度高，下貯水箱卻較冷時，可能是節(jié) 溫器的閥門沒打開或閥門升程太小，應檢查更換節(jié)溫器。 水泵損壞?？蓪⑺渖w打開，操縱油門，突然變化發(fā)動 機轉速，從加水口觀察冷卻水面有無變化

11、，若無攪動現象，則 為水泵工作不正常，應檢查排除水泵故障。 散熱器性能下降。多為散熱器內部被水垢或泥沙堵塞， 或散熱片之間被堵塞，應清洗、疏通散熱器。 散熱器蓋損壞。若冷卻水的沸點溫度未提高，發(fā)動機冷 卻后散熱器內的真空度未形成，有膨脹水箱的箱內液面無變 化，則為散熱器蓋壞，應修復或更換。 護風罩壞或不起作用，百葉窗打不開等。 二、水冷系水溫過低 1故障現象 暖機后水溫表指示值在353 K(80)以下； 發(fā)動機加速困難、無力。 2故障原因、診斷和排除 節(jié)溫器故障。發(fā)動機冷車升溫時間長，節(jié)溫器失效后 其主閥門常開，冷卻水沒有小循環(huán)，應檢查更換節(jié)溫器。 冬季保溫措施不良，百葉窗、擋風簾關閉不嚴。 水溫表或水溫感應塞故障。實際水溫與指示值有誤差 時，多為感應塞或水溫表故障。 更新水溫表后無效果，則為水溫感應塞故障，應更新感 應塞。 三、冷卻液泄漏 1故障現象 冷卻液外漏。一般是散熱器、進出水橡膠管或水泵向 外流水或滴水；氣缸墊壞和氣缸體的水堵處漏水等。 冷卻液內漏。表現為油水相通，水套漏水，氣缸套漏 水等。其現象是：水箱的水減少，但是不見水外流，而在油 底殼中發(fā)現有水時，均屬內漏。 零件損壞造成的漏水