冷卻系拆裝及檢測

1、學習情境六學習情境六 冷卻系拆裝與檢測冷卻系拆裝與檢測 主要教學內(nèi)容：主要教學內(nèi)容：l1.冷卻液循環(huán)路線、防凍液分析冷卻液循環(huán)路線、防凍液分析 l2.冷卻系主要部件拆裝與檢測冷卻系主要部件拆裝與檢測6.1.1 冷卻系統(tǒng)概述冷卻系統(tǒng)概述 一、冷卻系的功用一、冷卻系的功用l1、發(fā)動機正常工作時的溫度、發(fā)動機正常工作時的溫度l 在發(fā)動機工作期間，最高燃燒溫度可能高達2500。l 氣缸壁：200300l 氣缸蓋、活塞頂部： 300400l 潤滑油：70902、發(fā)動機冷卻系的功用、發(fā)動機冷卻系的功用l 對發(fā)動機的受熱機件進行適當冷卻，保證發(fā)動機在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。二、發(fā)動機過熱或過冷的影響二、發(fā)動

2、機過熱或過冷的影響l1、發(fā)動機過熱對發(fā)動機性能的影響、發(fā)動機過熱對發(fā)動機性能的影響l （1）充氣效率發(fā)動機功率。l （2）零件的機械性能零件變形或損壞。l （3）運動件的正常間隙被破壞運動阻滯，磨損加劇，甚至損壞。l （4）機油粘度，機油老化潤滑情況惡化，加速零件磨損。l （5）早燃和爆燃的傾向加大零件因承受額外沖擊性負荷而造成早期損壞。2、發(fā)動機過冷對發(fā)動機性能的影響、發(fā)動機過冷對發(fā)動機性能的影響l（1）熱效率發(fā)動機功率。l （2）機油粘度摩擦阻力 零件磨損，功率消耗。l （3）燃油凝結(jié)而流入曲軸箱，增加油耗，且機油變稀，從而導致功率下降，磨損增加。l發(fā)動機過熱或過冷發(fā)動機動力性，經(jīng)濟性 ，

3、可靠性 ，使用壽命 。三、冷卻系的類型三、冷卻系的類型 （一）（一）風冷卻系風冷卻系l1、工作原理、工作原理用空氣作為冷卻介質(zhì)，將受熱機件的部分熱量直接散發(fā)到大氣中。l2、特點、特點結(jié)構(gòu)簡單，使用維護方便。3、應用、應用小型發(fā)動機上。l如1E40F汽油機，165F汽油機。（二）水冷卻系（二）水冷卻系l1、工作原理、工作原理用水作為冷卻介質(zhì)，熱量先由機件傳給水，靠水的流動把熱量帶走。 2、特點、特點l（1）冷卻可靠。l（2）便于控制冷卻強度。l（3）起動時可用熱水預熱，便于冬季起動。l（4）結(jié)構(gòu)復雜，故障率高。3、水冷卻系類型、水冷卻系類型l （1）沸騰蒸發(fā)式）沸騰蒸發(fā)式利用冷卻水吸收熱量后，一

4、部分蒸發(fā)汽化，將熱量帶走散發(fā)到大氣中。（S195柴油機）l （2）溫差循環(huán)式）溫差循環(huán)式利用水箱與水套中冷卻水的溫差造成水的密度變化產(chǎn)生自然對流，將熱量帶到水箱中散發(fā)。（AK-10型汽油機）l （3）強制循環(huán)式）強制循環(huán)式利用水泵將冷卻水提高壓力，使冷卻水在整個冷卻系中不停地循環(huán)流動，達到冷卻目的。（大多數(shù)發(fā)動機）沸騰蒸發(fā)式水冷卻系沸騰蒸發(fā)式水冷卻系 4、發(fā)動機的正常工作溫度、發(fā)動機的正常工作溫度l最佳狀態(tài)機體水套中的冷卻水溫度在8090，或防凍液溫度在95105 。l只有在這一溫度范圍內(nèi)，才能使發(fā)動機各受熱機件處于正常的溫度范圍內(nèi)。6.1.2 水冷卻系的組成及工作過程水冷卻系的組成及工作過程

5、 一、強制循環(huán)水冷卻系的基本組成一、強制循環(huán)水冷卻系的基本組成l 由水泵、散熱器、冷卻風扇、節(jié)溫器、膨脹水箱、發(fā)動機機體和氣缸蓋中的水套以及其他附屬裝置等組成。桑塔納轎車桑塔納轎車AJR發(fā)動機水冷卻系發(fā)動機水冷卻系 二、工作過程（冷卻液的循環(huán)路線）二、工作過程（冷卻液的循環(huán)路線） 冷卻水的循環(huán)冷卻水的循環(huán) 冷卻水的循環(huán)路線分析冷卻水的循環(huán)路線分析l 1、小循環(huán)、小循環(huán)（水溫低于70時）發(fā)動機曖機過程l 循環(huán)路線：水泵機體、缸蓋水套缸蓋水套出水管節(jié)溫器水泵。l 特點：冷卻水流量小，循環(huán)路線短，冷卻強度低。l 2、大循環(huán)、大循環(huán)（水溫高于83時）發(fā)動機散熱過程l 循環(huán)路線：水泵機體、缸蓋水套缸蓋水

6、套出水管節(jié)溫器散熱器水泵。l 特點：冷卻水流量大，循環(huán)路線長，冷卻強度大。l 3、混合循環(huán)、混合循環(huán)（水溫在70 和83 之間時）過渡工況l 大循環(huán)、小循環(huán)同時進行。冷卻水的小循環(huán)冷卻水的小循環(huán) 冷卻水的大循環(huán)冷卻水的大循環(huán) AJR發(fā)動機水冷卻系發(fā)動機水冷卻系“小循環(huán)小循環(huán)” AJR發(fā)動機水冷卻系發(fā)動機水冷卻系“大循環(huán)大循環(huán)” 6.1.3 冷卻液冷卻液l冷卻液是水與防凍劑的混合物。冷卻液用水最好是軟水。l為了適應冬季行車的需要，在水中加入防凍劑制成冷卻液以防止循環(huán)冷卻水的凍結(jié)。最常用的防凍劑是乙二醇。冷卻液中水與乙二醇的比例不同，其冰點也不同。50%的水與50的乙二醇混合而成的冷卻液，其冰點約

7、為-35。6.1.3 冷卻液冷卻液l在水中加入防凍劑還同時提高了冷卻液的沸點。因此，防凍劑有防止冷卻液過早沸騰的附加作用。l 防凍劑中通常含有防銹劑和泡沫抑制劑。在使用過程中，防銹劑和泡沫抑制劑會逐漸消耗殆盡，因此，定期更換冷卻液是十分必要的。l 在防凍劑中一般還要加入著色劑，使冷卻液呈藍綠色或黃色以便識別。8.1.3 冷卻液冷卻液6.2 冷卻系主要部件拆裝與檢測冷卻系主要部件拆裝與檢測6.2.1 冷卻系統(tǒng)基本裝置冷卻系統(tǒng)基本裝置 冷卻系統(tǒng)基本裝置包括：冷卻系統(tǒng)基本裝置包括：l （1）高溫機件冷卻裝置水套水套l （2）冷卻系統(tǒng)動力裝置水泵水泵l （3）冷卻液儲存、散熱裝置散熱器散熱器l （4）

8、冷卻系統(tǒng)密封、系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)裝置散熱器蓋散熱器蓋l （5）冷卻系統(tǒng)中水、汽分離裝置膨脹水箱膨脹水箱一、冷卻水套一、冷卻水套l1、冷卻水套的功用、冷卻水套的功用容納冷卻水，冷卻受熱機件，保證發(fā)動機各部分溫度均勻。2、冷卻水套的結(jié)構(gòu)、冷卻水套的結(jié)構(gòu)l 在機體、氣缸蓋內(nèi)部加工出夾層空腔，有的發(fā)動機在水套中壓入分水管。二、二、水泵水泵 1、水泵的功用、水泵的功用l使冷卻水產(chǎn)生一定的壓力和流量，強制冷卻水的循環(huán)流動。2、水泵的類型、水泵的類型離心式水泵離心式水泵l軸向進水，切向出水。3、離心式水泵的組成構(gòu)造、離心式水泵的組成構(gòu)造水泵殼體、水泵軸、葉輪及進、出水管等組成。4、水泵的工作原理、水泵的工作原理

9、l 水泵軸轉(zhuǎn)動，冷卻水由進水管到葉輪中心，葉輪轉(zhuǎn)動產(chǎn)生離心力，經(jīng)出水口積壓到氣缸體水套中去l 葉輪的中心部分形成低壓，散熱器中的冷卻水又從進水管泵入葉輪中心，如此循環(huán)不息普桑轎車水泵普桑轎車水泵 桑塔納轎車桑塔納轎車AJR發(fā)動機水泵發(fā)動機水泵 三、三、散熱器散熱器（水箱）（水箱）l1、散熱器的功用、散熱器的功用貯存冷卻水，將高溫冷卻水的熱量傳遞給空氣，使冷卻水溫度降低。2、散熱器的結(jié)構(gòu)、散熱器的結(jié)構(gòu) 3、散熱器的材料、散熱器的材料l 采用耐腐蝕、導熱性好的銅片或鋁片制成。4、散熱器芯結(jié)構(gòu)型式、散熱器芯結(jié)構(gòu)型式 5、冷卻水在散熱器中的流動方向、冷卻水在散熱器中的流動方向 四、四、膨脹水箱膨脹水箱

10、l1、膨脹水箱的結(jié)構(gòu)、膨脹水箱的結(jié)構(gòu)半透明箱體。l 上部通過軟管分別與散熱器出氣管、水套出氣管相通，底部與水泵的進水側(cè)相連接。l 1-散熱器l 2-水泵進水管l 3-水泵l 4-節(jié)溫器l 5-水套出氣管l 6-水套出水管l 7-膨脹水箱l 8-散熱器出氣管l 9-補充水管l 10-旁通管 2、膨脹水箱的功用、膨脹水箱的功用l （1）把冷卻系變成永久性封閉系統(tǒng)，減少了冷卻液的損失。l （2）避免空氣不斷進入，避免了機件的氧化腐蝕。l （3）減少了穴蝕。l （4）使冷卻系中水、汽分離，保持系統(tǒng)內(nèi)壓力穩(wěn)定，提高了水泵的泵水量。3、膨脹水箱的工作原理、膨脹水箱的工作原理l 由于膨脹水箱和水泵進水口之間

11、存在補充水管，減少了水泵里汽泡的產(chǎn)生。散熱器中的蒸汽泡和水套中的蒸汽泡通過導管進入膨脹水箱，從而使汽、水徹底分離。由于膨脹水箱溫度較低，進入的汽體得到冷凝，一部分變成液體，重新進入水泵。而積存在膨脹水箱液面上的汽體起緩沖作用，使冷卻系內(nèi)壓力保持穩(wěn)定狀態(tài)。 AJR發(fā)動機膨脹水箱的工作過程發(fā)動機膨脹水箱的工作過程 4、冷卻液的添加、冷卻液的添加l膨脹水箱上有兩條刻線，冷卻液應加到上、下刻線之間，當液面降到下刻線以下時，應及時補充。 五、五、散熱器蓋散熱器蓋l1、功用、功用密封水冷卻系并調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作壓力。l （1）自動調(diào)節(jié)散熱器內(nèi)水蒸汽壓力，防止散熱器損壞。l （2）提高水的沸點（120），減少水

12、的蒸發(fā)損耗。2、散熱器蓋的結(jié)構(gòu)特點、散熱器蓋的結(jié)構(gòu)特點l帶有蒸汽閥和空氣閥。3、蒸汽閥和空氣閥的工作過程、蒸汽閥和空氣閥的工作過程l（1）當p126137kPa時蒸汽閥打開排除一部分蒸汽 p 。l （2）當p8799kPa時空氣閥打開進入一部分空氣 p 。4、冷卻系密封性檢查、冷卻系密封性檢查整個冷卻系密封性檢查整個冷卻系密封性檢查l 將專用檢查儀VW1274裝在膨脹水箱上，使用手動真空泵加壓至約0.2Mpa，若壓力表指示壓力明顯下降，說明冷卻系存在滲漏現(xiàn)象。散熱器蓋密封性檢查散熱器蓋密封性檢查l 將專用檢查儀VW1274裝在散熱器蓋上，使用手動真空泵加壓至約0.15 Mpa，桑塔納2000轎

13、車散熱器蓋蒸汽閥的開啟壓力為0.120.15MPa，空氣閥的開啟壓力為0.09MPa。 6.2.2 冷卻強度的調(diào)節(jié)裝置冷卻強度的調(diào)節(jié)裝置l1、冷卻強度調(diào)節(jié)裝置的功用、冷卻強度調(diào)節(jié)裝置的功用l根據(jù)發(fā)動機的不同工況，改變冷卻強度，保證發(fā)動機在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。2、采用冷卻強度調(diào)節(jié)裝置的必要性、采用冷卻強度調(diào)節(jié)裝置的必要性l （1）負荷大、轉(zhuǎn)速低、溫度高時，冷卻液的循環(huán)強度和空氣流速小，易造成過熱此時冷卻強度要大。l （2）負荷小、轉(zhuǎn)速高、溫度低時，冷卻液的循環(huán)強度和空氣流速大，易造成過冷此時冷卻強度要小。l為避免發(fā)動機為避免發(fā)動機“過熱過熱”或或“過冷過冷”，必須，必須有冷卻強度的調(diào)節(jié)裝置。

14、有冷卻強度的調(diào)節(jié)裝置。3、調(diào)節(jié)冷卻強度的措施、調(diào)節(jié)冷卻強度的措施l （1）改變冷卻液的循環(huán)強度裝節(jié)溫器。l （2）改變流過散熱器的空氣流強度風扇冷卻。l a.裝百葉窗或擋風簾（調(diào)節(jié)空氣流量）l b.采用柔性風扇（低速時轉(zhuǎn)速高，高速時轉(zhuǎn)速低）l c.在風扇上裝風扇離合器（高溫時轉(zhuǎn)速高，低溫時轉(zhuǎn)速低）一、一、冷卻風扇冷卻風扇l1、功用、功用提高流經(jīng)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、影響風扇風量的因素、影響風扇風量的因素l（1）風扇轉(zhuǎn)速l（2）風扇直徑l（3）葉片數(shù)目l（4）葉片扭轉(zhuǎn)角l（5）葉片形狀3、風扇的類型、風扇的類型 電動風扇硅油風扇離合器柔性風扇普通風扇

15、（一）普通風扇（一）普通風扇l1、驅(qū)動方式、驅(qū)動方式固定在皮帶輪上，與水泵同軸，由曲軸皮帶輪驅(qū)動。2、風扇皮帶松緊度的調(diào)節(jié)方法、風扇皮帶松緊度的調(diào)節(jié)方法l移動發(fā)電機（二）電動風扇（二）電動風扇l1、驅(qū)動方式、驅(qū)動方式通過熱敏溫控開關(guān)控制，由風扇電機驅(qū)動風扇。2、熱敏溫控開關(guān)熱敏溫控開關(guān)l功用功用根據(jù)發(fā)動機冷卻液溫度，自動控制電動風扇兩檔轉(zhuǎn)速，來改變流過散熱器的空氣量。l 1-水泵l 2-節(jié)溫器l 3-散熱器l 4-電動機和風扇l 5-蒸汽排出和回吸管l 6-膨脹水箱l 7-溫控開關(guān)l 8-發(fā)動機 桑塔納轎車電動風扇熱敏溫控開關(guān)的技術(shù)要求桑塔納轎車電動風扇熱敏溫控開關(guān)的技術(shù)要求 （三）硅油風扇離

16、合器（三）硅油風扇離合器l1、功用、功用通過冷卻液溫度自動控制風扇離合器結(jié)合或分離，調(diào)節(jié)風扇的轉(zhuǎn)速來改變冷卻系的冷卻強度。2、安裝位置、安裝位置安裝在風扇帶輪與冷卻風扇之間。 3、組成結(jié)構(gòu)、組成結(jié)構(gòu)硅油風扇離合器的外形結(jié)構(gòu)硅油風扇離合器的外形結(jié)構(gòu)硅油風扇離合器的內(nèi)部硅油風扇離合器的內(nèi)部 硅油風扇離合器的結(jié)構(gòu)分析硅油風扇離合器的結(jié)構(gòu)分析l （1）驅(qū)動軸皮帶輪由曲軸皮帶輪驅(qū)動，與水泵同軸。l （2）主動板與驅(qū)動軸固結(jié)在一起。l （3）離合器殼體通過軸承裝在驅(qū)動軸上，冷卻風扇裝在離合器殼體上。l （4）離合器殼體、從動板、離合器蓋固結(jié)在一起。l （5）從動板與離合器前蓋之間空腔為儲油腔，內(nèi)儲硅油。l

17、 （6）從動板與離合器殼體之間空腔為工作腔。l （7）從動板上有進油孔、回油孔、漏油孔。l （8）偏轉(zhuǎn)閥片靠感溫器通過閥片軸控制轉(zhuǎn)動，控制進油孔開閉。l 進油孔受偏轉(zhuǎn)閥片控制。l 回油孔在從動板外緣，受單向閥控制。l 漏油孔在從動板中心。4、工作原理、工作原理l 利用硅油的粘性控制風扇離合器的結(jié)合和分離。5、工作過程、工作過程l（1）當發(fā)動機冷起動或小負荷下工作時）當發(fā)動機冷起動或小負荷下工作時 （水溫低于（水溫低于70時）時）l 通過感溫器的氣流溫度不高（氣流溫度低于50 時） 感溫器不帶動閥片偏轉(zhuǎn)進油孔關(guān)閉工作腔內(nèi)無硅油離合器分離。l 此時，由于密封毛氈圈和軸承的摩擦，風扇隨同離合器殼體一

18、起在驅(qū)動軸上空轉(zhuǎn)打滑，轉(zhuǎn)速很低。（2）當發(fā)動機負荷增加，冷卻液溫度升高時）當發(fā)動機負荷增加，冷卻液溫度升高時 （水溫在（水溫在8085時）時）l 感溫器的氣流溫度在6065 時 感溫器受熱變形閥片軸帶動閥片轉(zhuǎn)動進油孔打開（氣流溫度在65 時全開）硅油從儲油腔流向工作腔 離合器處于結(jié)合狀態(tài)。l 此時，主動板利用硅油粘性，帶動離合器殼體和風扇一起轉(zhuǎn)動。l a.風扇轉(zhuǎn)速總是低于驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速。l b.風扇離合器工作時，硅油在殼體內(nèi)不斷循環(huán)，散熱冷卻，離合器始終處于結(jié)合狀態(tài)。（3）當發(fā)動機負荷減小，冷卻液溫度下降時）當發(fā)動機負荷減小，冷卻液溫度下降時 （水溫低于（水溫低于55時）時）l 感溫器的氣流溫度低

19、于35 時 感溫器恢復原狀閥片軸帶動閥片回轉(zhuǎn)進油孔關(guān)閉工作腔內(nèi)硅油經(jīng)回油孔全部甩入儲油腔 離合器分離。l 此時，風扇隨同離合器殼體一起在驅(qū)動軸上空轉(zhuǎn)打滑。注意點：注意點：l若硅油風扇離合器失靈，可松開螺釘，將鎖止塊插入驅(qū)動軸鎖止空，使離合器殼體與驅(qū)動軸連為一體，驅(qū)動軸直接驅(qū)動風扇轉(zhuǎn)動。二、二、節(jié)溫器節(jié)溫器 1、功用、功用根據(jù)水套內(nèi)的出水溫度自動調(diào)節(jié)冷卻液的流量和流向，保證發(fā)動機在最適宜的溫度下工作。 2、安裝部位、安裝部位l（1）氣缸蓋出水管路中）氣缸蓋出水管路中易于排除水冷系中的氣泡，但節(jié)溫器會產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象，增加燃油消耗。l（2）散熱器出水管路中）散熱器出水管路中能減輕或消除節(jié)溫器振蕩現(xiàn)象，并能精