冷卻系的構(gòu)造與維修（農(nóng)機(jī)發(fā)動機(jī)構(gòu)造與維修課件）

第一節(jié)冷卻系的構(gòu)造一、冷卻系的分類

（一）發(fā)動機(jī)冷卻系按冷卻介質(zhì)的不同，可分為水冷和風(fēng)冷兩類：

1、水冷卻系通過冷卻水在水套內(nèi)循環(huán)流動吸收熱量，再將熱量散入大氣而進(jìn)行冷卻的一系列裝置。水冷卻系因冷卻效率高、散熱均勻、工作可靠而廣泛用于汽車發(fā)動機(jī)上。

2、風(fēng)冷卻系將發(fā)動機(jī)中高溫零件的熱量，通過裝在氣缸體和氣缸蓋表面的散熱片直接散入大氣中而進(jìn)行冷卻的一系列裝置。

（二）冷卻系的主要部件;

1、散熱器

散熱器（俗稱水箱），其作用是將冷卻水的熱量散發(fā)到大氣中，使發(fā)動機(jī)得到正常的工作溫度。

散熱器上水室設(shè)有加水口，加水口通過閉式冷卻系的散熱器蓋密封，這種閉式冷卻系的散熱器蓋為壓力式結(jié)構(gòu)，當(dāng)冷卻水受熱膨脹使系統(tǒng)壓力增大時(shí)，仍能密封而不致因水溫達(dá)到373K（100℃）以上時(shí)冷卻水在此噴出。因散熱器蓋上制有卸壓閥和真空閥，其工作原理如圖5-2所示。

圖5-4散熱器蓋、卸壓閥

工作原理圖

1-蒸氣排出管2-蒸氣閥3-空氣閥4-散熱器蓋

2、節(jié)溫器

節(jié)溫器的作用是隨發(fā)動機(jī)負(fù)荷的變化及冷卻水溫的變化，自動調(diào)節(jié)進(jìn)入散熱器的冷卻水流量，以保證發(fā)動機(jī)的最佳溫度運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖5-5所示，為雙閥蠟式節(jié)溫器。它主要由推桿1、上支架2、大循環(huán)閥座3、大循環(huán)閥門4、小循環(huán)閥門8、小循環(huán)閥門彈簧9、下支架10、大循環(huán)閥門彈簧11和溫度感應(yīng)體等組成。圖5-5雙閥蠟式節(jié)溫器的構(gòu)造

1-支架2-主閥門3-推桿4-石蠟5-膠管

6-副閥門7-節(jié)溫器外殼8-彈簧

當(dāng)冷卻系統(tǒng)達(dá)到349K（76℃）時(shí)，節(jié)溫器溫度感應(yīng)體內(nèi)的石蠟開始熔化，由固態(tài)逐漸變成液態(tài)使體積發(fā)生膨脹，其中的橡膠管被壓縮變形并推動中心桿向上移動。但是，由于推桿上端受上支架的限制，所以迫使溫度感應(yīng)體向下移動使大循環(huán)閥門逐漸開啟。

與此同時(shí)，套裝在溫度感應(yīng)體下端的小循環(huán)閥門在彈簧的作用下隨溫度感應(yīng)體下移而逐漸關(guān)閉，冷卻水的循環(huán)方式由小循環(huán)向大循環(huán)過渡。隨著發(fā)動機(jī)冷卻水溫度的繼續(xù)升高到359K（86℃）以上時(shí)，大循環(huán)閥門全開而小循環(huán)閥門全閉如圖5-6b所示，使發(fā)動機(jī)冷卻水控制在最佳工作溫度353-363K（80-90℃）范圍內(nèi)。

圖5-6節(jié)溫器形成的小循環(huán)反之，當(dāng)冷卻水的溫度降低于76℃以下時(shí)，液態(tài)的石蠟則開始凝固、收縮，大循環(huán)閥門在彈簧的作用下壓緊在閥座上，同時(shí)小循環(huán)閥門上移，使之重新恢復(fù)到小循環(huán)工作狀態(tài)。

3、水泵

水泵一般安裝在發(fā)動機(jī)前端，通常與風(fēng)扇一起用帶輪同軸驅(qū)動。水泵的作用是對冷卻水加壓后，使之在冷卻系中循環(huán)流動。圖5-7離心水泵示意圖

1-水泵殼體2-葉輪3-進(jìn)水管4-出水管

發(fā)動機(jī)廣泛采用離心式水泵。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、泵水量大及因故障停止工作時(shí)，不妨礙水在冷卻系內(nèi)自然循環(huán)等優(yōu)點(diǎn)。

其工作原理如圖5-7所示。當(dāng)葉輪2旋轉(zhuǎn)時(shí)，水泵內(nèi)的水被葉片推動一起旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下甩向葉輪邊緣，由殼體1收集送往出水口4，壓入發(fā)動機(jī)冷卻水道。與此同時(shí)，葉輪中心因具有負(fù)壓而使散熱器中的水經(jīng)進(jìn)水管被吸入水泵。

第二節(jié)水冷卻系的水路循環(huán)

目前發(fā)動機(jī)上普遍采用的是強(qiáng)制循環(huán)式水冷卻系，如圖5-1所示。它利用水泵將冷卻水提高壓力，使其在發(fā)動機(jī)冷卻系中循環(huán)流動，并通過散熱器將熱量散入大氣中。

圖5-1CA6110ZW柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)循環(huán)圖

1-加水口2-節(jié)溫器3-增壓器4-放水開關(guān)5-機(jī)油冷卻器6-水泵

7-風(fēng)扇8-放水開關(guān)9-水箱散熱器10-中冷器11冷卻空氣

水冷發(fā)動機(jī)的氣缸蓋和氣缸體制有相互連通的水套。冷卻水在水泵的作用下，流經(jīng)氣缸體及氣缸蓋的冷卻水套而吸收熱量，然后沿水管流入散熱器。

發(fā)動機(jī)裝配中，各相對運(yùn)動部件均留有一定的間隙，這些間隙必須在發(fā)動機(jī)達(dá)到規(guī)定工作溫度的條件下，才能保證發(fā)動機(jī)潤滑的正常。為使發(fā)動機(jī)在低溫時(shí)減少熱量損失、縮短暖機(jī)時(shí)間，冷卻系中設(shè)有調(diào)節(jié)溫度的裝置，如節(jié)溫器，風(fēng)扇離合器及百葉窗等。

第一節(jié)冷卻系的故障排除方法冷卻系的故障對發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和使用壽命等都有十分重要的影響。表現(xiàn)為：冷卻系水溫過高等。

一、冷卻系水溫過高

通過上述分析課確定為以下方面:

1、冷卻水不足可檢查和添加散熱器中的冷卻水，同時(shí)還應(yīng)檢查并添加副水箱中的冷卻水，疏通副水箱的通氣孔。

2、儀表故障或水溫感應(yīng)塞損壞（假過熱）當(dāng)水溫表指示過熱時(shí)，觀察散熱器中冷卻水是否過熱或開鍋。如果冷卻水溫正常，即為水溫感應(yīng)塞或水溫表有故障。此時(shí)，可以先換水溫感應(yīng)塞，若水溫表仍指示溫度過高，則為水溫表故障，反之，則為水溫感應(yīng)塞故障。

3、風(fēng)扇不轉(zhuǎn)檢查風(fēng)扇皮帶是否過松或打滑，若打滑應(yīng)預(yù)調(diào)整。

4、節(jié)溫器故障若發(fā)動機(jī)溫度過高，而散熱器溫度并不高，或散熱器上水室溫度較高，下水室溫度卻較低，說明節(jié)溫器在開啟溫度下閥門打不開，或閥門升程太小，此時(shí)應(yīng)更換節(jié)溫器。5、水泵損壞可打開散熱器蓋，突然提高和降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，觀察冷卻水液面有否明顯降低和升高。或在怠速工況下觀察冷卻水的攪動情況，可大致判斷水泵的工作性能。

6、散熱器性能下降散熱器內(nèi)水垢嚴(yán)重、散熱片被泥土或絮狀物堵塞、散熱器水管堵塞，都將影響散熱效果。此時(shí)應(yīng)當(dāng)清洗、疏通散熱器。

7、散熱器蓋損壞導(dǎo)致冷卻水壓力升高，冷卻水的“開鍋”溫度相對提高。因此，目前大多數(shù)車型都改進(jìn)了散熱器蓋，使冷卻水的“開鍋”溫度可達(dá)378K（105℃）左右。若散熱器蓋損壞，則造成系統(tǒng)漏氣，不但降低了“開鍋”溫度，而且當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻后，散熱器內(nèi)不能形成一定的真空度，與外界不能形成壓力差，無法將副水箱內(nèi)的冷卻水吸入而補(bǔ)充到散熱器內(nèi)。若散熱器內(nèi)冷卻水不足，而副水箱內(nèi)水位正常時(shí)，即可判斷散熱器蓋有故障，應(yīng)進(jìn)行檢修或更換。8、護(hù)風(fēng)罩損壞護(hù)風(fēng)罩大面積缺損或安裝不當(dāng)（遠(yuǎn)離風(fēng)扇），將降低風(fēng)扇與散熱器之間的吸風(fēng)導(dǎo)流作用，減少冷卻空氣流動量，降低冷卻效果。

9、百葉窗故障百葉窗打不開或開度不足，將降低散熱器的散熱效果。

二、冷卻水泄漏

1、散熱器泄漏散熱器嚴(yán)重腐蝕或破損，可做水壓試驗(yàn)或外觀檢查，若發(fā)現(xiàn)故障可焊補(bǔ)修復(fù)。

2、副水箱漏水對有副水箱的車輛，應(yīng)檢查副水箱是否完好，連接水管是否泄漏。

3、進(jìn)出連接水管泄漏進(jìn)出水管老化或碰傷而造成泄漏；接口處夾箍松動，密封不良，也將造成泄漏。可通過外觀檢查。如不合格，應(yīng)預(yù)更換或調(diào)整。

4、水泵漏水主要故障原因?yàn)樗盟馊p壞或水泵密封墊損壞，造成泄漏?？赏ㄟ^外觀檢查，發(fā)現(xiàn)漏水應(yīng)及時(shí)拆檢。

5、氣缸墊漏水氣缸墊水道口損壞或缸套（濕式）突出量不符合要求，常造成冷卻水泄漏，即冷卻水流進(jìn)曲軸箱。此時(shí)，可檢查發(fā)動機(jī)機(jī)油，若機(jī)油呈乳白色，則可斷定冷卻水混入機(jī)油，應(yīng)更換氣缸墊或調(diào)整氣缸套突出量。

6、氣缸套（濕式）水封圈漏水檢查方法同上。還可將油底殼機(jī)油放出，將發(fā)動機(jī)擱置數(shù)小時(shí)，再旋下油底殼放油螺塞，如此時(shí)仍有水放出（發(fā)動機(jī)未運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油水一般呈分離狀況），可進(jìn)一步斷定氣缸套水封圈漏水。

第一節(jié)冷卻系的拆卸與試驗(yàn)

一、節(jié)溫器的試驗(yàn)（1）將節(jié)溫器放在充滿水的容器內(nèi)，逐漸將水加熱，同時(shí)容器中放置測溫儀器（如用水溫表連接傳感器）。

第一節(jié)冷卻系的拆卸與試驗(yàn)

一、節(jié)溫器的試驗(yàn)（2）觀察節(jié)溫器主閥門開啟時(shí)及完全開啟時(shí)溫度；觀察節(jié)溫器主閥門行程（不同型號的節(jié)溫器主閥門開啟情況）。（3）不符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)溫器，應(yīng)更換。

二、電控風(fēng)扇的檢修1．溫度控制開關(guān)的檢將溫控開關(guān)放入水容器內(nèi)，同時(shí)放入測溫儀器（如用水溫表連接傳感器），將水加熱。萬用表選用電阻檔（歐姆檔），把表筆分別接溫控開關(guān)的拉線端和外殼。二、電控風(fēng)扇的檢修2．溫度控制的檢測方法觀察萬用表指針和動態(tài)，當(dāng)水溫達(dá)到88~97℃時(shí)，溫控開關(guān)導(dǎo)通。然后降低水溫，溫控開關(guān)仍然導(dǎo)通。當(dāng)水溫降至83～90℃時(shí)，溫控開關(guān)斷開（如果維修手冊有明確規(guī)定時(shí)，應(yīng)以其提供的標(biāo)準(zhǔn)測量參數(shù)為準(zhǔn)）。如果不能在規(guī)定范圍內(nèi)自動切斷或接通，則說明風(fēng)扇溫控開關(guān)損壞。二、電控風(fēng)扇的檢修3．風(fēng)扇電機(jī)的檢查方法車上檢查將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至ON位置，再拆下溫控開關(guān)接頭，并將接頭搭鐵，此時(shí)風(fēng)扇電機(jī)應(yīng)轉(zhuǎn)動。如果未轉(zhuǎn)動，可拆下風(fēng)扇電機(jī)的另一根線，與蓄電池的正極相連。此時(shí)，風(fēng)扇電機(jī)應(yīng)能旋轉(zhuǎn)。否則，應(yīng)拆下風(fēng)扇電機(jī)進(jìn)行修理或更換。二、電控風(fēng)扇的檢修4．風(fēng)扇電動機(jī)的檢驗(yàn)將風(fēng)扇電機(jī)與蓄電池相連。此時(shí)，風(fēng)扇電機(jī)應(yīng)能轉(zhuǎn)動。如果風(fēng)扇電機(jī)不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動聲音不正常，應(yīng)對電機(jī)進(jìn)行維修或更換。三、CA6110型內(nèi)燃機(jī)風(fēng)扇皮帶更換與調(diào)