汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修課件 項(xiàng)目五 冷卻系統(tǒng)故障的診斷與維修

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修

2項(xiàng)目五冷卻系統(tǒng)故障的診斷與維修3項(xiàng)目五學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：①熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的組成和工作原理；②掌握發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)主要部件的檢修方法；③熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的各項(xiàng)指標(biāo)；④掌握更換發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的操作要領(lǐng)。技能目標(biāo)：①能夠正確使用各種工具，儀器；②學(xué)會(huì)查詢維修手冊(cè)和計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)；4項(xiàng)目五學(xué)習(xí)情境導(dǎo)入客戶反應(yīng)汽車水溫指示超高且報(bào)警，于是將車開到4S店，請(qǐng)維修技師對(duì)車輛進(jìn)行檢查。信息顯示：該車于2005年12月出廠，發(fā)動(dòng)機(jī)類型為AJR發(fā)動(dòng)機(jī)，已行駛20萬公里。5項(xiàng)目五學(xué)習(xí)任務(wù)分析維修人員接車后立即打開點(diǎn)火開關(guān)后發(fā)現(xiàn)水溫表已達(dá)到最頂端且有蜂鳴報(bào)警。打開發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋發(fā)現(xiàn)膨脹水箱內(nèi)確實(shí)有沸騰現(xiàn)象。向客戶問診得知此車以前并未出現(xiàn)此問題，防凍液按時(shí)更換。一個(gè)月前在本店做過點(diǎn)火、進(jìn)氣、和清洗積碳等養(yǎng)護(hù)工作。維修人員初步排出了由發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火過遲、積碳等導(dǎo)致溫度高的原因，認(rèn)為此車水溫高是由冷卻系統(tǒng)故障引起，需要對(duì)其進(jìn)行徹底檢修。本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)任務(wù)是:冷卻系統(tǒng)水溫過高故障的檢測(cè)與維修和更換冷卻液。6任務(wù)5-1冷卻系統(tǒng)水溫過高故障的檢測(cè)與維修7任務(wù)5-1冷卻系統(tǒng)水溫過高故障的檢測(cè)與維修相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)4任務(wù)目標(biāo)1工作任務(wù)2任務(wù)分析3技能學(xué)習(xí)5任務(wù)實(shí)施與考核68任務(wù)5—1學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：①熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)組成；②熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的工作原理；1情感目標(biāo)：通過課堂的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和良好的職業(yè)素養(yǎng)，打造大國工匠精神。2技能目標(biāo)：①能夠正確使用氣壓泵檢測(cè)冷卻系統(tǒng)是否泄漏；②掌握發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)主要部件的檢修方法；39任務(wù)5—1任務(wù)引入：在完整的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中，導(dǎo)致水溫過高的原因很多，冷卻、點(diǎn)火、進(jìn)排氣、電子控制等系統(tǒng)出現(xiàn)問題都會(huì)出現(xiàn)水溫過高的故障。本任務(wù)將完成三個(gè)技能點(diǎn)的學(xué)習(xí)：檢查冷卻系是否泄漏、水泵的維修及節(jié)溫器的更換、散熱器的更換。10任務(wù)5—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：一、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)概述冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時(shí)散發(fā)出去，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，氣缸內(nèi)的氣體溫度可高達(dá)1727~2527C，若不及時(shí)冷卻，將造成發(fā)動(dòng)機(jī)零部件溫度過高，尤其是直接與高溫氣體接觸的零件，會(huì)因受熱膨脹影響正常的配合間隙，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)件受阻甚至卡死。此外，高溫還會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的機(jī)械強(qiáng)度下降，使?jié)櫥褪プ饔玫取０l(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系有風(fēng)冷和水冷之分。以空氣為冷卻介質(zhì)的冷卻系稱為風(fēng)冷系；以冷卻液為冷卻介質(zhì)的稱為水冷系。現(xiàn)代汽車?yán)鋮s系統(tǒng)主要以水冷系為主。11任務(wù)5—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系為強(qiáng)制循環(huán)水冷系，即利用水泵提高冷卻液的壓力，強(qiáng)制冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)中循環(huán)流動(dòng)。冷卻系統(tǒng)一般由水泵、散熱器、節(jié)溫器、冷卻風(fēng)扇、風(fēng)扇控制機(jī)構(gòu)、水套、膨脹水箱、溫度指示器及報(bào)警燈等組成如圖5-2所示。在冷卻系統(tǒng)中，其實(shí)有兩個(gè)散熱循環(huán)：一個(gè)是冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的主循環(huán)，另一個(gè)是車內(nèi)取暖循環(huán)。這兩個(gè)循環(huán)都以發(fā)動(dòng)機(jī)為中心，使用是同一冷卻液。主循環(huán)中包括了兩種工作循環(huán)，即“冷車循環(huán)”即小循環(huán)和“正常循環(huán)”即大循環(huán)。冷車著車后，發(fā)動(dòng)機(jī)在漸漸升溫，冷卻液的溫度還無法打開系統(tǒng)中的節(jié)溫器，此時(shí)進(jìn)行小循環(huán)。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度，冷卻液溫度升到了節(jié)溫器的開啟溫度(通常這溫度在80℃后)，冷卻循環(huán)開始了大循環(huán)。12任務(wù)5—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：二、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造圖5-3發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)圖1-膨脹水箱；2-散熱器；3-水管；4-電動(dòng)風(fēng)扇；5-水泵13任務(wù)5—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：1.水泵水泵的作用是對(duì)冷卻水加壓,強(qiáng)制冷卻水在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)。現(xiàn)代汽車通常采用離心式水泵。水泵一般在機(jī)體外安裝，靠曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)；也有裝在機(jī)體內(nèi)（內(nèi)藏式）單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的。水泵的結(jié)構(gòu)如圖5-4所示。14任務(wù)5—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：2.節(jié)溫器節(jié)溫器是根據(jù)冷卻水溫度的高低自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入散熱器的水量，改變水的循環(huán)范圍，以調(diào)節(jié)冷卻系的散熱能力，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在合適的溫度范圍內(nèi)工作。節(jié)溫器必須保持良好的技術(shù)狀態(tài)，否則會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。如節(jié)溫器主閥門開啟過遲，就會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)過熱；主閥門開啟過早，則使發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱時(shí)間延長，使發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過低。節(jié)溫器安裝在冷卻水循環(huán)的通路中（一般安裝在汽缸蓋的出水口），汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用蠟式節(jié)溫器如圖5-5所示，節(jié)溫器推桿的一端固定于支架的中心處，另一端插入膠管的中心孔中。膠管與節(jié)溫器外殼之間形成的腔體內(nèi)裝有精制石蠟。常溫時(shí)，石蠟呈固態(tài)，閥門壓在閥座上，這時(shí)閥門關(guān)閉了通往散熱器的水路，來自發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋出水口的冷卻水經(jīng)水泵由流回汽缸體水套中進(jìn)行小循環(huán)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫升高時(shí)，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(duì)推桿上端頭產(chǎn)生向上的推力。由推桿上端固定，故推桿對(duì)橡膠管、感應(yīng)體產(chǎn)生向下的反推力，閥門開啟。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫達(dá)到規(guī)定溫度以上時(shí)，閥門全開，來自汽缸蓋出水口的冷卻水流向散熱器，進(jìn)行大循環(huán)。15任務(wù)5—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：16任務(wù)5—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：17任務(wù)5—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

3.散熱器（1）散熱器的功用：使水套中出來的熱水得到迅速冷卻，以保持發(fā)動(dòng)機(jī)的正常水溫。冷卻液經(jīng)過散熱器后，其溫度可降低10～15℃。一般用銅或鋁制成，在散熱器后面裝有風(fēng)扇與散熱器配合工作。散熱器主要由上儲(chǔ)水室、散熱器芯和下儲(chǔ)水室和散熱器蓋等組成。如圖5-7所示。（2）散熱器芯:由許多冷卻管和散熱片組成。散熱器芯的構(gòu)造形式有多種，常用的有管片式、管帶式和板式三種。18任務(wù)5—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：（3）上儲(chǔ)水室和下儲(chǔ)水室：上儲(chǔ)水室頂部有加水口，平時(shí)用散熱器蓋蓋住，并裝有進(jìn)水軟管，與發(fā)動(dòng)機(jī)上出水管相連。下儲(chǔ)水室有出水管，用軟管與水泵進(jìn)水口相連。一般在下儲(chǔ)水室中還裝有放水閥。由發(fā)動(dòng)機(jī)出水管流出的溫度較高的熱水進(jìn)入上儲(chǔ)水室，經(jīng)散熱器冷卻管散熱冷卻后流入下儲(chǔ)水室，由散熱器出水管流出后被吸入水泵。（4）散熱器蓋:由壓力閥和真空閥組成，均為單向閥。發(fā)動(dòng)機(jī)正常狀態(tài)時(shí)閥門均關(guān)閉，使冷卻系與大氣隔開。當(dāng)冷卻系內(nèi)溫度升高，蒸氣壓力升高到一定值時(shí)，壓力閥彈簧受壓縮，打開閥門（如圖5-8-1），以防止散熱器脹裂；冷卻系內(nèi)壓力稍高于大氣壓力(一般超過大氣壓26%～37%)，從而可提高冷卻液沸點(diǎn)。當(dāng)散熱器內(nèi)的壓力繼續(xù)降低，超過某一值時(shí)，真空閥開啟（如圖5-8-2），使外部空氣進(jìn)入散熱器，以防止散熱器內(nèi)產(chǎn)生真空。19任務(wù)5—1技能學(xué)習(xí)：20任務(wù)5—1技能學(xué)習(xí)：21任務(wù)5—1技能學(xué)習(xí)：

<一>檢查冷卻系是否滲漏一、技能學(xué)習(xí)本項(xiàng)目以桑塔納2000GSi型轎車AJR型發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)為例進(jìn)行說明。

1.將發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)，打開膨脹水箱。在打開膨脹箱時(shí)可能會(huì)有蒸汽噴出，在膨脹水箱蓋子上包上抹布后小心的擰開。22任務(wù)5—1技能學(xué)習(xí)：

3.使用手動(dòng)真空泵產(chǎn)生約0.2MPa的壓力。4.如果壓力迅速下降，則找出泄漏的位置并排除故障。5.將膨脹水箱蓋套在手動(dòng)真空泵上，如圖5-12所示。6.使用手動(dòng)真空泵使壓力上升到約0.15MPa。在0.12～O.15MPa時(shí)，限壓閥必須打開；在大于-0.0lMPa(絕對(duì)壓力0.09MPa）時(shí)，真空閥應(yīng)打開。23任務(wù)5—1任務(wù)實(shí)施與考核：

學(xué)生自由組合每6人為一個(gè)小組，每組選出一名負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)人對(duì)小組任務(wù)進(jìn)行分配，并帶領(lǐng)全組成員在充分掌握上述知識(shí)與技能的前提下，完成技能學(xué)習(xí)任務(wù)工單1—1—1。24任務(wù)5-2更換冷卻液25任務(wù)5-2更換冷卻液相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)4任務(wù)目標(biāo)1工作任務(wù)2任務(wù)分析3技能學(xué)習(xí)5任務(wù)實(shí)施與考核626任務(wù)5—2學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：①熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的各項(xiàng)指標(biāo)；②掌握更換發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的操作要領(lǐng)；1情感目標(biāo)：通過課堂的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和良好的職業(yè)素養(yǎng)，打造大國工匠精神。2技能目標(biāo)：①學(xué)會(huì)更換冷卻液；②正確選擇冷卻液；327任務(wù)5—2任務(wù)引入：冷卻液是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中最重要的工作介質(zhì)，而且在實(shí)際工作中更換發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液是汽車維修企業(yè)最頻繁的作業(yè)項(xiàng)目之一。所以掌握更換發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的方法，至關(guān)重要。本任務(wù)將完成一個(gè)技能點(diǎn)的學(xué)習(xí)：更換冷卻液。28任務(wù)5—2相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：一、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液冷卻液是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中最重要的工作介質(zhì)，汽車常用的冷卻液有水及加有防凍劑的防凍冷卻液。它在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)，將發(fā)動(dòng)機(jī)工作中產(chǎn)生的多余熱能帶走，使發(fā)動(dòng)機(jī)能以正常工作溫度運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)冷卻液不足時(shí)，將會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過高，而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)件的損壞。所以一旦車主發(fā)現(xiàn)冷卻液不足，應(yīng)該及時(shí)添加。冷卻液從儲(chǔ)液罐倒入，發(fā)動(dòng)機(jī)前置的家用型轎車大致需要3—4升左右的冷卻液，而對(duì)于一款發(fā)動(dòng)機(jī)中置或者后置的車，由于它們?nèi)孕枰挥谲囶^的水箱來為冷卻系統(tǒng)散熱，所以，礙于整體布局，這些車所需要的冷卻液要比發(fā)動(dòng)機(jī)前置的汽車至少多上一倍的量。29任務(wù)5—2相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

1.水冷卻液水冷卻液是指直接用水作冷卻液，它具有簡(jiǎn)單、方便的優(yōu)點(diǎn)。但是，水沸點(diǎn)低、易蒸發(fā)，需經(jīng)常添加。冷卻水最好選用軟水，即含鹽分少的水，如雨水、雪水、自來水等。否則，易在水套內(nèi)形成水垢，從而降低汽缸蓋和汽缸體的傳熱性能，使發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。水在嚴(yán)寒的冬季易結(jié)冰，過夜必須放水否則會(huì)因?yàn)榻Y(jié)冰時(shí)體積膨脹，造成脹裂汽缸體、汽缸蓋的嚴(yán)重事故。現(xiàn)在在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中已經(jīng)很少使用水冷卻液了。2.防凍冷卻液防凍冷卻液由水、防凍劑、添加劑三部分組成，按防凍劑成分的不同可分為酒精型、甘油型和乙二醇型等類型的冷卻液。乙二醇型冷卻液是目前最好的冷卻液，它用乙二醇作為防凍劑，并添加阻垢劑、緩蝕劑、抗泡沫劑等多種添加劑配制而成。這種冷卻液具有沸點(diǎn)高、冰點(diǎn)低、揮發(fā)性小、冷卻效率高、粘度小、流動(dòng)性好、防腐、防垢和防沸等優(yōu)點(diǎn)，是一種較理想的冷卻液。乙二醇型冷卻液中的乙二醇是擴(kuò)大液體適應(yīng)溫度區(qū)間的核心成分，通過與水的融合，高濃度的冷卻液可在197℃至-60℃內(nèi)不沸騰、不結(jié)冰，但這樣的產(chǎn)品價(jià)格較高，所以，廠家會(huì)根據(jù)地區(qū)以及使用情況的不同來調(diào)整冷卻液中乙二醇的添加比例。不同品牌車型的所使用的冷卻液的顏色不同，有粉色的，還有藍(lán)色的等，這些都是著色劑締造的不同顏色效果，為的是在冷卻液發(fā)生泄漏時(shí)，可以更為醒目的被人所察覺，而顏色上的差異也會(huì)很醒目地區(qū)分出不同的產(chǎn)品。30任務(wù)5—2相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：31任務(wù)5—2相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

3.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的選擇針對(duì)乙二醇水基型發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的選擇主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液防凍性的選擇和產(chǎn)品質(zhì)量選擇。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液防凍性的選擇原則是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的冰點(diǎn)要低于環(huán)境最低溫度10℃左右，以確保在特殊情況下冷卻液不凍結(jié)。JT225-1996《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液安全使用技術(shù)條件》推薦的使用范圍見表5-7。除此之外還要針對(duì)各種發(fā)動(dòng)機(jī)具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選用冷卻液種類，強(qiáng)化系數(shù)高的發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)選用高沸點(diǎn)冷卻液；缸體或散熱器用鋁合金制造的發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)選用含有硅酸鹽類添加劑的冷卻液。另外，有一些汽車還為其發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)定專用的冷卻液，例如，上海桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)就要求使用大眾公司特制的G11冷卻液。因此，在選用冷卻液時(shí)要嚴(yán)格按照發(fā)動(dòng)機(jī)使用說明書中的要求選用。32任務(wù)5—2相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：4.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液使用的注意事項(xiàng)（1）冷卻液在高溫狀態(tài)下長期使用后，必然會(huì)導(dǎo)致變質(zhì)，從而使其性能下降，為此應(yīng)定期更換冷卻液。一般需每行駛4萬km～5萬km更換一次。（2）如果發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系原先使用的是水或換用另一種冷卻液，在加入新的一種冷卻液之前，務(wù)必要將冷卻系統(tǒng)沖洗干凈。（3）不同牌號(hào)的冷卻液不能混裝混用，以免起化學(xué)反應(yīng)，破壞各自的綜合防腐能力，用剩后的冷卻液應(yīng)在容器上注明名稱，以免混淆。在使用后，若因冷卻系滲漏引起散熱器液面降低時(shí)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充同一品牌冷卻液。（4）若購買的是濃縮冷卻液，如乙二醇型濃縮冷卻液，可以參照表3-3按比例添加適量的純水，以配制出適合本地區(qū)氣溫的冷卻液。（5）乙二醇冷卻液有毒，對(duì)肝臟有害，切勿吸入口中，皮膚接觸后，應(yīng)立即用水清洗干凈，另外這種冷卻液中的亞硝酸鹽防腐添加劑具有致癌性，廢液不要亂倒，以免污染環(huán)境。33任務(wù)5—2技能學(xué)習(xí)：<一>更換冷卻液一、技能學(xué)習(xí)本項(xiàng)目以桑塔納