第五節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的檢測(cè)

1、第五節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系的檢測(cè)學(xué)習(xí)目標(biāo) 復(fù)習(xí)知識(shí)： 1能正確敘述水冷卻系的功用、結(jié)構(gòu)及工作原理； 2能正確描述水冷系冷卻強(qiáng)度調(diào)節(jié)的方式； 能力目標(biāo) 1能正確描述水冷系主要機(jī)件的檢測(cè)及維修方法。 為什么對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻，是不是冷卻效果越大越好？ 冬季行車有必要原地?zé)彳噯?？怎么熱車才正確？ 潤(rùn)滑油加的越多越好嗎？一、冷卻系的作用一、冷卻系的作用 保持發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度（8090 ）范圍內(nèi)工作。 發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻方式: 根據(jù)所用冷卻介質(zhì)不同，可分為風(fēng)冷式和水冷式。 水冷式以水為冷卻介質(zhì)，熱量先由機(jī)件傳給水，靠水的流動(dòng)把熱量帶走而后散入大氣中。散熱后的水再重新流回到受熱機(jī)件處。適當(dāng)調(diào)節(jié)水路和冷卻強(qiáng)度，就能保持

2、發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作溫度。同時(shí)，還可用熱水預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)，便于冬季起動(dòng)。 風(fēng)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(fēng)扇(有的裝風(fēng)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。 水冷系主要部件 將水套出來(lái)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。 1.散熱器 橫流式散熱器橫流式散熱器 1-上水室；2-進(jìn)水管；3-散熱器芯；4-散熱器蓋；5-下水室；6-出水管 縱流式散熱器縱流式散熱器 散熱器芯部是散熱器不可缺少的核心部件,起主要的散熱作用。散熱器芯由許多

3、冷卻管冷卻管和散熱片散熱片組成，對(duì)于散熱器芯應(yīng)該具有足夠的通流面積，讓冷卻液通過(guò)，同時(shí)也應(yīng)具備足夠的空氣通流面積，讓足量的空氣通過(guò)以帶走冷卻液傳給散熱器的熱量。同時(shí)還必須具有足夠的散熱面積，來(lái)完成冷卻液、空氣和散熱片之間的熱量交換。采用散熱片是為了增加散熱器芯的散熱面積。散熱器芯的構(gòu)造形式有多樣，常用的有管片式管片式和管帶式管帶式兩種 。 板式管片式散熱器芯：冷卻管的斷面大多為扁圓形，它連通上、下水室，是冷卻水的通道。和圓形斷面的冷卻管相比，不但散熱面積大，而且萬(wàn)一管內(nèi)的冷卻水結(jié)冰膨脹，扁管可以借其橫斷面變形而避免破裂。采用散熱片不但可以增加散熱面積，還可增大散熱器的剛度和強(qiáng)度。這種散熱器芯強(qiáng)

4、度和剛度都好，耐高壓，但制造工藝較復(fù)雜，成本高。 管帶式散熱器芯：采用冷卻管和散熱帶沿縱向間隔排列的方式，散熱帶上的小孔是為了破壞空氣流在散熱帶上形成的附面層，使散熱能力提高。這種散熱器芯散熱能力強(qiáng)，制造工藝簡(jiǎn)單，成本低，但結(jié)構(gòu)剛度不如管片式大，一般多為轎車發(fā)動(dòng)機(jī)采用，近年來(lái)在一些中型車輛上也開(kāi)始采用。 散熱器蓋散熱器蓋 散熱器蓋上帶有空氣空氣- -蒸汽閥蒸汽閥 空氣閥在散熱器內(nèi)氣壓下降時(shí)，與大氣相通，防止散熱器芯管被大氣壓壞。 蒸汽閥一般在散熱器內(nèi)壓力達(dá)到一定值時(shí)，閥門開(kāi)啟，部分水蒸氣經(jīng)泄氣管排入大氣，避免損壞散熱器。 散熱器外觀檢測(cè)1散熱器表面檢測(cè)首先用水沖洗散熱器芯，清除其表面的灰塵，如

5、有油污，應(yīng)用汽油洗凈。然后從外部察看散熱器上、下水室及芯子，不得有滲漏現(xiàn)象，散熱器框架不得有斷裂和脫焊現(xiàn)象。散熱器芯上如果嵌有雜物，可用細(xì)鋼絲進(jìn)行清理。 檢查散熱器的緊固情況，散熱器應(yīng)當(dāng)緊固可靠，前后晃動(dòng)無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。檢查儲(chǔ)液罐的連接管是否有漏氣或堵塞現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)有漏氣或堵塞時(shí)應(yīng)予以排除或疏通，以防儲(chǔ)液罐的冷卻液回不到散熱器內(nèi)。散熱器外觀檢測(cè)2散熱器滲漏檢查散熱器滲漏檢查 檢查散熱器的裂縫：將散熱器放入水槽內(nèi)，由散熱器的加水口充入壓力為0.1 MPa的壓縮空氣，如散熱器各處冒氣形成氣泡，則說(shuō)明散熱器已嚴(yán)重腐蝕。 如冒氣點(diǎn)不多，則說(shuō)明不嚴(yán)重，可在冒氣處找出滲漏點(diǎn)，做上記號(hào)，以便焊修。檢查散熱器內(nèi)部淤

6、塞：按注入散熱器內(nèi)部的水量，就可分析出散熱器芯子是否淤塞或堵住。如果出現(xiàn)淤塞現(xiàn)象，則必須進(jìn)行清淤處理。散熱器散熱性能檢測(cè)散熱器散熱性能檢測(cè) 儀器設(shè)備：散熱器性能測(cè)試臺(tái) 應(yīng)用范圍:汽車（內(nèi)燃機(jī)、柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、風(fēng)電機(jī)組）散熱器、油冷器、中冷器、水箱、等的換熱性能。散熱器的維修 散熱器的主要維修內(nèi)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(nèi)部堵塞的清理 2.焊漏 (1)散熱器滲漏的檢查 (2)焊修 3.整形散熱器蓋閥門密封性的檢查 將散熱器蓋旋裝在測(cè)試器上，用手推測(cè)試器，直至蒸汽閥打開(kāi)為止。蒸汽閥應(yīng)在壓力0.0260.037 MPa時(shí)打開(kāi)，

7、若壓力低于0.026MPa時(shí)打開(kāi)，應(yīng)更換散熱器蓋。 2.散熱風(fēng)扇 1.作用：提高流經(jīng)散熱器的空氣流速和流量，以增強(qiáng)散熱器的散熱能力并冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)附件。 2.安裝位置：風(fēng)扇多為軸流式，裝在發(fā)動(dòng)機(jī)殼與散熱器之間，與水泵同軸驅(qū)動(dòng)。 4.風(fēng)扇葉片材料有鋼板、塑料和鋁合金。葉片數(shù)：46片。 葉片與葉輪旋轉(zhuǎn)平面之間有一偏扭角 。電動(dòng)風(fēng)扇 原理原理 電動(dòng)機(jī)的開(kāi)關(guān)由散熱器的水水溫開(kāi)關(guān)溫開(kāi)關(guān)控制，并且有高低速兩個(gè)擋位，低速擋在沸點(diǎn)內(nèi)使用，高速擋在沸點(diǎn)要冷卻時(shí)自動(dòng)起作用。安裝位置安裝位置：散熱器水箱工作原理工作原理：硅硅油油風(fēng)風(fēng)扇扇離離合合器器 作用作用：控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速分類分類：硅油風(fēng)扇離合器、 機(jī)械式風(fēng)扇離合器、

8、電磁風(fēng)扇離合器工作原理工作原理:雙金屬片感應(yīng)散熱器的溫度，但流經(jīng)感溫器的氣流達(dá)到一定溫度時(shí)，硅油通過(guò)進(jìn)油孔進(jìn)入工作腔，硅油十分粘稠，主動(dòng)板即可利用硅油硅油的粘性帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。硅油風(fēng)扇離合器硅油風(fēng)扇離合器散熱風(fēng)扇的檢測(cè)冷狀態(tài)下的檢查冷狀態(tài)下的檢查：發(fā)動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)一段時(shí)間后，用手扳動(dòng)風(fēng)扇葉片，應(yīng)較為費(fèi)勁。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)并冷車中速運(yùn)轉(zhuǎn)12min后，再用手扳動(dòng)風(fēng)扇時(shí)，應(yīng)較為輕松。熱狀態(tài)下的檢查熱狀態(tài)下的檢查：將發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，當(dāng)其溫度接近9095時(shí)，仔細(xì)傾聽(tīng)風(fēng)扇響聲，并觀察風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的變化，如幾分鐘內(nèi)噪聲明顯增大，轉(zhuǎn)速迅速提高，以至全速運(yùn)轉(zhuǎn)，表明閥片已開(kāi)啟，出油孔已打開(kāi)，硅油已流入工作腔使主從動(dòng)盤接合，說(shuō)明硅

9、油風(fēng)扇工作良好。這時(shí)，若將發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，并隨即用手撥動(dòng)風(fēng)扇葉片，應(yīng)感到十分費(fèi)勁。若發(fā)現(xiàn)水溫不斷升高，甚至沸騰，除應(yīng)檢查風(fēng)扇風(fēng)扇、皮皮帶帶等常見(jiàn)的故障之外，應(yīng)著重檢查硅油風(fēng)扇硅油風(fēng)扇。 硅油風(fēng)扇是一種新型的風(fēng)扇，它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的高低來(lái)控制閥門的開(kāi)閉，以使硅油由蓄油室流入或不流入工作腔。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高，硅油流入工作腔的量多，粘結(jié)力大，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)就快；反之就慢。風(fēng)扇離合器常見(jiàn)故障有： 雙金屬片感溫圈損壞雙金屬片感溫圈損壞。當(dāng)雙金屬片感溫圈損壞后，硅油風(fēng)扇離合器就不能隨散熱器后方空氣溫度的變化而分離和結(jié)合，而是始終處于分離狀態(tài)，造成發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高，應(yīng)予更換。 硅油泄漏硅油泄漏。硅油是風(fēng)扇離合器的傳動(dòng)介質(zhì)

10、，當(dāng)硅油泄漏達(dá)到一定程度后，動(dòng)力傳遞失效，應(yīng)將其送修或更換。溫控開(kāi)關(guān)的檢測(cè)溫控開(kāi)關(guān)的檢測(cè)溫控開(kāi)關(guān)的檢測(cè)（以熱敏開(kāi)關(guān)為例）檢測(cè)方法：將溫控開(kāi)關(guān)放入正在加熱的水中，開(kāi)關(guān)兩端連接萬(wàn)用表，觀察開(kāi)關(guān)隨溫度的變化導(dǎo)通情況。3.水 泵（離心式水泵） 作用 對(duì)冷卻水加壓，使之在冷卻系中循環(huán)流動(dòng)。 組成 水泵由殼體、葉輪、泵蓋板、水泵軸、支承軸承、水封等組成。 動(dòng)力來(lái)源 水泵與風(fēng)扇同軸，通過(guò)V帶傳動(dòng)。離心式水泵的工作原理 (1)壓水：如圖所示。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，水泵中的水被葉輪帶動(dòng)一起旋轉(zhuǎn)，由于離心力的作用，水被甩向葉輪邊緣，在蝸形殼體內(nèi)將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗?，?jīng)外殼上與葉輪成切線方向的出水管被壓送到發(fā)動(dòng)機(jī)水套內(nèi)。 (2

11、)吸水：與壓水同時(shí)，葉輪中心處壓力降低，散熱器中的水便經(jīng)進(jìn)水管3被吸進(jìn)葉輪中心部分。 離心式水泵結(jié)構(gòu) 1-水泵外殼；2-葉輪葉輪；3-夾布膠木密封墊圈夾布膠木密封墊圈；4-密封墊圈；5-螺釘；6-水封皮碗水封皮碗；7-彈簧彈簧；8-墊圈墊圈；9-泵蓋板；10-水封座圈水封座圈；11-球軸承；12-水泵軸水泵軸；13-半圓鍵；14-凸緣盤；15-軸承卡環(huán)；16-隔離套筒；17-滑脂嘴；18-水封環(huán)水封環(huán)；19-管接頭 水泵的檢測(cè) 1水泵總成的檢查 水泵總成的檢查程序是：先進(jìn)行總成的外部檢查，如發(fā)現(xiàn)不合格，即應(yīng)拆檢修理或更換水泵總成(有的轎車，如奧迪，不供應(yīng)水泵零件)。 外部檢查合格者，應(yīng)在試驗(yàn)臺(tái)

12、上按原廠規(guī)定進(jìn)行規(guī)定轉(zhuǎn)速下的壓力壓力和流量流量試驗(yàn)，合格的水泵可繼續(xù)使用，不合格的應(yīng)拆檢修理或更換。水泵的損壞有三種方式：滲漏滲漏、丟轉(zhuǎn)丟轉(zhuǎn)和葉輪腐蝕葉輪腐蝕。2.水泵總成的外部檢查內(nèi)容： (1)檢查有無(wú)滲漏滲漏。 水封失效時(shí)會(huì)有大量的冷卻水從檢視孔處流出。水泵殼體如有裂紋，也會(huì)發(fā)生滲漏。 (2)檢查帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向、徑向竄動(dòng)量軸向、徑向竄動(dòng)量。 用手轉(zhuǎn)動(dòng)帶輪，應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，無(wú)卡滯現(xiàn)象；否則，泵軸可能彎曲或軸承浸水銹蝕。 （3）冷卻水泵異響檢測(cè) ： 葉輪干涉的異響 機(jī)械密封的異響 軸承異響五.節(jié)溫器 1.作用 隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和水溫的大小而自動(dòng)改變冷卻液的流量和循環(huán)路線，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在適宜的溫度下工作

13、，減少燃料消耗和機(jī)件的磨損。 2.蠟式節(jié)溫器的結(jié)構(gòu) 蠟式節(jié)溫器由上支架、下支架、主閥門、副閥門、石蠟、感應(yīng)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(dāng)水溫低于349K(76)時(shí)，主閥門完全關(guān)閉，副閥門完全開(kāi)啟，由氣缸蓋出來(lái)的水經(jīng)旁通管旁通管直接進(jìn)入水泵，故稱小循環(huán)。由于水只是在水泵和水套之間流動(dòng)，不經(jīng)過(guò)散熱器，且流量小，所以冷卻強(qiáng)度弱。 (2) 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫達(dá)349K(76)左右時(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)中心桿下部錐面產(chǎn)生向上的推力。由于桿的上端固定，故中心桿對(duì)橡膠管及感應(yīng)體產(chǎn)生向下的反推力，克服彈簧張力使主閥門逐漸打開(kāi)，副閥門開(kāi)度逐漸減小。

14、(3)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)水溫升高到359K(86)時(shí)，主閥門完全開(kāi)啟，副閥門完全關(guān)閉，冷卻水全部流經(jīng)散熱器，稱為大循環(huán)。由于此時(shí)冷卻水流動(dòng)路線長(zhǎng)、流量大，故冷卻強(qiáng)度強(qiáng)。3.節(jié)溫器性能檢測(cè)節(jié)溫器性能檢測(cè)節(jié)溫器常見(jiàn)故障：節(jié)溫器常見(jiàn)故障：主閥門不能開(kāi)啟 主閥門關(guān)閉不嚴(yán) 主閥門開(kāi)啟或全開(kāi)溫度過(guò)高（1）就車檢測(cè)法）就車檢測(cè)法1）在冷卻液溫度升高過(guò)程中檢查2）在冷卻液高溫時(shí)檢查 節(jié)溫器的檢查方法： 用溫度可調(diào)式恒溫加熱設(shè)備檢查節(jié)溫器主閥門的開(kāi)啟溫度、全開(kāi)溫度及升程，其中有一項(xiàng)不符合規(guī)定值，則應(yīng)更換節(jié)溫器。（2）拆解檢查法）拆解檢查法標(biāo)準(zhǔn)節(jié)溫器參數(shù)如下。升程：大于8.Omm。開(kāi)始打開(kāi)溫度：7680。全開(kāi)溫度：90。

15、貯液罐式膨脹水箱（蒸氣排出管與貯液罐相連，又稱為一管式膨脹水箱一管式膨脹水箱）有的冷卻系不用膨脹水箱而使用儲(chǔ)液罐。即用一根管子把散熱器和儲(chǔ)液罐的底部或上部(管口插入液面以下)連通。但這種裝置只能解決氣水分離及冷卻液消耗問(wèn)題，而對(duì)穴蝕沒(méi)有明顯的改善。當(dāng)冷卻液溫度升高時(shí)，散熱器中液體膨脹、汽化，使散熱器蓋蒸汽閥開(kāi)啟，散熱器中的蒸汽或液體沿導(dǎo)管流入儲(chǔ)液罐。當(dāng)冷卻水溫度降低時(shí)，散熱器內(nèi)壓力下降，液體沿原路徑流向散熱器。 5.膨脹水箱（補(bǔ)償水箱） 膨脹水箱示意圖 1-散熱器；2-水泵進(jìn)水管；3-水泵；4-節(jié)溫器；5-水套出氣管；6-水套出水管；7-膨脹水箱；8-散熱器出氣管；9-補(bǔ)充水管；10-旁通管

16、(1)把冷卻系變成永久性封閉系統(tǒng)，減少了冷卻液的損失；(2)避免空氣不斷進(jìn)入，避免了機(jī)件的氧化腐蝕；(3)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；(4)減少了穴蝕穴蝕。通過(guò)膨脹水箱檢測(cè)冷卻液的含量： 在補(bǔ)償水箱的外表面上刻有兩個(gè)標(biāo)記線，“低（LOW）線”和“高（FULL）。 水溫在50以下，液面不低于低線； 在向散熱系統(tǒng)添加冷卻液時(shí)，液面不高于高線。一.發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的檢測(cè)包括三個(gè)方面： 冷卻系統(tǒng)的密封性檢測(cè)冷卻系統(tǒng)的密封性檢測(cè)； 電動(dòng)風(fēng)扇及溫控開(kāi)關(guān)的檢測(cè)； 節(jié)溫器技術(shù)狀況的檢測(cè)。1.冷卻系統(tǒng)密封性檢測(cè)冷卻系統(tǒng)密封性檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)滲漏：發(fā)動(dòng)機(jī)滲漏：分為發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部滲漏和發(fā)動(dòng)機(jī)外

17、部滲漏。滲漏部位：滲漏部位：外部滲漏部位有冷卻系統(tǒng)各接頭處、散熱器及蓋閥、水泵及密封處； 內(nèi)部滲漏的部位有缸體、缸蓋、汽缸墊處。（1）直觀檢查）直觀檢查1）外漏的直觀檢查）外漏的直觀檢查發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，查找各接頭、散熱器和水泵有無(wú)滲漏發(fā)動(dòng)機(jī)中等轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)觀察同樣部位有無(wú)滲漏現(xiàn)象。 2）內(nèi)漏的直觀檢查）內(nèi)漏的直觀檢查發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)，拔出機(jī)油尺觀察機(jī)油中有無(wú)冷卻水滲入。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，觀察排氣管排出的廢氣中有無(wú)白色水霧發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，觀察散熱器加液口，是否有高溫氣體涌出或有大量氣泡（2）實(shí)驗(yàn)法壓力試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，將測(cè)壓儀器裝到散熱器加液口上并密封。用試驗(yàn)儀的手動(dòng)泵向散熱器加壓50100kpa，

18、觀察表針變化。檢查散熱器蓋：檢查散熱器蓋：檢查散熱器蓋的密封性和排氣閥的開(kāi)啟壓力。散熱器蓋當(dāng)壓力上升到120一150kPa時(shí)，排氣閥必須打開(kāi)，否則更換。第三節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)水冷卻系的常見(jiàn)故障診斷與排除一、水冷系的水溫過(guò)高 1故障現(xiàn)象 水溫表指針指示在373 K(100)以上，散熱器上貯水箱有開(kāi)鍋現(xiàn)象； 發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆燃，不易熄火； 活塞膨脹，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，不易起動(dòng)。 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孔。 水溫表指示值過(guò)高。觀察散熱器水溫是否過(guò)熱或開(kāi)鍋，如水溫正常，即為感應(yīng)塞或水溫表故障，應(yīng)先更換感應(yīng)塞；若水溫表的指示值還高，則是水溫表已壞。 風(fēng)扇不轉(zhuǎn)。檢查風(fēng)扇傳動(dòng)帶是否過(guò)松打滑，若打滑應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。松開(kāi)電機(jī)支架固定螺栓，向外扳動(dòng)電機(jī)，同時(shí)擰緊固定螺栓。風(fēng)扇傳動(dòng)帶松緊度的檢查方法是，用拇指按壓兩輪距中點(diǎn)處，帶的下沉量為1015 mm時(shí)為宜。 節(jié)溫器故障。若發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)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(shí)，可能是節(jié)溫器的閥門沒(méi)打開(kāi)或閥門升程太小，應(yīng)檢查更換節(jié)溫器。 水泵損壞?？蓪⑺渖w打開(kāi)，操縱油門，突然變化發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從加水口觀察冷卻水面有無(wú)變化，若無(wú)攪動(dòng)現(xiàn)象，則為水泵工作不正常，應(yīng)檢查排除水泵故障。 散熱器性能下降。多為散熱