冷卻系統構造與維修

1、汽車發(fā)動機構造與維修汽車發(fā)動機構造與維修第八章第八章 冷卻系構造與維修冷卻系構造與維修8.1 8.1 概述概述一、冷卻系作用：一、冷卻系作用：維持發(fā)動機正常工作溫度，保證發(fā)動機正常運行。維持發(fā)動機正常工作溫度，保證發(fā)動機正常運行。n 發(fā)動機過熱不良影響發(fā)動機過熱不良影響 n 發(fā)動機過冷不良影響發(fā)動機過冷不良影響 8.1 8.1 概述概述二、冷卻系種類二、冷卻系種類種類：風冷系統和水冷系統兩大類。種類：風冷系統和水冷系統兩大類。現代發(fā)動機采用水冷系統?，F代發(fā)動機采用水冷系統。1.1.水冷系統水冷系統以冷卻液（水和各種添加劑）為冷卻介質，將冷卻液導入發(fā)動機缸體以冷卻液（水和各種添加劑）為冷卻介質，

2、將冷卻液導入發(fā)動機缸體和缸蓋的水套中，將混合氣燃燒的多余熱量帶出氣缸，散發(fā)到大氣中和缸蓋的水套中，將混合氣燃燒的多余熱量帶出氣缸，散發(fā)到大氣中 2.2.風冷系統風冷系統 在發(fā)動機缸蓋和缸體四周裝上散熱片，空氣流導入散熱片四周，將氣在發(fā)動機缸蓋和缸體四周裝上散熱片，空氣流導入散熱片四周，將氣缸內多余的熱量帶出發(fā)動機外的冷卻方式缸內多余的熱量帶出發(fā)動機外的冷卻方式桑塔納發(fā)動機強制水冷系圖桑塔納發(fā)動機強制水冷系圖風冷系圖風冷系圖8.1 8.1 概述概述三、水冷系統構造三、水冷系統構造 1.1.冷卻介質：冷卻液冷卻介質：冷卻液2.2.強制循環(huán)式水冷系統組成：強制循環(huán)式水冷系統組成：n 水泵水泵n 氣缸

3、體和氣缸蓋中的冷卻水套氣缸體和氣缸蓋中的冷卻水套n 冷卻水道冷卻水道n 恒溫器恒溫器n 散熱器散熱器n 散熱器冷卻風扇等散熱器冷卻風扇等發(fā)動機強制循環(huán)式水冷系圖發(fā)動機強制循環(huán)式水冷系圖請點擊圖片觀看該圖片對應的教學動畫請點擊圖片觀看該圖片對應的教學動畫8.1 8.1 概述概述四、冷卻液的循環(huán)路線四、冷卻液的循環(huán)路線1.1.大循環(huán)回路：當冷卻液的溫度超過一定值（大循環(huán)回路：當冷卻液的溫度超過一定值（9090 ），冷卻液在節(jié)），冷卻液在節(jié)溫器的控制下全部經過散熱器，水泵從散熱器抽吸經過冷卻的冷卻溫器的控制下全部經過散熱器，水泵從散熱器抽吸經過冷卻的冷卻液送人氣缸水套。液送人氣缸水套。2.2.小循環(huán)

4、回路：當冷卻液的溫度低于規(guī)定值（小循環(huán)回路：當冷卻液的溫度低于規(guī)定值（8080 ），冷卻液在恒），冷卻液在恒溫器控制下不經過散熱器，冷卻強度小。溫器控制下不經過散熱器，冷卻強度小。當冷卻液的溫度在兩個規(guī)定值的之間時，大小循環(huán)同時存在。當冷卻液的溫度在兩個規(guī)定值的之間時，大小循環(huán)同時存在。循環(huán)動畫圖循環(huán)動畫圖請點擊圖片觀看該圖片對應的教學動畫請點擊圖片觀看該圖片對應的教學動畫冷卻系統大循環(huán)示意圖冷卻系統大循環(huán)示意圖 冷卻系統小循環(huán)示意圖冷卻系統小循環(huán)示意圖8.2 8.2 水冷系主要部件構造和檢修水冷系主要部件構造和檢修 一、散熱器一、散熱器 1.1.功能功能 n 利用流進散熱器芯縫隙中空氣流來帶

5、走散熱器中冷卻液熱量，達利用流進散熱器芯縫隙中空氣流來帶走散熱器中冷卻液熱量，達到降低冷卻液溫度的目的。到降低冷卻液溫度的目的。2.2.構造構造 n 上貯水室上貯水室n 下貯水室下貯水室n 散熱器芯組成散熱器芯組成散熱器結構圖散熱器結構圖8.2 8.2 水冷系主要部件構造和檢修水冷系主要部件構造和檢修 二、膨脹水箱二、膨脹水箱 1.1.作用作用n 冷卻液通過膨脹水箱使冷卻系成為一個封閉系統，從而避免了冷冷卻液通過膨脹水箱使冷卻系成為一個封閉系統，從而避免了冷卻液因蒸發(fā)而導致耗損，冷卻液面高度可保持不變。卻液因蒸發(fā)而導致耗損，冷卻液面高度可保持不變。n 將冷卻系統中水氣分離，增大水泵的泵水量和減

6、小水泵和水套內將冷卻系統中水氣分離，增大水泵的泵水量和減小水泵和水套內部穴蝕。部穴蝕。 2.2.工作特點工作特點如圖所示如圖所示膨脹水箱示意圖膨脹水箱示意圖8.2 8.2 水冷系主要部件構造和檢修水冷系主要部件構造和檢修 三、散熱器蓋三、散熱器蓋 1.1.結構結構n 蒸汽閥蒸汽閥n 空氣閥空氣閥 2.2.作用作用n 提高冷卻水沸點（提高冷卻水沸點（108108120120）n 提高冷卻效果提高冷卻效果n 防止冷卻水量減少防止冷卻水量減少 3.3.工作特點工作特點n 當散熱器內壓力大于蒸汽閥彈簧壓力時，蒸汽閥開啟，水蒸氣從當散熱器內壓力大于蒸汽閥彈簧壓力時，蒸汽閥開啟，水蒸氣從蒸汽排出管排出。蒸

7、汽排出管排出。n 當散熱器內冷卻水冷卻收縮而形成真空時，空氣閥開啟，讓空氣當散熱器內冷卻水冷卻收縮而形成真空時，空氣閥開啟，讓空氣進入水箱內，防止水箱內受真空吸力作用而造成散熱器受損。進入水箱內，防止水箱內受真空吸力作用而造成散熱器受損。散熱器蓋圖散熱器蓋圖請點擊圖片觀看該圖片對應的教學動畫請點擊圖片觀看該圖片對應的教學動畫8.2 8.2 水冷系主要部件構造和檢修水冷系主要部件構造和檢修 四、散熱器檢修四、散熱器檢修1.1.常規(guī)檢查：常規(guī)檢查：n 檢查散熱器有無破漏、損壞、堵塞，并定期對散熱器進行清洗或檢查散熱器有無破漏、損壞、堵塞，并定期對散熱器進行清洗或檢修檢修 n 清除散熱器外部臟物清除

8、散熱器外部臟物 2.2.檢測散熱器的密封性能檢測散熱器的密封性能 3.3.散熱器修理散熱器修理 4.4.散熱器蓋密封性檢測散熱器蓋密封性檢測散熱器蓋蒸汽閥密封性檢測散熱器蓋蒸汽閥密封性檢測8.2 8.2 水冷系主要部件構造和檢修水冷系主要部件構造和檢修 五、水泵五、水泵1.1.功能功能使冷卻液能進入發(fā)動機水套內進行循環(huán)，以提高發(fā)動機冷卻效果使冷卻液能進入發(fā)動機水套內進行循環(huán)，以提高發(fā)動機冷卻效果。 2.2.構造構造 水泵葉輪、水泵軸及軸承、水泵外殼、水封等組成。水泵葉輪、水泵軸及軸承、水泵外殼、水封等組成。AUDIAUDI水泵結構示意圖水泵結構示意圖8.2 8.2 水冷系主要部件構造和檢修水冷

9、系主要部件構造和檢修 3.3.工作原理工作原理n 當葉輪旋轉時，水泵中的冷卻液被輪葉帶動一起旋轉，在離心力當葉輪旋轉時，水泵中的冷卻液被輪葉帶動一起旋轉，在離心力作用下，冷卻液向葉輪的邊緣甩出，并且沿切線方向從出水管處被作用下，冷卻液向葉輪的邊緣甩出，并且沿切線方向從出水管處被壓送到發(fā)動機水套內產生循環(huán)。壓送到發(fā)動機水套內產生循環(huán)。n 同時，葉輪中心處的壓力下降，散熱器中的冷卻液經進水管吸入同時，葉輪中心處的壓力下降，散熱器中的冷卻液經進水管吸入到葉輪中心。到葉輪中心。水泵工作原理圖水泵工作原理圖請點擊圖片觀看該圖片對應的教學動畫請點擊圖片觀看該圖片對應的教學動畫8.2 8.2 水冷系主要部件

10、構造和檢修水冷系主要部件構造和檢修 4.4.水泵的檢修水泵的檢修 （1 1）常見損傷現象：）常見損傷現象：n 泵殼裂紋泵殼裂紋n 葉輪松脫或損傷葉輪松脫或損傷n 泵軸磨損或變形泵軸磨損或變形n 水封漏水水封漏水n 軸承松曠等軸承松曠等8.2 8.2 水冷系主要部件構造和檢修水冷系主要部件構造和檢修 （2 2）檢修）檢修n 殼體和帶輪檢修殼體和帶輪檢修n 水泵軸承檢修水泵軸承檢修n 檢查水泵葉輪和軸配合檢查水泵葉輪和軸配合n 水泵葉輪檢查水泵葉輪檢查8.2 8.2 水冷系主要部件構造和檢修水冷系主要部件構造和檢修 六、風扇六、風扇1.1.功能：增加通過散熱器的空氣量，使流過散熱器的冷卻液溫度迅速

11、功能：增加通過散熱器的空氣量，使流過散熱器的冷卻液溫度迅速下降，提高冷卻效果。下降，提高冷卻效果。2.2.構造：目前轎車水冷發(fā)動機廣泛采用螺旋漿式風扇，其葉片多用塑構造：目前轎車水冷發(fā)動機廣泛采用螺旋漿式風扇，其葉片多用塑料或鋁合金鑄成翼形斷面。料或鋁合金鑄成翼形斷面。 3.3.風扇控制：由裝在散熱器一側的熱敏開關和點火開關控制風扇控制：由裝在散熱器一側的熱敏開關和點火開關控制。8.2 8.2 水冷系主要部件構造和檢修水冷系主要部件構造和檢修 風扇控制原理：風扇控制原理： （1 1）當點火開關）當點火開關ONON時，發(fā)動機已達到工作溫度，使溫度開關也在時，發(fā)動機已達到工作溫度，使溫度開關也在O

12、NON位置時，繼電器線圈形成回路，從而建立磁場，將觸點閉合，大電流位置時，繼電器線圈形成回路，從而建立磁場，將觸點閉合，大電流從蓄電池流進風扇馬達，使風扇開始轉動，加強冷卻。從蓄電池流進風扇馬達，使風扇開始轉動，加強冷卻。（2 2）點火開關）點火開關ONON時，但發(fā)動機未達到工作溫度，溫度開關處于時，但發(fā)動機未達到工作溫度，溫度開關處于OFFOFF位位置，繼電器線圈無法建立磁場，故風扇馬達無電流通過不轉。置，繼電器線圈無法建立磁場，故風扇馬達無電流通過不轉。（3 3）點火開關）點火開關OFFOFF時，不管溫度開關時，不管溫度開關ONON或或OFFOFF，因無電源供應，繼電，因無電源供應，繼電器

13、器OFFOFF，風扇馬達不轉。，風扇馬達不轉。風扇控制圖風扇控制圖請點擊圖片觀看該圖片對應的教學動畫請點擊圖片觀看該圖片對應的教學動畫8.2 8.2 水冷系主要部件構造和檢修水冷系主要部件構造和檢修 4.4.檢修檢修n 風扇葉片有破損、彎曲、變形現象應及時更換。風扇葉片有破損、彎曲、變形現象應及時更換。n 電動冷卻風扇和熱敏開關檢測：當冷卻水溫度高于電動冷卻風扇和熱敏開關檢測：當冷卻水溫度高于9898（桑塔（桑塔納設定溫度）時風扇不轉，先檢查保險絲是否熔斷。如果保險絲良納設定溫度）時風扇不轉，先檢查保險絲是否熔斷。如果保險絲良好，再拔下熱敏開關插頭，將兩插片直接接通。此時若風扇仍不轉，好，再拔

14、下熱敏開關插頭，將兩插片直接接通。此時若風扇仍不轉，說明電動風扇損壞，應更換。若兩插片接通后風扇轉動，表明熱敏說明電動風扇損壞，應更換。若兩插片接通后風扇轉動，表明熱敏開關損壞，應更換熱敏開關。開關損壞，應更換熱敏開關。 8.2 8.2 水冷系主要部件構造和檢修水冷系主要部件構造和檢修 七、風扇離合器七、風扇離合器 1.1.功能功能n 根據發(fā)動機溫度自動控制風扇的轉速，改變通過散熱器的空氣量，根據發(fā)動機溫度自動控制風扇的轉速，改變通過散熱器的空氣量，實現冷卻強度的自動調節(jié)。實現冷卻強度的自動調節(jié)。n 減少發(fā)動機功率消耗，降低發(fā)動機的噪聲減少發(fā)動機功率消耗，降低發(fā)動機的噪聲。 2.2.種類種類

15、n 硅油式硅油式n 電磁式電磁式n 機械式機械式8.2 8.2 水冷系主要部件構造和檢修水冷系主要部件構造和檢修 3.3.硅油式風扇離合器構造硅油式風扇離合器構造n 主動軸、水泵軸主動軸、水泵軸n 主動板、從動板主動板、從動板n 前蓋、殼體、風扇前蓋、殼體、風扇n 工作室、進油孔、閥片工作室、進油孔、閥片風扇離合器圖風扇離合器圖8.2 8.2 水冷系主要部件構造和檢修水冷系主要部件構造和檢修 4.4.工作過程工作過程n 當流進散熱器的空氣溫度升高時，雙金屬熱敏彈簧受熱變形，迫當流進散熱器的空氣溫度升高時，雙金屬熱敏彈簧受熱變形，迫使閥片軸相對于從動板轉動，而閥片與閥片軸固定在一起，從而帶使閥片

16、軸相對于從動板轉動，而閥片與閥片軸固定在一起，從而帶動閥片轉動，進油孔打開，硅油進入到工作室。動閥片轉動，進油孔打開，硅油進入到工作室。n 在主動板和從動板之間的縫隙中有了硅油后，主動板利用硅油的在主動板和從動板之間的縫隙中有了硅油后，主動板利用硅油的粘性帶動從動板和風扇一起轉動。風扇離合器處于接合狀態(tài)，風扇粘性帶動從動板和風扇一起轉動。風扇離合器處于接合狀態(tài)，風扇轉速逐漸升高。轉速逐漸升高。8.2 8.2 水冷系主要部件構造和檢修水冷系主要部件構造和檢修 5.5.檢修檢修n 日常維護時，應就車冷態(tài)檢視。日常維護時，應就車冷態(tài)檢視。n 當汽車停放幾個小時后，起動前用手指撥動風扇葉片應感受到有當

17、汽車停放幾個小時后，起動前用手指撥動風扇葉片應感受到有明顯的轉動阻力。明顯的轉動阻力。n 當發(fā)動機起動幾分鐘后馬上熄火，再撥動風扇葉片，應感受到轉當發(fā)動機起動幾分鐘后馬上熄火，再撥動風扇葉片，應感受到轉動阻力明顯減少，由此可說明風扇離合器工作正常。動阻力明顯減少，由此可說明風扇離合器工作正常。 8.2 8.2 水冷系主要部件構造和檢修水冷系主要部件構造和檢修 八、節(jié)溫器八、節(jié)溫器 1.1.功能功能 n 通過控制冷卻液通往散熱器的流量來保證發(fā)動機在最短時間內達通過控制冷卻液通往散熱器的流量來保證發(fā)動機在最短時間內達到工作溫度。到工作溫度。n 在發(fā)動機運行過程中保證其始終維持在正常的工作溫度范圍內

18、。在發(fā)動機運行過程中保證其始終維持在正常的工作溫度范圍內。2.2.結構結構節(jié)溫器圖節(jié)溫器圖請點擊圖片觀看該圖片對應的教學動畫請點擊圖片觀看該圖片對應的教學動畫8.2 8.2 水冷系主要部件構造和檢修水冷系主要部件構造和檢修 3.3.節(jié)溫器工作原理節(jié)溫器工作原理n 在在878722時開啟，節(jié)溫器開始工作，來自氣缸蓋水套水流和暖時開啟，節(jié)溫器開始工作，來自氣缸蓋水套水流和暖風裝置與進氣歧管水流經過節(jié)溫器進入水泵進口，冷卻液處于小循風裝置與進氣歧管水流經過節(jié)溫器進入水泵進口，冷卻液處于小循環(huán)狀態(tài)。環(huán)狀態(tài)。n 隨著水溫升高，石蠟開始膨脹，閥門隨著水溫升高，石蠟開始膨脹，閥門B B逐步開啟，當溫度升高到

19、逐步開啟，當溫度升高到10210233時，閥門時，閥門B B大開，升程在大開，升程在8mm8mm左右時，節(jié)溫器閥門左右時，節(jié)溫器閥門A A關閉，關閉，來自散熱器水流和暖風裝置與進氣歧管水流通過節(jié)溫器進入水泵進來自散熱器水流和暖風裝置與進氣歧管水流通過節(jié)溫器進入水泵進口，此時，冷卻液處于大循環(huán)，冷卻強度大?？?，此時，冷卻液處于大循環(huán)，冷卻強度大。SANTANA AJRSANTANA AJR發(fā)動機節(jié)溫器工作原理圖發(fā)動機節(jié)溫器工作原理圖8.3 8.3 冷卻系常見故障診斷與排除冷卻系常見故障診斷與排除 常見故障：發(fā)動機過熱。常見故障：發(fā)動機過熱。一、過熱的現象主要有：一、過熱的現象主要有：n 冷卻水消耗過大冷卻水消耗過大n 冷卻水溫度過高冷卻水溫度過高n 發(fā)動機突然過熱發(fā)動機突然過熱8.3 8.3 冷卻系常見故障診斷與排除冷卻系常見故障診斷與排除 二、過熱診斷二、過熱診斷發(fā)動機過熱發(fā)動機過熱1.1.冷卻水消