情境四冷卻系

汽車發(fā)動機構造與維修知識目標能力目標能對水冷系主要機件進行熟練拆卸、檢驗、裝配、調整

能對水冷系的一般故障進行診斷并予以排除

能敘述水冷卻系的功用、結構及工作原理

建議學時（理論6學時、實訓4學時）能描述水冷系冷卻強度調節(jié)方式

能正確描述水冷系主要機件的檢測及維修方法

能對水冷系進行一、二級維護作業(yè)

情境四發(fā)動機水溫過高故障檢修

任務1冷卻系統(tǒng)概述

任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

任務3冷卻系統(tǒng)檢修

任務4冷卻系統(tǒng)典型故障分析

任務5冷卻液

情境四發(fā)動機水溫過高故障檢修情境引入客戶反映汽車水溫表指針在100℃以上，散熱器有“開鍋”現(xiàn)象，發(fā)動機產生爆燃，不易熄火，熄火后不易起動。

情境四發(fā)動機水溫過高故障檢修一、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。發(fā)動機過熱不良影響發(fā)動機過冷不良影響

任務1冷卻系統(tǒng)概述

二、冷卻系種類種類：風冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)兩大類。1.水冷系統(tǒng)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.風冷系統(tǒng)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)動機外的冷卻方式任務1冷卻系統(tǒng)概述

桑塔納發(fā)動機強制水冷系圖任務1冷卻系統(tǒng)概述

風冷系圖任務1冷卻系統(tǒng)概述

三、水冷系統(tǒng)構造1.冷卻介質：冷卻液2.強制循環(huán)式水冷系統(tǒng)組成：水泵氣缸體和氣缸蓋中的冷卻水套冷卻水道恒溫器散熱器散熱器冷卻風扇等任務1冷卻系統(tǒng)概述

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任務1冷卻系統(tǒng)概述

四、冷卻液的循環(huán)路線1.大循環(huán)回路：當冷卻液的溫度超過一定值（90℃），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液送人氣缸水套。2.小循環(huán)回路：當冷卻液的溫度低于規(guī)定值（80℃），冷卻液在恒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。任務1冷卻系統(tǒng)概述

循環(huán)動畫圖請點擊圖片觀看該圖片對應的教學動畫任務1冷卻系統(tǒng)概述

冷卻系統(tǒng)大循環(huán)示意圖任務1冷卻系統(tǒng)概述

冷卻系統(tǒng)小循環(huán)示意圖任務1冷卻系統(tǒng)概述

一、散熱器1.功能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。2.構造上貯水室下貯水室散熱器芯組成任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

散熱器結構圖任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

二、膨脹水箱1.作用冷卻液通過膨脹水箱使冷卻系成為一個封閉系統(tǒng)，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。將冷卻系統(tǒng)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。2.工作特點如圖所示任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

膨脹水箱示意圖任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

三、散熱器蓋1.結構蒸汽閥空氣閥2.作用提高冷卻水沸點（108～120℃）提高冷卻效果防止冷卻水量減少3.工作特點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。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。任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

散熱器蓋圖請點擊圖片觀看該圖片對應的教學動畫任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

四、散熱器檢修1.常規(guī)檢查：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清除散熱器外部臟物2.檢測散熱器的密封性能

3.散熱器修理4.散熱器蓋密封性檢測任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

散熱器蓋蒸汽閥密封性檢測任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

五、水泵1.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。

2.構造水泵葉輪、水泵軸及軸承、水泵外殼、水封等組成。任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

AUDI水泵結構示意圖任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

3.工作原理當葉輪旋轉時，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壓送到發(fā)動機水套內產生循環(huán)。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。任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

水泵工作原理圖請點擊圖片觀看該圖片對應的教學動畫任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

4.水泵的檢修（1）常見損傷現(xiàn)象：泵殼裂紋葉輪松脫或損傷泵軸磨損或變形水封漏水軸承松曠等任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

（2）檢修殼體和帶輪檢修水泵軸承檢修檢查水泵葉輪和軸配合水泵葉輪檢查任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

六、風扇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下降，提高冷卻效果。2.構造：目前轎車水冷發(fā)動機廣泛采用螺旋漿式風扇，其葉片多用塑料或鋁合金鑄成翼形斷面。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。任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

風扇控制原理：（1）當點火開關ON時，發(fā)動機已達到工作溫度，使溫度開關也在ON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。（2）點火開關ON時，但發(fā)動機未達到工作溫度，溫度開關處于OFF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。（3）點火開關OFF時，不管溫度開關ON或OFF，因無電源供應，繼電器OFF，風扇馬達不轉。任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

風扇控制圖請點擊圖片觀看該圖片對應的教學動畫任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

4.檢修風扇葉片有破損、彎曲、變形現(xiàn)象應及時更換。電動冷卻風扇和熱敏開關檢測：當冷卻水溫度高于98℃（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，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。任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

七、風扇離合器1.功能：根據(jù)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(xiàn)冷卻強度的自動調節(jié)。減少發(fā)動機功率消耗，降低發(fā)動機的噪聲。

2.種類硅油式電磁式機械式任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

3.硅油式風扇離合器構造主動軸、水泵軸主動板、從動板前蓋、殼體、風扇工作室、進油孔、閥片任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

風扇離合器圖任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

4.工作過程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，從而帶動閥片轉動，進油孔打開，硅油進入到工作室。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)，風扇轉速逐漸升高。任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

5.檢修日常維護時，應就車冷態(tài)檢視。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明顯的轉動阻力。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。任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

八、節(jié)溫器1.功能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。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.結構任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

節(jié)溫器圖請點擊圖片觀看該圖片對應的教學動畫任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

3.節(jié)溫器工作原理在87±2℃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，冷卻液處于小循環(huán)狀態(tài)。隨著水溫升高，石蠟開始膨脹，閥門B逐步開啟，當溫度升高到102±3℃時，閥門B大開，升程在8mm左右時，節(jié)溫器閥門A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)溫器進入水泵進口，此時，冷卻液處于大循環(huán)，冷卻強度大。任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

SANTANAAJR發(fā)動機節(jié)溫器工作原理圖任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

水冷系統(tǒng)還分為大循環(huán)和小循環(huán)兩種循環(huán)方式。示意圖如圖5-8所示。任務2冷卻系統(tǒng)主要部件

如果電動冷卻風扇在發(fā)動機冷卻液溫度升高到規(guī)定溫度后沒有及時運轉，會導致發(fā)動機冷卻液溫度過高，甚至出現(xiàn)水箱開鍋的現(xiàn)象。對于不同牌號的汽車或同一牌號不同年份生產的汽車，其電動冷卻風扇的控制電路都不完全相同，因此在

檢修電動冷卻風扇不轉的故障時，應參照該車型維修手冊中的內容和診斷程序。電動冷卻風扇不轉的原因及排除案例一般車型的電動冷卻風扇控制電路的原理，如圖5-14所示。安裝在發(fā)動機水道或散熱器上的冷卻液溫度開關和汽車空調開關，通過繼電器共同控制冷卻風扇電機，在發(fā)動機冷卻液溫度達到規(guī)定數(shù)值時或開啟汽車冷氣空調時，電動冷卻風扇電機都會運轉。若發(fā)動機冷卻液溫度升高后，電動冷卻風扇沒有運轉，其原因可能是風扇電機的故障，也可能是繼電器、冷卻液溫度開關或電路方面的故障，可按下述步驟進行診斷：案例案例

（1）找到電動冷卻風扇繼電器，將繼電器拔下，用試燈檢查繼電器插座上觸點電源的插孔上有無12V電源。如果沒有電源，應檢查電源熔斷絲或檢修電源線路。若有電源，可用一條電線將繼電器插座上觸點的兩個插孔短接，同時察看電動冷卻風扇有無運轉，如果沒有運轉，則可能是風扇電機有故障，也可能是繼電器到風扇電機的線路或風扇電機的搭鐵線有故障。（2）打開點火開關后，用試燈檢查繼電器插座上接繼電器線圈的插孔上有無電流，如沒有電流，應檢查點火開關到繼電器插座的線路。（3）安裝好電動冷卻風扇繼電器，將冷卻液溫度開關上的線束插頭拔下，打開點火開關后將冷卻液溫度開關的接線搭鐵（如果插頭內只有一個插孔）或將線束插頭內的兩個插孔短接，如果此時風扇有運轉，說明繼電器及風扇電機是正常的，冷卻液溫度升高后，電動冷卻風扇沒有運轉的原因是冷卻液溫度開關有故障，應更換冷卻液溫度開關。（4）如果在步驟（3）中風扇沒有運轉，應檢查繼電器，如果繼電器是正常的，則繼電器到冷卻液溫度開關的線路有斷路，應檢修。案例（7）燃燒室內積炭過多。清洗燃燒室。（8）風扇離合器接合時間過晚或打滑。檢修或更換風扇離合器。（9）散熱器的進水管或出水管凹癟。檢修或更換散熱器水管。（10）節(jié)溫器主閥門不能打開或打開時間過遲。檢修或更換節(jié)溫器。（11）散熱器內部水垢堵塞或外部過臟。清洗散熱器。（12）百葉窗不能完全打開。搶修百葉窗及控制機構。（13）電動風扇性能不良。檢修或更換電動風扇。（14）溫控開關或冷卻液溫度傳感器和控制器失效。檢修或更換溫控開關、冷卻液溫度傳感器或控制器。案例

冷卻液溫度過低

冬季運行的汽車，冷卻液溫度表和冷卻液溫度傳感器技術狀況完好的情況下，發(fā)動機達不到正常的工作溫度；發(fā)動機動力不足，油耗增加。出現(xiàn)這些現(xiàn)象，可判定發(fā)動機有冷卻液溫度過低的故障發(fā)生。造成冷卻液溫過低的原因及處理方法有：（1）百葉窗關閉不嚴。檢修百葉窗及控制機構。（2）風扇離合器接合過早。檢修或更換風扇離合器。（3）溫控開關閉合太早。檢修或更換溫控開關。案例冷卻液消耗過多

冷卻液消耗過多是指冷卻液比正常情況下消耗過快的現(xiàn)象。其主要原因有冷卻系內部滲漏，冷卻系外部滲漏和散熱器蓋開啟壓力過低。通過目測檢查外部有沒有漏水的痕跡，確定有無外部滲漏；通過檢查機油是否發(fā)白（乳化）或在發(fā)動機冷卻液溫度正常時排氣是否冒白煙確定內部是否滲漏。此外還可用專用手動壓力測試器進行就車檢測。封閉的冷卻系統(tǒng)，只有在冷卻液過熱，溫度超過其沸點時才會發(fā)生損耗。駕駛方式不當或冷卻氣流受到阻礙常會引起過熱。一般引起過熱的原因有：（1）冷卻空氣流量減少。如果散熱器損壞、阻塞，或在散熱器護柵上裝了附加燈光，都會使冷卻空氣流量減少。（2）散熱風扇不工作，或工作不正常。（3）車輛行駛在陡坡上檔位太低，或行駛在長坡上，或環(huán)境溫度過高。

案例

在檢查冷卻系統(tǒng)有無泄漏之前，應先加足冷卻液，然后運轉發(fā)動機，在發(fā)動機冷車、熱車、怠速、中速、高速等狀態(tài)下，以目視的方法檢查發(fā)動機外部是否漏水。冷卻系統(tǒng)的泄漏檢查，還可以借助一種專用工具（冷卻系統(tǒng)壓力試驗器）來進行。（如5-5圖所示）。冷卻系統(tǒng)泄漏的檢修案例

若冷卻液充足但發(fā)動機溫度卻很高，而且經檢查并未發(fā)現(xiàn)有燃燒氣體竄入水道，則故障原因只可能是散熱風扇皮帶松弛打滑、硅油風扇耦合器失效、電動風扇的電機或冷卻液溫度開關或其電路有故障、散熱器堵塞、節(jié)溫器損壞、水泵工作不正常等。

如果在發(fā)動機運轉中上、下水管的水溫上升很慢，同時儀表板上的水溫表指示的水溫卻較高，說明節(jié)溫器有故障，其閥門打不開，也可能是節(jié)溫器已被人為拆除。此時冷卻水直接經小水管流回水泵，沒有經過散熱器散熱。應更換或安裝新的節(jié)溫器（如圖5-6所示）。冷卻液充足但發(fā)動機溫度高的檢修案例案例奧迪A6發(fā)動機過熱

故障現(xiàn)象：一輛奧迪A6轎車，發(fā)動機為V型6缸電控多點燃油噴射。該車在市區(qū)無法正常行駛，怠速行駛時間過長則發(fā)動機出現(xiàn)高溫，同時儀表盤中的高溫警告燈點亮，冷卻液從儲液罐的上蓋中溢出，馬上停車檢查發(fā)現(xiàn)電子冷卻風扇不轉，因此故障原因很明顯，發(fā)動機高溫是由于電子冷卻風扇不能正常工作所致。案例故障原因：(1)是冷卻系統(tǒng)本身損壞或性能不良，包括散熱器（內部或外部臟污）、節(jié)溫器（性能不良）、水泵（泵水能力差）、水道（臟污、堵塞）。該原因導致發(fā)動機水溫高的故障一般有以下故障特征：運行一段時間后發(fā)動機水溫高，甚至開鍋。(2)是配氣相位和點火正時錯誤。這兩個方面錯誤，會導致可燃混合氣燃燒時間延長，散發(fā)的熱量增加，冷卻系統(tǒng)來不及散熱導致發(fā)動機水溫高，此類故障均伴隨有發(fā)動機容易開鍋的故障特征。案例(3)是汽缸墊燒蝕。這類原因導致的發(fā)動機水溫高且發(fā)動機運行不穩(wěn)，冷卻液變質，汽缸墊邊緣有漏水現(xiàn)象。(4)是散熱控制系統(tǒng)性能不良。該系統(tǒng)能夠根據(jù)發(fā)動機的溫度和負荷對發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的散熱強度進行控制。分析電路圖可知，在冷卻系統(tǒng)的溫度超過設定的上限時，啟動風扇的高速運轉電路，增強風力，加大散熱強度，使發(fā)動機溫度迅速下降，從而達到調節(jié)水溫的目的；在發(fā)動機負荷增大（比如開空調等）時，為了防止發(fā)動機因負荷過大而產生高溫，從而強制啟動散熱風扇的高速運轉，增強散熱能力，此時即使水溫沒有達到設定的高速運轉溫度，散熱風扇也高速運轉。案例診斷與排除：據(jù)車主反映該車因發(fā)動機高溫的故障曾多次維修，換過溫控開關，第一次更換之后試車正常，即發(fā)動機電子冷卻風扇能夠正常運轉，但出廠不久發(fā)動機又出現(xiàn)高溫而電子冷卻風扇不轉的故障。給電子冷卻風扇連接了臨時控制線，用手動開關在駕駛室根據(jù)水溫表的指示進行人為控制。案例首先拔下溫控開關的插頭，用連接線分別連接附電路圖中的1-3號和1-2號插孔，打開點火開關至“ON”擋，發(fā)現(xiàn)冷卻電子風扇僅有高速，沒有低速，表明又出現(xiàn)了新的故障點。檢查低速線路系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)低速串聯(lián)電阻斷路，該元件安裝在左前翼子板內襯板下部前方。拆下前風擋的儲水壺即可卸下其兩個緊固螺絲，再拆開左前擋泥襯板，從下部取出該元件，修復后裝復，在溫控開關的插頭處，用連線方式人為試驗電子冷卻