冷卻系統(tǒng)完整版本

第6章冷卻系統(tǒng)學習目標●知道冷卻系統(tǒng)的作用、組成和分類●掌握冷卻系統(tǒng)的循環(huán)水路●掌握冷卻系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)及檢修方法●學會對冷卻系統(tǒng)常見故障的診斷方法在可燃混合氣的燃燒過程中，氣缸內(nèi)氣體溫度可高達2000℃～2500℃，直接與高溫氣體接觸的機件(如氣缸體、氣缸蓋、氣門等)若不及時加以冷卻，則其中運動機件將可能因受熱膨脹而破壞正常間隙，或因潤滑油在高溫下失效而卡死；各機件也可能因為高溫而導致其機械強度降低甚至損壞。所以，為保證發(fā)動機正常工作，必須冷卻這些在高溫條件下工作的機件。冷卻系的作用就是使工作中的發(fā)動機得到適度的冷卻，從而保持發(fā)動機在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。在采用水冷卻系統(tǒng)的發(fā)動機中，冷卻液的工作溫度一般為80～105℃。發(fā)動機的冷卻必須適度。如果發(fā)動機冷卻不足，由于氣缸充氣量減少和燃燒不正常，發(fā)動機功率下降，且發(fā)動機零件也會因潤滑不良而加速磨損。但如果冷卻過度，一方面由于熱量散失過多，使轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ臒崃繙p少，而另一方面由于混合氣與冷氣缸壁接觸，使其中原已汽化的燃油又凝結(jié)并流到曲軸箱，使磨損加劇。第6章冷卻系統(tǒng)6.1概述

根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同，汽車發(fā)動機的冷卻方式有兩種，即水冷卻和風冷卻?，F(xiàn)代汽車發(fā)動機普遍采用水冷卻。1、風冷卻系統(tǒng)將發(fā)動機中高溫零件的熱量，直接散發(fā)到大氣，使發(fā)動機的溫度降低而進行冷卻的一系列裝置稱為風冷系。采用風冷系的發(fā)動機，為了增大散熱面積，在氣缸體和氣缸蓋上制有許多散熱片，發(fā)動機利用車輛前進中的空氣流，或特設的風扇鼓動空氣，吹過散熱片，將熱量帶走。部分汽車發(fā)動機采用風冷系，特別是小排量發(fā)動機，但在現(xiàn)代汽車發(fā)動機上較少采用。圖6-1是發(fā)動機風冷系示意圖，氣缸和氣缸蓋的表面均布了散熱片，它與氣缸體或氣缸蓋鑄成一體。第6章冷卻系統(tǒng)6.1概述

6.1.1冷卻系統(tǒng)的分類和組成

現(xiàn)代風冷發(fā)動機氣缸蓋都用導熱性良好的鋁合金鑄造，而且氣缸蓋和氣缸體上部的散熱片也比氣缸體下部的長一些，這樣可以加強冷卻。安裝導流罩，是為了更有效地利用空氣流，加強冷卻；安裝分流板，是為了保證各缸冷卻均勻?？紤]到各氣缸背風面冷卻的需要，在有些發(fā)動機上還裝有氣缸導流罩。風冷系的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、使用和維修方便。風冷系的主要缺點：冷卻不夠可靠、功率消耗大、噪聲大和對氣溫變化不敏感。第6章冷卻系統(tǒng)6.1概述

6.1.1冷卻系統(tǒng)的分類和組成

2、水冷卻系統(tǒng)將發(fā)動機中高溫零件的熱量先傳給水，再散發(fā)到大氣中去，使發(fā)動機的溫度降低而進行冷卻的一系列裝置，稱為水冷系。目前汽車發(fā)動機上廣泛采用的是水冷系。水冷系一般由散熱器、水泵、水管、水套、節(jié)溫器、散熱器、百葉窗、膨脹水箱、冷卻液溫度表和風扇等組成，桑塔納2000GSi轎車AJR發(fā)動機冷卻系統(tǒng)如圖6-2所示。第6章冷卻系統(tǒng)6.1概述

6.1.1冷卻系統(tǒng)的分類和組成

水冷系一般都由水泵強制給水(或冷卻液)在冷卻系中進行循環(huán)流動，故稱為強制循環(huán)式水冷系。水冷發(fā)動機的氣缸蓋和氣缸體中都鑄造出貯水的、連通的夾層空間，稱為水套，其作用是讓水接近受熱的高溫零件，并可在其中循環(huán)流動。水泵將冷卻水由機外吸入并加壓，使之經(jīng)分水管流入發(fā)動機缸體水套。這樣，冷卻水從氣缸壁吸收熱量，溫度升高；流到氣缸蓋水套，再次受熱升溫后，沿水管進入散熱器內(nèi)。經(jīng)風扇的強力抽吸，空氣流由前向后高速通過散熱器，最終使受熱后的冷卻水在流經(jīng)散熱器的過程中，其熱量不斷地通過散熱器，散發(fā)到大氣中去。同時，使水本身得到冷卻。冷卻了的水流到散熱器的底部后，又在水泵的加壓下，經(jīng)水管再壓入水套，如此不斷地循環(huán)，從而使得發(fā)動機在高溫條件下工作的零件不斷地得到冷卻，保證了發(fā)動機的正常工作。第6章冷卻系統(tǒng)6.1概述

6.1.1冷卻系統(tǒng)的分類和組成

第6章冷卻系統(tǒng)6.1概述

6.1.2冷卻系統(tǒng)循環(huán)水路為了保證發(fā)動機在不同負荷、轉(zhuǎn)速和氣候條件下保持正常的工作溫度，冷卻液的循環(huán)路線是不同的。桑塔納2000GSi轎車AJR發(fā)動機冷卻系統(tǒng)布置圖如圖6-3所示，冷卻液軸向進入水泵后，經(jīng)水泵葉輪徑向直接流進發(fā)動機機體水套，吸收機體熱量。此后，冷卻液分兩路循環(huán)，一路為大循環(huán)，一路為小循環(huán)。當冷卻液溫度高時，冷卻液進行大循環(huán)，即冷卻液流經(jīng)散熱器冷卻后，進入裝在機體水泵進口處的節(jié)溫器，此時節(jié)溫器主閥門打開，副閥門關閉，冷卻液流向水泵進水口，以求迅速降低冷卻液溫度，增強冷卻效果；當冷卻液溫度較低時，冷卻液進行小循環(huán)，此時節(jié)溫器主閥門關閉，副閥門打開，冷卻液直接進入節(jié)溫器后的水泵進水口，不經(jīng)散熱器冷卻，以使發(fā)動機冷卻液溫度迅速升高到正常工作溫度。桑塔納2000GSi轎車AJR發(fā)動機冷卻液溫度低于85℃時，進行小循環(huán)；當冷卻液溫度高于85℃時，部分冷卻液進行大循環(huán)；當冷卻液溫度達到105℃時，全部冷卻液參加大循環(huán)。

第6章冷卻系統(tǒng)6.1概述

6.1.2冷卻系統(tǒng)循環(huán)水路

除了節(jié)溫器可通過改變流經(jīng)散熱器中冷卻液的流量來調(diào)節(jié)冷卻強度以外，冷卻強度還可通過改變流經(jīng)散熱器的空氣流量得到調(diào)節(jié)，如電動風扇、百葉窗、自動風扇離合器等。冷卻液都是從缸體進入、從缸蓋流出，傳統(tǒng)方式是把節(jié)溫器安裝在溫度較高的缸蓋出水管中，如圖6-4a）。特點是：添加冷卻液時氣泡易排出釋放，但是節(jié)溫器在熱起過程中，特別是剛開啟時，因溫度和壓力驟然變化，會產(chǎn)生較長時間的開閉振蕩，直至全開穩(wěn)定狀態(tài)，這樣影響了節(jié)溫器的壽命，也加劇水泵負載變化。本田車系和德國車系率先革新，將節(jié)溫器布置在缸體進水管中，如圖6-4b）。特點是：大幅度降低節(jié)溫器開閉振蕩現(xiàn)象，縮短了發(fā)動機的熱起時間，降低油耗，但在添加冷卻液時不易排出氣泡，因此多種車型設有排氣孔，應及時擰開排氣。

第6章冷卻系統(tǒng)6.1概述

6.1.2冷卻系統(tǒng)循環(huán)水路圖6-5為本田－里程V6冷卻系。冷卻液溫度為78℃±2℃時，主閥漸開，副閥漸閉，冷卻液溫度為90℃，主閥全開。

第6章冷卻系統(tǒng)6.1概述

6.1.2冷卻系統(tǒng)循環(huán)水路本田飛度冷卻系統(tǒng)采用雙模冷卻系統(tǒng)如圖6-6所示，發(fā)動機暖機的時間比傳統(tǒng)模式還要短。區(qū)別在于：進行小循環(huán)時，傳統(tǒng)模式循環(huán)水路為缸蓋→水泵→缸體→缸蓋，雙模冷卻系統(tǒng)循環(huán)水路為缸蓋→水泵→缸蓋。

第6章冷卻系統(tǒng)6.1概述

6.1.3冷卻液冷卻液是發(fā)動機冷卻系統(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。防凍冷卻液中含有特殊添加劑，能起到冷卻、防凍、防銹和防積水垢等作用，被現(xiàn)代轎車發(fā)動機普遍采用。1、防凍冷卻液的種類防凍冷卻液主要由冷凍劑與水按一定比例混合而成。按冷凍劑的種類不同，防凍冷卻液分為酒精型、甘油型和乙二醇型三種，前兩種已淘汰。乙二醇是一種無色粘稠液體，能與水以一定比例混合，沸點為197.4℃，冰點為-11.5℃，與水混合后還可使防凍冷卻液的冰點顯著降低（最低可達-68℃）。乙二醇型防凍冷卻液是用乙二醇作為冷凍劑，與水、防腐劑和染色劑等多種添加劑配制而成。用不同比例的乙二醇和水混合可配制成不同冰點的防凍冷卻液。這類防凍冷卻液的優(yōu)點是沸點高、冰點低、冷卻效率高，已被廣泛使用。

第6章冷卻系統(tǒng)6.1概述

6.1.3冷卻液2、乙二醇型防凍冷卻液的牌號乙二醇型防凍冷卻液分為防凍冷卻液和防凍濃縮液兩大類。防凍冷卻液按其冰點不同分為-25、-30、-35、-40、-45、-50共6個牌號，可直接加入車中使用。防凍濃縮液是為了便于儲運，使用時應根據(jù)產(chǎn)品說明書規(guī)定的比例，用蒸鎦水或去離子水稀釋，如防凍濃縮液與蒸鎦水各以50％的比例混合，制成的防凍冷卻液冰點不高于-37℃。目前，我國進口量比較多的是日產(chǎn)TCL防凍液和美國殼牌防凍液，它們都隨冷卻液濃度的增加而冰點下降，使用時必須嚴格按照包裝上各自的濃度配比使用。

第6章冷卻系統(tǒng)6.1概述

6.1.3冷卻液3、乙二醇型防凍冷卻液的選用乙二醇型防凍冷卻液的牌號是按冰點來劃分的，選用時應根據(jù)車輛使用地區(qū)冬季的最低氣溫來選擇合適的牌號。一般選用的防凍冷卻液的冰點應比最低氣溫低10℃左右。桑塔納系列轎車使用大眾公司推薦的含G11添加劑的防凍冷卻液，它是由含防腐劑的乙二醇添加劑與水混合而成的，其配比有三種，如表6-1所示。水泵的作用是對冷卻液加壓，強制冷卻液在冷卻系中循環(huán)流動。常見的水泵安裝在發(fā)動機前端，由發(fā)動機曲軸通過三角皮帶驅(qū)動，現(xiàn)代汽車發(fā)動機均采用離心式水泵，這種水泵結(jié)構(gòu)簡單、體積小、出水量大、維修方便，獲得廣泛應用。1、水泵的構(gòu)造離心式水泵由殼體、葉輪、水泵軸、軸承、水封等組成，桑塔納轎車水泵的結(jié)構(gòu)如圖6-7所示。第6章冷卻系統(tǒng)6.2水冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造與維修

6.2.1水泵水泵外殼一般用螺栓固定在發(fā)動機前端。水泵軸由兩個滾珠軸承支承在水泵外殼上。水泵軸的一端銑削成平面與水泵葉輪承孔相配合，并通過螺釘固緊，以防葉輪軸向竄動；水泵軸的另一端用半圓鍵與凸緣盤連接，并用槽形螺母鎖緊。凸緣盤用來安裝帶輪。桑塔納2000GSi轎車AJR型發(fā)動機水泵與此有差別，一半殼體鑄在缸體壁上，采用閉式葉輪。水泵葉輪用工程塑料壓注成形，它裝在雙連軸承的一端，另一端泵軸軸頭安裝帶輪，發(fā)動機通過V形帶傳動水泵葉輪旋轉(zhuǎn)。葉輪的前端為水封裝置，它包括：帶有兩凸緣的夾布膠木密封墊圈卡于水泵外殼的兩槽內(nèi)，以防止轉(zhuǎn)動。彈簧通過水封環(huán)將水封皮碗的一端壓在水封座圈上，而另一端壓向夾布膠木密封墊圈上；為了防止水泵內(nèi)腔的水沿水泵軸向前滲漏，夾布膠木密封墊圈又壓在水泵葉輪轂的端面上。當有少量的水滴由水封處滲出時，為避免破壞軸承的潤滑，滲漏的水滴可從泄水孔泄出。第6章冷卻系統(tǒng)6.2水冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造與維修

6.2.1水泵2、水泵的工作原理離心式水泵的工作原理如圖6-8所示。當發(fā)動機工作時帶動水泵葉輪旋轉(zhuǎn)，水泵中的水被葉輪帶動一起旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下向葉輪邊緣甩出，經(jīng)與葉輪成切線方向的出水管壓送到發(fā)動機水套內(nèi)。與此同時，葉輪中心處形成一定負壓而將水從進水管吸入，如此連續(xù)地作用，使冷卻液在水路中不斷地循環(huán)。第6章冷卻系統(tǒng)6.2水冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造與維修

6.2.1水泵3、水泵的檢修發(fā)動機水泵常見的損壞形式為：水泵殼體、卡簧槽及葉輪破裂；帶輪凸緣配合孔松動；水封變形、老化及損壞；泵軸磨損、軸承磨損松曠等。（1）檢查水泵殼、卡簧槽是否破裂，如果裂紋較輕，則可根據(jù)情況實施焊補或用環(huán)氧樹脂膠粘接。嚴重時應更換。工程塑料葉輪若有破損，必須更換。（2）凸緣孔若松曠，則應鑲套后重新加工，必要時更換新件。水封一般應更換新件。軸承磨損超差應更換；泵軸可采用鍍鉻、噴涂修復，必要時更換新軸。（3）水泵裝合后，首先用手轉(zhuǎn)動皮帶輪，泵軸轉(zhuǎn)動應無卡滯現(xiàn)象；葉輪與泵殼應無碰擦感覺。然后在試驗臺上，按原廠規(guī)定進行壓力——流量試驗。當水泵軸轉(zhuǎn)速為1000r/min時，每分鐘的排水量不應低于規(guī)定的數(shù)值，在10min的試驗中不應出現(xiàn)金屬摩擦聲和漏水現(xiàn)象。第6章冷卻系統(tǒng)6.2水冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造與維修

6.2.1水泵散熱器也稱之為水箱，其作用是將冷卻液吸收的熱量散發(fā)到大氣中去。散熱器必須有足夠的散熱面積，通常使用導熱性能、結(jié)構(gòu)剛度和防凍性能較好的銅、鋁和鋁錳合金等材料制造。1、散熱器的構(gòu)造散熱器主要由上、下水室、散熱器芯、散熱器蓋等組成，如圖6-9所示。散熱器上水室為薄鋼板制成的容器，用橡膠皮管同發(fā)動機出水管相連接，并設有加水口蓋。下水室也是用薄鋼板制成的容器，用橡膠軟管同發(fā)動機進水管或水泵相連接，并裝有放水開關。第6章冷卻系統(tǒng)6.2水冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造與維修

6.2.2散熱器（1）散熱器芯散熱器芯常見的結(jié)構(gòu)有兩種：管片式和管帶式，如圖6-10所示。管片式散熱器芯由許多冷卻管和散熱片組成，冷卻管是冷卻液的通道，多采用扁圓形斷面，以增大散熱面積，同時當管內(nèi)冷卻液凍結(jié)膨脹時，扁管可借助于其橫斷面變形而免于破裂。為了增強散熱效果，在冷卻管外面橫向套裝了很多散熱片來增加散熱面積，同時增加了整個散熱器的剛度和強度。管帶式散熱器芯采用冷卻管與散熱帶相間排列的方式，散熱帶呈波紋狀，其上開有形似百葉窗的縫隙，用來破壞空氣流在散熱帶上的附面層，從而提高散熱能力。這種散熱器芯與管片式相比，散熱能力強，制造工藝簡單，質(zhì)量小，成本低，在轎車上得到廣泛應用，但剛度不如管片式好。第6章冷卻系統(tǒng)6.2水冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造與維修

6.2.2散熱器（2）散熱器蓋散熱器蓋對冷卻系統(tǒng)起密封加壓作用?，F(xiàn)代汽車發(fā)動機采用封閉式水冷卻系，其散熱器蓋上裝有自動閥門，當發(fā)動機處于于正常執(zhí)態(tài)時，閥門關閉，將冷卻系與大氣隔開，防止水蒸氣逸出，使冷卻系統(tǒng)內(nèi)壓力稍高于大氣壓力，從而增高冷卻液的沸點，保證發(fā)動機在較長時間及較高負荷下工作。在冷卻系壓力過高或過低時，自動閥門開啟，使冷卻系與大氣相通。圖6-12桑塔納2000型轎車發(fā)動機散熱器散熱器蓋的結(jié)構(gòu)如圖6-11所示。蓋內(nèi)裝有蒸氣閥和空氣閥，當冷卻液溫度升高，散熱器內(nèi)部壓力大于規(guī)定值時，蒸氣閥開啟，使冷卻液蒸氣從蒸氣排出管排出，以防壓壞散熱器芯管，如圖6-11a）所示。當冷卻液溫度降低，體積收縮后壓力降到低于大氣壓某定值時，空氣閥開啟，空氣進入冷卻系，避免壓力差將散熱器芯管壓癟，如圖6-11b）所示。第6章冷卻系統(tǒng)6.2水冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造與維修

6.2.2散熱器桑塔納2000GSi轎車AJR發(fā)動機散熱器結(jié)構(gòu)如圖6-12所示，它主要由右水室、熱敏開關、散熱器芯、左水室、散熱器蓋、膨脹水箱等組成。蒸氣導出口與膨脹水箱連接，冷卻液的進出口分別設在右水室的上下側(cè)，與發(fā)動機出水口及水泵主進水口連接。該散熱器為全鋁裝配式，即散熱片和水管為鋁質(zhì)，采用圓形冷卻管，機械裝配式連接。桑塔納2000GSi轎車AJR發(fā)動機的散熱器蓋內(nèi)蒸氣閥的開啟壓力為0.12MPa，此時冷卻液沸點可達135℃，散熱能力很強。第6章冷卻系統(tǒng)6.2水冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造與維修

6.2.2散熱器2、散熱器的檢修由于使用了防凍劑，能防凍、防銹、防結(jié)垢。但散熱器是個薄弱環(huán)節(jié)，易損傷，發(fā)生滲漏，應及時檢查修正。特別應注意清潔工作。同時應經(jīng)常檢查散熱器軟管有無龜裂、損傷、膨脹狀況，一旦發(fā)現(xiàn)應及時更換。（1）散熱器的清洗冷卻系水垢沉積后，將會使冷卻液流量減小，散熱器傳熱效果降低，促使發(fā)動機過熱。清除水垢有以下兩種方法：第一種方法是：用2％-3％的苛性鈉水溶液加入發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中，汽車使用1-2天后將冷卻液全部放出，并用清水沖洗。然后再加入同樣的苛性納水溶液，再使用1-2天后放出，最后用清水徹底清洗冷卻系統(tǒng)。第二種方法是：冷卻系加滿清水后，從加水口向內(nèi)加入1kg的蘇打，讓汽車行駛1天時間。然后將冷卻系統(tǒng)中的水放盡，再使發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)，運轉(zhuǎn)時不斷地從加水口加入清水(放水開關也放水)，徹底將冷卻系沖洗干凈。第6章冷卻系統(tǒng)6.2水冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造與維修

6.2.2散熱器（2）散熱器的檢查將壓力檢測器裝在散熱器上，桑塔納轎車發(fā)動機可使用VW1274專用儀器進行檢查。用檢查儀的手動泵使內(nèi)部壓力達l00kPa，然后觀察壓力變化。如果出現(xiàn)明顯下降，說明冷卻系存在滲漏部位，應予以排除。如堵死散熱器的進出口，在散熱器內(nèi)充入50～100kPa的壓縮空氣，并將其浸泡在水中，檢查有無氣泡冒出。如有氣泡，應做好記號，以便焊修。再用手動泵使壓力上升，在120-150kpa時膨脹水箱上的壓力閥必須打開。（3）散熱器蓋的檢查對于具有空氣—蒸氣閥的散熱器蓋用專用壓力檢測器檢查，散熱器蓋的壓力閥、蒸氣閥開啟壓力應在規(guī)定范圍內(nèi)。第6章冷卻系統(tǒng)6.2水冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造與維修

6.2.2散熱器第6章冷卻系統(tǒng)6.2水冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造與維修

6.2.3補償水桶現(xiàn)代轎車發(fā)動機冷卻系都采用了自動補償封閉式散熱器，它的特點是在散熱器的右側(cè)增設了一個補償水桶（亦稱儲液罐或副水箱），用軟管連接到散熱器的蒸氣導出口，如圖6-13所示。補償水桶的作用是減少冷卻液的損失，當冷卻液溫度升高，體積膨脹時，散熱器中多余的冷卻液流入補償水桶中；而當冷卻液溫度降低時，體積收縮，散熱器內(nèi)產(chǎn)生一定真空，補償水桶中的冷卻液又被吸回散熱器中。這樣散熱器可以經(jīng)常保持在滿水狀態(tài)，以提高冷卻效果。同時散熱器上水箱也可以做得小些，冷卻液損失很少，駕駛員也不必經(jīng)常檢查冷卻液量。補償水桶上印有兩條液面高度標記線：“DI”（低）與“GAO”（高），或者“FULL”（充滿）與“ADD”（添加）。冷卻液溫度在50℃以下時，液面高度不應低于“DI”（ADD）線，否則需補充冷卻液，補充時冷卻液可從補償水桶口加入，高度不超過“GAO”（FULL）線。第6章冷卻系統(tǒng)6.2水冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造與維修

6.2.4節(jié)溫器

節(jié)溫器安裝在冷卻液循環(huán)的通路中，根據(jù)發(fā)動機負荷大小及冷卻液溫度高低來改變冷卻液的流動路線及流量，自動調(diào)節(jié)冷卻系的冷卻強度，使冷卻液溫度保持在最適宜的范圍內(nèi)。1、節(jié)溫器的構(gòu)造節(jié)溫器有蠟式和乙醚折疊式兩種，目前汽車發(fā)動機上廣泛采用的是蠟式節(jié)溫器，因為它具有對水壓影響不敏感、工作性能穩(wěn)定、水流阻力小、結(jié)構(gòu)堅固和使用壽命長等優(yōu)點。桑塔納2000GSi轎車AJR發(fā)動機采用的是蠟式雙閥型節(jié)溫器，如圖6-14所示。長方形的閥座與下支架鉚接在一起，緊固在閥座上的中心桿的錐形下端插在橡膠管內(nèi)。橡膠管與感溫器體之間的空腔內(nèi)充滿特制的石蠟。常溫下石蠟呈固態(tài)，當溫度升高時，逐漸熔化，體積也隨之增大，感溫器體上部套裝在主閥門上，下端則與副閥門鉚接在一起。節(jié)溫器安裝在水泵下端，進水口的前部，用來控制水泵的進水。第6章冷卻系統(tǒng)6.2水冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造與維修

6.2.4節(jié)溫器2、節(jié)溫器的工作原理當冷卻液溫度低于85℃時，節(jié)溫器體內(nèi)的石蠟體積膨脹量尚小，故主閥門受大彈簧作用緊壓在閥座上，來自散熱器的水道被關閉，而副閥門則離開來自發(fā)動機的旁通水道，所以冷卻液便不經(jīng)過散熱器，只在水泵與發(fā)動機水套之間作小循環(huán)流動。這樣，冷發(fā)動機開始工作時，冷卻液快速升溫，能很快暖機，在短時間內(nèi)達到發(fā)動機正常工作溫度。當冷卻水溫度高于85℃時，石蠟體積膨脹，使橡膠管受擠壓變形，但由于中心桿是固定不動的，于是橡膠管收縮則對中心桿錐形端部產(chǎn)生一軸向推力，迫使感溫器體壓縮大彈簧，使主閥門逐漸開啟，副閥門逐漸關閉，因而部分來自散熱器的冷卻水作大循環(huán)流動。隨著溫度升高，主閥門開大，作大循環(huán)冷卻水量增多。當水溫達到105℃時，主閥全開，開足升程至少7mm，副閥門則完全關閉，全部冷卻水流經(jīng)散熱器作大循環(huán)流動。第6章冷卻系統(tǒng)6.2水冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造與維修

6.2.4節(jié)溫器3、節(jié)溫器的檢查檢查節(jié)溫器功能是否正常，可將其置于熱水中加熱，觀察節(jié)溫器閥門開啟溫度和升程，如圖6-15所示，將測量結(jié)果與標準值比較，如果不符合要求，應進行更換。第6章冷卻系統(tǒng)6.2水冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造與維修

6.2.5冷卻風扇風扇安裝在散熱器后面，風扇旋轉(zhuǎn)時，會產(chǎn)生軸向吸力，增加流過散熱器的空氣量，加速對流經(jīng)散熱器的冷卻液的冷卻，同時使發(fā)動機外殼及附件得到適當冷卻。1、冷卻風扇的構(gòu)造對于風扇來說，要求風量大，效率高，振動與噪聲小，消耗發(fā)動機的功率少。傳統(tǒng)風扇一般采用鋼板沖壓而制成，和水泵同軸，與發(fā)電機一起同時由曲軸帶輪通過V帶驅(qū)動。一般將發(fā)電機支架作成可移動式，以調(diào)節(jié)V帶的張緊度，如圖6-16所示。第6章冷卻系統(tǒng)6.2水冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造與維修

6.2.5冷卻風扇現(xiàn)代汽車發(fā)動機風扇通常采用合成樹脂材料制成，以減少噪聲，且廣泛采用電動風扇，其特點是風扇不與水泵同軸，而由電動機驅(qū)動，并受冷卻液溫度作用的溫度開關控制。發(fā)動機低溫時風扇不轉(zhuǎn)動，當發(fā)動機高溫后風扇才轉(zhuǎn)動，且某些發(fā)動機風扇有高、低兩個檔位，由專門的電路控制，如圖6-17所示。桑塔納2000GSi轎車AJR發(fā)動機風扇的葉片為9片，外緣設計成一個圓環(huán)，將這9片葉片連在一起，兩個冷卻風扇分別由兩個調(diào)速電機帶動，提高了風扇系統(tǒng)工作的可靠性。當冷卻液溫度為84-91℃時，風扇停轉(zhuǎn)；當冷卻液溫度為92-97℃時風扇以2300r/min的低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)；當冷卻液溫度為99-105℃時，風扇以2800r/min的高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)；當冷卻液溫度為93-98℃時，風扇改為低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。第6章冷卻系統(tǒng)6.2水冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造與維修

6.2.5冷卻風扇2、風扇的檢修（1）風扇葉片的檢查風扇葉片出現(xiàn)變形、彎曲、破損后，應及時更換。由于風扇連接板強度不足或其他原因，使風扇葉片向前彎曲或扭轉(zhuǎn)變形，破壞了風扇葉片原設計的角度，使其喪失平衡性能，不但會影響通過散熱器的空氣流速和流量，降低了散熱器的冷卻能力，甚至打壞散熱器，加速水泵軸承、水封的損壞，還會大幅度增大風扇的噪聲。（2）電動風扇熱敏開關的檢修發(fā)動機熱態(tài)時，即使發(fā)動機已熄火，風扇仍可能轉(zhuǎn)動。如果冷卻液溫度很高但風扇不轉(zhuǎn)，應檢查熔斷器。若熔斷器完好，則應停機檢查溫控開關和風扇電動機，必要時更換有關部件。桑塔納系列轎車發(fā)動機冷卻系熱敏開關的檢查如圖6-18所示。把熱敏開關拆下并放入水中加熱，用萬用表的電阻檔測量熱敏開關的電阻。當冷卻液溫度達到93-98℃時，萬用表應指示熱敏開關導通；當冷卻液溫度降至84-91℃時，萬用表應指示熱敏開關斷開，否則熱敏開關損環(huán)，應予以更換。第6章冷卻系統(tǒng)6.3電控冷卻系統(tǒng)

6.3.1電控冷卻系統(tǒng)的組成電子控制冷卻系統(tǒng)由機械部分和電子控制部分組成。1．機械部分的組成機械部分的組成如圖6-19所示?；静考ㄋ?、散熱器、風扇、水泵、補償水箱，與傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)不同的是有一個冷卻液分配單元，與節(jié)溫器合成一起，由發(fā)動機ECU控制。第6章冷卻系統(tǒng)6.3電控冷卻系統(tǒng)

6.3.1電控冷卻系統(tǒng)的組成（1）冷卻液分配單元冷卻液分配單元的作用是：·連接系統(tǒng)各用水部件。·是電控節(jié)溫器安裝的基礎件。它安裝在發(fā)動機的后側(cè)，其結(jié)構(gòu)如圖6-20所示。第6章冷卻系統(tǒng)6.3電控冷卻系統(tǒng)

6.3.1電控冷卻系統(tǒng)的組成（2）節(jié)溫器節(jié)溫器的作用是：·依據(jù)控制單元的指令改變冷卻液的循環(huán)路線。·控制散熱器中冷卻液的流量?！ふ{(diào)節(jié)冷卻強度。它安裝在冷卻液分配單元體的散熱器回水管內(nèi)。由特性曲線控制的節(jié)溫器在原理上相當于無控制的節(jié)溫器。蠟由于冷卻液的溫度而熔化形成液態(tài)并且膨脹。蠟的膨脹推動反推桿。此外還在膨脹材料元件中埋入了一個加熱電阻。當發(fā)動機控制單元對該電阻輸送電能時，蠟元件會額外升溫。它不僅會通過冷卻液溫度，還會通過相應的特性曲線對該反推桿進行調(diào)節(jié)。第6章冷卻系統(tǒng)6.3電控冷卻系統(tǒng)

6.3.1電控冷卻系統(tǒng)的組成2．電子控制部分的組成電子控制部分主要由信號輸入裝置（傳感器）、ECU、信號輸出裝置（執(zhí)行器）組成，如圖6-22所示。第6章冷卻系統(tǒng)6.3電控冷卻系統(tǒng)

6.3.1電控冷卻系統(tǒng)的組成（1）傳感器為了控制冷卻液的溫度，需要得到發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負荷和冷卻液溫度的信息。通過轉(zhuǎn)速傳感器測定發(fā)動機轉(zhuǎn)速；通過空氣流量計測定負荷。冷卻液的實際溫度是在冷卻循環(huán)回路中的兩個不同測量位置測得的。一是直接在發(fā)動機冷卻液出口處冷卻液分配器中測取的冷卻液實際溫度值1；二是在散熱器冷卻液出口內(nèi)測取的散熱器冷卻液實際溫度值2。（2）控制單元（ECU）發(fā)動機控制單元中存儲了電子控制冷卻系統(tǒng)的特性曲線。通過對存儲在特性曲線中的額定溫度與冷卻液實際溫度值1進行比較，得出供給節(jié)溫器加熱電阻的電能輸出值。通過對冷卻液實際溫度值1和2進行對比，用于電子風扇的控制。（3）執(zhí)行機構(gòu)從各種計算的結(jié)果中得出對系統(tǒng)的控制：①對節(jié)溫器加熱電阻進行加熱，以便打開散熱器大循環(huán)回路，以此對冷卻液溫度進行調(diào)節(jié)。②起動散熱器風扇，以輔助冷卻液溫度的迅速下降。第6章冷卻系統(tǒng)6.3電控冷卻系統(tǒng)

6.3.2電控冷卻系統(tǒng)的工作原理發(fā)動機控制單元（ECU）在程序中已編有電子控制冷卻系統(tǒng)的特性圖，與傳統(tǒng)的發(fā)動機控制單元相比功能增加了。它接受各傳感器的信號，經(jīng)過分析、處理并驅(qū)動執(zhí)行器工作，從而達到節(jié)省燃油，降低排放的目的。1．發(fā)動機冷起動、暖機和小負荷時與傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)一樣，為使發(fā)動機盡快達到正常工作溫度，系統(tǒng)為小循環(huán)。此時未按發(fā)動機冷卻系統(tǒng)圖進行工作。小循環(huán)回路如圖7-23所示。在進行小循環(huán)時，節(jié)溫器作出下述調(diào)節(jié)：·關閉大閥門座，即關閉了散熱器的回流管路。·打開小閥門座。冷卻液經(jīng)過冷卻液分配單元流向水泵。此時，由特性曲線控制的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)尚未開始工作。在暖機后的小負荷時，冷卻液溫度為95～110℃。由于溫度較高，降低了燃油消耗和有害物質(zhì)的排放。第6章冷卻系統(tǒng)6.3電控冷卻系統(tǒng)

6.3.2電控冷卻系統(tǒng)的工作原理2．發(fā)動機全負荷時當發(fā)動機全負荷運轉(zhuǎn)時，要求有較高的冷卻能力?？刂茊卧鶕?jù)傳感器信號得出的計算值對溫度調(diào)節(jié)單元加載電壓，溶解石蠟體，使大循環(huán)閥門打開，接通大循環(huán)。同時切斷小循環(huán)通道，切斷小循環(huán)。如圖6-24所示。冷卻液大循環(huán)既可在達到110℃時通過冷卻液調(diào)節(jié)器中的節(jié)溫器打開，也可根據(jù)負荷情況通過特性曲線打開?！ご蜷_大閥門座，即打開通向水泵的散熱器回流管路?！りP閉小閥門座，即關閉從發(fā)動機到水泵的直接通道。通過對膨脹材料元件進行加熱，在85～95℃的冷卻液低溫區(qū)出現(xiàn)滿負荷時節(jié)溫器已經(jīng)打開。為了輔助冷卻，必要時將電子風扇開啟。在全負荷時，冷卻液溫度為85～95℃。由于溫度低，對進氣的加熱作用小，提高了發(fā)動機的動力。第6章冷卻系統(tǒng)6.4冷卻系統(tǒng)維護為保證發(fā)動機冷卻系統(tǒng)正常工作，防止發(fā)動機在大負荷工作時間過長。必須注意以下幾點：（1）保持冷卻系(尤其散熱器)外部和內(nèi)部清潔，是提高散熱效能的重要條件。散熱器外部沾有泥污或碰撞變形，均合影響風量流通，使冷卻液溫度過高，必要時清洗或修復。（2）按規(guī)定使用防凍冷卻液，保持冷卻液數(shù)量充足，有正確的冷卻液液面高度。（3）應保持風扇皮帶張緊力適當，風扇正常工作。皮帶過松影響水循環(huán)，加劇其磨損；過緊易損壞軸承。（4）熱敏開關連接良好。若有松動會影響風扇換檔變速及正常運轉(zhuǎn)；如果發(fā)現(xiàn)冷卻系溢水，應及時檢查節(jié)溫器技術(shù)狀況。（5）防止發(fā)動機大負荷、長時間工作，以免水溫過高；上坡及時換檔，減輕負荷。汽車長時間坡道行駛、擋住低或是環(huán)境溫度較高時，應注意散熱。1、更換冷卻液（1）冷卻液的排放①將儀表板上的暖風開關拔至右端，打開暖風控制閥。②在蓋子上蓋一塊抹布，小心地旋開冷卻水儲液罐蓋子。③在發(fā)動機下放置一個干凈的收集盤。④松開卡箍，拔下散熱器的下水管，放出冷卻液。（2）冷卻液的加注儲液罐上有兩條刻線。當液面降到下刻線時，應及時補充。加注時按以下步驟進行：①加注冷卻液至冷卻液罐最高點標記處。②旋緊儲液罐蓋子。③將發(fā)動機運轉(zhuǎn)5min，再檢查冷卻液液面高度，使之達到上刻線。④經(jīng)常檢查冷卻液液面高度，心要時加注冷卻液到最高標記處。第6章冷卻系統(tǒng)6.4冷卻系統(tǒng)維護第6章冷卻系統(tǒng)6.4冷卻系統(tǒng)維護2．冷卻系統(tǒng)密封性檢查（1）將發(fā)動機預熱，打開散熱器蓋。在打開時可能會有蒸氣噴出，必須在膨脹水箱蓋上包上抹布小心地擰開。（2）將壓力測試儀安裝到散熱器上。（3）使用手動真空泵產(chǎn)生約0.1MPa的壓力。（4）保持10s，并觀察壓力表。如果壓力下降，應找出泄漏部位并排除故障。第6章冷卻系統(tǒng)6.4冷卻系統(tǒng)維護3.清除水垢（1）散熱器的清洗。散熱器為銅金屬所制成，可先在2％～3％苛性鈉溶液中浸泡8～lO小時，然后用熱水沖洗幾次，以洗凈散熱器內(nèi)殘余的堿質(zhì)。因為堿對銅質(zhì)散熱管和散熱片及釬焊焊縫具有強烈的腐蝕性，近年來，多采取酸洗法，酸洗法比堿洗的效率要高。（2）鋁合金氣缸蓋或氣缸體的清洗。鋁金屬不能用苛性鈉溶液清洗，以免生成鋁酸鈉或氯化鋁，使氣缸蓋或缸體遭受腐蝕?？稍?升水中加入100克磷酸，然后再加入50克鉻酸并攪拌。將溶液加熱到30℃，把要清洗的機件置于溶液中浸泡30～60分鐘。從清洗槽中取出機件用清水沖洗，再置于0.3％鉻酸鉀溶液80℃～100℃中浸洗以防銹。第6章冷卻系統(tǒng)6.4冷卻系統(tǒng)維護3.清除水垢（3）鑄鐵氣缸體和氣缸蓋的清洗。將8％～10％的鹽酸溶液，添加緩蝕劑六亞甲基四胺2～3克。將氣缸蓋出水管中的節(jié)溫器拆除，按技術(shù)要求將氣缸蓋裝上氣缸體并將螺栓按規(guī)定力矩擰緊，從出水管口加入清洗溶液(需先將氣缸體的進水口封閉)，然后將氣缸體放入水槽中加熱，加熱溫度