第04章冷却系课件

1、车型：捷达，车型：捷达，ATKATK发动机，手动；发动机，手动；行驶里程：行驶里程：1515万公里；万公里；出厂时间：出厂时间：20082008年年3 3月。月。故障现象：故障现象： 客户反映水温指示超高且报警，熄火后打开发动机盖，发客户反映水温指示超高且报警，熄火后打开发动机盖，发现膨胀水箱内冷却液沸腾。勉强开到最近的现膨胀水箱内冷却液沸腾。勉强开到最近的4S4S店要求检修。店要求检修。情境导入情境导入故障分析故障分析冷却系故障诊断与维修检修节温器和水泵检修水温过高故障检修冷却风扇检查冷却系统密封性第四章 冷却系发动机冷却系的构造与维修学习目标 知识目标 1能正确叙述水冷却系的功用、结构及工

2、作原理； 2能正确描述水冷系冷却强度调节的方式； 3能正确描述水冷系主要机件的检测及维修方法。 能力目标 1能对水冷系主要机件进行熟练拆卸、检验、装配、调整； 2能对水冷系进行一、二级维护作业； 3能对水冷系的一般故障进行诊断并予以排除。第一节发动机冷却系的构造和工作原理概述n讨论：n发动机为什么要冷却？发动机为什么要冷却？n发动机如何冷却？发动机如何冷却？ 冷却要求：冷却要求： 冷却必须适度（水冷式缸盖温度：冷却必须适度（水冷式缸盖温度：80809090 ）v 若冷却不足，会使发动机过热，充气量减少和燃若冷却不足，会使发动机过热，充气量减少和燃 烧不正常，功率下降，且润滑性能下降，加剧零件磨

3、烧不正常，功率下降，且润滑性能下降，加剧零件磨 损。损。v 若冷却过度，会使发动机过冷，热损失增多，功率若冷却过度，会使发动机过冷，热损失增多，功率 下降，润滑性能下降，磨损增加。下降，润滑性能下降，磨损增加。v水冷式：水冷式： 机件热量机件热量 - 水水 - 风带走风带走 缸盖温度：缸盖温度：8090；缸体温度：；缸体温度：200280 特点：冷却强度大，易调节。特点：冷却强度大，易调节。v风冷式：机件热量风冷式：机件热量 直接散入大气直接散入大气 缸盖温度：缸盖温度：150180 特点：冷却效果差，噪声大，功耗大。特点：冷却效果差，噪声大，功耗大。冷却方式 使用中严禁用嘴吸使用中严禁用嘴吸

4、. .目前汽车上普遍采用强制循环式水冷系。目前汽车上普遍采用强制循环式水冷系。CA6102、EQ6100-1等发动机的组成及循环水路如图：等发动机的组成及循环水路如图：v 气缸盖和气缸体中的水套。气缸盖和气缸体中的水套。v水泵水泵5v风扇风扇4v节温器节温器6v散热器散热器2v百叶窗百叶窗1v水温表水温表7v分水管分水管9v放水开关放水开关10 轿车发动机的冷却系统一般组成如图所示。水冷系统由发动机气缸体和气缸盖中的水套、散热器1 、 水泵11、风扇12、节温器10、补偿水桶3及其他附属装置组成。 水泵将温度较低的冷却液从散热器抽出，送入气缸体及气缸盖的水套中，受热的冷却液在散热器内部经散热器

5、周围的空气冷却降温，再被水泵吸入发动机。在水套与散热器之间设置了节温器，根据温度的高低来控制冷却液的循环路线。汽车行驶和冷却风扇加速了冷却液的冷却。冷却水路 膨胀水箱、风扇(有的装风扇离合器)、水泵、水套(在气缸盖或气缸体上制出的夹层空间)、散热器、百叶窗、节温器、水管、水温表和传感器等。 汽车发动机汽车发动机冷却系统冷却系统 冷却液如何能够冷却液如何能够循环？循环？一、水冷系的组成一、水冷系的组成汽车发动机汽车发动机冷却系统冷却系统一、水冷系的组成一、水冷系的组成 汽车行驶后，冷却汽车行驶后，冷却液温度迅速上升，如液温度迅速上升，如何应对？何应对？汽车发动机汽车发动机冷却系统冷却系统 该车在

6、冬季以该车在冬季以60km的行驶，冷却液温度迟的行驶，冷却液温度迟迟达不到迟达不到正常温度正常温度，如何应对？如何应对？汽车发动机汽车发动机冷却系统冷却系统这个仪表是何含义？这个仪表是何含义？ A、电流表B、压力表C、水温表D、燃油表猜一猜：猜一猜：C代表多少度，代表多少度， H代表多少度，发动代表多少度，发动机机正常水温正常水温该是多少度？该是多少度？ 答案：答案：C想一想：水温偏低是好是坏？（作业）想一想：水温偏低是好是坏？（作业）汽车发动机汽车发动机冷却系统冷却系统想一想：水温偏低是好是坏？（作业）想一想：水温偏低是好是坏？（作业）1.冷磨损很严重，发动机寿命缩短；冷磨损很严重，发动机寿

7、命缩短；2.发动机老不能升温，水温低，电脑检测到，为了保持发动机发动机老不能升温，水温低，电脑检测到，为了保持发动机温度，多喷油燃烧产生热量，油耗会增加，特别是短距离行驶温度，多喷油燃烧产生热量，油耗会增加，特别是短距离行驶非常明显；非常明显；3.冬天车内开暖风不够热，有（冬天车内开暖风不够热，有（ ）的车内开暖风可以）的车内开暖风可以很烫。很烫。 节温器节温器汽车发动机汽车发动机冷却系统冷却系统节温器节温器 该车若在夏季行该车若在夏季行驶，温度逐步升高，驶，温度逐步升高，达到了沸点，如何降达到了沸点，如何降温？温？汽车发动机汽车发动机冷却系统冷却系统节温器节温器 该车若在夏季行该车若在夏季行

8、驶，温度逐步升高，驶，温度逐步升高，达到了沸点，如何处达到了沸点，如何处理理“高压锅高压锅”问题？问题？汽车发动机汽车发动机冷却系统冷却系统 在冬季，车内的在冬季，车内的“暖风暖风”从何而来？从何而来？节温器节温器汽车发动机汽车发动机冷却系统冷却系统一、冷却系统的功能及组成一、冷却系统的功能及组成节温器节温器汽车发动机汽车发动机冷却系统冷却系统2415 气气6去空调暖风系去空调暖风系 7 接暖风装置接暖风装置3汽车发动机汽车发动机冷却系统冷却系统一、冷却系统的功能及组成一、冷却系统的功能及组成节温器节温器汽车发动机汽车发动机冷却系统冷却系统1423汽车发动机汽车发动机冷却系统冷却系统膨胀水箱膨

9、胀水箱水泵水泵水管水管散热器散热器电动风扇电动风扇1 1、散热器（水箱）、散热器（水箱） 1 1）功用：贮存水，散热）功用：贮存水，散热 要求足够的散热面积，导热性好的材料要求足够的散热面积，导热性好的材料2 2）构造：）构造： 由进水室、出水室、散热器芯、散热器盖组成。由进水室、出水室、散热器芯、散热器盖组成。水冷系主要部件 1.散热器散热器芯型式散热器芯型式冷却管、散热片（散热带）组成冷却管、散热片（散热带）组成 汽车上广泛采用闭式水冷系统，用散热器盖严密地汽车上广泛采用闭式水冷系统，用散热器盖严密地盖在散热器加冷却液口上。盖在散热器加冷却液口上。汽车发动机汽车发动机冷却系统冷却系统散热器

10、盖散热器盖（1）压力阀）压力阀（2）真空阀）真空阀作用：使冷却系统保持常压，目的是作用：使冷却系统保持常压，目的是让冷却液的沸点保持在让冷却液的沸点保持在 100以上。以上。作用：作用：压力阀在高压下会打开来将冷却液送压力阀在高压下会打开来将冷却液送入储液罐。入储液罐。作用：作用：真空阀在低压下会打开，将冷却液吸真空阀在低压下会打开，将冷却液吸出储液罐。出储液罐。散热器盖 副水箱膨胀水箱 膨胀水箱多用半透明材料(如塑料)制成。透过箱体可直接方便地观察到液面高度，无需打开散热器盖。膨胀水箱的上部用一个较细的软管与水箱的加水管相连，底部通过水管与水泵的进水侧相连接，通常位置略高于散热器。水 泵 作

11、用 对冷却水加压，使之在冷却系中循环流动。 压水 当叶轮旋转时，由于离心力的作用，水被甩向叶轮边缘，在蜗形壳体内将动能转变为压能，经外壳上与叶轮成切线方向的出水管被压送到发动机水套内。 吸水 与压水同时，叶轮中心处压力降低，散热器中的水便经进水管3被吸进叶轮中心部分。 水泵(1)组成组成 水泵由水泵壳体与水泵由水泵壳体与泵盖泵盖、叶轮与水泵轴、叶轮与水泵轴以及支承轴承与水封等三部分组成。以及支承轴承与水封等三部分组成。 水泵视频1-7-4301 (2) (2)水泵与风扇同轴，通过水泵与风扇同轴，通过V V带传动。带传动。 (3)(3)泵盖上有出水孔。泵壳上有进水孔泵盖上有出水孔。泵壳上有进水孔

12、A A，用橡胶管与散热，用橡胶管与散热器出水管相连。泵壳上面有旁通孔，与气缸盖上的出水管相连器出水管相连。泵壳上面有旁通孔，与气缸盖上的出水管相连，当冷却水温度低于，当冷却水温度低于349K(76)349K(76)时，部分冷却水由此直接进入时，部分冷却水由此直接进入水泵。水泵。 (4)(4)叶轮工作室的进水室叶轮工作室的进水室B B与进水孔、旁通孔相通；出水室与进水孔、旁通孔相通；出水室由出水孔与水套相连。由出水孔与水套相连。 (5)(5)水泵轴通过两个轴承支承在壳体，轴承间有隔套定位。水泵轴通过两个轴承支承在壳体，轴承间有隔套定位。 (6)(6)水泵轴上装有抛水圈，以防水封渗漏时浸湿轴承，渗

13、出水泵轴上装有抛水圈，以防水封渗漏时浸湿轴承，渗出的水被抛水圈从检视孔甩出，可避免破坏轴承润滑。的水被抛水圈从检视孔甩出，可避免破坏轴承润滑。 (7)(7)水封装在叶轮的左面，水封通常由密封垫圈、水封皮碗水封装在叶轮的左面，水封通常由密封垫圈、水封皮碗和弹簧等组成。和弹簧等组成。 水 泵总结一下：水泵和驱动皮带总结一下：水泵和驱动皮带(1)汽车发动机广泛采用(2)水泵是由曲轴通过 驱动的；离心式水泵；正时皮带 水泵和驱动皮带水泵和驱动皮带1.水泵壳体与泵盖水泵壳体与泵盖2.叶轮与水泵轴叶轮与水泵轴3.支承轴承与水封支承轴承与水封(1)汽车发动机广泛采用离心式水泵；组成：组成：水泵和驱动皮带水泵

14、和驱动皮带(1)汽车发动机广泛采用离心式水泵；叶轮旋转叶轮旋转离心力离心力冷却液从出口被压出冷却液从出口被压出叶轮中心形成叶轮中心形成“负压负压”冷却液被吸入泵腔冷却液被吸入泵腔工作原理：工作原理：(1)汽车发动机广泛采用（ ）；(2)水泵是由曲轴通过（ ）驱动的；(3)水泵的组成；(4)水泵的工作原理；风风 扇扇 散热风扇空气流动方向风 扇近年来，奥迪近年来，奥迪100100、捷达、桑塔纳等轿车发动机的水冷、捷达、桑塔纳等轿车发动机的水冷系统采用系统采用电动风扇电动风扇。电动风扇电动风扇由蓄电池供电并由风扇电由蓄电池供电并由风扇电动机驱动，其转速与发动机转速无关。具有不消耗发动动机驱动，其转

15、速与发动机转速无关。具有不消耗发动机功率，结构简单，布置方便等优点机功率，结构简单，布置方便等优点。以桑塔纳以桑塔纳AJRAJR为例：为例：风扇一档：工作温度风扇一档：工作温度92-9792-97度，度，关闭温度关闭温度84-9184-91度，工作转速度，工作转速2300r/min.2300r/min.风扇二档：工作温度风扇二档：工作温度99-10599-105度，度，关闭温度关闭温度93-9893-98度，工作转速度，工作转速2800r/min.2800r/min.电动风扇 原理原理 电动机的开关 由散热器的水温开关控 制，并且有高低速两个挡 位，低速挡在沸点内使用， 高速挡在沸点外使用，需

16、 要冷却时自动起作用。电动风扇控制电路水温开关和电动风扇冷却强度调节装置冷却强度调节装置1 1、作用：随使用条件、作用：随使用条件( (如转速、负荷和环境气温等如转速、负荷和环境气温等) )变变化，改变冷却强度，在最适宜的温度状况下工作。化，改变冷却强度，在最适宜的温度状况下工作。2 2、方法：、方法：v1)1)改变通过散热器的空气流量：百叶窗、自动风扇改变通过散热器的空气流量：百叶窗、自动风扇 离合器离合器v2)2)改变通过散热器的循环水量：节温器改变通过散热器的循环水量：节温器1.节温器 1.作用 随发动机负荷和水温的大小而自动改变冷却液的流量和循环路线，保证发动机在适宜的温度下工作，减少

17、燃料消耗和机件的磨损。 2.蜡式节温器的结构 蜡式节温器由上支架、下支架、主阀门、副阀门、石蜡、感应体、中心杆、橡胶管和弹簧等组成。蜡式节温器的工作原理蜡式节温器的工作原理 (1)当水温低于(70)时，主阀门完全关闭，副阀门完全开启，由气缸盖出来的水经旁通管直接进入水泵，故称小循小循环环。由于水只是在水泵和水套之间流动，不经过散热器，且流量小，所以冷却强度弱。 (2)当发动机内水温高于(80)时，主阀门完全开启，副阀门完全关闭，冷却水全部流经散热器，称为大循环大循环。由于此时冷却水流动路线长、流量大，故冷却强度强。 (3)当发动机水温达(70)而小于(80)时，石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，

18、迫使橡胶管收缩，从而对中心杆下部锥面产生向上的推力。由于杆的上端固定，故中心杆对橡胶管及感应体产生向下的反推力，克服弹簧张力使主阀门逐渐打开，副阀门开度逐渐减小。此时，大、小循环都存在，称为混合循混合循环环。节温器控制冷却水循环节温器控制冷却水循环小循环小循环关闭状态关闭状态打开状态打开状态节温器控制冷却水循环节温器控制冷却水循环大循环大循环 2.百叶窗百叶窗 百叶窗装在散热器的前面，在发动机冷起动或暖百叶窗装在散热器的前面，在发动机冷起动或暖车期间，冷却液温度较低，这时将百叶窗部分或完全车期间，冷却液温度较低，这时将百叶窗部分或完全关闭，以减少流过散热器的空气流量，使冷却液的温关闭，以减少流

19、过散热器的空气流量，使冷却液的温度迅速升高，使发动机保持在最适宜的温度下工作。度迅速升高，使发动机保持在最适宜的温度下工作。 百叶窗是由许多片活动挡板组成，可由驾驶员通百叶窗是由许多片活动挡板组成，可由驾驶员通过驾驶室内的手柄来操纵，也可由感温器根据冷却液过驾驶室内的手柄来操纵，也可由感温器根据冷却液温度的高低自动控制。温度的高低自动控制。3.风扇离合器作用：能根据温度变化自动调节风扇转速，作用：能根据温度变化自动调节风扇转速，减少功率损失，节省燃油。减少功率损失，节省燃油。类型：硅油式、电磁式类型：硅油式、电磁式硅油式：是一种以硅油为扭矩传递介质，利硅油式：是一种以硅油为扭矩传递介质，利用散

20、热器后面气流温度控制的液力传递离合用散热器后面气流温度控制的液力传递离合器。如图所示。器。如图所示。负荷增大，温度升高（负荷增大，温度升高（65） ，自动结合，自动结合，风扇运转；风扇运转；负荷减小，温度降低（负荷减小，温度降低（ 35） ，自动脱开，自动脱开，风扇不转。风扇不转。硅油风扇离合器 硅油风扇离合器组成硅油风扇离合器工作原理：工作原理：冷却水温度不高时，风扇随离合器壳体一起空转打滑；冷却水温度不高时，风扇随离合器壳体一起空转打滑；当发动机气流温度超过一定温度时，离合器处于接合状态，风扇转速提高。当发动机气流温度超过一定温度时，离合器处于接合状态，风扇转速提高。第二节发动机水冷系的维

21、修一、水泵的检修 1水泵总成的检查 水泵总成的检查程序是：先进行总成的外部检查，如发现不合格，即应拆检修理或更换水泵总成(有的轿车，如奥迪，不供应水泵零件)。 外部检查合格者，应在试验台上按原厂规定进行规定转速下的压力和流量试验，合格的水泵可继续使用，不合格的应拆检修理或更换。水泵总成的外部检查内容： (1)检查有无渗漏。 水封失效时会有大量的冷却水从检视孔处流出。水泵壳体如有裂纹，也会发生渗漏。 (2)检查带轮的转动和轴向、径向窜动量。 用手转动带轮，应运转灵活，无卡滞现象；否则，泵轴可能弯曲或轴承浸水锈蚀。 2水泵的修理 参考该型发动机水泵维修手册进行。 二、散热器的维修 散热器的主要维修

22、内容是：清堵、焊漏和整形，以及水冷却系的密封检查。 1.清堵 (1)散热器外部堵塞的清理 (2)散热器内部堵塞的清理 2.焊漏 (1)散热器渗漏的检查 (2)焊修 3.整形排放冷却液、拆卸节温器排放冷却液、拆卸节温器三、节温器的检查三、节温器的检查 节温器的检查方法： 用温度可调式恒温加热设备检查节温器主阀门的开启温度、全开温度及升程，其中有一项不符合规定值，则应更换节温器。四、散热器盖阀门密封性的检查 将散热器盖旋装在测试器上，用手推测试器，直至蒸汽阀打开为止。蒸汽阀应在压力0.0260.037 MPa时打开，若压力低于0.026MPa时打开，应更换散热器盖。 第三节发动机水冷却系的常见故障

23、诊断与排除一、水冷系的水温过高 1故障现象 水温表指针指示在373 K(100)以上，散热器上贮水箱有开锅现象； 发动机产生爆燃，不易熄火； 活塞膨胀，发动机熄火后，不易起动。 2故障原因、诊断和排除方法 冷却水不足。检查冷却水箱或膨胀水箱的水是否充足，加水或疏通膨胀水箱的通气孔。 水温表指示值过高。观察散热器水温是否过热或开锅，如水温正常，即为感应塞或水温表故障，应先更换感应塞；若水温表的指示值还高，则是水温表已坏。 风扇不转。检查风扇传动带是否过松打滑，若打滑应进行调整。松开电机支架固定螺栓，向外扳动电机，同时拧紧固定螺栓。风扇传动带松紧度的检查方法是，用拇指按压两轮距中点处，带的下沉量为1015 mm时为宜。 节温器故障。若发动机温度过高，而散热器的温度并不高，或散热器上贮水箱温度高，下贮水箱却较冷时，可能是节温器的阀门没打开或阀门升程太小，应检查更换节温器。 水泵损坏。可将水箱盖打开，操纵油门，突然变化发动机转速，从加水口观察冷却水面有无变化，若无搅动现象，则为水泵工作不正常，应检查排除水泵故障。 散热器性能下降。多为散热器内部被水垢或泥沙堵塞，或散热片之间被堵塞，应清洗、疏通散热器。 散热器盖损坏。若冷却水的沸点温度未提高，发动机冷却后