第十章冷却系

第十章冷却系第一页，共四十七页，编辑于2023年，星期五引言

发动机工作时，可燃混合气在气缸内燃烧，其工作温度高达2000OC，瞬时温度可达3000OC左右。如果不加以适当冷却，不仅会使发动机过热导致充气效率下降，燃烧不正常，机油变质，零件摩擦和磨损加剧，有时甚至造成机件卡死或烧毁等事故性损伤。但如果冷却过度，又会由于气缸温度过低使机油粘度增大，摩擦损失增加，燃油雾化不良动力下降，散热损失增加及润滑性能变差。因此，必须保证发动机始终处在最适宜的温度状态下工作。

学习目标

1．了解冷却系的作用、类型；理解基本工作原理。2．掌握冷却系各部件的结构原理和检修方法。3．掌握诊断冷却系故障

第二页，共四十七页，编辑于2023年，星期五二、冷却系的类型

冷却系的主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。一、冷却系的功用

第一节冷却系的功用和工作过程水冷发动机：发动机热量→冷却液→空气冷却系按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷两种。第三页，共四十七页，编辑于2023年，星期五三、发动机水冷却系组成

1-散热器盖2-节温器3-水温表4-水套5-分水管

6-水泵7-放水开关8-百叶窗9-散热器第四页，共四十七页，编辑于2023年，星期五风冷发动机：发动机热量→空气

1-风扇2-导流罩3-散热片四、发动机风冷却系第五页，共四十七页，编辑于2023年，星期五五、冷却系的主要部件及冷却系工作过程3、大循环：发动机水温较高，发动机水温升高，节温器阀门将大循环通道开启，小循环通道关闭；发动机散热过程。

2、小循环、大循环同时存在：发动机水温升高，节温器阀门将大循环通道部份开启，小循环通道部份关闭；1、小循环：发动机水温较低时，节温器阀门将大循环通道关闭，将小循环通道打开；发动机暧机过程。第六页，共四十七页，编辑于2023年，星期五

第二节、冷却系的主要部件一、水泵

1.功用

是对冷却水加压，使冷却水循环流动。车用发动机多采用离心式水泵。2.安装位置

水泵用螺栓固定在发动机前端面上。通过皮带与曲轴带轮相连。3.组成

主要由水泵壳、叶轮、水泵轴、轴承、水封等组成，如图所示。第七页，共四十七页，编辑于2023年，星期五

水泵的结构1-凸缘盘2-轴承3-通气孔4-小循环进水道5-水封6-叶轮7-水泵轴8-水泵壳9-大循环进水道

4.工作过程：关键词：转动、真空、离心力

第八页，共四十七页，编辑于2023年，星期五二、风扇

1.功用

提高通过散热器芯的空气流速，增加散热效果，加速水的冷却。2.安装位置

通常安装在散热器后面。由皮带带动的风扇与水泵同轴，与水泵一起转动。

第九页，共四十七页，编辑于2023年，星期五三、散热器

功用：

增大散热面积，加速水的冷却。冷却水经过散热器后，其温度可降低10～15℃。为了将散热器传出的热量尽快带走，在散热器后面装有风扇与散热器配合工作。安装位置：大多安装在发动机及风扇的前方。结构：散热器又称为水箱，由上贮水室、散热器芯和下贮水室等组成，有些还配有补偿水桶，补偿水桶通过橡胶管与散热器通气管相连。当冷却液受热膨胀时，多余的冷却液通过橡胶管进入补偿水桶；而当温度降低，散热器内产生真空时，补偿水桶内的冷却液及时返回散热器。

第十页，共四十七页，编辑于2023年，星期五1-散热器盖

2-上贮水室

3-导风罩

4-散热器总成

5-下贮水室

6-散热器出水管

7-散热器进水管8-补偿水桶第十一页，共四十七页，编辑于2023年，星期五四、散热器盖

当散热器内温度升高产生蒸气，使压力升高到一定值时（一般0.026Mpa-0.037Mpa，某些轿车达到0.1Mpa）,蒸气阀打开，水蒸气从通气管排出。当散热器内因水温下降而产生一定的真空度时（一般为0.01Mpa~0.02Mpa），空气阀被吸开，空气从通气管进入散热器内，以保持散热器内外压力平衡。

第十二页，共四十七页，编辑于2023年，星期五

具有空气-蒸气阀的散热器盖

第十三页，共四十七页，编辑于2023年，星期五五、节温器

1.功用改变冷却水的循环路线及流量，自动调节冷却强度，使冷却水温度经常保持在正常工作范围。2.安装位置装在冷却水循环的通路中，一般装在气缸盖的出水口。

第十四页，共四十七页，编辑于2023年，星期五3、工作原理：关键词：石蜡、热胀冷缩、阀门。

第十五页，共四十七页，编辑于2023年，星期五六、冷却强度调节装置

发动机由于使用条件（负荷、转速和环境温度）经常改变，冷却强度也必须不断地改变。否则，会出现发动机过热或过冷现象而影响正常使用。冷却强度通过两种方式调节：一是改变通过散热器的空气量；另一种是改变通过散热器的冷却液量。第一种方式靠百叶窗和风扇离合器来完成；第二种是靠节温器来实现的。

第十六页，共四十七页，编辑于2023年，星期五（1）电动风扇：水温开关通过感触发动机水温使水温开关触点开闭控制风扇电机的转、停、不同的转速来改变通过散热器的空气量七、风扇（2）风扇离合器：风扇离合器通过感触流过发动机散热器空气温度实现风扇离合器接合、部份接合、分离控制散热器风扇转、停、不同的转速来改变通过散热器的空气量。第十七页，共四十七页，编辑于2023年，星期五八、冷却液

2、冷却液具有防腐、防止氧化、防止结垢、防冻、提高冷却液沸点的功能。3、一般不同的冷却液不能混用。1、组成：软水与冷却液添加剂组成。第十八页，共四十七页，编辑于2023年，星期五第三节、水冷却系的维护及常见故障诊断一、日常维护项目

1．冷却液液位检查补偿水桶FULL（高水位标志）；LOW（低水位标志）；冷却液不足应加注冷却液达“FULL”标志。

2、检查系统中是否有冷却液泄漏。

第十九页，共四十七页，编辑于2023年，星期五二、定期维护项目

1、水泵皮带的检查与调整

（1）检查水泵皮带是否有裂纹、割伤、变形、磨损和脏物，如不能继使用，请更换。

（2）检查皮带张力，手拇指用大约98N的力压下皮带，变形量6-10mm为正常张力。

（3）如果皮带太紧或太松，可通过移动发电机位置将皮带调整到正常张力。

（4）检查所有软管，更换破裂、膨胀或有其它缺陷的软管。

2、定期更换冷却液（2年）。第二十页，共四十七页，编辑于2023年，星期五三、节温器的检修

检查节温器的性能：将节温器浸入水中并逐渐加热，仔细查看节温器开始打开时和全开时的水温，应符合规定。第二十一页，共四十七页，编辑于2023年，星期五四、水冷却系常见故障分析1、常见故障有哪些？2、故障原因是什么？3、能对故障原因进行分析。第二十二页，共四十七页，编辑于2023年，星期五1、水冷却系常见故障

冷却

高温机件保持发动机合适的工作温度冷却强度产生热量发动机过热

冷却强度产生热量发动机过冷下一节第二十三页，共四十七页，编辑于2023年，星期五发动机过热(水温过高)在汽车行驶（发动机正常工作）时冷却液温度超过其合适的工作温度（一般为363K（90°C）左右）甚至沸腾（俗称“开锅”）则为发动机过热。第二十四页，共四十七页，编辑于2023年，星期五发动机过冷(水温过低)在汽车行驶（发动机正常工作）时冷却液温度达不到其合适的工作温度（一般在343K（70°C）以下）则为发动机过冷。第二十五页，共四十七页，编辑于2023年，星期五2、发动机水温过高故障原因

主要原因有两个方向：首先是冷却系的散热能力下降其次是发动机产生的热量增加第二十六页，共四十七页，编辑于2023年，星期五2、1冷却系散热能力下降的原因百叶窗开度不足。风扇皮带太松或因油污而打滑。电动风扇不转，或硅油风扇离合器损坏，使风扇不转或转速过低。冷却风扇装反，或风扇规格不对。水泵损坏。散热器出水管老化吸瘪或内壁脱层堵塞。节温器失效，使冷却液大循环受阻。水套水垢沉积过多，或分水管堵塞，分水不畅。水套出现裂缝，使高温气体进入冷却系。散热器内芯管堵塞，或散热片倾倒过多。冷却水不足。下一节第二十七页，共四十七页，编辑于2023年，星期五百叶窗

百叶窗开度不足第二十八页，共四十七页，编辑于2023年，星期五风扇皮带太松或因油污而打滑使风扇不转或转速过低

。风扇皮带

第二十九页，共四十七页，编辑于2023年，星期五冷却风扇装反，或风扇规格不对冷却风扇第三十页，共四十七页，编辑于2023年，星期五散热器出水管老化吸瘪或内壁脱层堵塞

出水管进水管第三十一页，共四十七页，编辑于2023年，星期五节温器失效，使冷却液大循环受阻

第三十二页，共四十七页，编辑于2023年，星期五冷却水只能进行小循环第三十三页，共四十七页，编辑于2023年，星期五节温器工作情况第三十四页，共四十七页，编辑于2023年，星期五水套水垢沉积过多，或分水管堵塞，分水不畅

分水管水套第三十五页，共四十七页，编辑于2023年，星期五散热器内芯管堵塞或散热片倾倒过多

散热器第三十六页，共四十七页，编辑于2023年，星期五2、2发动机产生热量增加的原因点火时间过迟。混合气过浓或过稀。发动机机油量不足，或机油散热器工作不良。汽车使用条件的影响（如道路、气候、风向和负荷等）。下一节第三十七页，共四十七页，编辑于2023年，星期五燃烧空间第三十八页，共四十七页，编辑于2023年，星期五3、发动机水温过低故障原因主要是：冷却系的散热能力过大具体有：百叶窗卡死不能关闭。风扇离合器损坏，使风扇无低速。节温器损坏，使冷却水大循环不能停止。温控系统损坏。环境温度过低。下一节第三十九页，共四十七页，编辑于2023年，星期五百叶窗

百叶窗开度第四十页，共四十七页，编辑于2023年，星期五冷却风扇冷却风扇第四十一页，共四十七页，编辑于2023年，星期五散热器进、出水管

出水管进水管第四十二页，共四十七页，编辑于2023年，星期五节温器（冷却水大、小循环）

第四十三页，共四十七页，编辑于2023年，星期五桑塔纳汽车水冷系，它采用电动风扇，有两档。第四十四页，共