冷却系的构造与维修（农机发动机构造与维修课件）

第一节冷却系的构造一、冷却系的分类

（一）发动机冷却系按冷却介质的不同，可分为水冷和风冷两类：

1、水冷却系通过冷却水在水套内循环流动吸收热量，再将热量散入大气而进行冷却的一系列装置。水冷却系因冷却效率高、散热均匀、工作可靠而广泛用于汽车发动机上。

2、风冷却系将发动机中高温零件的热量，通过装在气缸体和气缸盖表面的散热片直接散入大气中而进行冷却的一系列装置。

（二）冷却系的主要部件;

1、散热器

散热器（俗称水箱），其作用是将冷却水的热量散发到大气中，使发动机得到正常的工作温度。

散热器上水室设有加水口，加水口通过闭式冷却系的散热器盖密封，这种闭式冷却系的散热器盖为压力式结构，当冷却水受热膨胀使系统压力增大时，仍能密封而不致因水温达到373K（100℃）以上时冷却水在此喷出。因散热器盖上制有卸压阀和真空阀，其工作原理如图5-2所示。

图5-4散热器盖、卸压阀

工作原理图

1-蒸气排出管2-蒸气阀3-空气阀4-散热器盖

2、节温器

节温器的作用是随发动机负荷的变化及冷却水温的变化，自动调节进入散热器的冷却水流量，以保证发动机的最佳温度运转。如图5-5所示，为双阀蜡式节温器。它主要由推杆1、上支架2、大循环阀座3、大循环阀门4、小循环阀门8、小循环阀门弹簧9、下支架10、大循环阀门弹簧11和温度感应体等组成。图5-5双阀蜡式节温器的构造

1-支架2-主阀门3-推杆4-石蜡5-胶管

6-副阀门7-节温器外壳8-弹簧

当冷却系统达到349K（76℃）时，节温器温度感应体内的石蜡开始熔化，由固态逐渐变成液态使体积发生膨胀，其中的橡胶管被压缩变形并推动中心杆向上移动。但是，由于推杆上端受上支架的限制，所以迫使温度感应体向下移动使大循环阀门逐渐开启。

与此同时，套装在温度感应体下端的小循环阀门在弹簧的作用下随温度感应体下移而逐渐关闭，冷却水的循环方式由小循环向大循环过渡。随着发动机冷却水温度的继续升高到359K（86℃）以上时，大循环阀门全开而小循环阀门全闭如图5-6b所示，使发动机冷却水控制在最佳工作温度353-363K（80-90℃）范围内。

图5-6节温器形成的小循环反之，当冷却水的温度降低于76℃以下时，液态的石蜡则开始凝固、收缩，大循环阀门在弹簧的作用下压紧在阀座上，同时小循环阀门上移，使之重新恢复到小循环工作状态。

3、水泵

水泵一般安装在发动机前端，通常与风扇一起用带轮同轴驱动。水泵的作用是对冷却水加压后，使之在冷却系中循环流动。图5-7离心水泵示意图

1-水泵壳体2-叶轮3-进水管4-出水管

发动机广泛采用离心式水泵。它具有结构紧凑、泵水量大及因故障停止工作时，不妨碍水在冷却系内自然循环等优点。

其工作原理如图5-7所示。当叶轮2旋转时，水泵内的水被叶片推动一起旋转，在离心力的作用下甩向叶轮边缘，由壳体1收集送往出水口4，压入发动机冷却水道。与此同时，叶轮中心因具有负压而使散热器中的水经进水管被吸入水泵。

第二节水冷却系的水路循环

目前发动机上普遍采用的是强制循环式水冷却系，如图5-1所示。它利用水泵将冷却水提高压力，使其在发动机冷却系中循环流动，并通过散热器将热量散入大气中。

图5-1CA6110ZW柴油机冷却系统循环图

1-加水口2-节温器3-增压器4-放水开关5-机油冷却器6-水泵

7-风扇8-放水开关9-水箱散热器10-中冷器11冷却空气

水冷发动机的气缸盖和气缸体制有相互连通的水套。冷却水在水泵的作用下，流经气缸体及气缸盖的冷却水套而吸收热量，然后沿水管流入散热器。

发动机装配中，各相对运动部件均留有一定的间隙，这些间隙必须在发动机达到规定工作温度的条件下，才能保证发动机润滑的正常。为使发动机在低温时减少热量损失、缩短暖机时间，冷却系中设有调节温度的装置，如节温器，风扇离合器及百叶窗等。

第一节冷却系的故障排除方法冷却系的故障对发动机的动力性、经济性和使用寿命等都有十分重要的影响。表现为：冷却系水温过高等。

一、冷却系水温过高

通过上述分析课确定为以下方面:

1、冷却水不足可检查和添加散热器中的冷却水，同时还应检查并添加副水箱中的冷却水，疏通副水箱的通气孔。

2、仪表故障或水温感应塞损坏（假过热）当水温表指示过热时，观察散热器中冷却水是否过热或开锅。如果冷却水温正常，即为水温感应塞或水温表有故障。此时，可以先换水温感应塞，若水温表仍指示温度过高，则为水温表故障，反之，则为水温感应塞故障。

3、风扇不转检查风扇皮带是否过松或打滑，若打滑应预调整。

4、节温器故障若发动机温度过高，而散热器温度并不高，或散热器上水室温度较高，下水室温度却较低，说明节温器在开启温度下阀门打不开，或阀门升程太小，此时应更换节温器。5、水泵损坏可打开散热器盖，突然提高和降低发动机转速，观察冷却水液面有否明显降低和升高。或在怠速工况下观察冷却水的搅动情况，可大致判断水泵的工作性能。

6、散热器性能下降散热器内水垢严重、散热片被泥土或絮状物堵塞、散热器水管堵塞，都将影响散热效果。此时应当清洗、疏通散热器。

7、散热器盖损坏导致冷却水压力升高，冷却水的“开锅”温度相对提高。因此，目前大多数车型都改进了散热器盖，使冷却水的“开锅”温度可达378K（105℃）左右。若散热器盖损坏，则造成系统漏气，不但降低了“开锅”温度，而且当发动机冷却后，散热器内不能形成一定的真空度，与外界不能形成压力差，无法将副水箱内的冷却水吸入而补充到散热器内。若散热器内冷却水不足，而副水箱内水位正常时，即可判断散热器盖有故障，应进行检修或更换。8、护风罩损坏护风罩大面积缺损或安装不当（远离风扇），将降低风扇与散热器之间的吸风导流作用，减少冷却空气流动量，降低冷却效果。

9、百叶窗故障百叶窗打不开或开度不足，将降低散热器的散热效果。

二、冷却水泄漏

1、散热器泄漏散热器严重腐蚀或破损，可做水压试验或外观检查，若发现故障可焊补修复。

2、副水箱漏水对有副水箱的车辆，应检查副水箱是否完好，连接水管是否泄漏。

3、进出连接水管泄漏进出水管老化或碰伤而造成泄漏；接口处夹箍松动，密封不良，也将造成泄漏。可通过外观检查。如不合格，应预更换或调整。

4、水泵漏水主要故障原因为水泵水封圈损坏或水泵密封垫损坏，造成泄漏。可通过外观检查，发现漏水应及时拆检。

5、气缸垫漏水气缸垫水道口损坏或缸套（湿式）突出量不符合要求，常造成冷却水泄漏，即冷却水流进曲轴箱。此时，可检查发动机机油，若机油呈乳白色，则可断定冷却水混入机油，应更换气缸垫或调整气缸套突出量。

6、气缸套（湿式）水封圈漏水检查方法同上。还可将油底壳机油放出，将发动机搁置数小时，再旋下油底壳放油螺塞，如此时仍有水放出（发动机未运转时，油水一般呈分离状况），可进一步断定气缸套水封圈漏水。

第一节冷却系的拆卸与试验

一、节温器的试验（1）将节温器放在充满水的容器内，逐渐将水加热，同时容器中放置测温仪器（如用水温表连接传感器）。

第一节冷却系的拆卸与试验

一、节温器的试验（2）观察节温器主阀门开启时及完全开启时温度；观察节温器主阀门行程（不同型号的节温器主阀门开启情况）。（3）不符合规定标准的节温器，应更换。

二、电控风扇的检修1．温度控制开关的检将温控开关放入水容器内，同时放入测温仪器（如用水温表连接传感器），将水加热。万用表选用电阻档（欧姆档），把表笔分别接温控开关的拉线端和外壳。二、电控风扇的检修2．温度控制的检测方法观察万用表指针和动态，当水温达到88~97℃时，温控开关导通。然后降低水温，温控开关仍然导通。当水温降至83～90℃时，温控开关断开（如果维修手册有明确规定时，应以其提供的标准测量参数为准）。如果不能在规定范围内自动切断或接通，则说明风扇温控开关损坏。二、电控风扇的检修3．风扇电机的检查方法车上检查将点火开关转至ON位置，再拆下温控开关接头，并将接头搭铁，此时风扇电机应转动。如果未转动，可拆下风扇电机的另一根线，与蓄电池的正极相连。此时，风扇电机应能旋转。否则，应拆下风扇电机进行修理或更换。二、电控风扇的检修4．风扇电动机的检验将风扇电机与蓄电池相连。此时，风扇电机应能转动。如果风扇电机不转或转动声音不正常，应对电机进行维修或更换。三、CA6110型内燃机风扇皮带更换与调