《汽车发动机构造与原理（活页式）》 课件 项目七 发动机冷却系统构造与原理认知识别

汽车发动机构造与原理任务7冷却系统构造与原理认知识别任务7.1冷却系统组成部件认知识别当你正在进行车辆维修或车辆销售作业时，如果有客户向你询问发动机的燃料燃烧后产生的热量怎么办？你应该怎么向客户介绍？任务描述0102完成任务需要具备的知识和能力有——任务分析清楚冷却系统组成识别冷却系统部件0102学习内容冷却系统部件认知冷却系统部件识别本次课确定的学习内容是——知识目标能正确描述冷却系统部件及作用。能力目标能正确识别实训发动机的冷却系统部件。素质目标1.养成安全作业意识；学习目标2.培养敬业友善精神。目

录冷却系统概述冷却系统部件认知识别12冷却系统概述PART1冷却系统概述一、冷却系统作用：使发动机在所有工况下都能保持在适当的温度范围内：不仅要防止过热，还要防止过冷，同时保证发动机冷起动后迅速升温，尽快达到正常的工作温度。发动机冷却系统一般分为水冷系统和风冷系统两种。主要以水冷为主。冷却系统概述二、冷却系统组成：冷却系统由水泵、管路、节温器、风扇、散热器、膨胀水箱等部件组成。冷却系统概述三、冷却系统工作过程：目前汽车发动机上采用的水冷却系统大都是强制循环式水冷却系统，利用水泵强制水在冷却系统中进行循环流动。散热器内的冷却水加压后通过气缸体进水孔，压送到气缸体水套和气缸盖水套内，冷却水在吸收了机体的大量热量后经气缸盖出水孔流回散热器。由于有风扇的强力抽吸，空气流由前向后高速通过散热器。因此受热后的冷却水在流过散热器芯的过程中，热量不断散发到大气中去，冷却后的水流到散热器的底部，又被水泵抽出，再次压送到发动机的水套中，如此不断循环，把热量不断地送到大气中去，使发动机不断得到冷却。冷却系统部件认知识别PART2冷却系统部件认知识别PART01（理论知识）1.水泵发动机的冷却是由冷却液的循环来实现的，强制冷却液循环的部件是水泵，它的作用是使冷却液不断地获得能量，使其在发动机冷却系统流道内循环流动。冷却系统部件认知识别2.冷却风扇a.冷却风扇作用冷却风扇作用风扇旋转时,会产生轴向吸力,用来提高流经散热器的空气流速和流量,增强散热器的散热能力，对发动机其他附件也有一定的冷却作用。b.安装位置冷却风扇通常安装在散热器后面，部分发动机与水泵同轴。但是现代轿车发动机都改为电子风扇，随水温的变化自动启停。冷却系统部件认知识别2.冷却风扇C.风扇的类型1）按照风扇所产生风的流向与风扇轴的位置关系分按照风扇所产生风的流向与风扇轴的位置关系可分为，车用发动机的风扇分为轴流式和离心式风扇。轴流式风扇所产生的风，其流向与风扇轴平行，离心式风扇所产生的风，其流向为径向，为减小叶片旋转时的振动和噪声，叶片之间夹角一般不相等，如图所示。冷却系统部件认知识别2.冷却风扇C.风扇的类型2）按驱动方式的不同分按驱动方式的不同，风扇可分为硅油离合器风扇、电动式风扇等类型，如图所示。现代轿车发动机普遍采用的是电动风扇,由风扇电机驱动，并由蓄电池供电,发动机ECU根据冷却液温度传感器信号控制其工作。冷却系统部件认知识别3.散热器a.散热器作用冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外通过，热的冷却液由于向空气散热而变冷，冷空气则因为吸收冷却液散出的热量而升温，所以散热器是一个热交换器。b.安装位置大多数散热器安装在发动机及风扇的前方。风扇配合散热器工作将传出的热量尽快带走。冷却系统部件认知识别3.散热器c.散热器组成散热器主要由上贮水室、下贮水室、散热器芯和散热器盖三部分组成,如图所示。冷却系统部件认知识别3.散热器d.散热器的类型及结构特点1）按照散热器冷却液流动的方向分热水器按照散热器冷却液流动的方向，可分为纵流式和横流式两种。纵流式散热器芯竖直布置，上接进水室，下连出水室，如图所示。横流式散热器芯横向布置，左右两端分别为进、出水室，冷却液自进水室经散热器芯到出水室横向流过散热器,如图所示。冷却系统部件认知识别3.散热器d.散热器的类型及结构特点2）按结构形式可分散热器芯按结构形式可分为管片式、管带式和板式等多种,如图所示。管片式由若干扁形或圆形冷却管组成,管带式散热器芯由散热管及波形散热带组成,板式散热器芯的冷却液通道由成对的金属薄板焊合而成。冷却系统部件认知识别3.散热器e.水箱散热器盖散热器盖由空气阀、蒸汽阀、空气阀弹簧、蒸汽阀弹簧等组成，安装在散热器或膨胀水箱上，如图a所示。工作原理如图b所示,当发动机工作时，冷却液的温度逐渐升高，冷却液容积膨胀，冷却系统内的压力增高。当压力超过预定值时，压力阀（蒸汽阀）开启，一部分冷却液经溢流管流入补偿水桶，以防止冷却液胀裂散热器。当发动机停机后，冷却液的温度下降，系统内的压力也随之降低。当压力降到大气压力以下出现真空时，真空阀（空气阀）开启，补偿水桶内的冷却液部分流回散热器。冷却系统部件认知识别4.膨胀水箱膨胀水箱安装高于发动机位置，在补偿水桶的外表面上刻有两条标记线“低”线和“高”线，补偿水桶内的液面应位于两条标记线之间。若液面低于“低”线时，应向补偿水桶内补充冷却液,如图所示。膨胀水箱上端通过水套出汽管和散热器出汽管分别和缸盖水套及散热器上储水室相通，膨胀水箱下端通过补充水管和旁通管相通。发动机工作时,在散热器和水套内产生的蒸汽通过出汽管和进入膨胀水箱后冷凝成流体。及时做到了水汽分离。冷凝后的冷却液通过补充水管进入水泵。冷却系统部件认知识别5.节温器节温器的功用是根据发动机冷却液的温度，自动改变流经散热器冷却液的流量，以此来调整冷却系的冷却强度。目前用的比较多的是蜡式节温器，蜡式节温器又分为单阀和双阀式。冷却系统部件认知识别冷却系统部件认知识别PART02（实训操作）识别流程安全要求任务回顾实训验证基本职业素养职业能力验证按流程操作验证自己是否找到自己所要识别的发动机上全部冷却系统部件1.检查发动机台架锁止情况2.检查发动机紧固状况3.检查发动机翻身装置紧固状况设备确认安全检查冷却系统查找

部件识别5S管理冷却系统部件认知识别插入识别操作视频二、识别操作任务回顾现在你能回答客户的问题了吗？谢谢聆听汽车发动机构造与原理云南交通运输职业学院任务7冷却系统构造与原理认知识别任务7.2冷却系统大小循环水路认知识别当你正在进行车辆维修或车辆销售作业时，如果有客户向你询问如何控制发动机的温度？你应该怎么向客户介绍？任务描述0102完成任务需要具备的知识和能力有——任务分析清楚冷却系统水流路径识别冷却系统大小循环水路0102学习内容冷却系统大小循环水路认知冷却系统大小循环水路识别本次课确定的学习内容是——知识目标能正确描述冷却系统大小循环水路。能力目标能正确识别实训发动机的冷却系统大小循环水路。素质目标1.养成安全作业意识；学习目标2.培养敬业友善精神。目

录冷却系统工作过程冷却系统大小循环水路识别12冷却系统工作过程PART1冷却系统工作过程一、冷却系统工作过程：目前汽车发动机上采用的水冷却系统大都是强制循环式水冷却系统，利用水泵强制水在冷却系统中进行循环流动。散热器内的冷却水加压后通过气缸体进水孔，压送到气缸体水套和气缸盖水套内，冷却水在吸收了机体的大量热量后经气缸盖出水孔流回散热器。由于有风扇的强力抽吸，空气流由前向后高速通过散热器。因此受热后的冷却水在流过散热器芯的过程中，热量不断散发到大气中去，冷却后的水流到散热器的底部，又被水泵抽出，再次压送到发动机的水套中，如此不断循环，把热量不断地送到大气中去，使发动机不断得到冷却。冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条，一条为大循环，另一条为小循环。二、大循环水路：当发动机冷却液温度高于353K(80℃)时,节温器将直接通往水泵的小循环通路关闭，从工盖水套流出的冷却液全部进人散热器进行散热。散热后的冷却液在水泵的抽吸下，又回到缸体水道进行循环。由于经过散热器散热，可使发动机冷却液的温度迅速下降，避免发动机过热，这种循环方式称为大循环，如图所示。冷却系统工作过程三、小循环水路：当发动机的冷却液温度低于343K(70℃)时，节温器关闭通往散热器的通路,从缸盖水套流出的冷却液通过小循环连接水管直接进入水泵，并经水泵送入缸体水套。由于冷却液不经散热器散热,可使发动机温度迅速提高,这种循环方式称为小循环,如图所示。冷却系统工作过程四、混合循环水路：当发动机冷却水温度位于343-353（70-80℃）之间时，节温器处于半开状态，发动机同时存在大小两种循环水路，此时仅有部分冷却液流经散热器散热,这种循环方式称为混合循环,如图所示。冷却系统工作过程冷却系统大小循环水路识别PART2冷却系统大小循环水路识别PART01（理论知识）1.大循环水路冷却系统大小循环水路识别2.小循环水路冷却系统大小循环水路识别3.混合循环水路冷却系统大小循环水路识别冷却系统大小循环水路识别PART02（实训操作）识别流程安全要求任务回顾实训验证基本职业素养职业能力验证按流程操作验证自己是否找到冷却系统大小循环水路1.检查发动机台架锁止情况2.检查发动机紧固状况3.检查发动机翻身装置紧固状况设备确认安全检查大小循环水路识别5S管理冷却系统大小循环水路识别插入识别操作视频二、识别操作任务回顾现在你能回答客户的问题了吗？谢谢聆听汽车发动机构造与原理云南交通运输职业学院任务7冷却系统构造与原理认知识别任务7.3水泵、节温器拆装识别当你正在进行车辆维修或车辆销售作业时，如果有客户向你询问发动机的冷却液如何从低处到达高处？你应该怎么向客户介绍？任务描述0102完成任务需要具备的知识和能力有——任务分析清楚水泵和节温器结构清楚水泵和节温器拆装步骤0102学习内容水泵、节温器结构水泵、节温器拆装识别本次课确定的学习内容是——知识目标能正确描述水泵、节温器结构。能力目标能正确进行水泵、节温器拆装识别。素质目标1.养成安全作业意识；学习目标2.培养敬业友善精神。目

录水泵、节温器结构水泵、节温器拆装识别12水泵、节温器结构PART1水泵、节温器结构一、水泵1.作用：将冷却液加压后输送到发动机气缸体水套中，使之在冷却系统中循环流动。2.类型：水泵根据驱动方式的不同分为机械水泵（如图所示）和电子水泵。汽车上广泛使用离心式水泵。它具有结构紧凑、泵水量大及因故障而停止工作时，不妨碍水在冷却系统内部自然循环等优点。1-曲轴带轮2-齿形皮带3-凸轮轴带轮4-水泵水泵、节温器结构一、水泵2.类型：a.水泵根据驱动方式的不同分为机械水泵（如左图所示）和电子水泵（如右图所示）。水泵、节温器结构一、水泵b.水泵按结构特点分为离心式水泵和转子式水泵，如图所示。离心式水泵主要由出水管、进水管、水泵轴、叶轮、水泵壳体等组成，转子式水泵主要由轴承、水封、壳体、同步带轮、叶轮等组成。水泵、节温器结构一、水泵3.工作过程：水泵由曲轴通过正时带或驱动带带动叶轮旋转。当叶轮转动时，冷却液被叶轮带动一起旋转，并在离心力的作用下，向叶轮的边缘甩出，然后经出水管，被压送到气缸体水套内，如图所示。与此同时，叶轮中心处压力降低，散热器中的冷却液经进水管被吸入叶轮中心，使冷却液循环流动。二、节温器1.作用：根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，从而控制通过散热器冷却水的流量。2.位置：节温器位于冷却水循环的通路中,一般装在缸盖的出水口处，或者缸体的进水口处，如图所示。水泵、节温器结构a)缸体的进水口b)缸盖的出水口二、节温器3.类型：节温器按结构形式来划分有蜡式、双金属式、折叠（筒）式三种。如图a所示。目前发动机采用较多的是蜡式节温器，蜡式节温器又分为单阀和双阀式。现代较多高端发动机已采用电控节温器，通过电加热石腊感温体,如图b所示。

水泵、节温器结构a)普通节温器

b)电子节温器二、节温器4.组成：蜡式节温器主要组成有主阀门、支架、副阀门、推杆、石腊等装置，如图所示。

水泵、节温器结构1-节温器外壳；2-石腊；3-弹簧；4-上支架；5-副阀门；6-推杆；7-胶管；8-主阀门二、节温器5.工作原理：蜡式节温器在胶管和感应体之间的空间里装有石蜡，常温时，石蜡呈固态，主阀门压在阀座上，此时主阀门关闭通往散热器的水路，发动机水路按小循环线路流动，如左图所示。当发动机水温升高时，石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫使胶管收缩，从而对推杆上端头产生向上的推力。由于推杆上端固定，故推杆对胶管、感应体产生向下的反推力，主阀门开始打开，来自散热器下水管的冷却水由节温器主阀门经水泵流回发动机气缸体，进行大循环，如右图所示。

水泵、节温器结构水泵、节温器拆装识别PART2水泵、节温器拆装识别PART01（理论知识）一、水泵拆装流程1.拆装注意事项（1）正确选择、使用工具；（2）拆卸前检查发动机台架是否牢固；（3）摇转曲轴，对正时标记；（4）注意观察拆装先后顺序；（5）5S管理。水泵、节温器拆装识别2.拆卸流程（1）拆卸发电机皮带涨紧轮螺栓，取下涨紧轮、松开发电机皮带，如图a所示；（2）松开卡扣，取下正时皮带上防护罩，如图b所示；（3）拆卸正时皮带中防护罩；（4）转动曲轴，将凸轮轴正时带轮上的标记对准正时带后防护罩盖上的标记，如图c箭头所示；水泵、节温器拆装识别a)拆卸涨紧轮及发电机皮带b)拆卸防护罩c)对正时记（5）转动曲轴，将曲轴V带轮上的标记对准正时带下防护罩盖上的标记，如图d箭头所示；（6）松开半自动正时涨紧器螺母，并松开正时皮带，如图e所示；（7）拆卸水泵紧固螺栓，取下水泵，如图f所示。水泵、节温器拆装识别d)对正时记号e)松开张紧器螺母f)水泵拆装4.装配注意事项（1）检查正时皮带、清洁上防护罩、中防护罩、水泵部件；（2）按照相反的顺序先装回水泵，分两次锁紧螺栓；（3）结合前面的正时皮带安装、检查及调整操作实训指导内容，完成正时皮带的安装；（4）安装正时皮带上、下防护罩；（5）5S管理。水泵、节温器拆装识别3.装配（1）添加发动机冷却液，检查冷却液是否漏水；（2）清洁水泵安装结合面，选择一次性垫子；（3）检查正时记号，是否对正标记；（4）齿形带注意安装方向；（5）螺栓分两次锁紧，注意拧紧力矩大小；（6）安装半自动张紧轮时，注意缺口位置，正确调节涨紧度。1.拆装流程（1）拔下机油尺，拆下进气歧管总成及相关附件；（2）拆卸水箱下水管连接管弯头卡匝，拔出连接缸体端下水管，排出冷却液；（3）拆卸下水管连接管接头2棵螺母，取下连接管，如图a所示；（4）拆下连接管和密封衬垫；（5）取出节温器，如图b所示。水泵、节温器拆装识别二、节温器拆装流程4.装配注意事项（1）排净冷却液；（2）必须按规定的顺序拆卸节温器总；（3）安装进水口处2个螺母拧紧至少10N.m规定的拧紧力矩。水泵、节温器拆装识别2.拆装注意事项（1）清洁连接管弯头与壳体配合面；（2）清洁连接管头与胶管连接面；（3）将“o”形密封圈安装在连接管座子上；（4）把节温器安装到进水口上；（5）把下水管连接管安装到节温器座子上，紧固2棵连接管螺栓至10N.M规定的拧紧力矩；（6）安装水箱下水管，固定卡子；（7）安装进气歧管总成及附件，插入机油尺；（8）5s管理。3.装配（1）清洁连接管接头与壳体配合面；（2）注意“o”型圈的安装，不要漏装；（3）安装节温器座子上，紧固2棵连接管螺栓至10N.M规定的拧紧力矩；（4）添加发动机冷却液；（5）检查冷却液是否泄漏。水泵、节温器拆装识别PART02（实训操作）识别流程安全要求任务回顾实训验证基本职业素养职业能力验证按流程操作验证自己是否能正确完成水泵和节温器拆装识别1.检查发动机台架锁止情况2.检查发动机翻身装置紧固状况3.检查拆装工具的情况设备确认安全检查水泵拆装

节温器拆装5S管理水泵、节温器拆装识别插入识别操作视频二、识别操作任务回顾现在你能回答客户的问题了吗？谢谢聆听汽车发动机构造与原理云南交通运输职业学院任务7冷却系统构造与原理认知识别任务7.4冷却液性能识别及检查更换当你正在进行车辆维修或车辆销售作业时，如果有客户向你询问冷却液如何选择？你应该怎么向客户介绍？任务描述0102完成任务需要具备的知识和能力有——任务分析识别冷却液性能能进行冷却液检查更换0102学习内容冷却液性能认知冷却液检查更换本次课确定的学习内容是——知识目标能正确描述冷却液性能。能力目标能正确进行实训发动机的冷却液检查更换。素质目标1.养成安全作业意识；学习目标2.培养敬业友善精神。目

录冷却液性能识别冷却液检查更换12冷却液性能识别PART1冷却液性能识别一、冷却液作用：冷却液的作用就是提高冷却水沸点、防止冷却系统锈蚀、防止冷却水结垢、清洁冷却系统以及防止产生泡沫等功能。因此，冷却液里添加有防腐蚀、防生锈、抗泡沫、除水垢的添加剂。二、冷却液类型：1.冷却液按产品分类冷却液按产品可分为轻负荷和重负荷两种乙二醇防冻液，轻负荷乙二醇防冻液LEC-Ⅱ标注，用于小型车辆。重负荷乙二醇防冻液用HEC-Ⅱ标注，主要用于大功率汽油机或柴油机用，后面的数值表示所使用的最低温度。其类型含义为：L-“轻负荷发动机”的英文首字母；H-“表示重负荷发动机”的英文首字母；E-“乙二醇型”的英文首字母；P-“丙二醇型”的英文首字母；O-“其它类型”的英文首字母；C-“冷却液”的英文首字母。冷却液性能识别2.冷却液按成分分类冷却液由水、防冻剂和添加剂三部分组成，按照防冻剂成分不同，冷却液可分为酒精型、甘油型、乙二醇或丙二醇型冷却液，其结构特点如图所示。目前使用较广泛的是乙二醇、丙二醇型冷却液，这两种冷却液易溶于水，冰点会随着浓度的增大而升高，可以任意比例配置不同冰点的冷却液，此外，这两种冷却液具有沸点高、泡沫倾向低、黏温性能好、防腐和防垢等特点。冷却液性能识别三、优点：冷却液除防冻功能外，还具有以下几种优点：1）防腐蚀功能发动机及其冷却系统是金属制造的，有铜、有铁、有铝、有钢还有焊锡等材料，冷却液和金属在高温下接触，时间长了都会遭到腐蚀，金属会生锈。而防冻液不仅不会对发动机冷却系统造成腐蚀，还具有防腐和除锈功能。2）沸点高功能水的沸点是100℃，优质防冻冷却液的沸点通常在零上110℃，这样在夏季使用，防冻冷却液比水更难开锅。3）防垢功能。用水作冷却液最让司机头疼的就是水垢问题，水垢附着在水箱、水套的金属表面，使散热效果越来越差，而且清除起来也很困难。优质的冷却液采用蒸馏水制造，并加有防垢添加剂，不但不生水垢还具有除垢功能。冷却液性能识别四、冷却液选用（一）冷却液选用的标准1.普通冷却水的选择水冷式发动机应使用清洁软水(含钙离子、镁离子少的水，如不受污染的雨水、雪水、自来水等)做冷却液，否则在水套中易产生水垢，使气缸体、气缸盖传热效果差,发动机容易过热。2.防冻液的选择由于水的冰点较高(0℃),若冬季冷却水结冰，可能造成缸体、散热器等破损。为防止冬季室外停车时冷却水冻结，在冷却水(蒸馏水)中加入适量的防冻剂，例如可以降低冰点、提高沸点的乙二醇、甘油或酒精等防冻剂。冷却液性能识别四、冷却液选用（二）冷却液选用注意事项1.从颜色来看冷却液中添加了显色剂或荧光剂，用来与发动机其他液体相区别，避免混淆，与冷却液的品质无关。其次，还可以观察冷却液是否出现泄露的情况，如图所示。冷却液性能识别2.从标注温度来看一般要选择比所在地区最低气温低10℃以上的为宜，如图红圈所示。冷却液性能识别3.从类型来看要注意使用说明，是否需要按比例兑水使用，或者直接使用，如图红圈所示。冷却液性能识别4.从使用品牌来看冷却液不宜混用，以免起化学反应、沉淀或产生气泡，因为这样做会对橡胶密封造成损害，建议按照原厂设定的参数购买冷却液，千万不要混用，如图所示。冷却液检查更换PART2冷却液检查更换PART01（理论知识）一、冷却液检查检查膨胀水箱的冷却液是否在规定的水位之间，检查是否有冷却液泄漏现象，检测冷却液冰点在寒冷天气下能否使用。1.冷却液液位检查

起动发动机,以2000r/min的转速运转约3min。然后让发动机以怠速运转,直至散热器上的下软管变热。检查冷却液液位，如需要，加注冷却液。发动机以正常温度工作时，冷却液液位必须处于标记处，发动机处于冷态时，液位应在“MIN”和“MAX”两标记之间，如图所示。冷却液检查更换2.冷却液漏液的检查如果冷却液降到min线以下，说明有亏欠，需要立即补充冷却液。在亏欠的状态下，发动机的冷却就会不充分，导致机件高温，这时候如果继续行车，轻则汽缸垫烧毁，重则汽缸受热变形。我们通过目视检查管路接头处和散热器盖处是否有明显的漏痕，如果没有，可通过检测仪向冷却系统加压的方法来进一步检查冷却液是否泄漏。检查冷却系的渗漏和散热器盖内限压阀的功能，可用专用工具VW1274检查仪测试。将检查仪装在散热器上，用检查仪的手动泵使压力达到0.1MPa，如果压力下降，即表明冷却系统有渗漏故障。找出渗漏处，排除故障。将散热器盖套上检查仪，如图所示，用手动泵使压力上升，在0.12～0.15MPa的压力时，限压阀必须打开。冷却液检查更换3.冷却液冰点检查冰点检测，针对防冻液和玻璃水这类在冬季使用的通过检测屏蔽冷冻风险，使用冰点测试仪进行冰点测试，观察冰点数据范围，判断更换的必要性。冰点检测的步骤如下：（1）认知冰点分析仪结构，如图所示。冷却液检查更换（2）调整基准。用吸管将标准液（纯净水）滴入棱镜表面，观察冰点刻线是否与“0”刻线对齐，若未对齐旋转校正钉调整，直到对齐为止，如上图所示。（3）测量。掀开盖板，用柔软的绒布擦拭盖板和棱镜表面；用吸管将冷却液体滴在棱镜表面，合上盖子轻轻按压，将冰点分析仪对准明亮处，如下图所示。冷却液检查更换（4）读数：用眼睛直接观测冰点测试仪，有三个区域，中间标尺为冷却液密度，如图所示。左边（PROPYLENEGLYCOL）为丙三醇型防冻液冰点；右边（ETHYLENEGLYCOL）为乙二醇型防冻液冰点；左侧标尺为（BATTERYFLUID）电池液比重；右侧标尺为玻璃清洗剂冰点。我们在观测口中观察防冻液冰点，观测口中有明显的蓝白分界线，上部为蓝色，下部为白色，分界线对应的刻度即为测量的结果，如图所示。（5）5S管理用完后清洁，做好5S管理，放回原位。冷却液检查更换二、冷却液更换流程1.冷却液的排