《发动机冷却系统》课件

发动机冷却系统本课程将深入探讨发动机冷却系统的原理、结构、工作方式和常见问题，帮助您更好地理解发动机冷却系统的工作机制，并掌握相关维护技巧。课程目标了解发动机冷却系统的重要性理解发动机冷却系统在发动机正常工作中的关键作用，以及它如何防止过热和损坏。掌握发动机冷却系统的组成熟悉发动机冷却系统的各个组件，包括水泵、水箱、散热器、风扇、恒温器和冷却液等。学习发动机冷却系统的工作原理了解发动机冷却系统如何循环冷却液，散热和调节发动机温度。掌握发动机冷却系统的维护技巧学习如何检查冷却液液位、更换冷却液、清洗散热器和其他维护工作。导言发动机冷却系统是汽车的重要组成部分，它负责将发动机运行过程中产生的热量散发出去，从而保证发动机能够正常工作。发动机在工作时，会产生大量的热量，如果这些热量不能及时散发出去，就会导致发动机温度过高，造成发动机损坏。冷却系统的作用防止发动机过热发动机在工作过程中会产生大量的热量，如果不及时散热，就会导致发动机过热，造成严重损坏。冷却系统的作用是将发动机产生的热量带走，保持发动机在正常工作温度范围内。提高发动机效率发动机在最佳温度下工作效率最高。冷却系统能够确保发动机在最佳温度下运行，提高燃油效率，减少排放。延长发动机寿命过热会导致发动机零件变形、磨损，缩短发动机寿命。冷却系统能够有效地防止发动机过热，延长发动机使用寿命。冷却系统的构成1水泵水泵是冷却系统的心脏，它将冷却液从水箱中抽取出来，并将其循环至发动机，将热量带走。2水箱水箱是冷却液的储备库，它可以容纳一定量的冷却液，并在冷却液温度过高时，为冷却系统提供补充。3散热器散热器是冷却液的主要散热部位，它由许多细小的散热片构成，可以快速地将热量传递到空气中。4风扇风扇的作用是加速散热器周围的空气流动，提高散热效率。风扇通常由电机驱动，并通过皮带或离合器与发动机连接。水泵水泵是发动机冷却系统中必不可少的组成部分，其主要功能是将冷却液从水箱中抽取并循环至发动机缸体和缸盖，以便带走发动机燃烧过程中产生的热量。水泵的作用是将冷却液强制循环，以保证发动机各个部件的冷却效果。水泵的结构一般包括泵体、叶轮、轴承、密封环等，工作原理是利用叶轮的旋转将冷却液从水箱中抽取，并通过管道输送到发动机各部位进行冷却。水泵工作原理1叶轮旋转水泵的核心部件是叶轮，当发动机运转时，叶轮被曲轴带动旋转。2离心力作用旋转的叶轮产生离心力，将冷却液从叶轮中心推向叶轮边缘。3压力升高冷却液在叶轮边缘的压力高于水箱，促使冷却液流向发动机。水泵的工作原理简单来说就是利用叶轮旋转产生的离心力，将冷却液从低压处（水箱）输送到高压处（发动机），从而实现冷却液的循环流动。水泵的类型离心式水泵最常见的汽车水泵类型，利用旋转叶轮产生的离心力将冷却液从水箱抽入并送往发动机。轴流式水泵主要应用于大型卡车和工程机械，叶轮平行于轴线旋转，通过叶片将冷却液推向前方。齿轮式水泵相对少见，利用齿轮啮合产生压力，将冷却液从水箱抽入并送往发动机。水泵的维护定期检查定期检查水泵是否有漏水、异响、振动等问题，并及时进行维修或更换。建议每5000公里或3个月进行一次检查。更换冷却液定期更换冷却液，以确保冷却液的性能和防腐效果。建议每2年或4万公里更换一次冷却液。清洗水泵定期清洗水泵，以去除水垢和杂质，防止水泵堵塞或损坏。建议每2年或4万公里清洗一次水泵。水箱及其作用水箱水箱是发动机冷却系统的重要组成部分，它是一个封闭的容器，用于储存冷却液。水箱的作用储存冷却液，为发动机提供足够的冷却液量。作为冷却液的缓冲池，吸收发动机运行产生的热量，防止冷却液温度过高。为冷却液提供膨胀空间，避免冷却液因温度升高而膨胀导致系统压力过高。散热器散热器是发动机冷却系统的重要组成部分，它是一个由许多薄壁金属管和片状金属片组成的装置，其主要作用是将发动机产生的热量传递给空气，从而降低发动机温度。散热器通常位于汽车的前部，并与水泵、水箱、风扇等部件一起组成完整的冷却系统。散热器内部的冷却液在循环过程中吸收发动机的热量，然后通过散热器表面的金属片散热到空气中，最终将发动机温度控制在正常范围内。水箱盖作用水箱盖是冷却系统的重要组成部分，它通过控制压力来防止冷却液沸腾，并确保冷却系统内部的压力稳定。水箱盖还具有防止冷却液溢出和吸入空气的作用。结构水箱盖通常由盖体、密封圈、压力阀和泄压阀组成。压力阀用来控制冷却系统内部的压力，泄压阀则在压力过高时释放压力，防止冷却系统损坏。类型水箱盖分为两种类型：普通型和加压型。普通型水箱盖的压力值较低，而加压型水箱盖的压力值较高，可以有效地提高冷却系统的沸点，防止冷却液在高温下沸腾。水温传感器1作用水温传感器用于监测发动机冷却液的温度，并将其转换为电信号，发送给发动机控制单元(ECU)。2工作原理水温传感器通常采用热敏电阻元件，其电阻值会随着温度的变化而改变。当冷却液温度升高时，电阻值下降，ECU就会接收到更强的电信号。当冷却液温度降低时，电阻值上升，ECU就会接收到更弱的电信号。3类型水温传感器通常分为两种类型：模拟传感器和数字传感器。模拟传感器输出模拟电压信号，而数字传感器输出数字信号。大多数现代车辆都使用数字传感器。恒温器恒温器的作用恒温器是发动机冷却系统中重要的控制元件，其作用是控制冷却液的循环路径，以维持发动机温度在最佳工作范围内。当发动机温度低于设定值时，恒温器处于关闭状态，冷却液仅在发动机内部循环，加速发动机升温。当发动机温度达到设定值时，恒温器打开，冷却液开始流经散热器，带走热量，降低发动机温度。恒温器的类型恒温器主要分为机械式和电子式两种类型。机械式恒温器通过感温元件的膨胀和收缩来控制冷却液的流通。电子式恒温器则由电子控制单元控制，更加精准地调节冷却液的流通，能够更好地适应不同工况下的温度变化。风扇及其工作原理1冷却风扇帮助散热器快速散热2风扇电机提供动力3风扇叶片加速空气流动发动机冷却系统中的风扇是一个重要的组成部分，它通过强制空气流过散热器来帮助冷却系统快速散热。风扇通常由电机驱动，通过风扇叶片加速空气流动，以提高散热效率。当发动机温度过高时，风扇会自动启动，将热量带走，帮助发动机保持在正常工作温度。风扇的控制方式温度控制最常见的控制方式，通过水温传感器监测冷却液温度，当温度超过设定值时，控制风扇启动。速度控制通过调节风扇电机转速来控制风量，可以根据冷却需求调整风扇转速，提高效率。压力控制一些车型采用压力传感器监测发动机舱压力，当压力过高时，启动风扇辅助降温。冷却液规格要求冷却液类型发动机冷却液通常分为两种主要类型：传统型和长效型。传统型冷却液：通常为水基，添加了防冻剂、防腐剂等添加剂，通常需要2-3年更换一次。长效型冷却液：也称为“终身冷却液”，通常含有有机酸，具有更强的防冻、防腐、防沸腾等性能，一般可以5-10年无需更换。冷却液规格不同的发动机对冷却液的规格要求也不同，需要根据车辆说明书或制造商的要求选择合适的冷却液。一些常见的冷却液规格包括：G11、G12、G12+、G12++：代表着不同的化学成分和性能。DEX-COOL：通用汽车的专有冷却液规格。冷却液的选择类型冷却液主要分为两种类型：水基冷却液和有机酸冷却液。水基冷却液以水为主要成分，加入防冻剂、防腐剂等添加剂。有机酸冷却液以有机酸为主要成分，具有更好的防腐性能和防冻性能，但价格相对较高。品牌市面上有许多品牌的冷却液，选择知名品牌，质量更有保障。建议选择符合汽车制造商推荐的冷却液品牌，以确保与发动机匹配。性能选择冷却液时，应关注其防冻性能、防腐性能、防沸性能等。防冻性能是指冷却液在低温环境下不结冰的能力，防腐性能是指冷却液能够防止发动机冷却系统腐蚀的能力，防沸性能是指冷却液在高温环境下不沸腾的能力。冷却液的配比1浓度冷却液的浓度是指防冻液在混合溶液中的比例，通常以百分比表示。不同的气候条件需要不同的浓度。例如，在寒冷地区，防冻液的浓度应更高，以防止冷却液在低温下结冰。2推荐配比通常，汽车制造商会在用户手册中提供推荐的冷却液配比。建议遵循这些建议，以确保冷却系统的最佳性能和保护。3混合方式建议使用专用容器，按照说明书进行混合。不要直接将防冻液倒入水箱中，因为这可能会导致过度稀释或浓缩。冷却液的注入1检查液位首先，检查冷却液储液罐的液位，确保液位在“MAX”和“MIN”之间。如果液位过低，需要补充冷却液。2选择正确类型选择与发动机型号相匹配的冷却液类型，并确保冷却液的温度与环境温度相近。3缓慢注入缓慢注入冷却液，避免过度溢出。在注入过程中，可以轻微摇晃冷却液储液罐，帮助气泡排出。4启动发动机启动发动机，并观察冷却液储液罐的液位。如果液位下降，需要继续补充冷却液，直到液位恢复正常。冷却液的更换周期定期更换冷却液是发动机冷却系统的重要组成部分，需要定期更换，以保持其最佳性能和保护发动机免受过热损坏。更换周期一般来说，冷却液的更换周期为2-3年或4万公里，具体取决于汽车的使用环境和冷却液的类型。如果冷却液变色、浑浊或有异味，则需要尽快更换。泄压系统发动机冷却系统是一个密闭的系统，在发动机运行过程中，冷却液会因温度升高而膨胀，如果系统内部压力过高，会导致冷却液泄漏或损坏冷却系统部件。为了防止这种情况发生，冷却系统中设置了泄压系统，该系统通过泄压阀来控制系统内部压力，确保系统的安全运行。泄压阀的作用防止过压泄压阀的主要作用是防止冷却系统内部压力过高。当冷却液温度升高时，系统内的压力也会随之升高。泄压阀会自动打开，将多余的压力释放到膨胀水箱，从而保护冷却系统不受损害。保护冷却液泄压阀还能防止冷却液沸腾。当压力过高时，冷却液的沸点会降低，容易沸腾。泄压阀通过释放压力，可以保持冷却液的沸点稳定，防止其沸腾。保证冷却液循环泄压阀还能保证冷却液的正常循环。当冷却液温度升高时，会膨胀，体积增大。泄压阀可以将多余的冷却液排放到膨胀水箱，确保系统内的冷却液量保持稳定，保证冷却液的正常循环。泄压阀的类型弹簧式泄压阀弹簧式泄压阀是最常见的类型，它利用弹簧的压力来控制泄压阀的开启和关闭。当冷却系统压力过高时，弹簧被压缩，泄压阀打开，释放压力。当压力降低到设定值时，弹簧恢复原状，泄压阀关闭。恒温式泄压阀恒温式泄压阀是一种更先进的类型，它利用温度的变化来控制泄压阀的开启和关闭。当冷却液温度过高时，恒温器打开，泄压阀也随之打开，释放压力。当温度降低到设定值时，恒温器关闭，泄压阀也随之关闭。膨胀水箱膨胀水箱，也称为储液罐，是发动机冷却系统的重要组成部分，它起到以下作用：容纳冷却液在温度升高时膨胀的体积，防止冷却液溢出在冷却液温度降低时，补充冷却液，保持冷却系统内有足够的冷却液在冷却系统内产生负压时，防止冷却液沸腾作为冷却液泄漏的缓冲区，防止冷却液过度流失膨胀水箱的作用容纳冷却液膨胀当发动机工作时，冷却液会因温度升高而膨胀，膨胀水箱为膨胀的冷却液提供额外的空间，防止冷却系统因压力过高而损坏。补充冷却液冷却液在使用过程中会蒸发或泄漏，膨胀水箱可以作为冷却液的储备库，确保冷却系统始终有足够的冷却液。防止气阻冷却液中的空气会阻碍热量的传递，导致发动机过热。膨胀水箱可以收集冷却液中的空气，并将其排出，避免气阻现象的发生。防冻液的作用防冻在寒冷天气下，防冻液可以降低水的冰点，防止冷却系统结冰，从而保护发动机不受冻害。防沸在高温环境下，防冻液可以提高水的沸点，防止冷却系统沸腾，从而保证发动机正常工作。防腐蚀防冻液含有防腐剂，可以防止冷却系统金属部件被腐蚀，延长其使用寿命。防垢防冻液可以抑制水垢的形成，保证冷却系统良好的热交换效率。防冻液的选择品牌选择信誉良好的防冻液品牌，如嘉实多、美孚、壳牌等，确保其品质可靠，具有良好的防冻、防沸、防腐蚀性能。规格根据车辆使用说明书或当地气候条件选择合适的防冻液规格，例如乙二醇型或丙二醇型，并确保其符合车辆的兼容性要求。浓度选择适当的防冻液浓度，通常根据当地最低气温选择，例如在寒冷地区，需要选择更高浓度的防冻液。颜色防冻液的颜色通常与品牌和类型相关，但颜色并非决定防冻液性能的关键因素，主要还是取决于其成分和规格。防冻液的浓度测量使用防冻液浓度计最精确的测量方法是使用专门的防冻液浓度计。这类仪器通常配备有刻度，可以直观地显示防冻液的浓度百分比。冰点测试另一种方法是通过冰点测试来估算防冻液的浓度。将少量防冻液置于冰点测试仪中，观察其结冰温度。根据结冰温度，可以查阅表格来确定防冻液的浓度。比重计测量比重计可以用来测量防冻液的比重，从而推算出其浓度。将比重计放入防冻液中，观察其浮动位置，并根据刻度读出比重值。再根据比重值和防冻液的密度，可以推算出防冻液的浓度。防冻液的添加1检查液位打开膨胀水箱盖，检查防冻液液位是否在刻度线之间。如果液位过低，需要添加防冻液。2添加防冻液将防冻液缓慢倒入膨胀水箱，不要加得太满，以免溢出。3启动发动机启动发动机，让其运转几分钟，观察防冻液液位是否下降。如果下降，继续添加防冻液，直到液位稳定。4检查泄漏检查发动机周围是否有防冻液泄漏的迹象。如果有泄漏，需要及时修复。在添加防冻液时，一定要选择与原有防冻液相同类型的防冻液。如果混合使用不同类型的防冻液，可能会导致化学反应，损伤发动机冷却系统。冷却系统的检查1冷却液液位确保冷却液液位在正常范围内，过高或过低都会影响冷却效果。2冷却液颜色检查冷却液的颜色，是否变色或浑浊，这可能表明冷却液需要更换。3散热器检查散热器是否有泄漏或损坏，并确保散热器芯没有堵塞。4风扇检查风扇是否正常工作，并确保风扇叶片没有损坏。5水泵检查水泵是否有漏水或异响，并确保水泵叶轮完整。冷却系统的故障诊断当发动机冷却系统出现问题时，车辆可能会出现多种症状，例如：发动机过热、冷却液泄漏、发动机温度过低等。通过仔细观察车辆的运行状态和相关的症状，可以初步判断冷却系统的故障类型。发动机过热发动机过热可能是由于冷却液不足、散热器堵塞、风扇故障、恒温器故障、水泵故障等原因导致的。冷却液泄漏冷却液泄漏可能是由于水箱、散热器、水管、水泵等部位出现破损或老化导致的。发动机温度过低发动机温度过低可能是由于恒温器卡死在打开状态或冷却液过量导致的。对于无法通过观察症状判断故障的，需要借助专业的诊断设备进行检测。例如，使用发动机故障码读取器读取发动机控制模块的故障代码，并根据代码查找对应的故障原因。常见故障及原因水泵故障水泵叶轮损坏、轴承磨损或轴封失效会导致冷却液循环不畅，造成发动机过热。水箱故障水箱破裂或散热片堵塞会导致冷却液散热效果下降，导致发动机过热。散热器故障散热器内部堵塞或散热片变形会导致冷却液散热效率降低，导致发动机过热。风扇故障风扇电机损坏、叶片损坏或控制系统故障会导致散热风量不足，导致发动机过热。水泵故障水泵轴承磨损水泵轴承磨损会导致水泵转动不灵活，噪音增大，甚至卡死，从而无法正常循环冷却液。水泵叶轮损坏水泵叶轮损坏会降低水泵的输送效率，导致冷却液循环不足，发动机温度升高。水泵密封失效水泵密封失效会导致冷却液泄漏，造成冷却液损失，发动机温度升高。水泵电机故障水泵电机故障会导致水泵无法正常运转，冷却液无法循环，发动机温度升高。水箱故障水箱破裂水箱破裂是常见故障之一，通常是由于水箱内部腐蚀、碰撞或老化导致。这会导致冷却液泄漏，导致发动机过热。水箱堵塞水箱内部积累的污垢、杂质或锈蚀会导致水箱堵塞，影响冷却液循环，从而导致发动机温度过高。水箱盖失效水箱盖失效会导致冷却液压力异常，影响冷却液的循环，甚至可能导致冷却液泄漏，最终导致发动机过热。散热器故障散热器漏水散热器漏水是常见的故障，通常是由于散热器内部的管路破裂或散热器接头处松动导致的。漏水会导致冷却液流失，发动机温度升高，甚至可能导致发动机过热。散热器堵塞散热器内部的冷却液通道可能会被杂质堵塞，导致散热效果下降，发动机温度升高。堵塞的原因可能是冷却液中的杂质沉淀，或者冷却液长期使用后形成水垢。散热器风扇故障散热器风扇负责将热空气从散热器中排出，如果风扇故障，散热器无法正常工作，发动机温度会升高。风扇故障的原因可能是风扇电机损坏或风扇叶片损坏。风扇故障风扇不转可能是风扇电机损坏、保险丝烧断、继电器失效或线路故障导致。风扇噪音过大可能是风扇叶片变形、风扇轴承磨损或风扇电机故障导致。风扇转速过慢可能是温度传感器故障、风扇控制电路故障或风扇电机性能下降导致。恒温器故障恒温器打不开恒温器打不开会导致冷却液无法循环，发动机温度过高，可能造成发动机损坏。恒温器一直打开恒温器一直打开会导致冷却液一直循环，发动机温度过低，可能造成发动机燃油消耗增加，动力下降。恒温器损坏恒温器损坏会导致冷却液无法正常循环，发动机温度控制失常，可能造成发动机损坏。冷却液泄漏常见原因冷却液泄漏通常是由于水箱、散热器、水管或水泵的损坏引起的。这些部件随着时间的推移会磨损，导致裂缝、破损或腐蚀，从而导致冷却液泄漏。症状冷却液泄漏的症状包括：发动机过热、冷却液液位下降、冷却液颜色异常、发动机舱有冷却液气味、发动机冷却系统出现异常声音等。处理方法如果发现冷却液泄漏，应及时处理，避免发动机过热导致严重损坏。首先要检查泄漏点，并根据泄漏原因进行相应的维修，例如更换损坏的部件或进行密封修复。冷却液温度异常过热冷却液温度过高可能是由于以下原因：散热器堵塞风扇故障恒温器故障冷却液不足水泵故障过冷冷却液温度过低也可能出现问题，例如：冷却液过多恒温器故障水温传感器故障冷却系统维修更换水泵水泵是冷却系统的重要组成部分，负责将冷却液循环至发动机。如果水泵出现故障，会导致冷却液循环不畅，最终导致发动机过热。更换水泵需要专业技术，建议寻求专业人员的帮助。更换水箱水箱是冷却系统中的关键部件，负责储存冷却液并散热。如果水箱出现泄漏或损坏，需要及时更换。更换水箱需要专业工具和技术，建议寻求专业人员的帮助。清洗散热器散热器是冷却系统中重要的散热部件。随着时间的推移，散热器表面会积聚灰尘和杂物，影响散热效果。定期清洗散热器可以提高冷却系统的效率。更换冷却液冷却液是发动机冷却系统的重要组成部分，负责吸热并传递热量。冷却液会随着时间的推移而老化，失去冷却性能。建议定期更换冷却液，以保证发动机正常工作。更换水泵准备工作首先，需要准备一些必要的工具，例如扳手、螺丝刀、千斤顶、托架等，还需要准备新的水泵和一些冷却液。拆卸旧水泵拆卸旧水泵需要先将发动机冷却液排出，然后松开固