汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修項目五

汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修項目五汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修項目五汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修項目五任務(wù)5.1冷卻液液面及系統(tǒng)密封性檢查1.冷卻系統(tǒng)的功用發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，混合氣在氣缸中燃燒后產(chǎn)生大量熱能，最高燃燒溫度可達2500℃，其中一部分熱能直接傳導(dǎo)給發(fā)動機機件，若不進行適當(dāng)冷卻，發(fā)動機將會過熱，導(dǎo)致工作條件惡化，零部件強度降低，機油變質(zhì)，零部件磨損加劇，最終使發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性、排放性、可靠性及耐久性全面惡化。冷卻系統(tǒng)的功用就是對發(fā)動機進行冷卻，使發(fā)動機在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作（80~90℃），并使各機件維持正常的膨脹性能，且相互之間保持正常間隙，燃料供給及潤滑系統(tǒng)正常發(fā)揮作用。任務(wù)5.1冷卻液液面及系統(tǒng)密封性檢查2.冷卻系統(tǒng)的類型

根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同，冷卻系統(tǒng)可分為風(fēng)冷式和水冷式，如圖所示。汽車發(fā)動機大多采用水冷系統(tǒng)。

任務(wù)5.1冷卻液液面及系統(tǒng)密封性檢查3..冷卻系統(tǒng)的組成

目前汽車發(fā)動機中廣泛采用強制循環(huán)式水冷卻系統(tǒng)。它主要由冷卻風(fēng)扇、水套、散熱器、節(jié)溫器、水管、水泵和傳感器等組成，如圖所示。

任務(wù)5.1冷卻液液面及系統(tǒng)密封性檢查4.冷卻系統(tǒng)的工作原理

水冷發(fā)動機的氣缸體和氣缸蓋中都鑄有用于儲水的連通的夾層空間，稱為水套。水泵將冷卻液由機外吸入并加壓，使其經(jīng)分水管流入發(fā)動機機體、缸蓋。冷卻液接近受熱的高溫零件并吸收熱量，溫度升高后經(jīng)節(jié)溫器和進水管進入散熱器內(nèi)。經(jīng)冷卻風(fēng)扇強力抽吸，空氣流由前向后穿過散熱器，散熱器中的冷卻液在高速氣流作用下降溫，最后經(jīng)散熱器出水軟管返回水泵，如此不斷循環(huán)。

任務(wù)5.1冷卻液液面及系統(tǒng)密封性檢查5.冷卻液的成分冷卻液由水、防凍劑、添加劑三部分組成，如圖所示。冷卻液要能在低于水的冰點溫度和高于水的沸點溫度時自由流動，且不會產(chǎn)生沉積和腐蝕。因此，在配制冷卻液時切忌用硬水調(diào)配，同時要參照維修手冊，選用標(biāo)準(zhǔn)推薦的防凍、防腐劑和混合比。任務(wù)5.1冷卻液液面及系統(tǒng)密封性檢查6.冷卻液的作用（１）防凍。用乙二醇配制的冷卻液最低可在-70℃環(huán)境下使用。市場上銷售的該類冷卻液，乙二醇濃度一般保持在33％~55％之間，即冰點-45~-20℃之間。要根據(jù)不同地域的實際需求合理選擇，如圖所示。任務(wù)5.1冷卻液液面及系統(tǒng)密封性檢查6.冷卻液的作用（２）防沸。加到水中的乙二醇會改變冷卻液的沸點。乙二醇濃度越高，冷卻液的沸點也就越高。－20℃時冷卻液的沸點為1045℃，而－50℃時沸點達到1085℃。如果冷卻系統(tǒng)采用壓力蓋，則冷卻液的實際沸點會更高，即使在炎熱的夏天，也能有效防止冷卻液“開鍋”，如圖所示。任務(wù)5.1冷卻液液面及系統(tǒng)密封性檢查6.冷卻液的作用（３）防腐。冷卻液最主要的功能是防腐蝕。腐蝕會逐步破壞冷卻系統(tǒng)內(nèi)的金屬表面，嚴(yán)重時可使冷卻系統(tǒng)的管路壁穿孔，引起冷卻液漏失，導(dǎo)致發(fā)動機損壞。使用去離子水及適當(dāng)?shù)奶砑觿┠芊乐垢鞣N腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)，如圖所示。任務(wù)5.1冷卻液液面及系統(tǒng)密封性檢查6.冷卻液的作用（４）防銹。銹蝕是由冷卻系統(tǒng)內(nèi)的氧化作用造成的。高溫和濕氣使銹蝕的過程加速。銹蝕產(chǎn)生的殘余物會堵塞冷卻系統(tǒng)，加速機件磨損并降低熱傳導(dǎo)的效率。冷卻液中的添加劑有助于防止冷卻系統(tǒng)通道內(nèi)出現(xiàn)銹蝕。如圖所示。任務(wù)5.1冷卻液液面及系統(tǒng)密封性檢查6.冷卻液的作用（５）防垢。水中所含的各種雜質(zhì)，包括金屬離子、無機鹽等，導(dǎo)致了結(jié)垢和沉淀，會大大降低冷卻系統(tǒng)的導(dǎo)熱效率，在許多情況下會對發(fā)動機造成嚴(yán)重?fù)p害。冷卻液所使用的去離子水，可以避免結(jié)垢和沉淀的形成，從而保護發(fā)動機，如圖所示。任務(wù)5.2散熱器及冷卻風(fēng)扇的維修1.散熱器的功用散熱器將冷卻液的熱量通過流動空氣進行散發(fā)，使冷卻液迅速得到冷卻，以維持發(fā)動機的正常工作溫度，如圖所示。任務(wù)5.2散熱器及冷卻風(fēng)扇的維修2.散熱器的類型按照冷卻液流動的方向，可將散熱器分為縱流式和橫流式，如圖所示。任務(wù)5.2散熱器及冷卻風(fēng)扇的維修3.橫流式散熱器的結(jié)構(gòu)任務(wù)5.2散熱器及冷卻風(fēng)扇的維修4.膨脹罐的功能和結(jié)構(gòu)（１）膨脹罐的結(jié)構(gòu)。膨脹罐多用半透明材料（如塑料）制成。透過罐體可直接觀察到冷卻液液面高度，無須打開散熱器蓋。膨脹罐的上部用較細的軟管及散熱器的加水管相連，底部通過水管及水泵的進水側(cè)相連。其安裝位置略高于散熱器，如圖所示。任務(wù)5.2散熱器及冷卻風(fēng)扇的維修4.膨脹罐的功能和結(jié)構(gòu)（２）膨脹罐的作用。當(dāng)冷卻液受熱膨脹時，部分流入膨脹罐；當(dāng)冷卻液降溫時，部分又被吸回散熱器，可使冷卻液不會溢失。當(dāng)水冷系統(tǒng)中有氣泡時，會使冷卻液傳熱效率降低，尤其是有空氣時，還會加速金屬的腐蝕，因此膨脹罐的另一個作用是可以消除水冷系統(tǒng)中的所有氣泡，如圖所示。任務(wù)5.2散熱器及冷卻風(fēng)扇的維修5.散熱器蓋的工作原理散熱器蓋上帶有空氣－蒸汽閥。空氣閥在散熱器內(nèi)的氣壓下降時，及大氣連通，防止散熱器芯管被大氣壓壞。蒸汽閥一般在散熱器內(nèi)壓力達到一定值時開啟，部分水蒸氣經(jīng)泄氣管排入大氣，避免損壞散熱器，如圖所示。任務(wù)5.2散熱器及冷卻風(fēng)扇的維修6.冷卻風(fēng)扇（１）冷卻風(fēng)扇的類型。冷卻風(fēng)扇分為機械傳動式、硅油傳動式和電動式三種，如圖所示。任務(wù)5.2散熱器及冷卻風(fēng)扇的維修6.冷卻風(fēng)扇（２）冷卻風(fēng)扇的作用。冷卻風(fēng)扇用于提高流經(jīng)散熱器的空氣的流速和流量，以增強散熱器的散熱能力并冷卻發(fā)動機附件。（３）冷卻風(fēng)扇的安裝位置。冷卻風(fēng)扇多為軸流式，裝在發(fā)動機殼及散熱器之間，及水泵同軸驅(qū)動。（４）冷卻風(fēng)扇扇風(fēng)量的相關(guān)因素。冷卻風(fēng)扇的扇風(fēng)量主要及風(fēng)扇的直徑、轉(zhuǎn)速、葉片形狀、葉片安裝角及葉片數(shù)量有關(guān)。

任務(wù)5.2散熱器及冷卻風(fēng)扇的維修6.冷卻風(fēng)扇（５）電動式冷卻風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)及工作原理。轎車多采用由電動機驅(qū)動的溫控電動風(fēng)扇，風(fēng)扇電動機由裝在散熱器一側(cè)的雙速熱敏開關(guān)控制。當(dāng)冷卻液溫度為８１～８４℃時，冷卻風(fēng)扇停轉(zhuǎn)；當(dāng)冷卻液溫度為９２～９７℃時，冷卻風(fēng)扇以低速運轉(zhuǎn)；當(dāng)冷卻液溫度升至９０～１０５℃時，冷卻風(fēng)扇高速運轉(zhuǎn)；當(dāng)冷卻液溫度降至９１～９８℃時，冷卻風(fēng)扇又改為低速運轉(zhuǎn)。

任務(wù)5.2散熱器及冷卻風(fēng)扇的維修7.散熱器常見損傷散熱器常見損傷有散熱管滲漏，散熱翼片堵塞、散熱翼片倒伏，如圖所示。

任務(wù)5.2散熱器及冷卻風(fēng)扇的維修8.散熱器蓋常見損傷散熱器蓋的常見損傷為限壓彈簧彈力減弱，如圖所示。任務(wù)5.2散熱器及冷卻風(fēng)扇的維修9.電動冷卻風(fēng)扇常見損傷電動冷卻風(fēng)扇的常見損傷包括外部損傷和電動機損傷，如圖所示。任務(wù)5.3檢查及更換節(jié)溫器1.節(jié)溫器的結(jié)構(gòu)及作用（１）蠟式節(jié)溫器的結(jié)構(gòu)。蠟式節(jié)溫器由上支架、下支架、主閥門、副閥門、石蠟、感應(yīng)體、中心桿、橡膠管和彈簧等組成，如圖所示。任務(wù)5.3檢查及更換節(jié)溫器1.節(jié)溫器的結(jié)構(gòu)及作用（２）蠟式節(jié)溫器的作用。蠟式節(jié)溫器隨發(fā)動機負(fù)荷大小和冷卻液溫度的高低而自動改變冷卻液的流量和循環(huán)路線，保證發(fā)動機在適宜的溫度下工作，減少燃料消耗和機件的磨損。當(dāng)發(fā)動機冷起動時，冷卻液的溫度較低，這時節(jié)溫器將冷卻液流向散熱器的通道關(guān)閉，使冷卻液經(jīng)水泵入口直接流入機體或氣缸蓋水套，以便使冷卻液迅速升溫。任務(wù)5.3檢查及更換節(jié)溫器1.節(jié)溫器的結(jié)構(gòu)及作用（３）節(jié)溫器的工作原理。①當(dāng)冷卻液溫度低于７６℃時，主閥門完全關(guān)閉，副閥門完全開啟，由氣缸蓋出來的冷卻液經(jīng)旁通管直接進入水泵，稱為小循環(huán)。冷卻液只是在水泵和水套之間流動，不經(jīng)過散熱器，且流量小，因此冷卻強度弱。②當(dāng)冷卻液溫度達７６℃左右時，石蠟逐漸變成液態(tài)，體積隨之增大，迫使橡膠管收縮，從而對中心桿下部錐面產(chǎn)生向上的推力。桿的上端固定，因此中心桿對橡膠管及感應(yīng)體產(chǎn)生向下的反推力，克服彈簧張力使主閥門逐漸打開，副閥門開度逐漸減小。③當(dāng)冷卻液溫度升高到８６℃時，主閥門完全開啟，副閥門完全關(guān)閉，冷卻液全部流經(jīng)散熱器，稱為大循環(huán)。此時冷卻液流動路線長、流量大，故冷卻強度強。任務(wù)5.3檢查及更換節(jié)溫器1.節(jié)溫器的結(jié)構(gòu)及作用（４）節(jié)溫器的分類。節(jié)溫器分為蠟式、折疊（筒）式、雙金屬式。蠟式節(jié)溫器又分為單閥和雙閥式，目前多數(shù)發(fā)動機采用蠟式節(jié)溫器，如圖所示。任務(wù)5.3檢查及更換節(jié)溫器2.節(jié)溫器損傷的原因節(jié)溫器常見的損傷有兩種情況：一種是打不開或升程較小，這樣發(fā)動機冷卻系統(tǒng)就只能進行小循環(huán)，從而導(dǎo)致發(fā)動機溫度過高，不能長時間工作；另一種是不能關(guān)閉，這樣發(fā)動機冷卻系統(tǒng)就只能進行大循環(huán)，從而導(dǎo)致發(fā)動機暖機時間加長，發(fā)動機冷卻液溫度上升緩慢。這些都是石蠟泄漏造成的，如圖所示。任務(wù)5.4檢查及更換水泵1.水泵的結(jié)構(gòu)和作用水泵的功用是對冷卻液加壓，保證其在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動。汽車發(fā)動機廣泛采用離心式水泵，其基本結(jié)構(gòu)由水泵殼體、水泵軸、葉輪及進出水管等組成，如圖所示。任務(wù)5.4檢查及更換水泵2.水泵的工作原理（１）當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，由于離心力的作用，冷卻液被甩向葉輪邊緣，在蝸形殼體內(nèi)將動能轉(zhuǎn)化為壓力能，經(jīng)外殼上及葉輪成切線方向的出水管壓送到發(fā)動機水套內(nèi)。（２）吸水及壓水的同時，葉輪中心處壓力降低，散熱器中的冷卻液經(jīng)進水管被吸進葉輪中心部分。任務(wù)5.4檢查及更換水泵3.水泵的常見故障（１）檢查有無滲漏。水泵的水封失效時，會有大量