發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系的構(gòu)造和維修

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系的構(gòu)造和維修第1頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、冷卻系的分類{水冷風(fēng)冷第2頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四風(fēng)冷系

利用高速空氣流直接吹過(guò)氣缸蓋和氣缸體的外表面，把從氣缸內(nèi)部傳出的熱量散發(fā)到大氣中去，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的溫度范圍內(nèi)工作。1、工作機(jī)理：2、結(jié)構(gòu)

發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸和氣缸蓋采用傳熱較好的鋁合金鑄成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、故障少，無(wú)需特殊保養(yǎng)，但是由于材料質(zhì)量要求高，冷卻不夠均勻，工作噪音大等缺點(diǎn)，目前在汽車上很少使用。第3頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四冷卻程度后果過(guò)冷

熱量散失過(guò)多，增加燃油消耗，冷凝在氣缸壁上的燃油流到曲軸箱中稀釋潤(rùn)滑油，磨損加劇。不足

發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，充氣量減少燃燒不正常，發(fā)動(dòng)功率下降潤(rùn)滑不良，加劇磨損。

3、不正常冷卻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響第4頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、水冷系的組成及水路1、工作機(jī)理：

水冷卻系是以冷卻液作為冷卻介質(zhì)，把發(fā)動(dòng)機(jī)受熱零件吸收的熱量散發(fā)到大氣中去。目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上采用的水冷系大都是強(qiáng)制循環(huán)式水冷系，利用水泵強(qiáng)制冷卻液在冷卻系中進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。2、水冷系的組成：第5頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四水冷系由散熱器、水泵、風(fēng)扇、冷卻水套和溫度調(diào)節(jié)裝置等組成。

第6頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、水冷系的水路

氣缸蓋和氣缸體中鑄造出水套，水泵將冷卻水由機(jī)外吸入并加壓，由分水管分流入水套吸走熱量，溫度升高流入氣缸蓋水套，溫度升高流入散熱器，由于風(fēng)扇強(qiáng)力抽吸將熱量散到空氣中，降溫后冷卻水又流入水泵。第7頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第8頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、水冷系主要部件的構(gòu)造1、散熱器（1）作用：將水套出來(lái)的熱水自上而下或橫向地分成許多小股并將其熱量散給周圍的空氣第9頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）散熱器由上水室、下水室、散熱器芯等組成。散熱器蓋上貯水室散熱片下貯水室第10頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四實(shí)物圖（3）散熱器的材料：黃銅、鋁第11頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（4）散熱器管芯分類：第12頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四常用散熱器芯的結(jié)構(gòu)型式

（1）管片式由若干扁形或圓形冷卻管組成。

空氣吹過(guò)扁形冷卻管和散熱片，使管內(nèi)流動(dòng)的水得到冷卻。管片式散熱器因結(jié)構(gòu)剛度較好廣為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所使用。

（2）管帶式由若干扁平冷卻管組成

水管與散熱器相間排列，在散熱器帶上常開有形似百葉窗的孔，以破壞氣流在散熱器表面上的附面層，提高散熱能力。管帶式管片式第13頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、散熱器蓋散熱器蓋上帶有空氣-蒸汽閥空氣閥在散熱器內(nèi)氣壓下降時(shí)，與大氣相通，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(dá)到一定值時(shí)，閥門開啟，部分水蒸氣經(jīng)管路進(jìn)入膨脹水箱，避免發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高。第14頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四結(jié)構(gòu)：蒸汽閥彈簧空氣閥第15頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、膨脹水箱作用： 密封冷卻系統(tǒng)，減少了冷卻液的散失，使冷卻系統(tǒng)內(nèi)水、氣分離，保持壓力穩(wěn)定。避免空氣不斷進(jìn)入，給冷卻系統(tǒng)內(nèi)部造成氧化、穴蝕。材料：塑料第16頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4、補(bǔ)償水桶1-散熱器；2-橡膠軟管；3-補(bǔ)償水桶

補(bǔ)償水桶的作用是減少冷卻系冷卻液的損失。當(dāng)冷卻液受熱膨脹后，散熱器內(nèi)多余的冷卻液流入補(bǔ)償水桶；而當(dāng)溫度降低后，散熱器內(nèi)產(chǎn)生一定的真空度，補(bǔ)償水桶中的冷卻液又被吸回散熱器內(nèi)，所以冷卻液不會(huì)溢出。補(bǔ)償水桶上印有兩條液面高度標(biāo)記線：“DI”（低）標(biāo)記與“GAO”（高）標(biāo)記或者“ADD”（添加）標(biāo)記與“FULL”（充滿）標(biāo)記。第17頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四補(bǔ)償水桶第18頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5、水泵

當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，水泵中的水被葉輪帶動(dòng)一起旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，水被甩向葉輪邊緣，然后經(jīng)外殼上與葉輪成切線方向的出水管壓送到發(fā)動(dòng)機(jī)水套內(nèi)。與此同時(shí)，葉輪中心處的壓力降低，散熱器中的水便經(jīng)進(jìn)水管被吸進(jìn)葉輪中心部分。（2）水泵的工作原理（1）功用：對(duì)冷卻水加壓，使之在冷卻系中加速循環(huán)流動(dòng)1－水泵殼體2－葉輪3－進(jìn)水管7－出水管第19頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

汽車廣泛使用離心式水泵。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、泵水量大及因故障而停止工作時(shí)，不妨礙水在冷卻系內(nèi)部自然循環(huán)等優(yōu)點(diǎn)。

水泵一般由曲軸通過(guò)V帶驅(qū)動(dòng)。傳動(dòng)帶環(huán)繞在曲軸帶輪與水泵帶輪之間。有些發(fā)動(dòng)機(jī)的水泵由凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)。（3）水泵的典型結(jié)構(gòu)（4）制作材料：鑄鐵（或鑄鋁）的殼體第20頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1-水泵殼體；2-葉輪；3-夾布膠木密封墊圈；4-墊圈；5-螺釘；6-水封皮碗；7-彈簧；8-襯墊；9-泵蓋；10-水封座圈；11-球軸承；12-水泵軸；13-半圓鍵；14-凸緣盤；15-軸承卡環(huán)；16-隔離套筒；17-潤(rùn)滑脂嘴；18-水封環(huán)；19-管接頭；A-進(jìn)水口；B-水泵內(nèi)腔；C-泄水口（5）離心式水泵的結(jié)構(gòu)圖組成：水泵殼體與泵蓋、葉輪與水泵軸以及軸承和水封第21頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第22頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（6）水封:作用：防止泵腔中的冷卻水進(jìn)入軸承組成：密封墊圈、水封皮碗、水封座圈、彈簧等裝配關(guān)系：教材p120圖4-10（7）水泵軸上安裝的拋水圈的作用：當(dāng)水封泄漏時(shí)、向右滲出的水被拋水圈擋住，并由檢視孔流出第23頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5、風(fēng)扇（3）風(fēng)扇葉片:對(duì)空氣產(chǎn)生吸力，使之沿軸向流動(dòng)。提高流經(jīng)散熱器的空氣流速和流量，以增強(qiáng)散熱器的散熱能力并冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)附件。裝在發(fā)動(dòng)機(jī)殼與散熱器之間.材料有鋼板、塑料和鋁合金。葉片數(shù)：4～6片。（1）作用：（2）安裝位置：第24頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四實(shí)物圖第25頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四車用發(fā)動(dòng)機(jī)采用軸流式風(fēng)扇的三種型式

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：葉片多用薄鋼板壓制而成，為7～6片，葉片間夾角一般不相等。葉片與其旋轉(zhuǎn)平面成30°～75°的安裝斜角。整體風(fēng)扇在轎車和輕型載貨汽車上應(yīng)用較多。近年來(lái)轎車上還采用了電動(dòng)風(fēng)扇。第26頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

風(fēng)扇常和發(fā)動(dòng)機(jī)一起由曲軸帶輪通過(guò)V帶驅(qū)動(dòng)。為調(diào)節(jié)V帶的張緊程度，通常將發(fā)電機(jī)的支架做成可調(diào)節(jié)的。可調(diào)節(jié)支架風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)V帶張緊裝置第27頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（4）護(hù)風(fēng)罩的作用：（6）風(fēng)扇和水泵不同軸傳動(dòng)使通過(guò)散熱芯的氣流分布均勻（5）風(fēng)扇——水泵同軸由曲軸帶傳動(dòng)的要求：傳動(dòng)帶松緊度適中，過(guò)松造成打滑，冷卻散熱效果差；過(guò)緊使軸承的磨損加劇，帶的壽命縮短。采用溫控電風(fēng)扇控制第28頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四冷卻強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置1、調(diào)節(jié)原理：用改變通過(guò)散熱器的空氣流量（采用百葉窗、自動(dòng)風(fēng)扇離合器、溫控電風(fēng)扇等）和改變冷卻水的循環(huán)路線和流量的方法進(jìn)行改變（采用節(jié)溫器）2、適用范圍：轎車采用節(jié)溫器和溫控電風(fēng)扇；中型以上的車輛采用節(jié)溫器、百葉窗、自動(dòng)風(fēng)扇離合器。第29頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、蠟式節(jié)溫器（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：中心桿上端固定在支架上，下端插入橡膠管中心腔內(nèi)，橡膠管與節(jié)溫器感應(yīng)體的外殼之間的環(huán)形腔體內(nèi)裝有石蠟，感應(yīng)體外殼上裝有主閥門，在主閥門與支架下底之間裝有主閥門彈簧第30頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

（2）功用：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大小和水溫的高低自動(dòng)改變水的循環(huán)流動(dòng)路線，從而控制通過(guò)散熱器冷卻水的流量。

推桿彈簧主閥門石蠟?zāi)z管外殼第31頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（3）工作原理第32頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四小循環(huán)大循環(huán)

當(dāng)水溫低于358K時(shí)，主閥關(guān)，副閥開—小循環(huán)。

當(dāng)水溫高于358K時(shí)低于378K時(shí)，主閥漸開，副閥漸關(guān)—大小循環(huán)同時(shí)進(jìn)行。

當(dāng)水溫高于378K時(shí)，主閥全開，副閥關(guān)—大循環(huán)。蠟式節(jié)溫器工作情況第33頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四實(shí)物圖第34頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第35頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4、冷卻水在冷卻系內(nèi)的循環(huán)流動(dòng)路線有兩條，一條為大循環(huán)，另一條為小循環(huán)。

所謂大循環(huán)是水溫高時(shí)，水經(jīng)過(guò)散熱器而進(jìn)行的循環(huán)流動(dòng)；而小循環(huán)就是水溫低時(shí)，水不經(jīng)過(guò)散熱器而進(jìn)行的循環(huán)流動(dòng)，從而使水溫升高。小循環(huán)大循環(huán)節(jié)溫器第36頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四小循環(huán)大循環(huán)第37頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四混合循環(huán)第38頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5、雙散熱器冷卻系統(tǒng)組成：主散熱器、副散熱器、水泵、節(jié)溫器和電動(dòng)風(fēng)扇等工作過(guò)程：水溫82℃，節(jié)溫器不打開，冷卻水在水套和副散熱器之間循環(huán)，電動(dòng)風(fēng)扇不工作，水溫升高；水溫82℃以上時(shí)，節(jié)溫器打開，冷卻水同時(shí)經(jīng)過(guò)主副散熱器，冷卻強(qiáng)度增大，水溫保持82-92℃水溫超過(guò)92℃，副散熱器上的溫控電動(dòng)風(fēng)扇開始轉(zhuǎn)動(dòng)，副散熱器的散熱器散熱能力增大，水溫低于88℃時(shí)，風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng)第39頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四6、百葉窗安裝位置：水箱散熱器的前面。通過(guò)手控和蠟式節(jié)溫器自動(dòng)控制7、風(fēng)扇離合器作用：改變通過(guò)散熱器的空氣量，實(shí)現(xiàn)冷卻強(qiáng)度調(diào)節(jié)分類：硅油式、電磁式、機(jī)械式三種第40頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)水冷卻系的維修一、水泵的檢修水泵總成的外部檢查內(nèi)容：(1)檢查有無(wú)滲漏。水泵殼體如有裂紋，會(huì)發(fā)生滲漏。(2)檢查帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向、徑向竄動(dòng)量。用手轉(zhuǎn)動(dòng)帶輪，應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，無(wú)卡滯現(xiàn)象；否則，泵軸可能彎曲或軸承浸水銹蝕。第41頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、水泵的修理（1）水泵的分解①拆下水泵蓋和密封蓋②拆下水泵葉輪③取出水封密封性墊圈和水封總成④拆下風(fēng)扇帶輪⑤拆下凸緣盤、半圓鍵和軸承卡環(huán)⑥自右向左將水泵軸及軸承組件壓出⑦取下水泵軸上的卡環(huán)和拋水圈，支承水泵軸承內(nèi)圈端面，壓出水泵軸第42頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）水泵零件的檢修①水泵殼體和帶輪的檢修Ⅰ、水泵殼體與水泵蓋接合面變形大于0.05mm,應(yīng)予以修平Ⅱ、水泵殼體裂紋應(yīng)更換或焊修；軸承座孔磨損，應(yīng)予以報(bào)廢。Ⅲ、V形帶輪的帶槽底部如發(fā)現(xiàn)被帶磨亮，應(yīng)更換帶輪，否則帶很容易打滑。②水泵軸的檢修第43頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Ⅰ、當(dāng)彎曲度大于0.05mm時(shí)，應(yīng)予以冷壓Ⅱ、水泵軸與軸承配合處軸頸磨損，應(yīng)予以報(bào)廢Ⅲ、軸端螺紋損壞應(yīng)予以修復(fù)或更換③球軸承的檢修軸承滾道出現(xiàn)麻坑，軸向間隙大于0.30mm，徑向間隙大于0.15mm，應(yīng)予以更換④水泵葉輪的檢查葉輪軸孔磨損或葉片等處“穴蝕”嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)予以報(bào)廢。第44頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四⑤水封更換一般拆卸水泵總成時(shí)，都應(yīng)更換薪水套（3）水泵的裝配順序（與其拆卸順序相反）①各零件裝配間隙按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)安裝②水泵殼體下方的檢視孔和上方的通氣孔應(yīng)暢通③各螺栓、螺母應(yīng)按規(guī)定的力矩?cái)Q緊，鎖止應(yīng)可靠④水泵裝合后，應(yīng)對(duì)水泵軸承加注規(guī)定牌號(hào)的潤(rùn)滑脂第45頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（4）水泵的試驗(yàn)①水泵裝合后，用手轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶輪，泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)無(wú)卡滯現(xiàn)象；水泵葉輪與泵殼應(yīng)無(wú)碰擦現(xiàn)象。

②將水泵裝在試驗(yàn)臺(tái)上按原廠規(guī)定進(jìn)行規(guī)定轉(zhuǎn)速下的壓力-流量試驗(yàn)。例如，桑塔納2000轎車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵在規(guī)定轉(zhuǎn)速6000r/min時(shí)，進(jìn)口壓力為0.1MPa，系統(tǒng)壓力為0.14MPa，出口壓力為0.16MPa。第46頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、散熱器的維修散熱器的主要維修內(nèi)容是：清堵、焊漏和整形以及水冷卻系的密封檢查。清堵(1)散熱器外部堵塞的清理采用機(jī)械疏通或者壓縮空氣、高壓水流沖洗(2)散熱器內(nèi)部堵塞的清理采用化學(xué)法，即用酸堿類物質(zhì)與水垢化學(xué)反應(yīng)第47頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四·焊漏（1）散熱器滲漏的檢查

·將散熱器注滿水，用手推測(cè)試器，使壓力達(dá)到100Kpa，觀察壓力是否下降及散熱器外部有無(wú)漏水現(xiàn)象第48頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）焊修·散熱器外層，錫焊法焊補(bǔ)；內(nèi)層把冷卻管兩端用焊錫堵死的方法。使用工具電阻加熱器（3）冷卻管的更換工藝·選與冷卻管尺寸相適應(yīng)的扁平銅條置于冷卻管內(nèi)，抽拉去除水垢，然后將電阻加熱器插入冷卻管內(nèi)，接通24V電源，約1min后，焊接融化，將電阻加熱器和冷卻管同時(shí)抽出，待冷卻后抽出電阻加熱器，將新冷卻管插入孔內(nèi)，整理好散熱片，將電阻加熱器插入新管內(nèi)加熱，融化其表面焊錫，待焊錫冷卻后凝固，取出電阻加熱器。第49頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（4）整形·貯水室塌陷在凹坑的底部焊一鉤環(huán)，向外拉扯的同時(shí)，用小錘輕擊凹坑四周·倒伏變形的散熱片用梳理散熱片的工具梳理扶正第50頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、節(jié)溫器的檢查節(jié)溫器的檢查方法：用溫度可調(diào)式恒溫加熱設(shè)備檢查節(jié)溫器主閥門的開啟溫度、全開溫度及升程，其中有一項(xiàng)不符合規(guī)定值，則應(yīng)更換節(jié)溫器?！は炇焦?jié)溫器的壽命50000km第51頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四四、散熱器蓋閥門密封性的檢查

將散熱器蓋旋裝在測(cè)試器上，用手推測(cè)試器，直至蒸汽閥打開為止。蒸汽閥應(yīng)在壓力0.026-0.037mpa時(shí)打開，若壓力低于0.026Mpa時(shí)，應(yīng)更換散熱器蓋第52頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)冷卻系的常見(jiàn)故障診斷與排除常見(jiàn)故障：水溫不正常和冷卻水泄露1．故障現(xiàn)象水溫高溫報(bào)警，散熱器上貯水箱有開鍋現(xiàn)象；發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆燃，不易熄火；活塞膨脹，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，不易啟動(dòng)。2．故障原因、診斷和排除方法①冷卻液不足。檢查膨脹水箱的冷卻液是否充足，如不足應(yīng)補(bǔ)存并查明原因。②水溫表指示值過(guò)高。觀察散熱器水溫是否過(guò)熱或開鍋，如水溫正常，即為感應(yīng)塞或水溫表故障，應(yīng)先更換感應(yīng)塞；若水溫表的指示值還高，則是水溫表已壞。第53頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期四③風(fēng)扇不轉(zhuǎn)。檢查風(fēng)扇控制電路。④節(jié)溫器故障。若發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高，而散熱器的溫度并