高職汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修東南教學(xué)課件項(xiàng)目

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

構(gòu)造與維修項(xiàng)目八

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)構(gòu)造與維修冷卻系統(tǒng)的作用是使發(fā)動(dòng)機(jī)在所有工況下都保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。冷卻系統(tǒng)既要防止發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，也要防止冬季發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)冷。在冷發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后，冷卻系統(tǒng)還要保證發(fā)動(dòng)機(jī)迅速升溫，盡快達(dá)到正常的工作溫度。項(xiàng)目導(dǎo)讀項(xiàng)目要點(diǎn)

1.了解冷卻系統(tǒng)的功用；2.掌握水冷系統(tǒng)的組成；3.掌握冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造和工作原理；4.了解冷卻系大小循環(huán)的路線。概述冷卻系的主要功用是把受熱零件吸收的部分熱量及時(shí)散發(fā)出去，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。冷卻系按照冷卻介質(zhì)不同可以分為風(fēng)冷和水冷，如果把發(fā)動(dòng)機(jī)中高溫零件的熱量直接散入大氣而進(jìn)行冷卻的裝置稱為風(fēng)冷系。而把這些熱量先傳給冷卻水，然后再散入大氣而進(jìn)行冷卻的裝置稱為水冷系。由于水冷系冷卻均勻，效果好，而且發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪音小，目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上廣泛采用的是水冷系。水冷

風(fēng)冷水冷系的組成和水路水冷卻系是以水作為冷卻介質(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)制水在冷卻系中進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。它由散熱器、水泵、風(fēng)扇、冷卻水套和溫度調(diào)節(jié)裝置等組成。水冷系的組成和水路散熱器內(nèi)的冷卻水經(jīng)水泵加壓后通過(guò)分水管壓送到氣缸體水套和氣缸蓋水套內(nèi)，冷卻水在吸收了機(jī)體的大量熱量后經(jīng)氣缸蓋出水孔流回散熱器。由于有風(fēng)扇的強(qiáng)力抽吸，空氣流由前向后高速通過(guò)散熱器。因此，受熱后的冷卻水在流過(guò)散熱器芯的過(guò)程中，熱量不斷地散發(fā)到大氣中去，冷卻后的水流到散熱器的底部，又被水泵抽出，再次壓送到發(fā)動(dòng)機(jī)的水套中，如此不斷循環(huán)，把熱量不斷地送到大氣中去，使發(fā)動(dòng)機(jī)不斷地得到冷卻。水冷系主要部件的構(gòu)造散熱器可以增大散熱面積，加速水的冷卻。冷卻水經(jīng)過(guò)散熱器后，其溫度可降低10～15℃，為了將散熱器傳出的熱量盡快帶走，在散熱器后面裝有風(fēng)扇與散熱器配合工作。圖為散熱器的示意圖。水冷系主要部件的構(gòu)造水冷系主要部件的構(gòu)造（一）散熱器水冷系主要部件的構(gòu)造散熱器又稱為水箱，由上貯水室、散熱器芯和下貯水室等組成。散熱器上水貯室頂部有加水口，冷卻水由此注入整個(gè)冷卻系并用散熱器蓋蓋住。在上貯水室和下貯水室分別裝有進(jìn)水管和出水管，進(jìn)水管和出水管分別用橡膠軟管和氣缸蓋的出水管和水泵的進(jìn)水管相連，這樣，既便于安裝，而且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)和散熱器之間產(chǎn)生少量位移時(shí)不會(huì)漏水。在散熱器下面一般裝有減震墊，防止散熱器受振動(dòng)損壞。在散熱器下貯水室的出水管上還有放水開(kāi)關(guān)，必要時(shí)可將散熱器內(nèi)的冷卻水放掉。散熱器芯由許多冷卻水管和散熱片組成，對(duì)于散熱器芯應(yīng)該有盡可能大的散熱面積，采用散熱片是為了增加散熱器芯的散熱面積。散熱器芯的構(gòu)造形式有多樣，常用的有管片式（圖8-4）和管帶式（圖8-5）兩種。水冷系主要部件的構(gòu)造圖8-4管片式散熱器圖8-5管帶式散熱器水冷系主要部件的構(gòu)造目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)多采用閉式水冷系，這種冷卻系的散熱器蓋具有自動(dòng)閥門，發(fā)動(dòng)機(jī)熱態(tài)工作正常時(shí)，閥門關(guān)閉，將冷卻系與大氣隔開(kāi)。防止水蒸汽逸出，使冷卻系內(nèi)的壓力稍高于大氣壓力，從而可增高冷卻水的沸點(diǎn)。在冷卻水系內(nèi)壓力過(guò)高或過(guò)低時(shí)，自動(dòng)閥門則開(kāi)啟以使冷卻系與大氣相通。目前閉式水冷系廣泛采用具有空氣-蒸汽閥的散熱器蓋，如圖8-6。一般情況下，兩閥借彈簧關(guān)閉。當(dāng)散熱器中壓力升高到一定值（約為0.026～0.037Mpa）時(shí)，蒸汽閥開(kāi)啟；水溫下降，當(dāng)冷卻系中產(chǎn)生的真空度達(dá)一定值（約為0.01時(shí)～0.02Mpa）時(shí)，空氣閥開(kāi)啟。水冷系主要部件的構(gòu)造水冷系主要部件的構(gòu)造對(duì)于加注防銹，防凍液的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，為了減少冷卻液的損失，保證冷卻系的正常工作，采用散熱器加副水箱結(jié)構(gòu)。副水箱的上方用一根軟管通大氣，另一根軟管與散熱器的溢流管相連。當(dāng)散熱器內(nèi)蒸汽壓力升高到某一值時(shí)，其蓋上的壓力閥打開(kāi)，冷卻液通過(guò)壓力閥通過(guò)溢流管進(jìn)入副水箱；當(dāng)溫度下降時(shí)，冷卻液又從副水箱通過(guò)真空閥流回到散熱器內(nèi)部。這樣可以防止冷卻水損失。副水箱內(nèi)部印有兩條液面高度標(biāo)記線，副水箱內(nèi)的液面高度應(yīng)位于這兩種刻線之間。水冷系主要部件的構(gòu)造散熱器加副水箱結(jié)構(gòu)水冷系主要部件的構(gòu)造（二）風(fēng)扇風(fēng)扇可以提高通過(guò)散熱器芯的空氣流速，增加散熱效果，加速水的冷卻。風(fēng)扇通常安排在散熱器后面，并與水泵同軸。當(dāng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)空氣產(chǎn)生抽吸作用，使之沿軸向流動(dòng)?？諝饬饔汕跋蚝笸ㄟ^(guò)散熱器芯，使流經(jīng)散熱器芯的冷卻水加速冷卻。水冷系主要部件的構(gòu)造（二）風(fēng)扇水冷系主要部件的構(gòu)造（三）水泵水泵對(duì)冷卻水加壓，加速冷卻水的循環(huán)流動(dòng)，保證冷卻可靠。車用發(fā)動(dòng)機(jī)上多采用離心式水泵，離心式水泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、排水量大、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。離心式水泵主要由泵體、葉輪和水泵軸組成，輪葉一般是徑向或向后彎曲的，其數(shù)目一般為6－9片。結(jié)構(gòu)如圖。水冷系主要部件的構(gòu)造（三）水泵水冷系主要部件的構(gòu)造（四）冷卻強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置通常利用百葉窗和各種自動(dòng)風(fēng)扇離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)改變通過(guò)散熱器的空氣流量。百葉窗是調(diào)節(jié)空氣流量并防止冬季凍壞水箱，多用人工調(diào)節(jié)，也有采用自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的。風(fēng)扇離合器是置于風(fēng)扇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的離合機(jī)構(gòu),可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度自動(dòng)控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)扇風(fēng)量以達(dá)到改變通過(guò)散熱器的空氣流量，它不僅能減少發(fā)動(dòng)機(jī)的功率損失，節(jié)省燃油，而且還能提高發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲。常見(jiàn)的風(fēng)扇離合器形式有硅油風(fēng)扇離合器、機(jī)械式風(fēng)扇離合器、電磁風(fēng)扇離合器及液力偶合器等。硅油風(fēng)扇離合器應(yīng)用的比較廣泛。硅油風(fēng)扇離合器（圖8-12）硅油風(fēng)扇離合器由主動(dòng)板、從動(dòng)板、雙金屬感溫器及殼體等構(gòu)成。風(fēng)扇裝于殼體上。從動(dòng)板與殼體之間的空間為工作腔，從動(dòng)板與前蓋之間為貯油腔，硅油存于其中。從動(dòng)板上有進(jìn)油孔，由感溫閥片和雙金屬感溫器控制。從動(dòng)板外緣有一個(gè)由球閥控制的回油孔。冷卻水溫較低時(shí)，通過(guò)散熱器的空氣溫度不高，進(jìn)油孔關(guān)閉，貯油腔的硅油不能進(jìn)入工作腔，離合器分離。冷卻水溫較高時(shí)，雙金屬感溫器受熱變形，從而帶動(dòng)閥片軸和閥片轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，將進(jìn)油孔打開(kāi)，硅油進(jìn)入工作腔，由于硅油粘度大，主動(dòng)板通過(guò)硅油帶動(dòng)殼體和風(fēng)扇一起轉(zhuǎn)動(dòng)，使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速迅速升高。水冷系主要部件的構(gòu)造（四）冷卻強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置1．改變通過(guò)散熱器的空氣流量硅油風(fēng)扇離合器水冷系主要部件的構(gòu)造蠟式節(jié)溫器在橡膠管和感應(yīng)體之間的空間里裝有石蠟，為提高導(dǎo)熱性，石蠟中常摻有銅粉或鋁粉。常溫時(shí)，石蠟呈固態(tài)，閥門壓在閥座上。這時(shí)閥門關(guān)閉通往散熱器的水路，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋出水口的冷卻水，經(jīng)水泵又流回氣缸體水套中，進(jìn)行小循環(huán)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫升高時(shí)，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(duì)反推桿上端頭產(chǎn)生向上的推力。由于反推桿上端固定，故反推桿對(duì)橡膠管、感應(yīng)體產(chǎn)生向下反推力，閥門開(kāi)啟，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫達(dá)到80℃以上時(shí)，閥門全開(kāi)，來(lái)自氣缸蓋出水口的冷卻水流向散熱器，而進(jìn)行大循環(huán)。水冷系主要部件的構(gòu)造2．改變通過(guò)散熱器的冷卻水的流量蠟式節(jié)溫器（圖8-13）水冷系主要部件的構(gòu)造膨脹筒式節(jié)溫器是由具有彈性的、折疊式的密閉圓筒（用黃銅制成），內(nèi)裝有易于揮發(fā)的乙醚。主閥門和側(cè)閥門隨膨脹筒上端一起上下移動(dòng)。膨脹筒內(nèi)液體的蒸氣壓力隨著周圍溫度的變化而變化，故圓筒高度也隨溫度而變化。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在正常熱狀態(tài)下工作時(shí)，即水溫高于80℃，冷卻水應(yīng)全部流經(jīng)散熱器，形成大循環(huán)。此時(shí)節(jié)溫器的主閥門完全開(kāi)啟，而側(cè)閥門將旁通孔完全關(guān)閉；當(dāng)冷卻水溫低于70℃時(shí)，膨脹筒內(nèi)的蒸汽壓力很小，使圓筒收縮到最小高度。主閥門壓在閥座上，即主閥門關(guān)閉，同時(shí)側(cè)閥門打開(kāi)，此時(shí)切斷了由發(fā)動(dòng)機(jī)水套通向散熱器的水路，水套內(nèi)的水只能由旁通孔流出經(jīng)旁通管進(jìn)入水泵，又被水泵壓入發(fā)動(dòng)機(jī)水套，此時(shí)冷卻水并不流經(jīng)散熱器，只在水套與水泵之間進(jìn)行小循環(huán)，從而防止發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)冷，并使發(fā)動(dòng)機(jī)迅速而均勻地?zé)崞饋?lái)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫在70～80℃范圍內(nèi)，主閥門和側(cè)閥門處于半開(kāi)閉狀態(tài)，此時(shí)一部分水進(jìn)行大循環(huán)，而另一部分水進(jìn)行小循環(huán)。水冷系主要部件的構(gòu)造膨脹筒式節(jié)溫器（圖8-14）風(fēng)冷卻系風(fēng)冷卻系（圖8-15）是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。任務(wù)實(shí)施一、水冷卻系的維護(hù)（一）日常維護(hù)（二）定期維護(hù)項(xiàng)目（一級(jí)維護(hù)）（三）季節(jié)性維護(hù)任務(wù)實(shí)施（一）日常維護(hù)1．冷卻液液位檢查每周檢查發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液液位高度。檢查冷卻液液位時(shí)，只需打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)罩，并觀察補(bǔ)償水桶（不必打開(kāi)散熱器蓋檢查）。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻時(shí)，檢查補(bǔ)償水桶冷卻液水位，正常的水位應(yīng)在“FULL（高水位標(biāo)志）”和“LOW（低水位標(biāo)志）”之間，如圖8-16所示。如果發(fā)現(xiàn)水位低于“LOW”標(biāo)志時(shí)應(yīng)打開(kāi)補(bǔ)償水桶蓋(用手從蓋子的凸沿往上掰開(kāi))，加注冷卻液達(dá)“FULL”標(biāo)志，然后重新蓋好補(bǔ)償水桶蓋。任務(wù)實(shí)施（二）定期維護(hù)項(xiàng)目（一級(jí)維護(hù)）1.散熱器蓋和補(bǔ)償水桶密封性檢查用壓力測(cè)試儀在散熱器加水口處檢查冷卻系統(tǒng)是否能保持壓力在135Kpa達(dá)10秒,用壓力測(cè)試儀檢查散熱器蓋是否能保持壓力在90Kpa達(dá)10秒，注意觀察表針壓力是否下降，如發(fā)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)有任何泄漏，應(yīng)先標(biāo)記，然后修理或更換相關(guān)零部件，如圖8-17所示。2.散熱器散熱片的清洗清洗散熱器的前面部分，可用壓縮空氣或水沖洗散熱器的翅片，去除灰塵和垃圾，但壓力不要超過(guò)150Kpa，以免損壞翅片。1-壓力測(cè)試儀2-散熱器總成3-散熱器蓋組件圖8-17散熱器蓋密封性檢查

任務(wù)實(shí)施3.水泵皮帶的檢查與調(diào)整（1）打開(kāi)前座椅，斷開(kāi)蓄電池負(fù)極電線；（2）檢查水泵皮帶是否有裂紋、割傷、變形、磨損和臟物，如不能繼使用，請(qǐng)更換。（3）檢查皮帶張力，手拇指用大約98N的力壓下皮帶，對(duì)新皮帶，變形量“a”為6-10mm為正常張力，對(duì)舊皮帶，變形量“a”為10-15mm為正常張力，如圖8-18所示；（4）如果皮帶太緊或太松，可通過(guò)移動(dòng)發(fā)電機(jī)位置將皮帶調(diào)整到正常張力。（5）接上蓄電池的負(fù)極線。1-98牛頓力；2-調(diào)整螺栓；3-固定螺栓；4-皮帶；5-發(fā)電機(jī)總成圖8-18水泵皮帶的檢查與調(diào)整任務(wù)實(shí)施（三）季節(jié)性維護(hù)每年進(jìn)入夏季前，結(jié)合二級(jí)維護(hù)，可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行清洗。1.簡(jiǎn)單清洗。洗滌時(shí)，應(yīng)放凈舊冷卻液，將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系加滿清潔水（自來(lái)水），運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)直到散熱器上部軟管發(fā)熱，這表明節(jié)溫器已打開(kāi)，冷卻水開(kāi)始流過(guò)散熱器。這時(shí)可以將冷卻水放出，放出的水若比較污濁，應(yīng)重復(fù)上述步驟直至水清為止。2.徹底清洗。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)散熱性能不好、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系水垢過(guò)多時(shí)，可使用專用的散熱器清洗劑進(jìn)行清洗。冷卻系洗滌步驟如下：起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使其溫度達(dá)到正常的工作溫度后，停止發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并放凈冷卻液，將