汽车发动机结构与检修教案 第四单元 冷却系

第一讲冷却系教学内容冷却系计划学时2教学目标1、熟悉冷却系的功用、分类和组成2、掌握冷却系主要零件的结构和工作原理项目内容解决措施教学重点循环水路动画教学难点冷却强度调节动画教学媒体的选择知识点编号媒体类型媒体内容要点教学目的所用时间1投影功用、分类和组成熟悉冷却系的功用、分类和组成15m2投影零件的结构和工作原理掌握冷却系主要零件的结构和工作原理20m板书设计及教学过程结构设计一、复习旧课5＇提问：过热、过冷对发动机工作过程有什么影响引入：发动机如何保温呢？二、讲授新课80＇冷却系(coolingsystem)第一节概述1．作用：主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。2．分类：风冷和水冷第二节水冷系的组成和水路（动画）1.组成由散热器(radiator)、水泵(waterpump)、风扇(fan)、冷却水套(waterjaket)和温度调节装置等组成2.水路散热器内的冷却水经水泵加压后通过分水管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，热量不断地散发到大气中去，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，使发动机不断地得到冷却。第三节水冷系主要部件的构造（实物＋投影）1.散热器（radiator）：增大散热面积，加速水的冷却。管片式和管带式两种。动阀门，发动机热态工作正常时，阀门关闭，将冷却系与大气隔开。防止水蒸汽逸出，使冷却系内的压力稍高于大气压力，从而可增高冷却水的沸点。在冷却水系内压力过高或过低时，自动阀门则开启以使冷却系与大气相通。目前闭式水冷系广泛采用具有空气-蒸汽阀的散热器盖，如图6-7。一般情况下，两阀借弹簧关闭。当散热器中压力升高到一定值（约为0.026～0.037Mpa）时，蒸汽阀开启；水温下降，当冷却系中产生的真空度达一定值（约为0.01时～0.02Mpa）时，空气阀开启。对于加注防锈，防冻液的汽车发动机，为了减少冷却液的损失，保证冷却系的正常工作，采用散热器＋副水箱结构。2.风扇(fan)：提高通过散热器芯的空气流速，增加散热效果，加速水的冷却。3.水泵(waterpump)：对冷却水加压，加速冷却水的循环流动，保证冷却可靠。离心式水泵主要由泵体、叶轮和水泵轴组成，轮叶一般是径向或向后弯曲的，其数目一般为6－9片。4.冷却强度调节装置(1)改变通过散热器的空气流量百叶窗风扇离合器硅油风扇离合器(2)改变通过散热器的冷却水的流量节温器（thermostat）来控制通过散热器冷却水的流量。蜡式节温器小循环：常温时，石蜡呈固态，阀门压在阀座上。这时阀门关闭通往散热器的水路，来自发动机缸盖出水口的冷却水，经水泵又流回气缸体水套中。大循环：当发动机水温升高时，石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫使橡胶管收缩，从而对反推杆上端头产生向上的推力。由于反推杆上端固定，故反推杆对橡胶管、感应体产生向下反推力，阀门开启，当发动机水温达到80℃以上时，阀门全开，来自气缸盖出水口的冷却水流向散热器。讨论：摘除节温器有何危害？膨胀筒式节温器风冷却系风冷却系是利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面，把从气缸内部传出的热量散发到大气中去，以保证发动机在最有利的温度范围内工作。补充1：冷却风扇的控制补充2:冷却液（防冻液）三、课堂小结3′本次课学习了冷却系的功用、分类和组成，冷却系主要零件的结构和工作原理，课后认真复习。知识性练习本章思考题：2′1．发动机为什么要冷却？最佳水温范围一般是多少？2．水冷却系中为什么要装节温器？什么叫大循环？什么叫小循环？3．冷却系中水温过高或水温过低有哪些原因？4．汽车上为什么要采用风扇离合器？试述硅油风扇离合器的工作原理。形成性评价从发动机温度过度或过低对发动机机工作的影响来讲清冷却系的功用，通过冷却水的循环，说明冷却系的组成及基本工作原理。本讲内容相对来说比较简单，通过动画、模型、实物等教学方法和手段进行讲授，学生理解掌握较好。第二讲冷却系维修、故障诊断教学内容冷却系维修、故障诊断计划学时2教学目标1、熟悉冷却系维修内容2、掌握冷却系故障诊断方法项目内容解决措施教学重点冷却系维修投影＋VCD教学难点故障诊断投影＋VCD教学媒体的选择知识点编号媒体类型媒体内容要点教学目的所用时间1投影冷却系维修熟悉冷却系维修内容15m2投影故障诊断掌握冷却系故障诊断方法20m板书设计及教学过程结构设计一、复习旧课5＇冷却系的功用、分类和组成，冷却系主要零件的结构和工作原理引入：如何对润滑系进行维护和故障诊断？二、讲授新课80＇第三节冷却系的维修（投影＋VCD）1、水泵的检查与修理2、散热器的检修3、节温器的检测、更换1）、节温器的检测检测步骤：（以捷达轿车为例）①将节温器放在一个充满水的容器内加热，用温度表监测温度；②水温约87℃时，节温器阀门必须开启；③水温约120℃时，应完全打开，阀门最低行程为7mm。2）、节温器的更换腊式节温器安全寿命一般为50000km。因其安全寿命较短，而且失效后无法修复，因此要求按照其安全寿命定期更换。4、风扇的检修1）、风扇叶片的检修2）、电动风扇热敏开关的检查以桑塔纳发动机为例检查电动风扇热敏开关。将电动风扇热敏开关的放入加热的水中，用万用表测量第一挡，当水温达到93～98℃时应能导通，当水温将到88～93℃时，应断开。而第二档105℃为，导通；93～98℃时应断开。否则，应更换电动风扇热敏开关。3）、风扇离合器的检修(1)在汽车二级维护时，应对电动风扇离合器的电磁风扇离合器进行就车检查。检查时，先把点火开关旋到“ON”档，并使风扇离合器脱离温控器的控制，观察风扇应转动平衡，工作电流应符合原设计规定的范围。(2)硅油风扇离合器在日常维护时，应进行就车冷态检查。当汽车停放约12小时后，在发动机起动前用手指拨动风扇叶片应感到有明显的转动阻力。发动机起动后，运转1～2分钟后熄火，此时拨转风扇叶片若感到转动阻力明显减小，可以认为硅油风扇离合器工作正常。(3)二级维护时，应就车检查风扇离合器的接合、分离状况。在导风圈上部打一个小孔，把管式温度计从小孔插入风扇和散热器之间，测量风扇离合器开始接合与分离时散热器后端热风流的温度应符合原厂规定。如北京切诺基汽车的接合温度为72℃；CA1091型汽车风扇离合器器开始接合时的热风温度为65℃，开始分离的温度为70℃。5、冷却液的检查6、V形带的张紧第四节冷却系的故障诊断（投影＋VCD）1、漏水（现象→原因→诊断方法）2、过热（现象→原因→诊断方法）3、过冷（现象→原因→诊断方法）4、散热器口向外喷水（现象→原因→诊断方法）讨论：发动机为什么夏天容易过热？补充：模拟故障诊断三、课堂小结3′本次课学习了冷却系维修内容和冷却系故障诊断方法，课后认真复习。知识性练习作业与讨论2′1.冷却系维护的项目主要有那些？2.为什么水泵在夏天容易损坏？形成性评价冷却系的维护和修理比较简单，通过课堂讲授学生容易理解掌握。冷却系故障诊断是个难点，因为发动机过热与其他系统有关，有些内容尚未讲授；而发动机过热的故障不易设置，很难通过实训来帮助理解和掌握；授课时只能通过录像来帮助理解和掌握。实训：冷却系的拆装教学内容实训：冷却系的拆装计划学时2教学目标1、熟悉掌握冷却系的组成及各部件的装配关系；主要机件的构造；冷却水的循环路线。2、初步掌握水泵等主要机件的拆装维修技。项目内容解决措施教学重点冷却系主要部件结构教具模型演示、实物拆装教学难点冷却水循环路线示教板演示、实物观察实训安排知识点编号方式内容要点教学目的所用时间1示教板和模型演示冷却系及主要部件的结构和工作过程加深对冷却系结构、原理的理解和掌握30m2实物观察认识系统组成、部件外形及安装位置、相互联接。加深对冷却系结构、原理的理解和掌握30m3主要部件拆装操作水泵、节温器、散热器进一步掌握结构原理，初步掌握拆装维修操作技能30m实训教学过程设计实训：冷却系的拆装一、实训准备1、完整的桑塔纳发动机一台；2、发动机缸体、缸盖（解剖）实物各一个；3、冷却系主要部件（散热器、风扇、水泵、百叶窗、水温表、水温传感器、节温器等）若干；4、发动机冷却系电动示教板及主要机件的透明教具一套。5、常用工具等若干。二、实训分组及轮换1、每班分成三个组：（1）一组由老师利用电动示教板、透明教具进行讲解演示，学生观察操作。讲解冷却系的组成、工作过程、冷却水大、小循环路线，主要部件的结构、工作过程。（2）二组利用整台发动机实物、缸体和缸盖的解剖实物、及主要部件实物进行讲解，主要让学生观察认识冷却系各部件的安装位置、相互联接、实物形状、冷却水套等。实训教学（3）三组进行水泵、节温器和散热器的拆装操作。2、每个组在各部位的实训时间约半小时左右，进行各组间轮换。过程设计三、结束由学生在老师的指导下进行工具的整理和场地的清洁工作。课后整理完成实训报告，对部分内容可利用课外时间到实训室进行实训，以巩固和加深。练习思考题：1、离心式水泵在拆装过程中，应注意哪些事项？2、如何检测节温器的工作状况是否良好？3、作框图表示桑塔纳发动机冷却系的大、小循环路线。课外实训：利用课余时间对冷却系主要部件进行观察和拆装，以便熟练掌握。效果评价冷却系的结构较简单，利用电动示教板、透明教具的演示，解剖教具和实物的观察，主要部件的拆装等多种方法和手段，使学生对冷却系的组成、冷却水的循环路线、主要部件的结构和工作原理有进一步的理解和掌握，并能初步掌握系统部件的拆装和维修技能。