汽车冷却系统

汽车冷却系的构造与维修课题1冷却系概述课题2冷却系主要零部件的构造与维修课题3冷却系故障的诊断与排除课题1冷却系概述1.1冷却系的作用冷却系的作用是：把受热零部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。汽车发动机的冷却液正常工作温度为80～90℃。1.2冷却系的类型按照冷却介质不同，冷却系可以分为风冷式和水冷式两种，如图6-1所示。图6-1冷却系的类型课题1冷却系概述1.3水冷式冷却系的组成及水路课题1冷却系概述强制循环水冷系由百叶窗、散热器、风扇、水泵、冷却水套（在缸体、缸盖内直接铸出）、水管、节温器、水温传感器和控制冷却强度的装置等组成，如图6-2所示。图6-2强制循环式水冷系示意图1-百叶窗；2-散热器；3-散热器盖；4-风扇；5-小循环水管；6-水泵；7-节温器；8-出水管；9-水温表；10-水温传感器；11-水套；12-分水管；13-皮带；14-下水管；15-散热器放水开关课题1冷却系概述利用节温器来控制通过散热器冷却水的流量。节温器装在冷却水循环的通路中，一般装在气缸盖出水口处。通常冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条，一条为大循环，另一条为小循环。大循环是水温高时，水经过散热器而进行的循环流动；而小循环是水温低时，水不经过散热器而进行的循环流动，从而使水温迅速达到正常。大小循环由节温器控制如图6-3所示。图6-3冷却水大小循环冷却系工作原理课题二冷却系主要零部件的构造与维修2.1散热器构造与维修⒈散热器的构造散热器又称水箱，安装在发动机前的车架横梁上。其作用是增大散热面积，加速水的冷却。散热器由散热器盖、上储水室、散热器芯、下储水室和进出水管等组成，如图6-4所示。图6-4散热器的结构课题二冷却系主要零部件的构造与维修散热器芯由许多冷却管和散热片组成，采用散热片不但可以增加散热面积，还可以增大散热器的刚度和强度。散热器芯的结构形式有多样，常用的有管片式和管带式两种，如图6-5所示。图6-5散热器芯示意图课题二冷却系主要零部件的构造与维修散热器盖：现代发动机常采用具有空气－蒸汽阀的散热器盖，它能自动调节冷却系内压力，减少冷却液损失，提高冷却效果。散热器盖主要由加水口盖３、蒸汽阀５、空气阀６、以及蒸汽阀弹簧４和空气阀弹簧７组成。其结构如图6-6所示。图6-6散热器盖的结构及原理a）空气阀开启b）蒸汽阀开启1—泄水口2—阀座3—加水口盖4—蒸汽阀弹簧5—蒸汽阀6—空气阀7—空气阀弹簧课题二冷却系主要零部件的构造与维修膨胀水箱：又称副贮水箱。现在加注防冻液的汽车发动机，为了减少冷却液的损失，都装有膨胀水箱。膨胀水箱安装位置通常高于散热器，用半透明材料（如塑料）制成,可以直接观察到液面高度，无须打开散热器盖。膨胀水箱内部印有两条液面高度标记线，膨胀水箱内的液面高度应位于这两条刻线之间，如图6-7所示。图6-7膨胀水箱课题二冷却系主要零部件的构造与维修⒉散热器密封性检验散热器的密封性检验可用气压表、气泵就车进行，其方法如下：1）封闭散热器进、出水口，将散热器加水至加水口下方10～20㎜处。2）用气泵向散热器内加压至200kpa，压力表在5min内压力应不下降。3）检查散热器有无渗漏现象。如有渗漏，应进行修复或更换。如图6-8所示。图6-8散热器就车检查课题二冷却系主要零部件的构造与维修⒊散热器的检修散热器常见的故障是变形、渗漏、芯管堵塞等。1）散热器外形因受到碰撞引起凹陷、凸起等变形损伤，可用焊丝拉平修复。2）散热器渗漏可用锡焊或粘接方法修复，贮水室裂缝的焊修方法如下：散热器贮水室裂缝可用铜焊焊修，或先在裂缝的两端钻φ3.0mm～φ3.5mm的小孔（止裂孔），然后按以下方法用锡钎焊贴补：①选一略大于裂缝的薄铜板，厚约0.5～0.8mm。②分别在薄铜板和裂缝部位的贴合面上镀锡。③将补片镀锡的一面贴于待补位置上，用烙铁加热，使两贴合面的焊锡熔合在一起。④沿补片的边缘加焊料填充焊缝，使焊缝均匀光洁。课题二冷却系主要零部件的构造与维修散热器芯管损坏可用接管法。修理步骤是：①用尖嘴钳拆去破损芯管两边的散热片，剪下芯管的破损部分，切口剪成约15°～30°斜口。②选一段比待接部分长约5～10mm的接管，两端的斜口角与分上同。并将两端口稍加扩张，使之恰能套住待接的芯口。别在各接合口上镀锡。③从散热器芯子端部插入通条，穿过镶接部分的上下口，将各接口整理平直，使之衔接部位互相贴合套位。④接口处涂上焊剂，用铬铁焊接。⑤芯管镶接后，用0.3～0.6mm铜板制成W形状的卡条，卡于接管两侧，恢复散热效能。课题二冷却系主要零部件的构造与维修3）堵塞可用清洗或换管方法修复。从加水口向散热器内加入热水，用手试散热器芯管各处温度，温度不升高的部位，即堵塞部位。散热器的清洗：拆下散热器，先用压缩空气和清水洗外部，然后放在10％～15％氢氧化钠或弱酸水溶液内，煮洗约0.5h，取出后用清水冲出水箱水垢。如果积垢严重，应拆去上、下水室，用通条清除水管内积垢，然后再用压缩空气或清水洗净内部。⒋散热器盖密封性检验散热器盖可用手动气泵检查：使用手动气泵给散热器盖加压，使压力上升到120～150kpa时，压力表读数突然下降，说明蒸汽阀打开；压力低于10～20kpa时，空气阀应打开。如不符以上要求，应更换散热器盖。如EQ6100发动机蒸汽阀开启压力为125～137kpa。课题二冷却系主要零部件的构造与维修6.2.2水泵的构造与维修⒈水泵的作用水泵的作用是给冷却水加压，强制冷却水在冷却系统中进行循环流动，保证冷却可靠。⒉水泵的结构图6-9课题二冷却系主要零部件的构造与维修⒊水泵的工作原理叶轮旋转时，水泵中的水被叶轮带动一起旋转，在离心力作用下，水被甩向叶轮边缘，经外壳上与叶轮成切线方向的出水管压送到发动机水套内。同时，叶轮中心处的压力降低，散热器下部的水便经进水管被吸入水泵。如此连续作用，使冷却水在系统内不断地循环。如由于故障水泵停止工作时，冷却水仍然能从叶片之间流过，进行自然循环。⒋水泵的检修水泵常见的故障是：带轮与泵轴配合松旷，水封损坏漏水，泵壳或叶轮破裂等。课题二冷却系主要零部件的构造与维修停机后用手板动风扇叶片，查看带轮与水泵轴配合是否有明显松旷。如有，表明带轮与水泵轴或带轮与锥形套配合松旷。检查风扇及带轮毂的螺栓，如松旷应拧紧；带轮仍松摆，则可能是水泵轴松旷，应分解水泵，检查轴承。水泵轴轴颈及其轴承磨损严重，使水泵轴的摆动量超过0.10㎜，应更换新件。1-泄水孔2-泵壳课题二冷却系主要零部件的构造与维修当水泵漏水时，应检查水泵衬垫、水泵壳的泄水孔。当水泵衬垫漏水时，应先检查水泵紧固螺栓是否松动，如松动应拧紧；如仍漏水，应更换衬垫。当水泵壳的泄水孔漏水时，应分解水泵，检查水封，如损坏应更换。更换水封总成后，应进行漏水实验：堵住水泵进、出水口，将水注满叶轮室，转动泵轴，各处应不漏水。水封动环与静环接触面磨损起槽、表面剥落或破裂导致漏水时，应更换水封总成。泵壳出现裂纹可焊修或更换新件；水泵叶轮出现破损，应更换新件。课题二冷却系主要零部件的构造与维修2.3节温器的构造与维修⒈节温器的作用节温器装在冷却水循环的通路中，根据水温的高低改变水的循环流动路线，自动调节冷却系的冷却强度。节温器有蜡式和乙醚皱纹筒式两种，目前多数发动机采用蜡式节温器。⒉蜡式节温器蜡式节温器在橡胶管和感温元件之间的空间里装有石蜡，为提高导热性，石蜡中常掺有铜粉或铝粉。其结构如图6-11所示。课题二冷却系主要零部件的构造与维修图6-11蜡式节温器结构及工作原理1－主阀门；2－节温器盖和密封圈；3－上支架；4－胶管；5－阀座；6－阀门；7－下支架；8－石蜡；9－感应体；10－旁通阀；11－中心杆；12－弹簧（c）关闭状态（d）开启状态（a）节温器实物（b）工作原理课题二冷却系主要零部件的构造与维修,课题二冷却系主要零部件的构造与维修⒊节温器的检查在水杯中加热节温度器，观察节温器阀门开启温度和升程。节温器开始打开温度约为87℃，结束打开温度约为120℃，节温器最大升程约8mm。如不符合上述要求，应更换节温器。如图6-12所示。图6-12蜡式节温器检查方法1-温度计；2-金属吊钩；3-节温器；4-容器；5-加热器课题二冷却系主要零部件的构造与维修2.4风扇及其控制装置的构造与维修⒈风扇的作用风扇通常安装在散热器和发动机之间，并与水泵同轴。其作用是旋转时对空气产生吸力，提高流经散热器的空气流速和流量，使流经散热器芯的冷却水加速冷却，吸收并带走发动机表面的热量，增强冷却系对发动机的冷却作用。课题二冷却系主要零部件的构造与维修⒉风扇的构造风扇的外径略小于散热器的宽度。风扇的扇风量、噪声及其所消耗的功率与风扇的直径、转速及叶片的数目、形状、安装角度等有关，叶片数目通常为４～６片。轿车发动机基本上都采用轴流式冷却风扇，其叶片横断面多为弧形，为减少叶片旋转时产生的振动和噪声，叶片间的夹角一般不相等，如图6-13所示。图6-13风扇叶片a)叶尖前弯的风扇b)尖窄根宽的风扇c)尼龙压铸整体风扇1—叶片2—连接板课题二冷却系主要零部件的构造与维修⒊风扇的类型车用发动机风扇按驱动的动力可分为机械风扇和电动风扇。机械风扇装在水泵轴上，由曲轴前端带轮通过∨带驱动，其速度取决于带轮的大小和曲轴的转速，这种风扇不需另外的驱动装置。如图6-14所示。其优点是结构简单，但发动机冷启动性差，机械损失大。电动风扇用蓄电池作电源，采用传感器和电路系统来控制，由直流低压电动机驱动风扇的运转，如图6-15所示。图6-14机械风扇1—风扇及带轮2—曲轴带轮3—发电机4—移动支架图6-15电动风扇1—散热器2—电动风扇3—电源4—温度传感器(开关)5—继电器课题二冷却系主要零部件的构造与维修⒋风扇控制装置（1）风扇控制装置的作用风扇控制装置用以控制风扇的运转与转速，改变流经散热器芯部的空气流量，从而调节冷却强度，保证发动机在最有利的温度范围内工作，提高发动机的使用寿命。同时还可以减少风扇的功率消耗，降低发运机噪声。（2）机械风扇控制装置机械风扇控制的型式很多，目前采用的主要有硅油风扇离合器和电磁风扇离合器两种风扇控制装置。课题二冷却系主要零部件的构造与维修1）硅油风扇离合器硅油风扇离合器是一种以硅油为介质，利用通过散热器芯吹向风扇的气流的温度高低改变风扇转速的风扇控制装置。硅油风扇离合器安装在风扇与水泵之间。结构如图所示，课题二冷却系主要零部件的构造与维修２）电磁风扇离合器电磁风扇离合器是一种根据冷却水温度，通过水温感应开关和电路控制风扇运转的装置。电磁风扇离合器的结构如图6-17所示。电磁风扇离合器由主动和从动两部分组成。图6-17电磁风扇离合器结构示意图1—滑环2—线圈3—电磁壳体4—摩檫片5—弹簧6—导销7—风扇毂8—螺母9—水泵轴10—风扇11—螺钉12—衔铁环13—接线柱14—弹簧15—引线壳体16—电刷课题二冷却系主要零部件的构造与维修（3）电动风扇控制装置电动风扇常见故障是风扇电动机或温控开关故障。检查风扇电动机应在冷却液温度低于83℃的状态下进行。将点火开关转置“ON”，风扇电动机应不工作。将温控开关线束插头拆下搭铁，风扇电动机应转动；接上温控开关线束插头时，风扇电动机应停止工作。否则，说明风扇电动机或其电路有故障。1-水泵2-节温器3-散热器4-电动机和风扇5-软管6-膨胀水箱7-温控开关8-发动机课题二冷却系主要零部件的构造与维修检查风扇电动机也可以用其他方法。如图6-18所示，在电路中串联万用表检查风扇电动机的工作电流，如果风扇能够平稳运转且工作电流在5～8A范围内，说明风扇电动机良好。图6-18风扇电动机的检查1—接线盒2—万用表课题二冷却系主要零部件的构造与维修（4）电控风扇电控风扇与电动风扇都是由电动机驱动，但在电控风扇系统中，由ECU根据冷却液温度和空调开关信号，通过风扇继电器来控制风扇电动机电路的通断，以实现对风扇工作状态的控制。6.2.5百叶窗的构造百叶窗的作用是调节散热器进风量，控制冷却强度。百叶窗安装在散热器前面，有许多活动挡板组成。驾驶员可以通过驾驶室里的拉杆来操纵百叶窗的开度，