第九章-冷却系统构造与维修

12•一、作用:使发动机在适宜的温度下工作(80℃~90℃)。•过热的危害:•1.零件的强度下降,使用寿命缩短;•2.破坏正常的配合间隙，使磨损加剧，运动件易卡滞；•3.使润滑恶化，导致磨损加剧；•4.充气效率降低，发动机的输出功率下降。•过冷的危害：•1.混合气的品质下降；•2.热损失增加，输出功率下降；•3.润滑不良，运动阻力大。•冷却系的类型：1.水冷系2.风冷系3•二、冷却系的类型：1.水冷系2.风冷系•正常冷却温度范围系统温度范围水冷系气缸盖内冷却水温度在85~95℃风冷系铝气缸壁的温度为150~180℃，铝气缸盖为160~200℃4•三、组成由散热件（水泵、散热器、冷却液和风扇）、水温调节件（节温器、百叶窗）以及补给水源的储水箱几部分组成。强制式水冷系组成5•四、水路•冷却水在系统中的循环路径。•1.小循环冷却液不经过散热器。•循环路径为：水泵—水套—水泵图强制循环冷却系示意图6•四、水路•冷却水在系统中的循环路径。•2.大循环冷却液经过散热器散热降温。•循环路径为：散热器——水泵——水套——散热器图9-3强制循环冷却系示意图7•二、水路•2.大循环冷却液经过散热器散热降温。•循环路径为：散热器——水泵——水套——散热器8•冷却系的工作演示910•一、散热器•1.结构•作用是为加大散热面，加速水的冷却。冷却液经过散热器，降温幅度为10~15℃。下贮水室上贮水室11•一、散热器2.类型•A、按散热器芯形式分•管片式—散热面积大、强度高刚度大，价格高。•管带式—散热能力强、制造方便、价格低、刚度小。•板式散热器管片式管带式板式12•B、按水流方向分•纵流式—水流方向由上到下，高度尺寸较大。•横流式—水流方向由一侧到另一侧，高度尺寸较小。•3.材料多用铜或铝，如铜水管与铜散热片组合、铜水管与铝复锌带材组合。13•4.压力式散热器盖•由蒸汽阀、空气阀及泄气管组成压力式散热器盖。•蒸汽阀：P＞0.125--0.137MPa时，开阀放气。•空气阀:P＜0.09--0.087Mpa时，阀开进气。空气阀蒸汽阀14散热器盖工作演示15•二、膨胀水箱（补偿水箱）•1.作用加注防冻液或防锈液的发动机，为减少冷却液的损失，采用膨胀水箱，以形成自动补偿封闭式冷却系。•2.结构桑塔纳轿车冷却系膨胀水桶散热器水泵16•二、膨胀水箱作用：密封冷却系统，减少了冷却液的散失，使冷却系统内水、气分离，保持压力稳定。避免空气不断进入，给冷却系统内部造成氧化、穴蚀。材料：塑料17•三、离心式水泵•结构简单、尺寸小、排量大，维修方便。•水泵系统由泵体、叶轮、水泵轴系和水封装置组成。•1.工作原理•叶轮转动时，在离心力作用之下，水被甩向边缘，经与叶轮切向方向的出水口送至水套内。与此同时，叶轮中心处压力下降，水被吸入壳体。水泵壳体进水管出水管叶轮18三、离心式水泵1.工作原理19•2.水泵轴的支承结构及水封•水封与轴承为水泵系统中的关键部件，其质量好坏将影响水泵工作的可靠性和使用寿命。20②水泵传动轴的支承结构及水封21•四、风扇•1.作用风扇旋转时，吸入气体，使气流沿汽车纵向流动，以加快发动机和水箱的冷却。•2.叶片•A、螺旋桨式•B、整体式•3.影响风量的因素•风扇的直径、转速、叶片形状、叶片安装角、叶片数目。22•4.电动风扇由温控开关或电脑控制。•例：桑塔纳轿车JV发动机的电动风扇，为热敏电阻式温•控开关，有两个档位，即：T=92～97℃时，为一档，转速n=2300rpm。T=99～105℃时，为二档，转速n=2800rpm。•图电动风扇图电动风扇的控制电路23电动冷却风扇及热敏开关•电动冷却风扇是由冷却液温度作用的热敏开关控制的。风扇1档，转速为1600r／min，工作温度为93～98℃，关闭温度为88～93℃；风扇2档（快速），转速为2400r／min，工作温度105℃，关闭温度为93～98℃。•冷却液温度高于98℃时风扇不转，应先检查保险丝是否熔断。如果保险丝良好，再拔下热敏开关插头，将两插片直接接通。此时若风扇仍不转，表明电动冷却风扇损坏，应予更换；若两插片接通后风扇转动，表明热敏开关损坏，应更换热敏开关（热敏开关应以25N·m的力矩拧紧）。24•4.电动风扇电脑控制的冷却风扇冷却风扇ECU通过占空比信号驱动冷却风扇电机(无级控制)•水温信号•车速信号•发动机转速信号•空调开关状态发动机ECU冷却风扇马达无级控制风扇转速信号冷却风扇ECU25•五、硅油风扇离合器•可根据发动机的热负荷状态，•自动调节风扇的运转状态。•环境温度大于65℃时风扇工作。26电动冷却风扇及热敏开关•热敏开关也可用万用表检查，如图。所将热敏开关拆下并放入水中，然后逐渐加热并用万用表电阻挡测量热敏开关接线端与外壳间的电阻。当水温达对93～98℃时，万用表指针应指示热敏开关导通；当水温下降至88～93℃时，万用表指示热敏开关断开（电阻为无穷大）。否则表明热敏开关损坏，应更换新件。27•六、节温器•1.作用自动调节通向散热器的冷却水的流量。如下框图：•大循环（T＞86℃）•水泵水套节温器散热器（76℃＜T＜86℃）•小循环（T＜76℃）•（BJ492Q）28•六、节温器•2.结构29节温器工作演示30•3.布置位置•A、在气缸盖出水管路中31•3.布置位置•B、布置在散热器出水管路中32•冷却水在系统中的循环路径33桑塔纳发动机冷却系示意图34大循环路线小循环路线35节温器36七、冷却液温度传感器与冷却液温度显示系统•热敏电阻式冷却液温度传感器采用热敏电阻制成，用以感测发动机冷却液温度的变化。在传统汽车中，冷却液温度传感器与装在仪表板上的冷却液温度指示表组成冷却液温度显示系统，以提醒驾驶员注意发动机的温度变化。图9-19冷却液温度显示系统L1图冷却液温度显示系统37•一、冷却系主要部件的检修•1．节温器检测•把节温器放在水中加热，分别测开启的温度、全开的温度和开启量是否符合厂家的具体规定。检测步骤如下：•①水温约87℃时，节温器阀门必须开启；•②水温约105℃时，应全开，阀门最低行程为8mm。当阀门的升程衰减到8mm以下时就不能继续使用，应予以更换。38•一、冷却系主要部件的检修•2．冷却系统密封性检查•利用测试仪上手动压力泵将冷却系统加压到105kPa（蒸汽阀开启压力为126～137kPa)，然后保持2min。如2min内冷却系统压力保持不变，说明冷却系统密封良好。图冷却系统压力测试仪图冷却系统压力试验39•一、冷却系主要部件的检修•3.冷却系水垢的清洗•维护修理过程进行水套水垢的清洗时，应先拆去节温器，将水从正常水循环相反的方向压入（即从出水管处压入），到流出的水清洁时为止。•必要时，可加入水垢清洗液使水垢溶解，而后用清水洗净。图冷却系水垢的清洗40•一、冷却系主要部件的检修•4.电动风扇热敏开关的检查•①用万用表电阻挡测量热敏开关接线端与外壳间的电阻。•②当水温达93～98℃时，万用表指针应指示热敏开关导通；•③当水温下降至88～93℃时，万用表指示热敏开关断开（电阻为无穷大）。否则表明热敏开关损坏，应更换新件。图热敏开关的检查41•二、冷却系常见故障的诊断与排除•1．发动机水温过高的原因判断•1）节温器泄漏或装反冷却液只进行小循环•2）风扇转速上不去•3）电控风扇作用时间过短•4）风扇皮带过松风扇皮带过松，会造成丢转，导致风扇转速过低。•5）缸体水套内水垢过多•6）另外点火时间过迟、过早都会引起发动机过热。•7）混合气过稀或过浓,也会导致发动机过热。42•二、冷却系常见故障的诊断与排除•2．冷却液温过高故障的诊断•1）检查风扇传动带•行驶中发动机突然过热应注意电流表动态，若加速时电流表不指示放电，只是由放电3～5A摆回到“0”位，说明风扇传动带断裂。•2）检查散热器上水口出水情况•3）检查发动机水套和散热器内水垢是否过多•4）缸盖垫密封性检查•5）冷却系密封性检查•6）如车辆在行驶中提速缓慢，进气管回火“放炮”最大的可能性是混合气过稀。43•二、冷却系常见故障的诊断与排除•3.发动机升温缓慢或工作温度过低•4．冷却系统报警装置44思考•水冷系的组成及工作过程•调节冷却强度的方法有哪些？•普通桑塔纳发动机的冷却系的工作路线是怎样的？•蜡式节温器的工作原理，•节温器有何作用？•冷却水的循环情况有几种？45思考题•一、填空题•1．冷却系统缺水报警装置水位传感器安装在（）内。•2．冷却系过热报警装置为双金属片装在节温器附近的发动机水套出水口处,冷却液温度（）时，双金属片闭合开始过热报警。•3．节温器泄漏失效后，冷却液只进行（），取掉节温器冷却液总是()，冷却液温度，两种都不对。•4．贮液箱位置低于散热器盖，发动机温度上升后散热器内压力也逐渐升高，当散热器压力上升到（）时顶开散热器盖上蒸气阀，顺着溢流管流进储液箱。发动机负荷降低或熄火时，散热器温度随之降低，冷却液体积收缩，形成真空。当散热器内压力降到（）时散热器盖上空气阀被吸开，贮液箱的冷却液被吸回。46思考题•5．正常行驶时冷却液温度正常，行驶中开空调时冷却液温度过高，通常是（）有局部堵塞。•6．发动机暖机时间过长，不仅使（）降低，（）降低，而且不利于润滑工作.•8．节温器装反后，阀门无法开启，会引起发动机过热，装配时应将标有（）的面向上•9．乙二醇浓度如降低到冷却液总量的（）时会急剧增加腐独性，铸铁的会发现铁锈，铸铝的会发现铝浮物。这时必须把冷却液全部更换。•讨论：1.发动机水温过高的原因？•2.发动机水温过低的原因？