情境四冷却系讲解

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1、朝阳工程技术学校 汽车发动机构造与维修 知识目标能力目标 能对水冷系主要机件进行熟 练拆卸、检验、装配、调整 能对水冷系的一般故障进行 诊断并予以排除 能叙述水冷却系的功用、结构及工 作原理 建议学时（理论6学时、实训4学时） 能描述水冷系冷却强度调节方式 能正确描述水冷系主要机件 的检测及维修方法 能对水冷系进行一、二级 维护作业 情境四 发动机水温过高故障检修 任务1 冷却系统概述 任务2 冷却系统主要部件 任务3 冷却系统检修 任务4 冷却系统典型故障分析 任务5 冷却液 情境四 发动机水温过高故障检修 情境引入 客户反映汽车水温表指针在100以上，散热器有“开锅” 现象，发动机产生爆燃

2、，不易熄火，熄火后不易起动。 情境四 发动机水温过高故障检修 一、冷却系作用： 维持发动机正常工作温度，保证发动机正常运行。 n 发动机过热不良影响 n 发动机过冷不良影响 任务1 冷却系统概述 二、冷却系种类 种类：风冷系统和水冷系统两大类。 1.水冷系统 以冷却液（水和各种添加剂）为冷却介质，将冷却液导入发动 机缸体和缸盖的水套中，将混合气燃烧的多余热量带出气缸， 散发到大气中 2.风冷系统 在发动机缸盖和缸体四周装上散热片，空气流导入散热片四周 ，将气缸内多余的热量带出发动机外的冷却方式 任务1 冷却系统概述 桑塔纳发动机强制水冷系图 任务1 冷却系统概述 风冷系图 任务1 冷却系统概述

3、 三、水冷系统构造 1.冷却介质：冷却液 2.强制循环式水冷系统组成： n 水泵 n 气缸体和气缸盖中的冷却水套 n 冷却水道 n 恒温器 n 散热器 n 散热器冷却风扇等 任务1 冷却系统概述 发动机强制循环式水冷系图 请点击图片观看该图片对应的教学动画 任务1 冷却系统概述 四、冷却液的循环路线 1.大循环回路：当冷却液的温度超过一定值（90 ），冷却 液在节温器的控制下全部经过散热器，水泵从散热器抽吸经过 冷却的冷却液送人气缸水套。 2.小循环回路：当冷却液的温度低于规定值（80 ），冷却 液在恒温器控制下不经过散热器，冷却强度小。 当冷却液的温度在两个规定值的之间时，大小循环同时存在。

4、 任务1 冷却系统概述 循环动画图 请点击图片观看该图片对应的教学动画 任务1 冷却系统概述 冷却系统大循环示意图 任务1 冷却系统概述 冷却系统小循环示意图 任务1 冷却系统概述 一、散热器 1.功能 n 利用流进散热器芯缝隙中空气流来带走散热器中冷却 液热量，达到降低冷却液温度的目的。 2.构造 n 上贮水室 n 下贮水室 n 散热器芯组成 任务2 冷却系统主要部件 散热器结构图 任务2 冷却系统主要部件 二、膨胀水箱 1.作用 n 冷却液通过膨胀水箱使冷却系成为一个封闭系统，从而避免 了冷却液因蒸发而导致耗损，冷却液面高度可保持不变。 n 将冷却系统中水气分离，增大水泵的泵水量和减小水泵

5、和水 套内部穴蚀。 2.工作特点 如图所示 任务2 冷却系统主要部件 膨胀水箱示意图 任务2 冷却系统主要部件 三、散热器盖 1.结构 n 蒸汽阀 n 空气阀 2.作用 n 提高冷却水沸点（108120） n 提高冷却效果 n 防止冷却水量减少 3.工作特点 n 当散热器内压力大于蒸汽阀弹簧压力时，蒸汽阀开启，水蒸气从蒸汽排出管排 出。 n 当散热器内冷却水冷却收缩而形成真空时，空气阀开启，让空气进入水箱内， 防止水箱内受真空吸力作用而造成散热器受损。 任务2 冷却系统主要部件 散热器盖图 请点击图片观看该图片对应的教学动画 任务2 冷却系统主要部件 四、散热器检修 1.常规检查： n 检查散

6、热器有无破漏、损坏、堵塞，并定期对散热器 进行清洗或检修 n 清除散热器外部脏物 2.检测散热器的密封性能 3.散热器修理 4.散热器盖密封性检测 任务2 冷却系统主要部件 散热器盖蒸汽阀密封性检测 任务2 冷却系统主要部件 五、水泵 1.功能 使冷却液能进入发动机水套内进行循环，以提高发动机 冷却效果。 2.构造 水泵叶轮、水泵轴及轴承、水泵外壳、水封等组成。 任务2 冷却系统主要部件 AUDI水泵结构示意图 任务2 冷却系统主要部件 3.工作原理 n 当叶轮旋转时，水泵中的冷却液轮叶带动一起旋转 ，在离心力作用下，冷却液向叶轮的边缘甩出，并且沿 切线方向从出水管处被压送到发动机水套内产生循

7、环。 n 同时，叶轮中心处的压力下降，散热器中的冷却液经 进水管吸入到叶轮中心。 任务2 冷却系统主要部件 水泵工作原理图 请点击图片观看该图片对应的教学动画 任务2 冷却系统主要部件 4.水泵的检修 （1）常见损伤现象： n 泵壳裂纹 n 叶轮松脱或损伤 n 泵轴磨损或变形 n 水封漏水 n 轴承松旷等 任务2 冷却系统主要部件 （2）检修 n 壳体和带轮检修 n 水泵轴承检修 n 检查水泵叶轮和轴配合 n 水泵叶轮检查 任务2 冷却系统主要部件 六、风扇 1.功能：增加通过散热器的空气量，使流过散热器的冷却液 温度迅速下降，提高冷却效果。 2.构造：目前轿车水冷发动机广泛采用螺旋浆式风扇，

8、其叶 片多用塑料或铝合金铸成翼形断面。 3.风扇控制：由装在散热器一侧的热敏开关和点火开关控制 。 任务2 冷却系统主要部件 风扇控制原理： （1）当点火开关ON时，发动机已达到工作温度，使温度开关也在ON位置 时，继电器线圈形成回路，从而建立磁场，将触点闭合，大电流从蓄电池 流进风扇马达，使风扇开始转动，加强冷却。 （2）点火开关ON时，但发动机未达到工作温度，温度开关处于OFF位置， 继电器线圈无法建立磁场，故风扇马达无电流通过不转。 （3）点火开关OFF时，不管温度开关ON或OFF，因无电源供应，继电器OFF ，风扇马达不转。 任务2 冷却系统主要部件 风扇控制图 请点击图片观看该图片对

9、应的教学动画 任务2 冷却系统主要部件 4.检修 n 风扇叶片有破损、弯曲、变形现象应及时更换。 n 电动冷却风扇和热敏开关检测：当冷却水温度高于98 （桑塔纳设定温度）时风扇不转，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，说明电动风扇损坏，应更换。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。 任务2 冷却系统主要部件 七、风扇离合器 1.功能：根据发动机温度自动控制风扇的转速，改变通过散热器的空 气量，实现冷却强度的自动调节。减少发动机功率消耗，降低发动机 的噪声。 2.种类 n 硅油式 n 电磁式 n 机械式 任务2

10、冷却系统主要部件 3.硅油式风扇离合器构造 n 主动轴、水泵轴 n 主动板、从动板 n 前盖、壳体、风扇 n 工作室、进油孔、阀片 任务2 冷却系统主要部件 风扇离合器图 任务2 冷却系统主要部件 4.工作过程 n 当流进散热器的空气温度升高时，双金属热敏弹簧受热变 形，迫使阀片轴相对于从动板转动，而阀片与阀片轴固定在 一起，从而带动阀片转动，进油孔打开，硅油进入到工作室 。 n 在主动板和从动板之间的缝隙中有了硅油后，主动板利用 硅油的粘性带动从动板和风扇一起转动。风扇离合器处于接 合状态，风扇转速逐渐升高。 任务2 冷却系统主要部件 5.检修 n 日常维护时，应就车冷态检视。 n 当汽车停

11、放几个小时后，起动前用手指拨动风扇叶片应感 受到有明显的转动阻力。 n 当发动机起动几分钟后马上熄火，再拨动风扇叶片，应感 受到转动阻力明显减少，由此可说明风扇离合器工作正常。 任务2 冷却系统主要部件 八、节温器 1.功能 n 通过控制冷却液通往散热器的流量来保证发动机在最 短时间内达到工作温度。 n 在发动机运行过程中保证其始终维持在正常的工作温 度范围内。 2.结构 任务2 冷却系统主要部件 节温器图 请点击图片观看该图片对应的教学动画 任务2 冷却系统主要部件 3.节温器工作原理 n 在872时开启，节温器开始工作，来自气缸盖水套水流和 暖风装置与进气歧管水流经过节温器进入水泵进口，冷

12、却液处于 小循环状态。 n 随着水温升高，石蜡开始膨胀，阀门B逐步开启，当温度升高 到1023时，阀门B大开，升程在8mm左右时，节温器阀门A关 闭，来自散热器水流和暖风装置与进气歧管水流通过节温器进入 水泵进口，此时，冷却液处于大循环，冷却强度大。 任务2 冷却系统主要部件 SANTANA AJR发动机节温器工作原理图 任务2 冷却系统主要部件 水冷系统还分为大循环和小循环两种循环方式。示意图如图5-8所示 。 任务2 冷却系统主要部件 如果电动冷却风扇在发动机冷却液温度升高到规定温度后没有及 时运转，会导致发动机冷却液温度过高，甚至出现水箱开锅的现 象。对于不同牌号的汽车或同一牌号不同年份

13、生产的汽车，其电 动冷却风扇的控制电路都不完全相同，因此在 检修电动冷却风 扇不转的故障时，应参照该车型维修手册中的内容和诊断程序。 电动冷却风扇不转的原因及排除电动冷却风扇不转的原因及排除 案例 一般车型的电动冷却风扇控制电路的原理，如图5-14所示 。安装在发动机水道或散热器上的冷却液温度开关和汽车 空调开关，通过继电器共同控制冷却风扇电机，在发动机 冷却液温度达到规定数值时或开启汽车冷气空调时，电动 冷却风扇电机都会运转。若发动机冷却液温度升高后，电 动冷却风扇没有运转，其原因可能是风扇电机的故障，也 可能是继电器、冷却液温度开关或电路方面的故障，可按 下述步骤进行诊断： 案例 案例 （

14、1）找到电动冷却风扇继电器，将继电器拔下，用试灯检查继电器插 座上触点电源的插孔上有无12V电源。如果没有电源，应检查电源熔断丝或 检修电源线路。若有电源，可用一条电线将继电器插座上触点的两个插孔 短接，同时察看电动冷却风扇有无运转，如果没有运转，则可能是风扇电 机有故障，也可能是继电器到风扇电机的线路或风扇电机的搭铁线有故障 。 （2）打开点火开关后，用试灯检查继电器插座上接继电器线圈的插孔 上有无电流，如没有电流，应检查点火开关到继电器插座的线路。 （3）安装好电动冷却风扇继电器，将冷却液温度开关上的线束插头拔 下，打开点火开关后将冷却液温度开关的接线搭铁（如果插头内只有一个 插孔）或将线

15、束插头内的两个插孔短接，如果此时风扇有运转，说明继电 器及风扇电机是正常的，冷却液温度升高后，电动冷却风扇没有运转的原 因是冷却液温度开关有故障，应更换冷却液温度开关。 （4）如果在步骤（3）中风扇没有运转，应检查继电器，如果继电器 是正常的，则继电器到冷却液温度开关的线路有断路，应检修。 案例 （7）燃烧室内积炭过多。清洗燃烧室。 （8）风扇离合器接合时间过晚或打滑。检修或更换风扇离合器。 （9）散热器的进水管或出水管凹瘪。检修或更换散热器水管。 （10）节温器主阀门不能打开或打开时间过迟。检修或更换节温器。 （11）散热器内部水垢堵塞或外部过脏。清洗散热器。 （12）百叶窗不能完全打开。抢修百叶窗及控制机构。 （13）电动风扇性能不良。检修或更换电动风扇。 （14）温控开关或冷却液温度传感器和控制器失效。检修或更换温控 开关、冷却液温度传感器或控制器。 案例 冷却液温度过低 冬季运行的汽车，冷却液温度表和冷却液温度传感器技 术状况完好的情况下，发动机达不到正常的工作温度；发动 机动力不足，油耗增加。出现这些现象，可判定发动机有冷 却液温度过低的故障发生。 造成冷却液温过低的原因及处理方法有： （1）百叶窗关闭不严。检修百叶窗及控制机构。 （2）风扇离合器接合过早。检修或更换风扇离合器。 （3）温控开关闭合太早。检修或更换温控开关。 案例