冷却系拆装与检测讲解

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1、学习情境六 冷却系拆装与检测 主要教学内容： l1.冷却液循环路线、防冻液分析 l2.冷却系主要部件拆装与检测 6.1.1 冷却系统概述 一、冷却系的功用 l1、发动机正常工作时的温度 l 在发动机工作期间，最高燃烧温度可能高达2500 。 l 气缸壁：200300 l 气缸盖、活塞顶部： 300400 l 润滑油：7090 2、发动机冷却系的功用 l 对发动机的受热机件进行适当冷却，保证发动机 在最适宜的温度范围内工作。 二、发动机过热或过冷的影响 l1、发动机过热对发动机性能的影响 l （1）充气效率发动机功率。 l （2）零件的机械性能零件变形或损坏。 l （3）运动件的正常间隙被破坏运

2、动阻滞，磨损 加剧，甚至损坏。 l （4）机油粘度，机油老化润滑情况恶化，加 速零件磨损。 l （5）早燃和爆燃的倾向加大零件因承受额外冲 击性负荷而造成早期损坏。 2、发动机过冷对发动机性能的影响 l（1）热效率发动机功率。 l （2）机油粘度摩擦阻力 零件磨损，功 率消耗。 l （3）燃油凝结而流入曲轴箱，增加油耗，且机油 变稀，从而导致功率下降，磨损增加。 l发动 机过热 或过冷发动 机动力性，经 济性 ，可靠性 ，使用寿命 。 三、冷却系的类型 （一）风冷却系 l1、工作原理用空气作为冷却介质， 将受热机件的部分热量直接散发到大气中 。 l2、特点结构简单，使用维护方便。 3、应用小型

3、发动机上。 l如1E40F汽油机，165F汽油机。 （二）水冷却系 l1、工作原理用水作为冷却介质，热量 先由机件传给水，靠水的流动把热量带走。 2、特点 l（1）冷却可靠。 l（2）便于控制冷却强度。 l（3）起动时可用热水预热，便于冬季起动 。 l（4）结构复杂，故障率高。 3、水冷却系类型 l （1）沸腾蒸发式利用冷却水吸收热量后，一 部分蒸发汽化，将热量带走散发到大气中。（ S195柴油机） l （2）温差循环式利用水箱与水套中冷却水的 温差造成水的密度变化产生自然对流，将热量带 到水箱中散发。（AK-10型汽油机） l （3）强制循环式利用水泵将冷却水提高压力 ，使冷却水在整个冷却系

4、中不停地循环流动，达 到冷却目的。（大多数发动机） 沸腾蒸发式水冷却系 4、发动机的正常工作温度 l最佳状态机体水套中的冷却水温度在 8090，或防冻液温度在95105 。 l只有在这一温度范围内，才能使发动机各 受热机件处于正常的温度范围内。 6.1.2 水冷却系的组成及工作过程 一、强制循环水冷却系的基本组成 l 由水泵、散热器、冷却风扇、节温器、膨胀水箱、发动机 机体和气缸盖中的水套以及其他附属装置等组成。 桑塔纳轿车AJR发动机水冷却系 二、工作过程（冷却液的循环路线） 冷却水的循环 冷却水的循环路线分析 l 1、小循环（水温低于70时）发动机暧机过程 l 循环路线：水泵机体、缸盖水套

5、缸盖水套出水管节温 器水泵。 l 特点：冷却水流量小，循环路线短，冷却强度低。 l 2、大循环环（水温高于83时）发动机散热过程 l 循环路线：水泵机体、缸盖水套缸盖水套出水管节温 器散热器水泵。 l 特点：冷却水流量大，循环路线长，冷却强度大。 l 3、混合循环环（水温在70 和83 之间时）过渡 工况 l 大循环、小循环同时进行。 冷却水的小循环 冷却水的大循环 AJR发动机水冷却系“小循环” AJR发动机水冷却系“大循环” 6.1.3 冷却液 l冷却液是水与防冻剂的混合物。冷却液用 水最好是软水。 l为了适应冬季行车的需要，在水中加入防 冻剂制成冷却液以防止循环冷却水的冻结 。最常用的防

6、冻剂是乙二醇。冷却液中水 与乙二醇的比例不同，其冰点也不同。 50%的水与50的乙二醇混合而成的冷却 液，其冰点约为-35。 6.1.3 冷却液 l 在水中加入防冻剂还同时提高了冷却液的沸 点。因此，防冻剂有防止冷却液过早沸腾的附加 作用。 l 防冻剂中通常含有防锈剂和泡沫抑制剂。在 使用过程中，防锈剂和泡沫抑制剂会逐渐消耗殆 尽，因此，定期更换冷却液是十分必要的。 l 在防冻剂中一般还要加入着色剂，使冷却液 呈蓝绿色或黄色以便识别。 8.1.3 冷却液 6.2 冷却系主要部件拆装与检测 6.2.1 冷却系统基本装置 冷却系统基本装置包括： l （1）高温机件冷却装置水套 l （2）冷却系统动

7、力装置水泵 l （3）冷却液储存、散热装置散热器 l （4）冷却系统密封、系统压力调节装置散热器盖 l （5）冷却系统中水、汽分离装置膨胀水箱 一、冷却水套 l1、冷却水套的功用容纳冷却水，冷却 受热机件，保证发动机各部分温度均匀。 2、冷却水套的结构 l 在机体、气缸盖内部加工出夹层空腔，有的发动 机在水套中压入分水管。 二、水泵 1、水泵的功用 l使冷却水产生一定的压力和流量，强制冷 却水的循环流动。 2、水泵的类型离心式水泵 l轴向进水，切向出水。 3、离心式水泵的组成构造 水泵壳体、水泵轴、叶轮及进、出水管等组成。 4、水泵的工作原理 l 水泵轴转动 ，冷却水 由进水管到叶轮中心， 叶

8、轮转动产 生离心力， 经出水口积压到气缸体 水套中去 l 叶轮的中心部分形成 低压，散热器中的冷却 水又从进水管泵入叶轮 中心，如此循环不息 普桑轿车水泵 桑塔纳轿车AJR发动机水泵 三、散热器（水箱） l1、散热器的功用贮存冷却水，将高温 冷却水的热量传递给空气，使冷却水温度降低。 2、散热器的结构 3、散热器的材料 l 采用耐腐蚀、导热性好的铜片或铝片制成。 4、散热器芯结构型式 5、冷却水在散热器中的流动方向 四、膨胀水箱 l1、膨胀水箱的结构半透明箱体。 l 上部通过软管分别与散热器出气管、水套出气管 相通，底部与水泵的进水侧相连接。 l 1-散热器 l 2-水泵进水管 l 3-水泵

9、l 4-节温器 l 5-水套出气管 l 6-水套出水管 l 7-膨胀水箱 l 8-散热器出气管 l 9-补充水管 l 10-旁通管 2、膨胀水箱的功用 l （1）把冷却系变成永久性封闭系统，减少了冷却 液的损失。 l （2）避免空气不断进入，避免了机件的氧化腐蚀 。 l （3）减少了穴蚀。 l （4）使冷却系中水、汽分离，保持系统内压力稳 定，提高了水泵的泵水量。 3、膨胀水箱的工作原理 l 由于膨胀水箱和水泵进水口之间存在补充水管， 减少了水泵里汽泡的产生。散热器中的蒸汽泡和 水套中的蒸汽泡通过导管进入膨胀水箱，从而使 汽、水彻底分离。由于膨胀水箱温度较低，进入 的汽体得到冷凝，一部分变成液

10、体，重新进入水 泵。而积存在膨胀水箱液面上的汽体起缓冲作用 ，使冷却系内压力保持稳定状态。 AJR发动机膨胀水箱的工作过程 4、冷却液的添加 l膨胀水箱上有两条刻线，冷却液应加到上 、下刻线之间，当液面降到下刻线以下时 ，应及时补充。 五、散热器盖 l1、功用密封水冷却系并调节系统的工作压力。 l （1）自动调节散热器内水蒸汽压力，防止散热器损坏 。 l （2）提高水的沸点（120），减少水的蒸发损耗。 2、散热器盖的结构特点 l带有蒸汽阀和空气阀。 3、蒸汽阀和空气阀的工作过程 l（1）当p126137kPa时蒸汽阀打开排除 一部分蒸汽 p 。 l （2）当p8799kPa时空气阀打开进入一

11、 部分空气 p 。 4、冷却系密封性检查 整个冷却系密封性检查 l 将专用检查仪VW1274装在膨胀水箱上，使用手动真空泵 加压至约0.2Mpa，若压力表指示压力明显下降，说明冷 却系存在渗漏现象。 散热器盖密封性检查 l 将专用检查仪VW1274装在散热器盖上，使用手动真空泵加 压至约0.15 Mpa，桑塔纳2000轿车散热器盖蒸汽阀的开启 压力为0.120.15MPa，空气阀的开启压力为0.09MPa。 6.2.2 冷却强度的调节装置 l1、冷却强度调节装置的功用 l根据发动机的不同工况，改变冷却强 度，保证发动机在最适宜的温度范围内工 作。 2、采用冷却强度调节装置的必要性 l （1）负

12、荷大、转速低、温度高时，冷却液的循环 强度和空气流速小，易造成过热此时冷却强 度要大。 l （2）负荷小、转速高、温度低时，冷却液的循环 强度和空气流速大，易造成过冷此时冷却强 度要小。 l为避免发动机“过热”或“过冷”，必须有冷 却强度的调节装置。 3、调节冷却强度的措施 l （1）改变冷却液的循环强度装节温器。 l （2）改变流过散热器的空气流强度风扇冷却 。 l a.装百叶窗或挡风帘（调节空气流量） l b.采用柔性风扇（低速时转速高，高速时转速低） l c.在风扇上装风扇离合器（高温时转速高，低温时 转速低） 一、冷却风扇 l1、功用提高流经散热器的空气流速和流量 ，以增强散热器的散热

13、能力并冷却发动机附件。 2、影响风扇风量的因素 l（1）风扇转速 l（2）风扇直径 l（3）叶片数目 l（4）叶片扭转角 l（5）叶片形状 3、风扇的类型 （一）普通风扇 l1、驱动方式固定在皮带轮上，与水泵同 轴，由曲轴皮带轮驱动。 2、风扇皮带松紧度的调节方法 l移动发电机 （二）电动风扇 l1、驱动方式通过热敏温控开关控制，由 风扇电机驱动风扇。 2、热敏温控开关 l功用根据发动机冷却液温度，自动控制电动 风扇两档转速，来改变流过散热器的空气量。 l 1-水泵 l 2-节温器 l 3-散热器 l 4-电动机和风扇 l 5-蒸汽排出和回吸管 l 6-膨胀水箱 l 7-温控开关 l 8-发动

14、机 桑塔纳轿车电动风扇热敏温控开关的技术要求 （三）硅油风扇离合器 l1、功用通过冷却液温度自动控制风扇离合 器结合或分离，调节风扇的转速来改变冷却系的 冷却强度。 2、安装位置安装在风扇带轮与冷却风扇之间 。 3、组成结构 硅油风扇离合器的外形结构 硅油风扇离合器的内部 硅油风扇离合器的结构分析 l （1）驱动轴皮带轮由曲轴皮带轮驱动，与水泵同轴。 l （2）主动板与驱动轴固结在一起。 l （3）离合器壳体通过轴承装在驱动轴上，冷却风扇装在 离合器壳体上。 l （4）离合器壳体、从动板、离合器盖固结在一起。 l （5）从动板与离合器前盖之间空腔为储油腔，内储硅油 。 l （6）从动板与离合器

15、壳体之间空腔为工作腔。 l （7）从动板上有进油孔、回油孔、漏油孔。 l （8）偏转阀片靠感温器通过阀片轴控制转动，控制进油 孔开闭。 l 进油孔受偏转阀片控制。 l 回油孔在从动板外缘，受单向阀控制。 l 漏油孔在从动板中心。 4、工作原理 l 利用硅油的粘性控制风扇离合器的结合和分离 。 5、工作过程 l（1）当发动机冷起动或小负荷下工作时 （水温低于70时） l 通过感温器的气流温度不高（气流温度低于50 时 ） 感温器不带动阀 片偏转进油孔关闭工作 腔内无硅油离合器分离。 l 此时，由于密封毛毡圈和轴承的摩擦，风扇随同离 合器壳体一起在驱动轴 上空转打滑，转速很低。 （2）当发动机负荷增加，冷却液温度升高时 （水温在8085时） l 感温器的气流温度在6065 时 感温器受热变 形阀片轴带动阀 片转动进油孔打开（气流 温度在65 时全开）硅油从储油腔流向工作腔 离合器处于结合状态。 l 此时，主动板利用硅油粘性，带动离合器壳体和 风扇一起转动