冷却系统的检修与维护技能实训

模块5冷却系统结构与检修学习目标知识目标（1）能够说出冷却系统的功用、组成和工作原理；（2）能够描述冷却系统主要部件的结构和工作原理。学习目标能力目标（1）学会冷却系统主要部件故障的检修；（2）学会冷却系统维护作业；（3）学会冷却系统常见故障的诊断和排除方法。主要教学内容知识链接：冷却系统结构知识链接：冷却系统的检修与维护技能实训：车辆冷却液的更换知识链接：冷却系统结构第一部分知识链接：冷却系统结构冷却系功用冷却系的功用是使工作中的发动机得到适度的冷却，从而确保其在最适宜的温度范围内工作。在可燃混合气的燃烧过程中，气缸内气体温度可高达2500℃。直接与高温气体接触的机件（如气缸体、气缸盖、气门和活塞等），若不及时对其加以冷却，将会影响发动机的动力性能和经济性，缩短发动机的使用寿命。知识链接：冷却系统结构）水冷系统水冷系统，如图所示，以冷却液为介质，热量由机件传给冷却液，靠冷却液的流动把热量带走，再散发到大气中，使发动机的温度降低，散热后的冷却液再重新流回到受热机件处。知识链接：冷却系统结构）风冷系统风冷系统，如图所示，是利用高速流动的空气直接吹过气缸盖和气缸体表面，把热量散发到大气中，保证发动机在最有利的温度范围内工作。知识链接：冷却系统结构水冷系的组成冷却系统由水泵、节温器、散热器、电动风扇、水管、水套、冷却液膨胀水箱等组成，如图所示。知识链接：冷却系统结构水冷却系统的工作原理在水泵的作用下，强制冷却液循环流动，冷却液在发动机的水套、燃烧室壁、排气口壁和气缸盖内等处吸收热量后，经节温器、出水管流入散热器，并将热量传给散热片使之被流经散热器的空气带走，经过冷却后的冷却液再进入水套。如此循环，即可保持发动机的最佳工作温度。知识链接：冷却系统结构散热器•1）散热器的功用•2）散热器的结构知识链接：冷却系统结构•3）散热器芯散热器芯的构造型式有管片式、管带式等，其最终目的就是尽可能提高散热能力。知识链接：冷却系统结构•4）散热器盖现代汽车发动机强制循环水冷系统都用散热器盖严密地盖在散热器加液口上，使水冷系统成为封闭系统，通常称这种水冷系统为封闭水冷系统。知识链接：冷却系统结构冷却液膨胀水箱冷却液膨胀水箱由塑料制造并用软管与散热器加液口上的溢流管连接。其作用是减少冷却系冷却液的损失。知识链接：冷却系统结构水泵•1）水泵的功用水泵是对冷却水加压，使之在冷却系中循环流动。汽车上广泛使用离心式水泵。•2）离心式水泵的结构与工作原理知识链接：冷却系统结构）电子水泵普通水泵，只要发动机运行就一直在工作，它会消耗一定的发动机功率，电子水泵可以轻松实现电子自动控制，如图所示，帕萨特1.4TSI发动机。知识链接：冷却系统结构电子水泵在下列条件下开始工作：•①在发动机每次启动后的短时间内，在发动机扭矩达到约100Nm以上。•②在进气歧管的增压空气温度达到50℃以上。•③当增压空气冷却器前部和后部的增压空气温度差别小于8℃时。•④当发动机运行时每120秒工作10秒，以避免燃烧积炭。•⑤根据发动机综合特性曲线而定，在发动机关闭后工作0～480秒，以避免过热而使废气涡轮增压器形成气孔。•⑥如果增压空气冷却器前部和后部的增压空气温度差别小于2℃，说明冷却液循环泵出现了故障。排气警示灯K83打开。知识链接：冷却系统结构电子水泵带动的冷却循环路线：知识链接：冷却系统结构）散热风扇的功用散热风扇，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。风扇通常安排在散热器后面，当风扇旋转时，对空气产生吸力，使之沿轴向流动。空气流由前向后通过散热器芯，使流经散热器芯的冷却液加速冷却，如图所示。知识链接：冷却系统结构冷却强度调节装置（1）改变通过散热器的空气流量通常利用百叶窗和各种自动风扇离合器来实现改变通过散热器的空气流量。百叶窗是调节空气流量并防止冬季冻坏水箱，多用人工调节，也有采用自动调节装置的。知识链接：冷却系统结构（2）改变通过散热器的冷却水的流量通常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（一般装在气缸盖的出水口），根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，以达到调节冷却系的冷却强度。知识链接：冷却系统结构蜡式节温器的结构，如图所示：知识链接：冷却系统结构（76℃）时，石蜡为固体，在弹簧的作用下，节温器外壳处于最下端位置，此时主阀门关闭，副阀门打开。来自发动机缸盖出水口的冷却水从副阀门进入小循环软管，经水泵又流回水套中，如图所示，形成小循环。知识链接：冷却系统结构（86℃）时，主阀门全开，副阀门刚好关闭，从缸盖出水口流出的冷却水全部经主阀门进入散热器散热。此时，冷却水流动路线长、流量大，冷却强度增大，称为大循环，如图所示。知识链接：冷却系统结构现在我们有些车辆采用了双节温器冷却系统，如图所示。使用双节温器分离两个循环回路，主要有两个优点：一是快速加热气缸体，可以降低曲轴连杆机构内部的摩擦；二是气缸盖得到良好的冷却，降低了燃烧室的温度，增加容积效率且降低发生爆震的可能性。知识链接：冷却系统结构发动机冷却系统采用双节温器冷却循环路线，如图所示。知识链接：冷却系统的检修与维护第二部分知识链接：冷却系统的检修与维护散热器和散热器盖的检修•1）散热器的清洗散热器在使用过程中，会因腐蚀和积垢等原因影响冷却效果。清洗散热器，去除水垢，是恢复散热器的散热能力的有效方法。•2）散热器渗漏的检测知识链接：冷却系统的检修与维护水泵的检修•（1）泵壳的检修：检查泵壳和带轮有无损伤。泵壳裂纹可进行焊接或更换。壳与盖接合面变形大于0.05mm，应予修平。•（2）水泵轴的检修：检查水泵轴有无弯曲和轴颈的磨损程度，轴端螺纹有无损坏。水泵轴弯曲大于0.05mm，应冷压校正；轴颈磨损严重，应予更换。•（3）水泵叶轮的检修：检查水泵叶轮的叶片有无破损，叶轮上的轴孔与轴的配合是否松旷。叶片破损，应予焊修或更换；轴孔磨损过度可进行镶套修复。•（4）水封装置的检查：水泵泄水孔漏水，则为水封密封不严。若胶质水封磨损或变形应更换，水封密封圈可翻面使用。•（5）水泵装合后的检验：水泵装合后，首先用手转动皮带轮，泵轴转动应无卡滞现象，叶轮与泵壳应无碰擦感觉，然后在试验台上试验。知识链接：冷却系统的检修与维护）风扇叶片的检修当风扇叶片出现破损、弯曲、变形后，应及时更换。2）风扇电动机的检修•（1）以桑塔纳发动机为例，检查风扇电动机应在冷却液温度低于84°C的状态下进行。将点火开关转置“ON”，风扇电动机应不工作。•（2）拔下风扇电动机接插件，用一根导线将接地端接地，再用12V电源分别触碰低速端和高速端，电机应分别作低速运转和高速运转。知识链接：冷却系统的检修与维护•（3）进一步检查风扇电动机，如图所示，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。•（4）温控开关的检修发动机若已熄火，风扇仍可能转动。如果冷却液温度很高但风扇不转，应检查熔断器。若熔断器完好，则应停机检查温控开关，必要时检查电动机的功能或更换有关部件。知识链接：冷却系统的检修与维护节温器的检修节温器的常见故障为：主阀门开启和全开的温度过高，甚至不能开启；节温器关闭不严。检查时，把节温器放在盛有水的器皿中，然后加热，检查主阀门开始开启和完全开启时的温度，以及全开时主阀门的升程，如图所示。知识链接：冷却系统的检修与维护冷却液发动机冷却液功能：防止冷却液凝固、防止冷却系统部件生锈、防止过热（沸点比水高）。•1）发动机冷却液发动机冷却液通常由水和防冻液组成。•2）防冻液种类、性能要求目前，国内使用的防冻液有乙二醇水、酒精水、甘油水等，其中乙二醇水型使用最为广泛，它是由软水和乙二醇加上防锈剂、防霉剂、pH调节剂、抗泡剂及着色剂等添加剂组成。知识链接：冷却系统的检修与维护水冷式发动机使用了防冻液作为冷却剂，其发动机也对防冻液提出了相应的性能要求：•（1）凝固点低。最低凝固点应能达到—50℃左右，可防止水箱及冷却系统管路不被冻裂。同时保证汽车在低温下随时起动。•（2）沸点高，挥发性小。沸点应在100℃以上。•（3）水垢少，导热性好，充分起到冷却发动机及其部件的作用。•（4）闪点高，不易着火燃烧。•（5）不腐蚀金属，不侵蚀橡胶。•（6）不产生泡沫。知识链接：冷却系统的检修与维护）冷却液液面高度的检查2）选择和更换防冻液时应注意事项•（1）选择优良品种的防冻液•（2）加人防冻液前应清洗发动机冷却系统•（3）更换发动机防冻液时注意事项技能实训：车辆冷却液的更换第三部分技能实训：车辆冷却液的更换安全要求及注意事项•（1）按规定穿戴工作服，不准赤脚或穿拖鞋、高跟鞋和裙子上课，留长发者要带工作帽；•（2）实训时思想要集中，不准说笑、打闹等，服从实习指导教师安排，严格遵循规定步骤拆装；•（3）工作场所、工作台、通道、应保持干净、整洁，做到零件、工具、垃圾三不落地；•（4）正确使用工具，并注意妥善保管；•（5）拆装零部件必须注意规范操作以免发生事故；•（5）对有预紧力规定的螺栓、螺母要按正确的操作顺序和方法进行紧固；•（7）拆下的零件应整齐有序摆放；•（8）实训完毕，清洁工具，按要求放回原处，并打扫场地。技能实训：车辆冷却液的更换设备/工具/耗材要求•1）设备：整车若干台（根据学生数配备）•2）工具：一些拆装常用工具•3）耗材：抹布技能实训：车辆冷却液的更换车辆更换冷却液•（1）车辆停放在举升工位，如图所示，准备好实训操作时的工具和耗材，如图所示。技能实训：车辆冷却液的更换（2）安装翼子板三件套，如图所示，打开车辆引擎盖，观察膨胀水箱液位，储液罐液位应在MIN与MAX刻度线之间，如图所示，如冷却液不足，判断冷却系统是否存在泄漏。技能实训：车辆冷却液的更换（3）将仪表板上的暖风开关拨至右端如图所示，打开暖风控制水阀。起动发动机，车辆怠速运转，如图所示。技能实训：车辆冷却液的更换（4）直至散热风扇旋转，用手握住水箱上下水管，如图所示，判断温度是否相等，以此确定节温器已全开。技能实训：车辆冷却液的更换（5）发动机熄火，在膨胀水箱盖上，盖上一块抹