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汽车发动机构造与维修第八章冷却系构造与维修8.1概述一、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。发动机过热不良影响发动机零部件磨损加剧；润滑油因高温变质，造成润滑不良，加速磨损等发动机过冷不良影响混合气雾化不良造成混合气燃烧不完全；机油粘度下降，润滑性能下滑，启动困难；混合气过冷凝结，造成润滑油稀释，品质下降。8.1概述二、冷却系种类种类：风冷系统和水冷系统两大类。现代发动机采用水冷系统。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桑塔纳发动机强制水冷系图风冷系图8.1概述三、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：水泵气缸体和气缸盖中的冷却水套冷却水道恒温器散热器散热器冷却风扇等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桑塔纳发动机强制水冷系图8.1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。经气缸水套流出的冷却水又回到散热器中循环动画图请点击图片观看该图片对应的教学动画冷却系统大循环示意图8.1概述四、冷却液的循环路线2.小循环回路：从缸盖水套流出的冷却水连接水管直接进入水泵，并经水泵送入缸体水套。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，发动机温度迅速升高。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。冷却系统小循环示意图8.2水冷系主要部件构造和检修一、散热器1.功能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.构造上贮水室下贮水室散热器芯组成散热器结构图8.2水冷系主要部件构造和检修二、膨胀水箱1.作用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。将冷却系统中水气分离，增大水泵的泵水量和减小水泵和水套内部穴蚀。2.工作特点如图所示膨胀水箱示意图8.2水冷系主要部件构造和检修三、散热器盖1.结构蒸汽阀空气阀2.作用提高冷却水沸点（108～120℃）提高冷却效果防止冷却水量减少3.工作特点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。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。散热器盖图请点击图片观看该图片对应的教学动画8.2水冷系主要部件构造和检修四、散热器检修1.常规检查：检查散热器有无破漏、损坏、堵塞，并定期对散热器进行清洗或检修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散热器盖蒸汽阀密封性检测8.2水冷系主要部件构造和检修五、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。AUDI水泵结构示意图水泵工作原理图请点击图片观看该图片对应的教学动画8.2水冷系主要部件构造和检修3.工作原理当叶轮旋转时，水泵中的冷却液被轮叶带动一起旋转，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环。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。8.2水冷系主要部件构造和检修4.水泵的检修（1）常见损伤现象：泵壳裂纹叶轮松脱或损伤泵轴磨损或变形水封漏水轴承松旷等8.2水冷系主要部件构造和检修（2）检修壳体和带轮检修水泵轴承检修检查水泵叶轮和轴配合水泵叶轮检查8.2水冷系主要部件构造和检修六、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，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。8.2水冷系主要部件构造和检修风扇控制原理：（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。风扇控制图请点击图片观看该图片对应的教学动画8.2水冷系主要部件构造和检修4.检修风扇叶片有破损、弯曲、变形现象应及时更换。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。8.2水冷系主要部件构造和检修七、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.种类硅油式电磁式机械式8.2水冷系主要部件构造和检修3.硅油式风扇离合器构造主动轴、水泵轴主动板、从动板前盖、壳体、风扇工作室、进油孔、阀片风扇离合器图8.2水冷系主要部件构造和检修4.工作过程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。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。8.2水冷系主要部件构造和检修5.检修日常维护时，应就车冷态检视。当汽车停放几个小时后，起动前用手指拨动风扇叶片应感受到有明显的转动阻力。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。8.2水冷系主要部件构造和检修八、节温器1.功能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。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.结构节温器图请点击图片观看该图片对应的教学动画8.2水冷系主要部件构造和检修3.节温器工作原理在87±2℃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，冷却液处于小循环状态。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102±3℃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。SANTANAAJR发动机节温器工作原理图8.3冷却系常见故障诊断与排除常见故障：发动机过热。一、过热的现象主要有：冷却水消耗过大冷却水温度过高发动机突然过热8.3冷却系常见故障诊断与排除二、过热诊断发动机过热1.冷却水消耗过多2.冷却水温度过高3.发动机突然过热8.3冷却系常见故障诊断与排除1.冷却水消耗过多原因：散热器漏水水泵密封不严冷却水管破裂缸垫水道孔与气缸相通8.3冷却系常见故障诊断与排除2.冷却水温度过高原因：风扇带太松或打滑混合气太浓或太稀冷却系统有水垢风扇叶片变形点火时间过迟节温器失效冷却水不足8.3冷却系常见故障诊断与排除3.发动机突然过热原因：风扇带断裂水泵损坏节温器阀门脱落或卡滞