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模块四冷却系统拆装与检修学习目标1．叙述发动机冷却系统的功用、组成及循环路径；2．明确冷却系统各组成部件的结构及工作原理；3．读懂给定的“检修工艺流程”，并按“检修工艺流程”进行检修；4．正确地使用工具和设备；5．正确检查冷却液液面高度并诊断冷却系统的密封状况；6．规范地更换发动机冷却液；7．规范、安全地检修冷却风扇线路故障；8．掌握冷却系统主要零部件的检修及更换方法。学习任务描述一辆卡罗拉（1.6L）轿车，行驶800000km，到维修站检查。车主反映最近发动机温度总是过高，冷却液温度表总是指在高温区，要求维修人员对发动机进行检查，找出原因，并进行修复。学习内容检修、更换冷却系统主要零部件;冷却系统主要零部件的结构及工作原理;发动机过热的检修工艺流程;检查冷却风扇的工作情况；检查冷却系统密封情况；冷却系统的功用及冷却液循环路径。资料收集冷却液温度表指示发动机过热的原因很多，主要是发动机冷却系统工作不良造成，例如冷却液泄漏、冷却风扇不工作、节温器损坏、冷却管路堵塞、散热器盖损坏等。此外，发动机自身工作性能不好，也会造成发动机过热，比如发动机燃烧不好、点火正时不准、长时间大负荷工作等。因此，当出现发动机过热故障时，要仔细分析，找出导致发动机过热的原因，及时维修。一．冷却系统的功用、组成及冷却液的循环路径发动机冷却系统能保证发动机在最适宜的温度（80～90℃）范围内工作，从而保持发动机的最佳工作性能。冷却系统一般由水泵、散热器、节温器和冷却风扇等组成，冷却系统构成及循环路径如图4-1所示。其中节温器可根据发动机冷却液的温度将冷却液循环路径分为大循环和小循环，如图4-2所示。图4-1冷却系统的组成及循环路径图4-2冷却系统的大、小循环二．水泵的结构及工作原理水泵的作用是对冷却水加压，强制冷却水在冷却系统中循环流动。水泵一般通过曲轴传动带轮通过传动带驱动，现代汽车通常采用离心式水泵。离心式水泵的结构各工作原理如图4-3所示，其主要由泵壳、水泵轴、叶轮、支承轴承和水封等组成，当叶轮旋转时，水泵中的水被叶轮带动一起旋转，并在离心力作用下向叶轮边缘甩出，经与叶轮成切线方向的出水管压送到发动机的水套内。与此同时，叶轮中心处造成一定的负压而将水从进水管吸入，如此连续地作用，使冷却水在水路中不断地循环。a）水泵的结构b）离心式水泵工作原理1-水泵带轮；2-水泵轴承；3-水泵轴；10-节温器；11-水泵叶轮；12-水泵壳体图4-3水泵的结构及工作原理三．节温器的结构及工作过程节温器安装在冷却水循环的通路中，根据发动机负荷的大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，以达到调节冷却系统冷却强度的目的。节温器可安装在发动机的进水口处，也可以安装在发动机的出水口处，如图4-4所示。a)节温器安装在发动机出水口b)节温器安装在发动机的入水口图4-4节温器不同的安装位置汽车发动机广泛采用蜡式节温器，其结构和工作原理如图4-5所示。节温器推杆的一端固定于支架的中心处，另一端插入胶管的中心孔中。胶管与节温器外壳之间形成的腔体内装有精制石蜡。常温时，石蜡呈固态，阀门压在阀座上，这时阀门关闭了通往散热器的水路，来自发动机缸盖出水口的冷却液经水泵又流回汽缸体水套中进行小循环。当发动机水温升高时，石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫使橡胶管收缩，从而对推杆上端头产生向上的推力。由于推杆上端固定，故推杆对橡胶管、感应体产生向下的反推力，阀门开启。当发动机水温达到规定温度以上时，阀门全开，来自汽缸盖出水口的冷却液流向散热器，进行大循环。图4-5节温器的结构和工作原理四．冷却风扇的结构及工作过程冷却风扇的功用是提高流经散热器的空气流速和流量，以增强散热器的散热能力并冷却发动机附件。目前，轿车上大多采用电动冷却风扇，冷却风扇安装在散热器上，如图4-6所示。为提高风扇的散热效率，在散热器上装有导风罩。当风扇转动时，对空气产生轴向吸力，空气流从前到后通过散热器芯，从而使散热器芯中的冷却液加速冷却。图4-6电动冷却风扇风扇的扇风量与风扇的直径、转速、叶片形状、叶片安装角度以及叶片数目有关，常用风扇的结构及类型如图4-7所示。图4-7风扇形式电动风扇一般由冷却液温度开关和风扇继电器控制其工作，其控制电路如图4-8所示。当冷却液温度达到规定值时，冷却液温度开关闭合，接通风扇继电器线圈电路，使风扇继电器工作，接通电动风扇电路，风扇电机开始转动，带动风扇叶片旋转。风扇控制电路会因车型的不同而略有差异。图4-8电动风扇控制电路五．冷却液温度传感器的功用及工作原理冷却液温度传感器用来检测发动机冷却液的温度，为冷却液温度表和发动机ECU提供冷却液温度信号，以供驾驶人了解发动机的冷却情况，同时作为发动机ECU控制燃油喷射和点火的修正信号。发动机冷却液温度传感器一般安装在发动机冷却液出水口处。冷却液温度传感器的结构如图4-9所示，其壳体内部装有一个具有负温度系数的热敏电阻（冷却液温度升高，热敏电阻阻值减小），当冷却液温度发生变化，其电阻值也会发生变化，冷却液温表和发动机ECU根据其阻值的变化来识别冷却液温度信号。图4-9冷却液温度传感器的结构六．冷却液温度表的结构及工作原理冷却液温度表用来显示冷却液温度，使驾驶人能及时了解发动机的工作温度。常用的冷却液温度表有热线式和电子式两种。热线式冷却液温度表的结构和工作原理如图4-10所示。冷却液温度表的指针与热偶片连接在一起，当冷却液温度低时，传感器的电阻值大，通过热偶片电热线的电流小，产生热量少，热偶片弯曲量少，指针指在C（低温）附近。当冷却液温度高时，传感器的电阻值减少，通过热偶片电热线的电流大，产生热量多，热偶片弯曲量大，指针指在H（高温）附近。图4-10热线式冷却液温度表的结构和工作原理电子式冷却液温度表是由可变电阻器（冷却液温度传感器）、处理器（计算机）及显示器组成，如图4-11所示。图4-11电子式温度表的组成当冷却液温低时，冷却液温度传感器阻值大，流过的电流小，传感器两端的电压高，模拟/数字转换器将高电压信号转为数字信号，送给微处理器，微处理器再送出信号给输出驱动器，使显示器显示出低的冷却液温度，例如：75℉（23.9℃）的水温。当冷却液温度逐渐升高时，冷却液温度传感器电阻逐渐降低，流过的电流逐渐变大，因此传感器两端电压逐渐变低，故冷却液温度表的显示会逐渐升高，例如230℉（110℃）。实施作业一．作业工具、设备和材料（1）组合工具、螺丝刀、钳子、扭力扳手、冷却液回收盆、燃烧器、温度计、漏斗、汽车专用万用表和冷却系统压力检测器等。（2）磁力护裙、转向盘护套、变速杆手柄套、脚垫和座位套。（3）举升机、卡罗拉（1.6L）轿车。（4）卡罗拉（1.6L）轿车专用冷却液，容量不少于5.6L。（5）卡罗拉（1.6L）轿车维修手册。二．查询和查找车辆信息生产年份，车牌号码，行驶里程，发动机型号及排量，车辆识别代码（VIN）。三．作业前的准备工作（1）汽车进入工位前，将工位清理干净，准备好相关的器材。（2）将汽车停驻在举升机中央位置。（3）拉紧驻车制动器操纵杆，并将变速杆置于空挡或驻车挡（P挡）位置。（4）套上转向盘护套、变速杆手柄套和座位套，铺设脚垫。（5）在车内拉动发动机舱盖手柄，在车外打开并支撑发动机舱盖。（6）粘贴翼子板和前格栅磁力护裙。四．检查冷却液是否泄漏在检查冷却液液面时，如果发现液面过低，一定要查明液面过低的原因，检查是否冷却系统存在泄漏，导致冷却液缺失。首先可通过目视检查管路接头处和散热器盖处是否有明显的漏痕，如果没有，可通过检测仪向冷却系统加压的方法来进一步检查冷却液是否泄漏，具体方法如下：（1）向散热器总成中注满发动机冷却液，然后连接散热器检测仪。（2）通过检测仪的加压泵加压至108kPa，保持5min，然后检查并确认压力是否降低。如果压力下降，则说明冷却系统存在泄漏。应检查软管、散热器总成和水泵总成是否泄漏。如果发动机外部没有冷却液泄漏痕迹，则检查加热器芯、汽缸体和汽缸盖是否有泄漏。注意：为避免烫伤，不要在发动机和散热器总成仍然很烫时拆下散热器盖分总成。热膨胀会导致热的发动机冷却液和蒸汽从散热器总成中溢出。五．检查膨胀水箱盖膨胀水箱盖能够保持保持合适的冷却系统压力，提高冷却液的沸点，通过打开压力阀，避免冷却系统压力过高；通过打开真空阀，防止冷却液软管因真空而塌陷。膨胀水箱盖的检查方法如下：（1）冲洗膨胀水箱盖和膨胀水箱盖真空阀阀座中的尘渣。（2）检查膨胀水箱盖真空压力阀是否损坏或变形。如果发现损坏或变形，更换膨胀水箱盖。（3）检查并确认O形圈没有变形、开裂或膨胀。如果发现变形或损坏，更换密封圈。（4）在O形圈和橡胶密封件上涂抹发动机冷却液。（5）将冷却系统压力检测器连接到膨胀水箱盖上。（6）泵压散热器盖检测仪，给膨胀水箱盖加压，检查膨胀水箱盖的最大开启压力。标准压力值：90.3～122.7kPa；最小压力值：78.5kPa。如果膨胀水箱盖的最大开启压力小于最小值，更换膨胀水箱盖。六．检查电动风扇电机及线路1.检查电动风扇电动机（就车检查）起动发动机，将空调开关打开，当空调压缩机工作时，检查电动风扇是否工作，如果电动风扇工作，则说明风扇电机完好；如果不工作，则可能是风扇电机损坏或控制线路故障，可按如下方法检查。（1）断开电动风扇连接器。（2）将蓄电池正、负极分别连接到风扇电动机的M+、M-连接器端子上，检查并确认电动机运转平稳。（3）将电流表的400A探针连接到冷却风扇电动机的端子M+上，测量电动机运转时的电流。标准电流为7.9～10.9A，如果结果不符合规定，则更换冷却风扇电机。2．检查冷却风扇继电器（1）将继电器从发动机室继电器盒上拆下。（2）用万用表检查继电器端子3和5之间的电阻，如果检查结果与规定状态不相符，则更换冷却风扇继电器。测量端子测量条件规定状态3和510kΩ或更大3和5蓄电池电压加在端子1和2上小于1Ω3．更换电动风扇电机（1）拆卸散热器总成。（2）拆卸风扇罩。（3）拆卸风扇。（4）拆卸冷却风扇电动机。（5）按与拆卸相反的顺序安装风扇电动机。七．检查节温器1．节温器的拆卸（1）排净发动机冷却液。（2）拆下2个螺母和进水管。（3）拆下节温器和衬垫，从节温器上拆下密封圈。2．节温器的测试（1）从车上拆卸节温器。（2）检查阀门处是否有异物。（3）确保节温器全闭时，阀门弹簧压紧。如果弹簧不紧，更换节温器。（4）将节温器和温度计吊入装有50：50的乙二醇和水混合液的容器中。勿使节温器或温度计接触容器底部，否则由于容器底部受热不均匀，将使温度计测量的读数不准确。（5）用燃烧器对容器进行加热。（6）用温度计测量受热混合液的温度。（7）检查节温器的开启温度。节温器开启温度为82℃，此温度标在节温器上。如果阀门开启温度不符合规定，更换节温器。（8）检查节温器的升程。当温度为95℃时，节温器阀门开启10mmn以上。如果节温器阀门开度不符合规定，更换节温器。3．节温器的安装（1）清理节温器壳体配合面。（2）将新O形密封圈安装在节温器上。（3）将节温器安装到进水口上。注意：钩阀设置在规定位置两侧10°范围内。（4）安装进水口，将2个螺母拧紧至10N·m规定的拧紧力矩。（5）添加发动机冷却液。（6）检查冷却液是否泄漏。八．检查和更换水泵1．水泵的就车上检查（1）拆卸散热器上空气导流板。（2）拆卸发动机后部右侧底罩。（3）拆卸多楔带。（4）检查水泵总成。（5）安装多楔带，调整和检查多楔带。（6）安装发动机后部右侧底罩。（7）安装散热器上空气导流板。2．水泵的更换1）拆卸。（1）拆卸散热器上空气导流板。（2）拆卸2号汽缸盖罩。（3）拆卸发动机后部右侧底罩。（4）从蓄电池负极端子上断开电缆。（5）排净发动机冷却液。（6）拆卸多楔带。（7）拆卸发电机总成。（8）拆卸水泵总成。2）安装。（1）安装水泵总成。（2）安装发电机总成。（3）安装多楔带，检查和调整多楔带。（4）将电缆连接到蓄电池负极端子上，规定的拧紧力矩：5.4N·m。（5）添加发动机冷却液并检查冷却液是否泄漏。（6）安装发动机后部右侧底罩。（7）安装2号汽缸盖罩。（8）安装散热器上空气