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1、,项目六 发动机冷却系,活动一 概述,活动二 冷却系主要部件的构造与检修,活动三 冷却系的技能操作,项目六 发动机冷却系,知识目标：1、了解冷却系的作用,类型及特点,了解大小循环路线以及冷却程度控制；2、重点掌握水冷却系统的组成和工作原理 能力目标：1、掌握冷却系主要部件的构造与维修；2、了解冷却液的选用。,活动一 概述,一、冷却系的作用 发动机工作时，由于燃料的燃烧，气缸内气体温度可高2200-2800K。使发动机的零件温度升高，特别是高温气体接触的零件，如不及时的冷却则难以保证发动机正常工作，发动机过热或过冷都会给发动机带来危害。冷却系作用就是保证发动机在适宜的温度下工作。汽车发动机是由热
2、能转变为机械能的机器。然而，发动机却应用了热能的三分之一，其余热量的大部分为排气所带走，剩余的则被发动机零部件吸收。因此发动机的冷却必须适度。如果发动机冷却不足，由于气缸充气量减少和燃烧不正常，发动机功率下降，且发动机零件也会因润滑不良而加速磨损。但如果冷却过度，则一方面由于热量散失过多，使转变为有用功的热量减少，而另一方面由于混合气与冷气缸壁接触，使其中原已汽化的燃油又凝结并流到曲轴箱，使磨损加剧。二、冷却系的类型 汽车发动机常见的冷却方式有两种，即水冷却和风冷却。,项目六 发动机冷却系,活动一 概述,还有一种是机油冷却器，这种主要是为了给机油冷却的。,项目六 发动机冷却系,还有一种是机油冷
3、却器，这种主要是为了给机油冷却的。由于风冷发动机表面空气阻力较水冷系的大，故风冷发动机采用功率、流量均较大的轴流式风扇，以加强发动机冷却。为了更有效地利用空气流和保证各缸冷却均匀，一般风冷发动机上装有导流罩和分流板。考虑到各缸背风面冷却的需要，有些发动机上还装有气缸导流罩。如图6-1所示。,2、水冷却系统 水冷却系统具有冷却可靠、布置紧凑、噪声小、使用方便等优点。在汽车发动机上应用较为广泛，水冷却系统主要由水箱、风扇、水泵、水管、水套、节温器和水温监测、控制装置等组成。,活动一 概述,项目六 发动机冷却系,图6-1 风冷却系统,活动一 概述,水冷式冷却系以冷却液为介质，热量由机件传给冷却液，靠
4、冷却液的流动把热量带走，再散发到大气中去，使发动机的温度降低而进行冷却的一系列装置，散热后的冷却液再重新流回到受热机件处。适当的调解水路和冷却的强度，就能保证发动机的正常工作温度。目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。水冷系一般都由水泵强制给水(或冷却液)在冷却系中进行循环流动的，故称为强制循环式水冷系。水冷发动机的气缸盖和气缸体中都铸造出贮水的、连通的夹层空间，称为水套，其作用是让水接近受热的高温零件，并可在其中循环流动。水泵将冷却液由机外吸人并加压，使之经分水管流人发动机缸体水套。这样，冷却水从气缸壁吸收热量，温度升高；流到气缸盖水套，再次受热升温后，沿水管进入散热器内。,项目六 发动机冷却
5、系,活动一 概述,项目六 发动机冷却系,经风扇的强力抽吸，空气流由前向后高速通过散热器。最终使受热后的冷却水在流经散热器的过程中，其热量不断地通过散热器，散发到大气中去。同时，使水本身得到冷却。冷却了的冷却液流到散热器的底部后，又在水泵的加压下，经水管再压入水套，如此不断地循环。从而使得发动机在高温条件下工作的零件不断地得到冷却，保证发动机的正常工作。风冷却系与水冷却系比较，结构简单，重量轻，使用维修方便，起动升温快。但由于材料质量要求高，冷却强度难以调节，消耗功率大，工作噪声大等缺点，目前在汽车上的应用不如水冷却系普遍。上海帕萨特B5轿车ANQ发动机冷却系统如图6-2所示所示，主要由暖风系统
6、热交换器、冷却液储液罐、机油冷却器、散热器、水泵、节温器等组成。,活动一 概述,图6-2 冷却系统的部件,项目六 发动机冷却系,活动一 概述,项目六 发动机冷却系,冷却液进入水泵后经叶轮直接进入缸体水套，然后流进气缸盖水套，由气缸盖后端的出水口流出。此后冷却液分两路，一路流经散热器冷却后进人节温器，由节温器进人冷却液泵口，称大循环；另一路为直接通过节温器后流入水泵进口，称小路循环。节温器装在机体上的水泵进口处，节温器阀门大约在85时开启，此时节温器开，开启行程至少为7mm。,小循环为常开，这样可使冷却系统的温度提高到一个较高的水平，改善发动机的热效率，同时可以确保冷却系统始终有冷却水在循环。当
7、发动机水温升高(70-80)，石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，使节温器主、副阀门都处于部分开启状态，一部分冷却水经旁通管、水泵流回汽缸体水套，另一部分冷却水通往散热器进行散热，这种循环水路称为混合循环。如图如图6-3所示所示。,活动一 概述,项目六 发动机冷却系,图6-3 冷却水的循环水路,活动一 概述,3、机油冷却器 机油冷却器置于冷却管路中，利用冷却液的温度来控制润滑油的温度。当润滑油温度高时，靠冷却液降温。发动机起动时，则从冷却液吸收热量使润滑油迅速提高温度。如图如图6-4所示所示。在全流式机油滤清器壳体上带省水冷式机油冷却器，从冷却系统散热器出水管引来的冷却液从冷却器芯的外面流过，而从
8、机油泵来的机油经冷却器芯进入机油滤清器过滤，再经冷却器，再流出，在冷却器内进行热交换。,项目六 发动机冷却系,三、冷却液及其性能（一）冷却液性能要求 适宜的冷却液要求水中含有适量的防冻、防蚀化合物，以免因膨胀而冻裂有关元件，且能在低于水的冰点温度和高于水的沸点温度时自由流动，并防止在冷却系统中产生沉积和腐蚀。因此，对冷却液主要性能的要求是：,活动一 概述,图6-4 冷却水的循环水路,项目六 发动机冷却系,活动一 概述,1、适当的冰点和沸点，能够把冷却液的冰点降到可能遇到的冬季工作温度的最低点，能够在炎热气候条件和高海拔地区以及强热负荷工况工作。像乙二醇基的防冻液就具备这种性能。2、防水垢能力，
9、这主要取决于冷却液中含钙、镁的化合物等有害杂质的程度，通常须采用硬盐含量少的水(软水)或用以下方法对水进行处理：（1）将硬水煮开，使杂质沉淀，把上面的清洁水作冷却用，该法能去掉部分矿物质，不能将硬水彻底软化。（2）在硬水中加入软化剂，如在1L水中加入碳酸钠(纯碱)0.5-1.5g；或加入0.5-0.8g氢氧化钠(烧碱)；或加入10g的重铬酸钠(红矾)溶液30-50mL，稍加搅拌，使杂质沉淀水即软化。,项目六 发动机冷却系,活动一 概述,上述方法仅限于发动机外部水的处理，发动机内部的硬水处理只能使用防水垢的添加剂(该添加剂应对冷却系统无副作用)。3、抗腐蚀能力，即使是纯水，对内燃机冷却系统仍然是
10、有一定的腐蚀性，因此通常在闭式冷却系统需要联合使用两种或两种以上的抗蚀剂，某些抗蚀剂的性能见如表6-1所示。注意：规定为防护铜。与其它添加剂一起可用于防护多金属系统。一般用作硼酸Na2B4O710H20或五水化合物Na2B4O75H20且作为控制pH，使用是有效果的，通常与其它舔加剂起使用。,项目六 发动机冷却系,活动一 概述,项目六 发动机冷却系,表6-1 典型内燃机冷却液抗蚀添加剂的性能一览表,活动一 概述,对所有冷却系统金属都具有防护作用，但与乙二醇防冻剂起反应而损害抗蚀性能故不能与其共用或不能在使用防冻剂的季节使用之。一般与苯甲酸钠、硼酸钠、磷酸钠或硅酸钠联合使用。用作醋酸氢二钠Na2
11、HPO4。根据希望给予水的含碱量，使用固态或液态，在固态硅酸盐Na2Si035H20中SiO2和Na20的比例为1：1；对各种不同液体在1.6：1和3.3：1之间。对橡胶软管及缸垫可能有危害。冷却液的性能除上述三点外，还应有较小的低温粘度和膨胀系数.较低的泡沫倾向和毒性等，这些要求应当在配制和使用中尽量满足。,项目六 发动机冷却系,活动一 概述,（二）防冻液的使用与注意事项 在寒冷的季节，为了防止内燃机流过部分的冻裂，人们常选用防冻剂，这些防冻剂中由于加添了某些抗蚀化学品，因此还具有抗腐蚀作用，此外像乙二醇基防冻剂在降低冰点的同时还提高了沸点，如表如表6-2所示所列为常用防冻液的配制比例、冰点
12、和相对密度。表中乙醇-水防冻液沸点较低易挥发，且乙醇(酒精)含量达40-50(重量)时，蒸发气体有着火的危险。甘油-水防冻液，由于其粘度较高、流动性差、易溶蚀橡胶软管，使用较少。乙二醇-水防冻液，由于其冰点低、沸点高、不易挥发可冬夏通用故应用最广。,项目六 发动机冷却系,活动一 概述,项目六 发动机冷却系,活动一 概述,乙二醇-水防冻液，由于其冰点低、沸点高、不易挥发可冬夏通用故应用最广。根据防冻液的性质、特点，在使用中必须注意如下几点：（1）配制防冻液时切忌用硬水调配，以防产生水垢或使防冻液失效。（2）防冻液应根据当地气候条件配制，一般应以其冰点比当地最低气温低5-10为宜。（3）内燃机防冻
13、液如出现浮游物及颜色变化或发出臭味时说明有不同程度的变质，必须及时清洗、更换。（4）换用防冻液，应先检查并紧固冷却系统各支管、接头等易产生渗漏的部位，并及时修复。（5）乙二醇防冻液的热膨胀率较大，使用时只需加到冷却系统总容量的95即可，不能充满。,项目六 发动机冷却系,活动一 概述,（6）乙二醇沸点较高不易挥发，使用中蒸发的是水，发现冷却液减少时，只需加软水，由于泄漏造成的冷却液减少者除外。(7)使用中，应经常测量其相对密度，以检查冰点是否符合要求。(8)防冻液一般均有毒，切勿用口吸。乙二醇基防冻液吸水性强，存放时容器要密封。(9)乙二醇基防冻液在使用中切勿混入石油产品，否则便会产生大量泡沫。
14、(10)防冻液粘度较大，流动与散热性较差。内燃机温度稍高是正常的，但若过热时，就要检查并适当调整其浓度。(11)某些发动机对冷却液的选用有特殊的要求(如桑塔纳轿车发动机必须使用GII防陈液)，因此，使用者须严格按照发动机的使用说明书要求去做。,项目六 发动机冷却系,活动一 概述,1、冷却系作用是什么？有那些部件组成的？2、简述冷却系大循环与小循环的路线。3、对冷却液性能有哪些要求？4、冷却液的使用时需要注意什么？,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,一、膨胀水箱（一）作用 加注防锈、防冻液的汽车发动机常采用膨胀水箱，其作用主要有：把冷却系变成永久性封闭系统，减少冷却水的损
15、失；避免空气不断进人引起的机件氧化腐蚀，减少穴蚀，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。（二）结构 膨胀水箱多采用半透明材料（如塑料）制成，透过箱体可直接观察到液面高度，无需打开散热器盖，如图如图6-5所示所示。膨胀水箱的上部用一个较细的软管与水箱的加水管相连，底部通过水管与水泵的进水侧相连，通常位置略高于散热器。（三）膨胀水箱的工作原理 一般冷却系冷却水的流动是靠水泵的压力来实现的。水泵吸水的一侧压力低。,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,图6-5 膨胀水箱连接图,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,易产生蒸汽泡，使水泵的出
16、水量显著下降并引起水泵的叶轮和水套的穴蚀，在其表面产生麻点，缩短了叶轮和水套的使用寿命。在加装膨胀水箱后，由于膨胀水箱和水泵进水口之间存在补充水管，使水泵产生了气泡，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。从而使水、气彻底分离。由于膨胀水箱温度较低，进入的气体得到冷凝。一部分变成液体，重新进人水泵，而积存在膨胀水箱液面上的气体气缓冲作用，使冷却系内压力保持稳定状态。有的冷却系不用膨胀水箱而使用储液罐，即用一根管子把散热器和储液罐的底部或上部（管口插入液面以下）连通。但这种装置只能解决水、气分离及冷却水消耗问题，对穴蚀没有明显的改善。当冷却水温升高时，散热器中液体膨胀、气化，使散热
17、器盖蒸汽阀开启，散热器中的蒸汽或液体沿导管流入储液罐，当冷却水温降低时，散热器内压力下降，液体沿原路径流向散热器。,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,使用中需要注意：散热器盖必须可靠密封，如密封不严，冷却系统内部真空度建立不起来时，则起不到内部循环补偿作用。自动补偿封闭系统还要避免空气进入冷却系统。当水冷系统中有空气时,会导致金属的锈蚀和腐蚀，从而损坏冷却系统部件。补偿水箱盖和密封垫上的通气不要堵塞，必须保持畅通，否则也会因为压力差无法建立造成补偿水箱内的冷却液无法流回散热器内。加注普通水的冷却系，在寒冷的冬天汽车停车过夜，常需将冷却系中的冷却水放掉，以免冻结，损坏散热
18、器和缸体、缸盖。为了克服这一缺点，现在在冷却水中加注长效防锈防冻液。为避免或减少加注防冻液的冷却水耗散，冷却系中常采用自动补偿封闭式散热器，如桑塔钠2000型轿车发动机,东风EQl090E型汽车的EQ61001型发动机的冷却系以及解放CAl091汽车的CA6102型发动机冷却系等。,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,三、水泵的构造与维修 根据驱动方式的不同，水泵一般分为机械水泵和电动水泵。目前大多数发动机采用机械水泵，在一些新开发的技术含量较高的发动机上已经使用了电动水泵，例如宝马系搭载的发动机。机械水泵：机械水泵由发动机曲轴通过传动胶带驱动，它的转速和发动机的转速成正
19、比。机械水泵的工作方式有优点也有缺点。当发动机在高速大负荷工况下工作时，发动机产生的热量多，水泵的高转速使冷却液的循环流量增大，这样正好能够提高发动机的冷却能力；当发动机在低速大负荷工况下工作时，例如牵引其他车辆或开空调，此时发动机的转速低导致水泵的转速也低，这样就降低了发动机的冷却能力。电动水泵：电动水泵由发动机控制单元通过电流控制，它不受当时发动机转速的影响，可以根据发动机的实际冷却需要灵活工作。由于电动水泵消耗的发动机功率非常少，因此采用电动水泵后，发动机的燃油消耗量可以有所降低。,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,1、作用：水泵的作用是对冷却水加压，加速冷却水的
20、循环流动，保证冷却可靠。汽车发动机上多采用离心式水泵。它具有结构简单、尺寸小、排水量大、维修方便等优点。,项目六 发动机冷却系,2、组成：离心式水泵主要由水泵壳体、叶轮和水泵轴等组成，叶轮叶片一般采用径向叶片或后弯叶片两种结构，其数目一般为68片。如图6-6所示。,3、工作原理：水泵轴转动，冷却水由进水管到叶轮中心，叶轮转动产生离心力，经出水口积压到气缸体水套中去,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。帕萨特发动机的水泵如图6-7所示。,图6-6 离心式水泵的组成及原理,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,活动二 冷却系主要部件的构造与
21、维修,项目六 发动机冷却系,图6-7 帕萨特发动机的水泵,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,水泵总成通过水泵轴承座上的3个孔安装在气缸体前端，叶轮采用塑料制的闭式叶轮(原为铸铁制造的半开式径向叶轮)，重量轻、成木低。叶轮上与水泵轴承连接部分为一钢制轴套嵌件，水泵轴承仍为双连式轴承，原来的双连式轴承为两个钢球轴承，现已将靠近同步带轮的球轴承改为滚子轴承,提高了轴承的承载能力.水泵与风扇同轴，通过三角皮带传动。泵盖上有出水孔，泵壳上有进水孔，用橡胶管与散热器的出水管相连。泵壳上面还有旁通孔与气缸盖上的出水管相连，当冷却水温度低于349K(76)时，部分冷却水由此直接进入水泵。叶轮工作室的近水室与
22、进水孔、旁通孔相通，出水室、出水孔与水套相连。,项目六 发动机冷却系,4、水泵的检修 水泵的常见损伤 水泵损伤以后，将出现吸水不佳、压力不足、循环不良、漏水、高温等故障，影响发动机的正常运转。常见的损伤有：水泵体破裂；,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,水泵轴磨损或弯曲；叶轮片破裂；胶木垫圈与垫圈座的磨损，橡皮水封变形老化，水封与封座不平，密封弹簧的弹力不足；皮带轮毂与水泵轴的松旷；水泵轴承的松旷及磨损；键槽磨损，键或销被剪断等。水泵的检查 检查水泵体有无裂缝和破裂，螺孔、螺纹有无损坏，前后轴承孔是否磨损过限，与止推垫圈的接触面有无擦痕和磨损不平，分离平面有无挠曲变形。水泵体破裂可以用生铁焊
23、条氧焊修理；螺孔、螺纹损坏可以扩大孔径，再攻螺纹，也可焊补后再钻孔攻丝；轴承松旷超过规定(轴向间隙不超过0.30mm，径向间隙不超过0.15mm)时应该更换；轴承孔磨损超过0.03mm时，可用镶套法修复，套和孔配合过盈量为0.025-0.050mm；止推垫圈接触平面有擦痕，垫圈座有麻点、沟槽或不平时，可用铰刀修整；壳体与盖连接平面如挠曲变形超过0.05mm时，应予以修平。,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,检查水泵叶轮上的叶片有无破裂，装水泵轴的孔径是否磨损过限。叶轮叶片破裂，可堆焊修复，孔径磨损过限可以镶套修复。检查水封、胶木垫圈的磨损程度，如不合用则应换新件。检查皮
24、带轮毂与水泵轴的松旷情况，装水泵轴的孔径若磨损过限，可镶套修理。检查水泵轴及皮带轮键槽的磨损情况，可以焊补后修整它的表面；也可以在与旧键槽相隔90-180的位置上铣出新的键槽。键和销子已磨损不适用时应换新件。水泵的装合 将密封弹簧、水封皮碗、胶木垫圈装于叶轮孔内，再装上水封锁环。用压力机或铜锤轻轻将水泵轴压入或敲入水泵叶轮，其配合为-0.01-+O02mm。,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,装上后轴承锁环和后滚珠轴承的配合为-0.01-+0.012mm，用铜锤轻轻打入水泵壳体内，水泵壳体与轴承外圈的配合为-0.027-+0.031 mm。装进轴承隔管、前滚珠轴承及前轴
25、承琐环。将风扇皮带轮装在水泵轴上，垫上垫圈，紧固螺母。测试转水泵叶轮，叶轮转动应灵活。装上水泵盖及衬垫，用螺栓紧固，向弯颈油嘴注入润滑脂。水泵装合后的检验 水泵装合后应该进行检验。首先用手转动皮带轮，水泵轴应无阻滞现象，叶轮与泵壳应无碰击感觉。最后在水泵试验台上进行检验。当水泵轴以l 000rmin的速度运转时，每分钟的排水量不应低于规定的数值，在10min的试验过程中，应无任何碰击声响和漏水现象。,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,四、水冷却强度的调节装置 汽车发动机冷却系一般是根据发动机在某一常用工况下能得到可靠的冷却而设计的.但是，汽车行驶工况复杂，行驶阻力和车速
26、变化幅度大，因而发动机的负荷及转速变化范围也大；另外，随着季节和地区的不同，环境温度变化也很大，我国北方严寒的冬季的低温与南方炎热的夏季的高温可相差七八十度。在汽车发动机冷却系中设置冷却强度调节装置就是为了适应这些变化.。改变冷却强度通常有两种调节方式，一种是改变通过散热器的空气流量；另一种是改变冷却液的循环流量和循环范围。(一)改变通过散热器的空气流量 通常利用各种自动风扇离合器来实现改变通过散热器的空气流量。自动风扇离合器是根据发动机的温度自动控制风扇的转速，调节扇风量以达到改变通过散热器的空气流量，它不仅能减少发动机的功率损失，节省燃油，而且还能提高发动机的使用寿命，降低发动机的噪声。,
27、项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,(二)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。节温器有蜡式和乙醚皱纹筒式两种，目前多数发动机采用蜡式节温器。1、散热风扇 散热风扇原理是提高通过散热器芯的空气流速与流量，以增强散热 器的散热能力。风扇与水泵同轴安装在散热器的后面，当风扇旋时，对前方空气形成吸力，高速空气流由前向后通过散热器芯，带走散热器芯表面的热量，加速冷却水的冷却。风扇的扇风量主要与风扇的直径、转
28、速、叶片形状、叶片安装角及叶片数量有关。汽车用发动机的风扇有按其结构原理分为轴流式和离心式风扇；,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,按驱动方式则分为机械驱动式和电机驱动式两种，如图6-8所示。轴流式风扇所产生的风的流向与风扇轴平行，具有效率高、风量大、结构简单、布置方便的特点，因而得到了广泛的应用。轴流式风扇由叶片、托板铆接而成，叶片则由薄钢板冲压而成形，其断面有圆弧形和翼形。圆弧形叶片风扇也称做螺旋桨式风扇。翼形叶片风扇如图6-9所示，噪声小，空气动力性好，在高速发动机上应用日趋广泛。为降低叶片旋转时的气流噪声，叶片间隔角不等，叶片数量也多为奇数。,项目六 发动机冷却
29、系,风扇紧靠在散热器的后面。发动机在前且纵向布置的汽车，风扇与水泵共轴内曲轴前端的皮带轮驱动，如图6-10所示。,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,图6-8 轴流式风扇,图6-9 翼形风扇,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,项目六 发动机冷却系,图6-11 风扇的安装位置,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,（1）曲轴皮带驱动（如图6-11所示）风扇由曲轴带轮通过V带驱动发电机带轮作为张紧轮,特点是发动机低速大负荷时温度高，需要提高风扇转速以加强散热，但风扇转速反而随曲轴转速而降低。不能根据发动机的热状况对冷却强度进行调节.风扇皮带由帘布层、橡胶制成。为防止工作时在皮
30、带轮上打滑，多采用三角皮带，皮带一般为两根，风扇皮带装在曲轴、发电机和水泵三个皮带轮槽中，装好后应调整其松紧度、皮带过松易打滑而磨损，影响散热效果；过紧会加重皮带和各轴承的负荷。在正常情况下，用40-50N的力压下皮带时，其挠度在15-20mm范围内，否则,可以改变发电机在支架上的位置进行调整。,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,图6-12 曲轴皮带驱动风扇,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,（2）电动风扇控制 温控热敏电阻开关控制（如图6-13所示）电动冷却风扇系统一般由电动冷却风扇温度感应器、风扇、电动机、风扇和电动机控制开关组成。根据冷却水
31、温度变化，使风扇断续工作，能提高整车的经济性。风扇的外径略小于散热器的宽度和高度，位置布置得尽可能对准散热器的中部，风扇通常安排在散热器后面，并与水泵同轴。这样，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水加速冷却。桑塔纳系列轿车冷却风扇采用直流轴流风扇，主动风扇通过一根较细的传动带带动，从动风扇同步工作。风扇的快、慢挡转速是依靠串联电阻来实现的，其变速电阻安装于冷却风扇的电动机内。主动风扇与从动风扇固定在集风罩内，其工作电压为12，最大功率为200，起动方式为额定电压直接起动，高速挡功率为150，低速挡功率为95。,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却
32、系主要部件的构造与维修,如图6-13 温控热敏电阻开关控制,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,项目六 发动机冷却系,电动机的温控开关由散热器的冷却水温度控制，开关有高、低速个挡位，低速挡在低于100时使用，高速挡在高于100时使用，需要冷却时自动起作用。这样，在一般行驶条件下，电动冷却风扇几乎不转，功率消耗减少，油耗率降低，而在低速、大负荷时又能得到充分的冷却。桑塔纳系列轿车的冷却风扇由利用水温变化来控制的热敏开关控制，当冷却风扇置于“”挡时，转速为1600min，工作温度为93-98，关闭温度为88-93；当冷却风扇置于“”挡（快速）时，转速为2400min，工作温度
33、为102，关闭温度为93-98。水温开关和风扇继电器控制（如图6-14所示）温度91以上时（或空调压缩机开关闭合），水温开关接通风扇继电器线圈电路，风扇继电器触点闭合，电动风扇工作。,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,项目六 发动机冷却系,如图6-14 水温开关和风扇继电器控制,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,（4）风扇的维修 风扇拆卸后，检查风扇叶片表面，若有裂纹或折断，应及时更换；连接风扇叶片的铆钉，如有松动，应予以重铆；风扇叶片与旋转平面有30-45的倾斜角度，每片倾斜度应相等。可用样板来检查其是否符合规定，否则会影响扇风量，而且摇摆晃动，扳正或用锤子敲正。电动风扇热敏开关检修 发
34、动机热态时，即使发动机已经熄火，风扇仍然可能转动。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，则应停止检查温控开关，必要时检查电动机的功能，或更换有关部件。以桑塔纳2000发动机为例子，检查电动风扇热敏开关，将风扇热敏开关放入加热的水中，用万用表测量第一档，当水温达到93-98时应能导通，当水温达到88-93时，应断开，而第二档105时为导通，93-98时应断开，否则，应更换电动风扇热敏开关。,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,检查风扇、皮带与调整风扇皮带松紧度的方法和步骤：风扇和发电机一般同时由曲轴带轮通过三角皮带驱动，般将发电机的支架作成可移动式，以调
35、节皮带的张紧度.用手轻轻轴向扳动风扇叶片，水泵轴应无轴向间隙，叶片安装牢固,检查风扇皮带无表面开裂、油污等。如图6-15所示，皮带过松，将引起皮带相对带轮打滑，使风扇的扇风量减少，发动机过热及发电机的发电效率下降；皮带过紧，将增加发电机轴承的磨损。因此要求皮带必须保持合适的松紧度，一般用大拇指以30-50N的力，按下皮带产生10-15mm的挠度为宜。,项目六 发动机冷却系,3、节温器 通过节温器改变流经散热器的冷却水量，改变冷却强度。常用的节温器有折叠式节温器和蜡式节温器两种。,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,如图6-15 检查与调整风扇皮带松紧度,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要
36、部件的构造与维修,折叠式节温器，它一般装在气缸盖出水口处的冷却水循环通路中，由具有弹性的折叠式的密闭圆筒用黄铜制成，密闭圆筒内装有易于挥发的乙醚。筒内乙醚的蒸气压力随着周围温度的变化而变化，即圆筒高度随温度的变化而变化。圆筒的下端焊接在支架上，支架则固定在节温器的外壳上，因此圆筒下端位置是固定不变的。圆筒的上端焊有侧阀门和阀杆，阀杆上又焊有上阀门。这样，当折叠式圆筒高度改变时，侧阀门及上阀门随圆筒上端一起上下移动。节温器外壳上的旁通孔正对着气缸盖出水管的旁通管，旁通管与水泵进水口连接。当发动机在正常热状态情况下(温度高于80)，冷却水应全部流经散热器，冷却系形成大循环。此时节温器的上阀门完全开
37、启，而侧阀门将旁通孔完全关闭，如图6-16所示。当冷却水温度大约低于70时，折叠式密闭圆筒内的蒸汽压力很低，使圆筒收缩到最小高度。,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,项目六 发动机冷却系,如图6-16 大循环 节温器上阀门开启，侧阀门关闭,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,如图6-17所示，上阀门压在阀座上，即上阀门关闭，同时侧阀门打开。此时切断了由发动机水套通向散热器的水路，水套内的水只能由旁通孔流出经旁通管进入水泵，又被水泵压入发动机水套，此时冷却水并不流经散热器，只是在水套与水泵间循环，形成小循环，从而防止了发动机过冷，并使冷发动机能迅速而均匀地预热。当水温在7
38、0-80范围内时，上阀门与侧阀门便处于与温度相适应的中间位置。此时只有部分冷却水流经散热器。上阀门上面的通气孔是用来将阀门上面的出水管的内腔与发动机水套相连通，使在加注冷却水时，水套内的空气可以通过通气孔排出，以保证水能充满水套。蜡式节温器。如图6-18所示为东风EQ1090E型汽车发动机所用的蜡式节温器。,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,项目六 发动机冷却系,6-17小循环 节温器上阀门关闭 侧阀门打开,如图 6-18 蜡式节温器,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,推杆的上端固定于支架上端的中心处，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
39、石蜡。常温时，石蜡呈固态，弹簧将主阀门推向上方，使之压在阀座上，主阀门关闭；而副阀门随着主阀门上移离开阀座，小循环通路打开，如下页图所示。来自发动机缸盖出水口的冷却水，经水泵又流回气缸体水套中，进行小循环。当发动机水温升高时，石蜡逐渐变成液态，其体积膨胀，迫使胶管收缩，而对推杆锥状端头施加向上的推力，而固定不动的推杆对胶管及节温器外壳产生向下的反推力。当发动机水温为76时，推杆对节温器外壳的反推力可以克服弹簧预压力，使主阀门开始打开。当水温超过86时，主阀门全开，而副阀门此时正好完全关闭了小循环通路，这时来自气缸盖出水口的冷却水沿出水管全部进入散热器冷却，进行大循环，如图6-19所示。,项目六
40、 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,如图 6-19 小循环 大循环,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,项目六 发动机冷却系,国产轿车捷达、桑塔纳、奥迪100及CA1091型等汽车也都采用了蜡式节温器。CA 1091型汽车的6102型发动机的节温器，其工作原理与上述相同。折叠式节温器的开启是靠筒中易挥发液体形成的蒸汽压力来完成的，故对冷却系中的工作压力较敏感，而蜡式节温器则对冷却系的工作压力不敏感，而且与折叠式节温器相比工作可靠，结构简单，坚固耐用，制造方便，故目前折叠式节温器有逐渐被蜡式节温器取代的趋。,国外有些柴油发动机都装有两个以上的节温器，其目的是
41、为了避免水压和水温的急剧变化，防止由于其中一个节温器失效而引起发动机过热。如日产PD6发动机有三个节温器，一个是在水温349K(76)时开启，达到363K(90)时全开；另一个是355K(82)时开启，368K(95)时全开；,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,当水温超过368K(95)时第三个节温器才开启，冷却系的小循环通道才全部关闭，冷却水才全部流经散热器，实现冷却系的大循环。节温器的检查与更换 若节温器失灵时，主阀门处于关闭状态，冷却液不经散热器，致使发动机冷却系很快出现过热现象，导致开锅现象的发生；反之，若节温器失灵时，主、副阀门同处于开启状态，冷却液不能进行小循环。检查时，将节温器
42、浸入水容器中，并逐步加热提高水温，检查阀门的开启温度和阀门的提升情况。如图6-20所示为蜡式节温器的检查。低温型节温器的温度在80-84时，阀门开始开启，在达到95时提升应大于8mm；高温型节温器的温度在86-90时，阀门开始开启，在温度达到1 00时阀门的升程应大于8mm。当阀门的升程衰减到8mm以下时就不能继续使用，应予以更换。,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,项目六 发动机冷却系,如图6-20 节温器的检查,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,六、散热器（水箱）散热器的作用是储存冷却水，增大散热面积，加速水的冷却。为了将散热器传出的热量尽快带走，在散热上装有风扇
43、与散热器配合工作。散热器,称为水箱，由上、下水室和散热器芯组成，其结构如图6-21所示。散热器上水室顶部有加水口和散热器盖。上、下水室的进、出水管，分别用橡胶软管与气缸盖的出水管和水泵的进水管相连。下水室上设有放水开关，供放水时使用。,项目六 发动机冷却系,为了增大散热器的散热面积和传热速率，散热器芯均由许多铜或铝制冷却管和散热片组成，常用的结构形式有管片式和管带式两种。,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,项目六 发动机冷却系,如图6-21 散热器结构,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,管片式散热器芯的冷却管，其断面呈扁圆形，如图6-22所示。与圆形断面的冷却管相比，扁形管不但散热面积大，
44、而且万一管内的冷却水结冰膨胀，扁形管可以借其横断面变形而避免破裂。采用管片式散热器芯的散热器不但可以增加散热面积，还可增大散热器的刚度和强度。这种散热器芯强度和刚度都较好，耐高压，但制造工艺较复杂，成本高。扁形管散热器芯采用冷却管和散热带沿纵向间隔排列，如图6-23所示，散热带上的缝孔是为了破坏空气流在散热带上形成的附面层，使散热能力提高。这种散热器芯散热能力强，制造工艺简单，成本低，但其刚度不如管片式，一般多为轿车发动机所采用,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,图 6-22 管片式散热器,图 6-23 管带式散热器,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与
45、维修,（二）散热器盖 强制循环式水冷系的散热器盖，是由空气(真空)阀与蒸汽(压力)阀组合而成的自动阀门，散热器盖的构造和工作原理如图6-24所示。发动机正常状态时两个阀门均关闭，冷却系与大气隔开。当冷却系内的蒸汽因温度升高使其压力大于蒸汽阀弹簧弹力时，蒸气压力达到126-137Kpa蒸汽阀打开，一部分冷却液由溢流管流回补偿水箱，冷却系内的压力下降，以防止散热器胀裂；熄火停车温度下降，致使冷却系内部压力小于空气阀弹簧弹力时，蒸气压力降到99-87Kpa时空气阀开启，补偿水箱内的冷却水进入散热器，避免了散热器由于出现较大的真空度而被大气压力压坏。补偿水箱上方用一根软管通大气，另一根软管与散热器的溢
46、流管相连。补偿水箱外部标宥液面高度标记线，使用中应使液面高度位于最高与最低液面高度线之间。液面过低时，应向补偿水箱内补充冷却水。,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,项目六 发动机冷却系,如图6-24空气阀开启,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,（三）散热器的检查与修理 1、散热器的常见损伤 散热器常见的损伤现象有：散热器积聚水垢、铁锈等杂质，形成管道淤塞，阻碍水流；芯部冷却管与上、下水室焊接部位松脱漏水或冷却管破裂漏水；上、下水室出现腐蚀斑点、小孔或裂缝；因外伤损坏而漏水。2、对散热器渗漏和淤塞的检查(1)散热器渗漏的检验。散热器渗漏可用气压表来检验，如图6-25所示
47、。先向散热器内注满水，盖上散热器盖，将试验器水管接至放水开关，并打开放水开关，捏动橡皮球，向散热器中的水加压，当散热器泄气管放出空气时，压力表上的读数应在27-37kPa的范围内变动。,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,图6-25 散热器渗漏的检验,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,然后关闭放水开关，将试验器皮管接在泄气管上，加压至50kPa，检查散热器有无渗漏现象。如压力表读数不能稳定地保持在50kPa的压力不下降时，则应查明散热器的漏水部位，而后进行修补。(2)用压缩空气法检查散热器。对于清除水垢后的散热器的漏水检验，可以将散热器的进水管用膨
48、胀式橡皮堵塞，然后放入清水池内，再向散热器注入压缩空气。如散热器各处冒气，形成气泡，则说明散热器已严重腐蚀。如冒气地点不多，说明不严重，应在冒气地点找出渗漏位置，做好记号准备修复。(3)检查水容量。检查散热器中水的容量，可以分析水管是否淤塞或堵住(用新、旧散热器水容量对比)。3、散热器的修理(1)散热器上、下水室。散热器的渗漏部位大多出现在冷却管与上、下水室间的接触部位。渗漏不严重时，一般可用镀锡法修复。,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,上、下水室腐蚀不严重，只是少数小孔或腐蚀斑点时，可用镀锡法修理。其方法是将水室浸于稀盐酸盆内以清除水垢，再取出用钢丝刷在清水中清除残
49、留水垢，并用毛刷在内外表面涂以氯化锌铵溶液，再放入焊锡锅内，从内、外表面将砂眼焊住。当上、下水室有洞孔或裂缝时，可用补板封补方法来修理。在裂缝两端终点打两个小孔，用厚0.8mm的铜片，按裂缝长度加10-20mm剪下补板，将补板盖在裂缝上，涂以氯化锌铵溶液或氯化锌溶液，然后在四周用焊锡焊牢。4、散热器盖的检查 用专用手动打压器给散热器盖加压，当打压器上的压力表读数突然下降时，说明蒸汽阀打开。蒸汽阀的开启压力应符合规定，如：以CA6110型柴油发动机为29.42KPa，EQ6100-1型发动机为25-38kPa。,项目六 发动机冷却系,活动二 冷却系主要部件的构造与维修,七、冷却液温度表 冷却液温
50、度表是用来指示发动机水套中冷却液的温度的，它由装在仪表板上的冷却液指示表和装在发动机气缸套上冷却液温度传感器两部分组成，两者用导线相连。按工作原理划分，冷却液温度表可分为电热式，电磁式，动磁式三种，冷却液温度度传感器可分为双金属片式和热敏电阻式两种。从美国、日本等国进口的汽车，多装用电磁式水温表，它与热敏电阻式传感器配套工作，其工作原理如图6-26所示。,项目六 发动机冷却系,电磁式冷却液温度表内有左、右两个互成一定角度的铁心，铁心上分别绕有磁化线圈，两铁心下端有软铁转子，转子上装有指针。当点火开关置ON时，左、右两线圈通电，各形成一个磁场，同时作用于软铁转子，转子便在合成磁场的作用下转动，使
