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1、发动机冷却系的构造与维修,学习情境描述,一顾客抱怨水温表指针在373K以上，请求彻底检查发动机，找出故障所在，并提交一个分析报告。注意事项：起动发动机，观察故障的不同症状，如回火、放炮、加速不良、发动机爆燃等等，如果发动机有爆燃、回火、放炮现象，则应检查发动机的点火正时；如果发动机出现加速不良现象，则应检查供油系；如果没有以上现象，则进行冷却系检查。,小知识：发动机过热或过冷的危害过热：(1)降低充气效率，使发动机功率下降；(2)爆燃的倾向加大，使零件因承受额外冲击性负荷而造成早期损坏；(3)运动件的正常间隙被破坏，运动阻滞，磨损加剧，甚至损坏；(4)润滑情况恶化，加剧了零件的摩擦磨损；(5)
2、零件的机械性能降低，导致变形或损坏。过冷：（1）进入气缸的混合气或空气温度低而点燃困难，造成发动机功率下降、油耗上升；（2）润滑油粘度增大，零件磨损加剧；（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。,一、冷却系的作用,保持发动机在最适宜的温度（8090）范围内工作。发动机的冷却方式 根据所用冷却介质不同，可分为风冷式和水冷式。水冷式以水为冷却介质，热量先由机件传给水，靠水的流动把热量带走而后散入大气中。散热后的水再重新流回到受热机件处。适当调节水路和冷却强度，就能保持发动机的正常工作温度。同时，还可用热水预热发动机，便于冬季起动。风冷式高温零件的热量直接散入大
3、气。,二、水冷系的组成及水路,膨胀水箱、风扇(有的装风扇离合器)、水泵、水套(在气缸盖或气缸体上制出的夹层空间)、散热器、百叶窗、节温器、水管、水温表和传感器等。水冷系动画,三、水冷系主要部件,1.散热器将水套出来的热水自上而下或横向地分成许多小股并将其热量散给周围的空气，内管道呈扁圆形。散热器由上水室、下水室、散热器芯等组成。,散热器盖,散热器盖上带有空气阀（真空阀）、蒸汽阀（压力阀）空气阀在散热器内气压下降时，与大气相通。蒸汽阀一般在散热器内压力达到一定值时，阀门开启，部分水蒸气经泄气管排入大气。,膨胀水箱,膨胀水箱多用半透明材料(如塑料)制成。透过箱体可直接方便地观察到液面高度，无需打开
4、散热器盖。膨胀水箱的上部用一个较细的软管与散热器上储水室相连，通常位置略高于散热器。,水泵,作用：对冷却水加压，使之在冷却系中循环流动，加强冷却效果压水：当叶轮旋转时，由于离心力的作用，水被甩向叶轮边缘，在蜗形壳体内将动能转变为压能，经外壳上与叶轮成切线方向的出水管被压送到发动机水套内。吸水：与压水同时，叶轮中心处压力降低，散热器中的水便经进水管3被吸进叶轮中心部分。,水泵,节温器,1.作用 随发动机负荷和水温的大小而自动改变冷却液的流量和循环路线，保证发动机在适宜的温度下工作，减少燃料消耗和机件的磨损。2.蜡式节温器的结构蜡式节温器由上支架、下支架、主阀门、副阀门、石蜡、感应体、中心杆、橡胶
5、管和弹簧等组成。,蜡式节温器的工作原理,(1)当水温低于349K(76)时，主阀门完全关闭，副阀门完全开启，由气缸盖出来的水经旁通管直接进入水泵，故称小循环。由于水只是在水泵和水套之间流动，不经过散热器，且流量小，所以冷却强度弱。(2)当发动机水温达349K(76)左右时，石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫使橡胶管收缩，从而对中心杆下部锥面产生向上的推力。由于杆的上端固定，故中心杆对橡胶管及感应体产生向下的反推力，克服弹簧张力使主阀门逐渐打开，副阀门开度逐渐减小。(3)当发动机内水温升高到359K(86)时，主阀门完全开启，副阀门完全关闭，冷却水全部流经散热器，称为大循环。由于此时冷却水流动路
6、线长、流量大，故冷却强度强。,大循环路线：当发动机的温度高于节温器开启温度时水箱水泵水套节温器水箱,小循环路线：当发动机的温度低于节温器开启温度时水箱水泵水套水泵,风扇,1.作用：提高流经散热器的空气流速和流量，以增强散热器的散热能力并冷却发动机附件。2.安装位置：风扇多为轴流式，装在发动机壳与散热器之间，与水泵同轴驱动。3.风扇扇风量的相关因素：风扇的扇风量主要与风扇的直径、转速、叶片形状、叶片安装角及叶片数目有关。4.风扇叶片材料有钢板、塑料和铝合金。叶片数：46片。叶片与叶轮旋转平面之间有一偏扭角。,风扇,硅油风扇离合器,硅油风扇离合器,电动风扇,原理：电动机的开关由散热器的水温开关控制
7、，并且有高低速两个挡位，低速挡在沸点内使用，高速挡在沸点外使用，需要冷却时自动起作用。,冷却液,冷却水的选择 软水：矿物质较少 硬水：易产生水垢、而阻塞水道。破坏水的冷 却循环，使发动机过热,乙二醇或丙二醇来降低冷却液的冰点（1）乙二醇是无色略有甜味的粘性液体，沸点为197摄氏度，可以与任何比例混合（2）丙二醇溶液，也可以与冷却水按一定比例混合形成混合液，常加入防腐剂、着色剂。,汽车防冻液,汽车防冻液是汽车发动机冷却系统用的循环介质，最常用的是水。水的优点来源广、无毒、价廉、有良好的导热性能等，水的缺点，如冰点高，容易造成水箱或冷却系统管道胀裂；水的沸点低，容易沸腾，易使金属生锈。乙二醇水溶液
8、的性能好，在一定的比例时冰点可达-60以下，而沸点在110以上，它不会损害橡胶软管，加入防锈剂后不腐蚀金属，价格相对便宜，无不愉快的气味。因此这种液体目前广泛采用作为汽车冷却系统的循环介质，称为汽车防冻液。,冷却液成分,汽车防冻液,汽车防冻液的四大功能 1.防冻功能：2.防腐蚀功能：3.高沸点功能：4.防垢功能：,汽车防冻液的性能要求,1.冰点或凝点低：2.比热要高、热传导性好：3.对金属不产生腐蚀和锈蚀：4.在使用中要保持一定的PH值：5.此外，防冻液应具有优良的消泡性能、空气释放性能、对循环铝泵不发生气蚀，以及价廉、无特殊气味等,汽车常用防冻液的种类及使用注意事项,1.乙二醇一水防冻液 2
9、.酒精一水防冻液3.甘油水防冻液使用防冻液应注意的问题：1、不同型号的防冻液不能混合使用。2、使用中，若因冷却系渗漏而使液面降低时，应补充同类型的防冻液3、乙醇防冻液容易挥发，使用中应注意防火。4、不得将其洒溅到橡胶制品或油漆表面，更应注意不要接触皮肤。5、在储存乙二醇防冻液时，要保持干燥，以防潮湿。,发动机水冷系的维修,一、水泵的检修,1水泵总成的检查 水泵总成的检查程序是：先进行总成的外部检查，如发现不合格，即应拆检修理或更换水泵总成。外部检查合格者，应在试验台上按原厂规定进行规定转速下的压力和流量试验，合格的水泵可继续使用，不合格的应拆检修理或更换。,水泵总成的外部检查内容：,(1)检查
10、有无渗漏。水封失效时会有大量的冷却水从检视孔处流出。水泵壳体如有裂纹，也会发生渗漏。(2)检查带轮的转动和轴向、径向窜动量。用手转动带轮，应运转灵活，无卡滞现象；否则，泵轴可能弯曲或轴承浸水锈蚀。(3)检查水泵的泵水能力：检查时用手握住发动机顶部至散热器的通水管，然后由怠速加速到高速，如感到通水管内的流速随发动机的转速的增加而加快，则说明水泵工作良好；反之，则说明水泵泵水能力足。,二、散热器的维修,散热器的主要维修内容是：清堵、焊漏和整形，以及水冷却系的密封检查。1清堵(1)散热器外部堵塞的清理(2)散热器内部堵塞的清理 2焊漏(1)散热器渗漏的检查(2)焊修 3 整形,三、节温器的检查,节温
11、器的检查方法：用手触试发动机缸体、缸盖和小循环通水管，正常情况为：温度差应不大，且很烫。如果触试缸盖至散热器的通水管和散热器上部感到不烫，触试散热器下部及下部通水管感到温度很低，则说明节温器大循环阀门打不开；用温度可调式恒温加热设备检查节温器主阀门的开启温度、全开温度及升程，其中有一项不符合规定值，则应更换节温器。,四、散热器盖阀门密封性的检查,将散热器盖旋装在测试器上，用手推测试器，直至蒸汽阀打开为止。蒸汽阀应在压力00260037 MPa时打开，若压力低于0026MPa时打开，应更换散热器盖。,第三节发动机水冷却系的常见故障诊断与排除,一、水冷系的水温过高,1故障现象 水温表指针指示在37
12、3 K(100)以上，散热器上贮水箱有开锅现象；发动机产生爆燃，不易熄火；活塞膨胀，发动机熄火后，不易起动。2故障原因、诊断和排除方法 冷却水不足。检查冷却水箱或膨胀水箱的水是否充足，加水或疏通膨胀水箱的通气孔。水温表指示值过高。观察散热器水温是否过热或开锅，如水温正常，即为感应塞或水温表故障，应先更换感应塞；若水温表的指示值还高，则是水温表已坏。,风扇不转。检查风扇传动带是否过松打滑，若打滑应进行调整。松开电机支架固定螺栓，向外扳动电机，同时拧紧固定螺栓。风扇传动带松紧度的检查方法是，用拇指按压两轮距中点处，带的下沉量为1015 mm时为宜。节温器故障。若发动机温度过高，而散热器的温度并不高
13、，或散热器上贮水箱温度高，下贮水箱却较冷时，可能是节温器的阀门没打开或阀门升程太小，应检查更换节温器。水泵损坏。可将水箱盖打开，操纵油门，突然变化发动机转速，从加水口观察冷却水面有无变化，若无搅动现象，则为水泵工作不正常，应检查排除水泵故障。,散热器性能下降。多为散热器内部被水垢或泥沙堵塞，或散热片之间被堵塞，应清洗、疏通散热器。散热器盖损坏。若冷却水的沸点温度未提高，发动机冷却后散热器内的真空度未形成，有膨胀水箱的箱内液面无变化，则为散热器盖坏，应修复或更换。护风罩坏或不起作用，百叶窗打不开等。,二、水冷系水温过低,1故障现象 暖机后水温表指示值在353 K(80)以下；发动机加速困难、无力
14、。2故障原因、诊断和排除 节温器故障。发动机冷车升温时间长，节温器失效后其主阀门常开，冷却水没有小循环，应检查更换节温器。冬季保温措施不良，百叶窗、挡风帘关闭不严。水温表或水温感应塞故障。实际水温与指示值有误差时，多为感应塞或水温表故障。更新水温表后无效果，则为水温感应塞故障，应更新感应塞。,三、冷却液泄漏,1故障现象冷却液外漏。一般是散热器、进出水橡胶管或水泵向外流水或滴水；气缸垫坏和气缸体的水堵处漏水等。冷却液内漏。表现为油水相通，水套漏水，气缸套漏水等。其现象是：水箱的水减少，但是不见水外流，而在油底壳中发现有水时，均属内漏。零件损坏造成的漏水，如气缸盖、气缸体、气缸套裂纹等引起的漏水。,2 故障诊断和排除外漏通过表面观察，便可判断出渗漏的部位。根据渗漏原因进行修理。例如因水封失效而引起的水泵漏水应更换水封等。内漏应抽油样检查，如发现机油中有较多的水，即应解体检查：气缸盖和气缸体是否有裂纹及平面是否翘曲；气缸垫及气缸套阻水圈是否损坏等。找出内漏原因后，更换有关零件，按要求进行组装和试验。,
