第十章冷却系

冷却系的功用和工作过程冷却系的功用和工作过程 冷却系的主要部件冷却系的主要部件 水冷却系的维护及常见故障诊断水冷却系的维护及常见故障诊断 引言引言 发动机工作时，可燃混合气在气缸内燃烧，其工作温度高达2000OC，瞬时温度可达3000OC左右。如果不加以适当冷却，不仅会使发动机过热导致充气效率下降，燃烧不正常，机油变质，零件摩擦和磨损加剧，有时甚至造成机件卡死或烧毁等事故性损伤。但如果冷却过度，又会由于气缸温度过低使机油粘度增大，摩擦损失增加，燃油雾化不良动力下降，散热损失增加及润滑性能变差。因此，必须保证发动机始终处在最适宜的温度状态下工作。学习目标学习目标 1了解冷却系的作用、类型；理解基本工作原理。2掌握冷却系各部件的结构原理和检修方法。3掌握诊断冷却系故障 二、冷却系的类型二、冷却系的类型 冷却系的主要功用是把受热零件吸收的冷却系的主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作适宜的温度状态下工作。一、冷却系的功用一、冷却系的功用 第一节冷却系的功用和工作过程第一节冷却系的功用和工作过程水冷发动机：发动机热量水冷发动机：发动机热量冷却液冷却液空气空气冷却系按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷两种。冷却系按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷两种。三、发动机水冷却系组成三、发动机水冷却系组成1-散热器盖 2-节温器 3-水温表 4-水套 5-分水管 6-水泵 7-放水开关 8-百叶窗 9-散热器风冷风冷发动机：发动机热量发动机：发动机热量空气空气1-风扇 2-导流罩 3-散热片 四、四、发动机风冷却系发动机风冷却系五、冷却系的主要部件及冷却系工作过程五、冷却系的主要部件及冷却系工作过程3 3、大循、大循环：发动机水温较高，发动机水温升高，节温器阀门将大循环通道开启，小循环通道关闭；发动机散热过程。2 2、小循、小循环、大循大循环同同时存在：存在：发动机水温升高，节温器阀门将大循环通道部份开启，小循环通道部份关闭；1 1、小循、小循环：发动机水温较低时，节温器阀门将大循环通道关闭，将小循环通道打开；发动机暧机过程。第二第二节、冷却系的主要部件、冷却系的主要部件一、水泵一、水泵 1.功用功用 是对冷却水加压，使冷却水循环流动。车用发动机多采用离心式水泵。2.安装位置安装位置 水泵用螺栓固定在发动机前端面上。通过皮带与曲轴带轮相连。3.组成组成 主要由水泵壳、叶轮、水泵轴、轴承、水封等组成，如图所示。水泵的结构水泵的结构 1-凸缘盘 2-轴承 3-通气孔 4-小循环进水道 5-水封 6-叶轮 7-水泵轴 8-水泵壳 9-大循环进水道 4.工作过程：工作过程：关键词：转动、真空、离心力 二、风扇二、风扇 1.1.功用功用 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。2.2.安装位置安装位置 通常安装在散热器后面。由皮带带动的风扇与水泵同轴，与水泵一起转动。三、散热器三、散热器 功功用用：增大散热面积，加速水的冷却。冷却水经过散热器后，其温度可降低1015。为了将散热器传出的热量尽快带走，在散热器后面装有风扇与散热器配合工作。安装位置安装位置：大多安装在发动机及风扇的前方。结构：结构：散热器又称为水箱，由上贮水室、散热器芯和下贮水室等组成，有些还配有补偿水桶，补偿水桶通过橡胶管与散热器通气管相连。当冷却液受热膨胀时，多余的冷却液通过橡胶管进入补偿水桶；而当温度降低，散热器内产生真空时，补偿水桶内的冷却液及时返回散热器。1-散热器盖散热器盖 2-上贮水室上贮水室 3-导风罩导风罩 4-散散热器总成热器总成 5-下贮水室下贮水室 6-散热器出水管散热器出水管 7-散热器进水管散热器进水管 8-补偿水桶补偿水桶 四、四、散热器盖散热器盖 当当散散热热器器内内温温度度升升高高产产生生蒸蒸气气，使使压压力力升升高高到到一一定定值值时时（一一般般0.026Mpa-0.037Mpa0.026Mpa-0.037Mpa，某某些些轿轿车车达达到到0.1Mpa0.1Mpa）,蒸蒸气气阀阀打打开开，水水蒸蒸气气从从通通气气管管排排出出。当当散散热热器器内内因因水水温温下下降降而而产产生生 一一 定定 的的 真真 空空 度度 时时（一一 般般 为为 0.01 0.01 Mpa0.02MpaMpa0.02Mpa），空空气气阀阀被被吸吸开开，空空气气从从通通气气管管进进入入散散热热器器内内，以以保保持持散散热热器器内内外外压压力力平衡。平衡。具有空气具有空气-蒸气蒸气阀的散的散热器盖器盖 五、节温器五、节温器 1.1.功功用用改变冷却水的循环路线及流量，自动调节冷却强度，使冷却水温度经常保持在正常工作范围。2.2.安装位置安装位置装在冷却水循环的通路中，一般装在气缸盖的出水口。3、工作原理、工作原理：关键词：石蜡、热胀冷缩、阀门。六、冷却强度调节装置六、冷却强度调节装置 发动机由于使用条件（负荷、转速和环境发动机由于使用条件（负荷、转速和环境温度）经常改变，冷却强度也必须不断地温度）经常改变，冷却强度也必须不断地改变。否则，会出现发动机过热或过冷现改变。否则，会出现发动机过热或过冷现象而影响正常使用。冷却强度通过两种方象而影响正常使用。冷却强度通过两种方式调节：式调节：一是改变通过散热器的空气量；一是改变通过散热器的空气量；另一种是改变通过散热器的冷却液量。另一种是改变通过散热器的冷却液量。第一种方式靠百叶窗和风扇离合器来完成；第一种方式靠百叶窗和风扇离合器来完成；第二种是靠节温器来实现的。第二种是靠节温器来实现的。（1 1）电动风扇：水温开关通过感触发动机水）电动风扇：水温开关通过感触发动机水温使水温开关触点开闭控制风扇电机的转、温使水温开关触点开闭控制风扇电机的转、停、不同的转速来改变通过散热器的空气量停、不同的转速来改变通过散热器的空气量七、风扇七、风扇（2 2）风扇离合器：风扇离合器通过感触流过）风扇离合器：风扇离合器通过感触流过发动机散热器空气温度实现风扇离合器接合、发动机散热器空气温度实现风扇离合器接合、部份接合、分离控制散热器风扇转、停、不部份接合、分离控制散热器风扇转、停、不同的转速来改变通过散热器的空气量。同的转速来改变通过散热器的空气量。八、冷却液八、冷却液 2 2、冷却液具有防腐、防止氧化、冷却液具有防腐、防止氧化、防止防止结垢、垢、防冻、提高冷却液沸点防冻、提高冷却液沸点的功能。的功能。3 3、一般不同的冷却液不能混用、一般不同的冷却液不能混用。1 1、组成：成：软水与冷却液添加水与冷却液添加剂组成。成。第三节、水冷却系的维护第三节、水冷却系的维护及常见故障诊断及常见故障诊断一、日常维护项目一、日常维护项目 1 1冷却液液位检查冷却液液位检查 补补偿偿水水桶桶FULLFULL（高高水水位位标标志志）；LOWLOW（低低水水位位标标志志）；冷冷却却液液不不足足应应加加注注冷冷却却液液达达“FULLFULL”标志。标志。2 2、检查系系统中是否有冷却液泄漏。中是否有冷却液泄漏。二、定期维护项目二、定期维护项目 1、水泵皮带的检查与调整、水泵皮带的检查与调整（1 1）检检查查水水泵泵皮皮带带是是否否有有裂裂纹纹、割割伤伤、变变形形、磨损和脏物，如不能继使用，请更换。磨损和脏物，如不能继使用，请更换。（2 2）检检查查皮皮带带张张力力，手手拇拇指指用用大大约约98N98N的的力力压压下下皮带，变形量皮带，变形量6-10mm6-10mm为正常张力。为正常张力。（3 3）如如果果皮皮带带太太紧紧或或太太松松，可可通通过过移移动动发发电电机机位置将皮带调整到正常张力。位置将皮带调整到正常张力。（4 4）检检查查所所有有软软管管，更更换换破破裂裂、膨膨胀胀或或有有其其它它缺陷的软管。缺陷的软管。2、定期更定期更换冷却液冷却液（2年）。三、节温器的检修 检查节温器的性能：将节温器浸入水中并逐渐加热，仔细查看节温器开始打开时和全开时的水温，应符合规定。四、水冷却系常见故障分析四、水冷却系常见故障分析1 1、常见故障有哪些？、常见故障有哪些？2 2、故障原因是什么？、故障原因是什么？3 3、能对故障原因进行分析。、能对故障原因进行分析。1 1、水冷却系水冷却系常见故障常见故障 冷却冷却 高高 温温 机机 件件保持发动机保持发动机合适的工作温度合适的工作温度冷却强度冷却强度产生热量产生热量发动机过热发动机过热 冷却强度冷却强度产生热量产生热量发动机过冷发动机过冷下一节发动机过热发动机过热(水温过高)在汽车行驶（在汽车行驶（发动机正常工作）时冷却）时冷却液温度超过其合适的工作温度（液温度超过其合适的工作温度（一般为363K（90C）左右）甚至沸腾（）甚至沸腾（俗称“开锅”）则为发动机过热）则为发动机过热。发动机过冷发动机过冷(水温过低)在汽车行驶（在汽车行驶（发动机正常工作）时冷却）时冷却液温度达不到其合适的工作温度（液温度达不到其合适的工作温度（一般在343K（70C）以下）则为发动机过）则为发动机过冷冷。2 2、发动机、发动机水温过高水温过高故障原因故障原因 主要原因有两个方向：主要原因有两个方向：首先是冷却系的散热能力下降首先是冷却系的散热能力下降其次是发动机产生的热量增加其次是发动机产生的热量增加2 2、1 1 冷却系散热能力下降的原因冷却系散热能力下降的原因百叶窗开度不足。百叶窗开度不足。风扇皮带太松或因油污而打滑。风扇皮带太松或因油污而打滑。电动风扇不转，或硅油风扇离合器损坏，使风扇不转电动风扇不转，或硅油风扇离合器损坏，使风扇不转或转速过低。或转速过低。冷却风扇装反，或风扇规格不对。冷却风扇装反，或风扇规格不对。水泵损坏水泵损坏。散热器出水管老化吸瘪或内壁脱层堵塞。散热器出水管老化吸瘪或内壁脱层堵塞。节温器失效，使冷却液大循环受阻。节温器失效，使冷却液大循环受阻。水套水垢沉积过多，或分水管堵塞，分水不畅水套水垢沉积过多，或分水管堵塞，分水不畅。水套出现裂缝，使高温气体进入冷却系。水套出现裂缝，使高温气体进入冷却系。散热器内芯管堵塞，或散热片倾倒过多。散热器内芯管堵塞，或散热片倾倒过多。冷却水不足冷却水不足。下一节百叶窗百叶窗 百叶窗开度不足百叶窗开度不足 风扇皮带太松或因油污而打滑风扇皮带太松或因油污而打滑使风扇不转或转速过低使风扇不转或转速过低。风扇皮带风扇皮带 冷却风扇装反，或风扇规格不对冷却风扇装反，或风扇规格不对冷却风扇冷却风扇散热器出水管老化吸瘪或内壁脱层堵塞散热器出水管老化吸瘪或内壁脱层堵塞 出水管出水管进水管进水管节温器失效，使冷却液大循环受阻节温器失效，使冷却液大循环受阻 冷却水只能进行小循环冷却水只能进行小循环节温器工作情况节温器工作情况水套水垢沉积过多，或分水管堵塞，分水不畅水套水垢沉积过多，或分水管堵塞，分水不畅 分分水水管管水套水套散热器内芯管堵塞或散热片倾倒过多散热器内芯管堵塞或散热片倾倒过多 散散热热器器2 2、2 2发动机产生热量增加发动机产生热量增加的原因的原因点火时间过迟。点火时间过迟。混合气过浓或过稀。混合气过浓或过稀。发动机机油量不足，或机油散热器工作不良。发动机机油量不足，或机油散热器工作不良。汽车使用条件的影响（如道路、气候、风向和汽车使用条件的影响（如道路、气候、风向和负荷等）负荷等）。下一节燃燃烧烧空空间间3 3、发动机、发动机水温过低水温过低故障原因故障原因主要是：主要是：冷却系的散热能力过大冷却系的散热能力过大具体有：具体有：百叶窗卡死不能关闭。百叶窗卡死不能关闭。风扇离合器损坏，使风扇无低速。风扇离合器损坏，使风扇无低速。节温器损坏，使冷却水大循环不能停止。节温器损坏，使冷却水大循环不能停止。温控系统损坏。温控系统损坏。环境温度过低环境温度过低。下一节百叶窗百叶窗 百叶窗开度百叶窗开度 冷却风扇冷却风扇冷却风扇冷却风扇散热器进、出水管散热器进、出水管 出水管出水管进水管进水管节温器（节温器（冷却水大、小循环）桑塔纳汽车水冷系，它采用电动风扇，有两档。4 4、其它故障、其它故障冷却水消耗过大（冷却水消耗过大（主要是“漏”）水温正常，显示不正常（水温正常，显示不正常（水温表、传感器或线路有故障）。水温表传感器思考题思考题1 1、水冷却系水冷却系常见故障有哪些？常见故障有哪些？2 2、故障原因是什么？、故障原因是什么？作业作业1 1、分析、分析节温器失效节温器失效对发动机工作的影响。对发动机工作的影响。2 2、分析、分析混合气过浓或过稀混合气过浓或过稀对发动机工作温度对发动机工作温度的影响。的影响。