冷却系统构造与维修资料.docx
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冷却系统构造与维修资料
教案
冷却系统构造与维修
教学目标：
一、知识目标：
1、了解冷却系统作用。
2、了解并掌握冷却系统的结构。
二、能力目标：
1、掌握冷却系统的工作原理。
2、掌握检查维修技巧。
三、德育目标
通过知识技能学习促进学生人生观、价值观逐步的转变。
教学重点：
1.掌握发动机水冷却系统的循环路线和分类；
2.理解水冷却系统的作用、组成和主要部件的构造。
教学难点：
1.掌握水泵、节温器、电动风扇等部件的检测和维修方法；
2.掌握水冷却系水温过高故障现象的诊断和排除方法。
学时分配：
序号
内容
学时
1
2
3
4
5
8.1概述
8.2水冷系主要部件构造和检修
8.3冷却系常见故障诊断与排除
实验冷却系拆装和检修
小结
2
4
3
3
1
6
本章总学时
13
8.1概述
8.1.1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。
1.发动机过热不良影响
2.发动机过冷不良影响
8.1.2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。
8.1.3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：
1）水泵
2）气缸体和气缸盖中的冷却水套
3）冷却水道
4）节温器
5）散热器
6）散热器冷却风扇等
8.1.4冷却液的循环路线
循环动画.swf
分类:
1.大循环回路（图8－1）：
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。
2.小循环回路（图8－2）：
当冷却液的温度低于规定值（80℃），冷却液在节温器控制下不经过散热器，冷却强度小。
当冷却液温度在两个规定值的之间时，大小循环同时存在。
图8－1
图8－2
8.2水冷系主要部件构造和检修
8.2.1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
1）上贮水室
2）下贮水室
3）散热器芯组成
8.2.2膨胀水箱
1.作用：
1）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。
2）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：
8.2.3散热器盖
1.结构
1）蒸汽阀
2）空气阀
2.作用
1）提高冷却水沸点（108～120℃）
2）提高冷却效果
3）防止冷却水量减少
3.工作特点
1）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。
2）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.swf
4.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（图8－3）
图8－3
8.2.4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。
3.工作原理
1）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。
2）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。
水泵工作原理.swf
4.水泵的检修
1）常见损伤现象
（1）泵壳裂纹
（2）叶轮松脱或损伤
（3）泵轴磨损或变形
（4）水封漏水
（5）轴承松旷等
2）检修
（1）壳体和带轮检修
（2）水泵轴承检修
（3）检查水泵叶轮和轴配合
（4）水泵叶轮检查
8.2.5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。
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。
电动风扇控制.swf
4、检修
1）风扇叶片有破损、弯曲、变形现象应及时更换
2）电动冷却风扇和热敏开关检测
（1）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。
（2）如果保险丝良好，再拔下热敏开关插头，将两插片直接接通。
（3）此时若风扇仍不转，说明电动风扇损坏，应更换。
（4）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。
8.2.6风扇离合器
1.功能
1）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。
2）减少发动机功率消耗，降低发动机的噪声
2.种类
1）硅油式
2）电磁式
3）机械式
3.硅油式风扇离合器构造
1）主动轴、水泵轴
2）主动板、从动板
3）前盖、壳体、风扇
4）工作室、进油孔、阀片
4.工作过程
1）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。
2）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。
5.检修
1）日常维护时，应就车冷态检视。
2）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。
3）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。
8.2.7节温器
1.功能
1）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。
2）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
蜡式节温器工作原理.swf
3.节温器工作原理
1）在87±2℃时开启，节温器开始工作，来自气缸盖水套中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。
2）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。
8.3冷却系常见故障诊断与排除
常见故障：
发动机过热。
1、原因分析：
（如下图所示）
2、诊断流程：
（如下图所示）
实验冷却系拆装和检修
小结
1.冷却系作用就是对发动机零部件在混合气燃烧过程中所吸收的热量通过冷却介质排放到大气中去，从而维持发动机正常工作温度，保证发动机正常运行。
2.冷却液的循环路线分为大循环、小循环和混合循环三种形式，受节温器控制。
3.散热器是利用空气流动来散发冷却液的热量。
4.膨胀水箱作用是贮存因散热器内冷却液温度提高而溢出的水蒸汽，还可自动补偿冷却系统中冷却液，同时具备水汽分离作用。
5.散热器上有蒸气阀和空气阀，可防止压力过高或过低，提高冷却水沸点，改善冷却效果目的，防止冷却水量减少。
6.水冷却系的冷却强度调节是通过改变流进散热器的空气量或改变通过散热器的冷却水量。
7.水泵的功能是保证冷却水能进入发动机水套内进行循环，以提高发动机冷却效果。
8.现代轿车电动风扇运转与否是通过装在散热器上的热敏开关控制。
9.硅油风扇离合器是根据流经散热器后的空气温度，对风扇转速进行自动调节。
10.冷却系最常见的故障现象是发动机过热。
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