冷却系构造与维修.docx

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冷却系构造与维修

课程名称：

发动机构造与维修第周次授课时间：

年月日

授课班级

学时

4

课程类型

综合

课题或

章节题目

模块四、冷却系的构造与维修

教学目标

1、知识目标：

冷却系各部件组成、结构和工作原理，冷却液循环路线

2、技能目标：

会选用冷却液，能进行简单的冷却系统故障排除

3、情感目标：

通过冷却系排故培养学生分析解决问题的能力，通过更换冷却液培养学生环保和安全意识。

教学要求

1、能列举发动机冷却系统的结构和描述工作原理。

2、能正确选用冷却液，并对废弃冷却液进行回收。

3、能列举水温过高故障的原因。

教学重点

水冷却系组成，水冷却系大、小循环水流路线

教学难点

硅油风扇离合器

教学方法

讲授，演示，启发

教学手段

教具

通过实物零件，利用多媒体，PPT辅助教学来完成教学目标。

主要教学内容及步骤

时间分配

（分钟）

一、引入模块三内容。

二、概述

1、冷却系的作用

2、水温失常的危害

3、冷却系的类型适用范围

三、水冷系

1、水冷却系的组成

2、水冷系的主要部件

3、冷却水和防冻液

四、风冷系

1、工作机理

2、结构

五、变速器机油冷却器

1、采用原因

2、构造

3、位置

5分

40分

40分

40分

20分

20分

板书

设计

模块四、冷却系构造与维修

1、冷却系的功用：

使发动机得到适度的冷却，并保持其在最适宜地温度范围内工作。

2、冷却系分类：

水冷式和风冷式。

3、水冷系组成：

水冷系由散热器、水泵、风扇、冷却水套和温度调节装置等组成。

4、水冷系的主要部件：

散热器、水泵、风扇、节温器。

5、冷却水和防冻液：

水+防冻液+添加剂；防腐、防氧化、防结垢、防冻、提高沸点

6、风冷系的工作机理：

利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面，把从气缸内部传出的热量散发到大气中去，以保证发动机在最有利的温度范围内工作。

七、变速器机油冷却

1、采用的原因：

在自动变速器中，机油因工作频繁而过热，则会降低变速器的性能，甚至造成变速器损坏。

所以，在装有自动变速器的汽车中必须装置变速器机油冷却器。

2、构造：

实际上就是一根冷却管。

3、位置及冷却：

置于散热器的出水室内，由冷却液对流过冷却管的变速器机油进行冷却。

讨论

思考题

作业

1、冷却液与冷水的区别？

如何选用？

2、水冷系的组成是什么？

3、风冷系的工作机理是什么？

教学

后记

这次课重点给学生讲了冷却系统，学生听课比较认真，根据日常生活联想到水冷却系统，举一反三，教学效果比较好，通过故障案例分析首先解决重难点，利用实物讲解风扇离合器，攻克难点。

学生思考并且做好笔记。

教学

过程

教学内容

旁注

冷却系有何作用？

一旦发动机冷却液不足会对发动机造成什么危害？

你见到过风冷却式的发动机吗？

应用在什么车上？

冷却液循环路线是什么？

冷却水的正常温度是多少？

散热器的安装位置？

举一反三联想其他部件的密封盖，如油箱盖。

EQ6100-1型发动机水泵的结构。

离心式水泵的工作原理。

风扇的类别。

蜡式节温器的工作原理。

为什么要用风扇离合器？

冷却液的应用与回收。

风冷系的结构是怎样的？

为何采用机油冷却器？

§4-1概述

一、冷却系的作用：

使发动机得到适度的冷却，并保持其在最适宜地温度范围内工作。

2、不正常冷却对发动机的影响

三、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。

4、正常冷却时的发动机温度

5、水冷系与风冷系的优缺点及适用范围

§4-2水冷系

1、水冷系的组成

水冷却系是以水作为冷却介质，把发动机受热零件吸收的热量散发到大气中去。

目前汽车发动机上采用的水冷系大都是强制循环式水冷系，利用水泵强制水在冷却系中进行循环流动。

水冷系由散热器、水泵、风扇、冷却水套和温度调节装置等组成。

冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条，一条为大循环，另一条为小循环。

所谓大循环是水温高时，水经过散热器而进行的循环流动；而小循环就是水温低时，水不经过散热器而进行的循环流动，从而使水温升高。

冷却系的大小循环实质

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。

当发动机在正常热状态下工作时，即水温高于80℃，节温器阀门打开了通往散热器的通道，同时关闭了通往水泵的旁通管，冷却水全部流经散热器，形成大循环；当冷却水温低于70℃时，节温器阀门关闭了通往散热器的通道，同时打开了通往水泵的旁通管，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，只在水套与水泵之间进行小循环，从而防止发动机过冷；当发动机的冷却水温在70～80℃范围内，通往散热器的通道和通往水泵的旁通管均处于半开闭状态，此时一部分水进行大循环，而另一部分水进行小循环。

2、水冷系的主要部件

1、散热器

散热器又称为水箱，由上水室、散热器芯和下水室等组成。

安装在发动机前的车架横梁上。

其作用是将冷却水在水套中所吸收的热量散发至外界大气，使水温下降。

常用散热器芯的结构型式

（1）管片式由若干扁形或圆形冷却管组成。

空气吹过扁形冷却管和散热片，使管内流动的水得到冷却。

管片式散热器因结构刚度较好广为汽车发动机所使用。

2）管带式由若干扁平冷却管组成

水管与散热器相间排列，在散热器带上常开有形似百叶窗的孔，以破坏气流在散热器表面上的附面层，提高散热能力。

散热器盖

汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的三热气盖具有空气——蒸汽阀，可自动调节冷却系内部压力，提高冷却效果。

发动机热态正常时，两阀门关闭，将冷却系与大气隔开。

因水蒸气的产生使冷却系内的压力稍高于大气压力，提高了冷却水的沸点，改善了冷却效能。

当散热器内部压力达到126～137Kpa时，蒸汽阀开启而使水蒸汽从通气孔排出；当水温下降，冷却系内部的真空度低于10～20Kpa时，空气阀打开，空气从通气孔进入冷却系，以防散热器及芯管被大气压瘪。

2、水泵

水泵的作用对冷却水加压，使之在冷却系中循环流动。

汽车上广泛使用离心式水泵。

它具有结构紧凑、泵水量大及因故障而停止工作时，不妨碍水在冷却系内部自然循环等优点。

离心式水泵工作原理

当叶轮旋转时，水泵中的水被叶轮带动一起旋转，在离心力作用下，水被甩向叶轮边缘，然后经外壳上与叶轮成切线方向的出水管压送到发动机水套内。

与此同时，叶轮中心处的压力降低，散热器中的水便经进水管被吸进叶轮中心部分。

3、风扇

功用：

风扇通常安排在散热器后面并与水泵同轴。

用来提高流经散热器的空气流速和风量，增强散热器的散热能力，同时对发动机其他附件也有一定的冷却作用。

特点：

车用发动机的风扇轴流式和离心式。

轴流式风扇所产生的风，其流向与风扇轴平行；离心式风扇所产生的风，其流向为径向。

轴流式风扇效率高，风量大，结构简单，布置方便。

因而在车用发动机上得到了广泛的应用。

车用发动机采用轴流式风扇的三种型式

结构特点：

叶片多用薄钢板压制而成，为4～6片，叶片间夹角一般不相等。

叶片与其旋转平面成30°～45°的安装斜角。

整体风扇在轿车和轻型载货汽车上应用较多。

近年来轿车上还采用了电动风扇。

4、节温器

功用：

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，从而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，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。

5、风扇离合器和温控开关

功用：

减小风扇噪声，改善低温起动性能，节约燃料和降低排放，自动调节发动机的冷却强度。

（1）风扇离合器

主要有硅油式和电磁式等。

冷却水温度不高时，风扇随离合器壳体一起空转打滑；当发动机气流温度超过338K时，离合器处于接合状态，风扇转速提高。

当发动机气流温度低于308K时，风扇离合器又回到分离状态。

（2）风扇温控开关

功用：

在冷却水温度升高时，其内部的温控介质膨胀而使风扇以高速运转，加速了发动机的冷却；相反，若在冷却水温度降低的时，介质收缩而使风扇低速运转或停下来，实现了对散热器电动机风扇的控制。

（3）百叶窗

（4）功用：

通过调节流经散热器的空气量来调节冷却系的冷却强度，使发动机在适宜的温度下工作。

3、冷却水和防冻液

1、冷却水

汽车发动机中使用的冷却水应是清洁的软水，如雨水，自来水等；而井水、河水等硬水中含有矿物质，在高温下易生成水垢，不能作为发动机冷却水。

2、防冻液

功用：

为防止在冬季寒冷地区，因冷却水结冰而发生散热器、气缸体、气缸盖变形或胀裂的现象，在冷却水中加入一定量的防冻液以达到降低冰点、提高沸点的目的。

§4-3风冷系

一、工作机理：

利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面，把从气缸内部传出的热量散发到大气中去，以保证发动机在最有利的温度范围内工作。

二、结构：

发动机气缸和气缸盖采用传热较好的铝合金铸成，结构简单、重量轻、故障少，无需特殊保养，但是由于材料质量要求高，冷却不够均匀，工作噪音大等缺点，目前在汽车上很少使用。

§4-4变速器机油冷却器

一、采用的原因：

在自动变速器中，机油因工作频繁而过热，则会降低变速器的性能，甚至造成变速器损坏。

所以，在装有自动变速器的汽车中必须装置变速器机油冷却器。

二、构造：

实际上就是一根冷却管。

三、位置及冷却：

置于散热器的出水室内，由冷却液对流过冷却管的变速器机油进行冷却。

小结

发动机无论是冬天还是夏天温度范围是多少度？

学生思考回答问题。

水冷系与风冷系之间有哪些区别？

大小循环的本质区别？

节温器在调节循环中的重要作用。

有哪些类型？

有什么区别？

两个阀门何时工作？

水泵的安装位置？

学生思考后回答。

认真记录笔记。

在不同循环路线中节温器的变化。

百叶窗的位置？

学生思考回答问题。