《模塊七冷卻系》教學設(shè)計

1、模塊七 冷卻系教學設(shè)計項目名稱發(fā)動機冷卻系授課時間教學目標知識目標 認識發(fā)動機冷卻系的功用，分類及結(jié)構(gòu)組成；水冷卻系的主要部件及工作原理；冷卻系統(tǒng)主要部件的拆裝步驟及方法。能力目標 正確描述冷卻系的各部分組成；根據(jù)理論知識分析水冷卻系的大、小循環(huán)路線；正確拆裝發(fā)動機水冷卻系。情感目標 通過小組合作，培養(yǎng)學生的團隊合作意識。任務設(shè)置，讓學生養(yǎng)成良好的探索精神。通過表演展示，鍛煉語言表達能力。通過實操，激發(fā)學習熱情，同時提高安全意識，環(huán)保意識。樹立自信心、確立專業(yè)信念，為學生走向崗位打下結(jié)實基礎(chǔ)。教學重、難點重點 冷卻系統(tǒng)的分類、組成、工作原理、拆裝方法。 難點 冷卻系工作原理的闡述、冷卻系統(tǒng)的拆

2、裝方法。教法與學法 問答法、分組討論法、講授法、示范法、任務驅(qū)動法、多媒體演示、總結(jié)歸納。教具準備 多媒體、實驗臺、冷卻系各部件實物，整車等。教 學 過 程教 學 內(nèi) 容師 生 活 動情境導入發(fā)動機過熱的后果。新授發(fā)動機過熱：使發(fā)動機過熱導致充氣效率下降，燃燒不正常，機油變質(zhì)，零件摩擦和磨損加劇，有時甚至造成機件卡死或燒毀等事故性損傷。發(fā)動機過冷：由于氣缸溫度過低使機油粘度增大，摩擦損失增加，燃油霧化不良動力下降，散熱損失增加及潤滑性能變差。（任務一）冷卻系的分類。表一系統(tǒng)類型優(yōu)缺點比較適用范圍風冷系冷卻效果差，噪音大，功耗大僅用于小排量發(fā)動機水冷系冷卻強度大，易調(diào)節(jié)，便于冬季啟動廣泛用于汽車

3、發(fā)動機（任務二）發(fā)動機冷卻系主要組成部件及其作用。表二部件名稱作用水泵對冷卻水加壓，加速冷卻水的循環(huán)流動，保證冷卻可靠。散熱器將冷卻水的熱量散發(fā)至外界大氣。節(jié)溫器（重點）根據(jù)發(fā)動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環(huán)流動路線，從而控制通過散熱器冷卻水的流量。風扇提高流經(jīng)散熱器的空氣流速和風量，增強散熱器的散熱能力，同時對發(fā)動機其他仰取附件也有一定的冷卻作用。節(jié)溫器的結(jié)構(gòu)及原理(重點)： 控制通過散熱器的冷卻液流量，使冷卻液在散熱器與水套之間進行大循環(huán)或小循環(huán)，調(diào)節(jié)冷卻強度，保證發(fā)動機在最適合的溫度下工作。表三（任務三）管口位置作用上大循環(huán)入口（來自散熱器）下小循環(huán)入口（來自發(fā)動機）右下出口（去

4、往發(fā)動機） 水冷卻系統(tǒng)各部件的安裝位置。并按照大、小循環(huán)的原理畫出簡圖。(任務四) 小循環(huán)就是水溫低時，水不經(jīng)過散熱器而進行的循環(huán)流動，從而使水溫升高。 大循環(huán)是水溫高時，水經(jīng)過散熱器而進行的循環(huán)流動。（任務五）根據(jù)維修資料拆裝發(fā)動機冷卻系各部件。教師（師）：觀看一個的新聞視頻(主要目的在于興趣導入，發(fā)動機過熱只是自燃的原因之一)。提問：什么原因產(chǎn)生了這樣的結(jié)果？學生（生）：快速思考、（共同）回答。師：說明冷卻至關(guān)重要，要在發(fā)動中設(shè)置冷卻系統(tǒng)。提問：生活中，人們感覺熱或者冷將出現(xiàn)不適的癥狀，任其發(fā)展會逐步導致更加惡劣的后果。那么同樣精密的發(fā)動機會出現(xiàn)什么樣的不良狀況呢？生：思考，搶答。師：集思

5、廣益，總結(jié)講授發(fā)動機溫度過高或過低對其性能的影響。 提問：那么發(fā)動機冷卻的方式究竟有哪些？有什么異同點？生：分組討論、思考、分析、總結(jié)，完成任務一（表格一）。師：巡視指導。提示：（展示圖片）介紹在夏天人們通常采用哪些方式來降溫。而哪種效果比較好？師：總結(jié)說明表格并舉例。 對表現(xiàn)優(yōu)秀的學生及小組進行充分表揚。 水冷卻系有著巨大的優(yōu)勢，因此將以水冷卻系統(tǒng)為重點進行講解。播放水冷卻系的視頻（簡要概述)提問：結(jié)合視頻，水冷卻系需要哪些構(gòu)件才能實現(xiàn)前述的要求？這些構(gòu)件又分別起到什么樣的作用？生：各組參考視頻，結(jié)合實物，討論、思考，完成任務二（表格二）。師：展示實物（以普桑發(fā)動機為例），示范解釋各主要構(gòu)件

6、的作用。生：每組隨機抽一名學生，對各部件進行描述。小組自評、互評填定評分表并上交。師：對學生的表現(xiàn)情況做詳細評述和總結(jié)。 強調(diào)節(jié)溫器在整個循環(huán)系統(tǒng)的作用，并做進一步的分析。播放節(jié)溫器視頻并展示實物（以普桑車為例）。 （承上啟下）如何將各組成部分有機地聯(lián)系起來，實現(xiàn)冷卻系的功能。（類比于兩個人有效地合作會產(chǎn)生1+1>2的效果）？提問：（設(shè)置任務三）節(jié)溫器的原理是什么？如何實現(xiàn)對溫度的調(diào)節(jié)？生：分組根據(jù)實物結(jié)構(gòu)，視頻介紹，討論、分析、總結(jié)。(教師巡視指導)。完成表格三（任務三）。師：示范講解節(jié)溫器的結(jié)構(gòu)及原理。生：模仿展示，隨機抽取學生進行闡述（在時間充裕的情況下對每組進行檢驗，注重提高學生

7、的語言表達能力）。師：結(jié)合學生表現(xiàn)進行補充說明，點評。強化重點。分組，（設(shè)置任務四）結(jié)合前面內(nèi)容進行實車操作，找出水冷卻系統(tǒng)各部件的安裝位置。并按照大、小循環(huán)的原理畫出簡圖。生：各組展示圖片，并進行對比評分。師：總結(jié)水冷卻系的工作循環(huán)原理。 已經(jīng)對冷卻系統(tǒng)各部件的結(jié)構(gòu)，安裝位置等有了一定的認識，下面我們將進一步學習冷卻系統(tǒng)的拆裝方法、步驟。生：觀看冷卻系統(tǒng)各部件拆裝的講解視頻。師：講授拆裝原則、注意事項，并示范。生：分組對各主要部件進行拆裝（教師巡視指導）。（參考車型資料:別克凱越。）（重點培養(yǎng)學生的安全操作、環(huán)保及團隊意識。）（左圖舉例維修手冊的一部分：節(jié)溫器的拆卸。）小組自評、互評?？荚u項

8、目團隊協(xié)作操作規(guī)范備注自評得分互評得分組長評價總分師：總評。教后記 本課程內(nèi)容小知識點較多，要求學生在理解的基礎(chǔ)上把握概念以及原理的分析，并能形成完整的知識體系，為后面的發(fā)動機綜合檢修的學習打牢基礎(chǔ)；在拆裝的過程中，學生動手操作仍不熟練，要求學生在每次的課程學習中，總結(jié)每一次操作過程中的得與失，提高實操技能以及工具的熟練使用。任務一 拆裝及檢測冷卻系的主要部件【任務目標】1熟悉冷卻系的組成；2識別整車上的冷卻系組件；3掌握散熱器蓋、水泵、風扇、硅油風扇離合器、節(jié)溫器的拆裝及檢測【必備知識】一、冷卻系的功用與類型發(fā)動機工作時，由于燃料的燃燒以及運動零件之間磨擦而產(chǎn)生大量的熱，冷卻系的主要功用是使

9、發(fā)動機起動后能迅速升溫，短時間內(nèi)達到正常的工作溫度；正常工作后，通過水套內(nèi)冷卻液的循環(huán)，把受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在各種工況下都能在最適宜的溫度狀態(tài)8090之間工作。若發(fā)動機冷卻不足，就會因過熱而導致充氣量減少，汽油燃燒不正常（如早燃、爆燃等），發(fā)動機功率下降，且發(fā)動機零件也會因為潤滑不良而加速磨損；但如果冷卻過度，也會造成燃料燃燒不完全，輸出功率減少，耗油增加，潤滑油粘度高，運動件間的摩擦阻力加大，同時冷凝在汽缸壁上的燃油流到曲軸箱中還會稀釋潤滑油，加劇零件磨損等。汽車發(fā)動機常見的冷卻方式有兩種，即水冷卻和風冷卻，水冷系統(tǒng)又分為強制循環(huán)式水冷系統(tǒng)和自然循環(huán)式水冷系統(tǒng)。自

10、然循環(huán)式水冷系統(tǒng)僅利用冷卻液的自然對流來實現(xiàn)循環(huán)，強制循環(huán)式水冷系統(tǒng)是利用水泵強制地使冷卻液在冷卻系中進行循環(huán)流動。強制循環(huán)式水冷系統(tǒng)冷卻可靠，大多數(shù)汽車發(fā)動機采用強制循環(huán)式水冷系統(tǒng)。水冷系統(tǒng)（如圖7-1）以冷卻液為介質(zhì)，熱量由機體傳給冷卻液，靠冷卻液的流動把熱量帶走，再散發(fā)到大氣中去，使發(fā)動機的溫度降低，散熱后的冷卻液再重新流回到受熱機體處。適當?shù)卣{(diào)節(jié)水路和冷卻強度，就能保證發(fā)動機的正常工作溫度。風冷系統(tǒng)（如圖7-2）利用高速流動的空氣直接吹過汽缸蓋和汽缸體表面，把熱量散發(fā)到大氣中去，保證發(fā)動機在最有利的溫度范圍內(nèi)工作。風冷系統(tǒng)與水冷系統(tǒng)比較，其結(jié)構(gòu)簡單，使用和維修方便，但風冷系存在冷卻不夠

11、可靠，消耗功率大和噪聲大等缺點。圖7-1 水冷卻系統(tǒng)圖7-2 風冷卻系統(tǒng)圖7-1 水冷卻系統(tǒng)二、水冷系統(tǒng)的組成水冷系統(tǒng)（如圖7-3）主要由散熱器、散熱器蓋、冷卻液補償裝置、水泵、發(fā)動機水套、分水管、冷卻強度調(diào)節(jié)裝置、監(jiān)控裝置及冷卻介質(zhì)等組成。圖7-3 冷卻系組成1散熱器散熱器又稱水箱，它將從水套流出來的熱水自上而下或橫向的分成許多小股并將其熱量散給周圍的空氣，以增大散熱面積，加速水的冷卻。散熱器由上水室、散熱器芯和下水室等組成。其按照散熱器芯的布置方向分為縱流式散熱器（如圖7-4）和橫流式散熱器（如圖7-5）兩種。縱流式散熱器芯豎直布置，冷卻液由上水室自上而下流過散熱器芯，進入下水室；橫流式散

12、熱器芯則橫向布置，左右分別為進、出水室，冷卻液由進水室到出水室橫向流過散熱器。大多數(shù)新型轎車采用橫流式散熱器，其優(yōu)點是使發(fā)動機罩的外廓較低，利于改善車身前端的空氣動力性和便于散熱。圖7-5 橫流式散熱器圖7-4 縱流式散熱器散熱器上水室頂部有加水口，冷卻液由此注入整個冷卻系并用散熱器蓋蓋住。在上水室和下水室分別裝有進水管和出水管，進水管和出水管分別用橡膠軟管和汽缸蓋的出水管和水泵的進水管相連，這樣，既便于安裝，而且當發(fā)動機和散熱器之間產(chǎn)生少量位移時也不會漏水。在散熱器下面一般裝有減振墊，防止散熱器受振動損壞。在散熱器下水室的出水管上還有放水開關(guān)，必要時可將散熱器內(nèi)的冷卻液放掉。圖7-6 散熱器

13、芯的構(gòu)造形式散熱器芯由許多冷卻管和散熱片組成，對于散熱器芯應該有盡可能大的散熱面積，采用散熱片是為了增加散熱器芯的散熱面積。散熱器芯的構(gòu)造形式有多樣，常用的有管片式和管帶式兩種（如圖7-6）。管帶式散熱器芯采用冷卻管和散熱帶沿縱向間隔排列的方式，散熱帶上的小孔是為了破壞空氣流在散熱帶上形成的附面層，使散熱能力提高。這種散熱器芯散熱能力強，制造工藝簡單，成本低，但結(jié)構(gòu)剛度不如管片式大，一般多為轎車發(fā)動機采用。管片式散熱器芯冷卻管的斷面大多為扁圓形，它連通上、下水室，是冷卻液的通道。采用管片式散熱器芯可以增加散熱面積，冷卻液結(jié)冰膨脹時扁管可以借其橫斷面變形而避免破裂，另外還可增大散熱器的剛度和強度

14、，但制造工藝較復雜，成本高。散熱器要求所用材料導熱性能要好，一般用黃銅或鋁制成。2散熱器蓋散熱器蓋（俗稱水箱蓋），散熱器蓋具有較高的密封性。其功用是使冷卻系保持一定的壓力，提高冷卻液的沸點。散熱器蓋分為開式水冷系用和閉式水冷系用兩種。開式水冷系的蒸汽排出管與大氣相通，容易造成冷卻液溢失和蒸汽逸出。目前汽車發(fā)動機多采用閉式水冷系，其散熱器蓋具有蒸汽閥和空氣閥兩個自動閥門，這是兩個在彈簧作用下保持常閉狀態(tài)的單向閥，平時水箱內(nèi)部與水箱口上跟大氣相通的蒸汽排出管是隔開的，可以防止水蒸汽逸出。當水箱壓力升高到126137kPa，冷卻液沸點達108以上時，蒸汽閥開啟使水蒸氣順管排出（如圖7-7a圖）；而當

15、水溫下降時，水箱內(nèi)水和蒸汽冷卻收縮，會產(chǎn)生一定真空度1020kPa，此時空氣閥開啟（如圖7-7b圖），空氣進入，防止散熱器被大氣壓癟。注意：當發(fā)動機處于熱態(tài)時，不能直接打開散熱器蓋，以防高溫水蒸氣噴出引起燙傷。必要時可用抹布蓋住散熱器蓋緩慢旋開，使冷卻系內(nèi)壓力逐漸降低，以免被噴出的熱水燙傷。a) 蒸汽閥打開b) 空氣閥打開圖7-7 自動閥門式散熱器蓋結(jié)構(gòu)3冷卻液補償裝置冷卻液補償裝置包含膨脹水箱和補償水箱。（1）膨脹水箱膨脹水箱的功用是為了防止冷卻液損失，在水箱受熱膨脹時，將多余冷卻液進行回收，并當降溫時重新將冷卻液補償回水箱，同時還能及時將冷卻系內(nèi)的水、汽分離，避免產(chǎn)生“穴蝕”現(xiàn)象。膨脹水箱

16、多用半透明材料(如塑料)制成。透過箱體可直接方便地觀察到液面高度，無需打開散熱器蓋。如圖7-8所示，膨脹水箱上部用水套出氣管4和散熱器出氣管2分別和汽缸蓋水套及水箱上貯水室相通；下部用補充水管8和水泵的旁通管10相通，位置略高于散熱器。圖7-8 膨脹水箱示意圖 1-散熱器；2-散熱器出氣管；3-膨脹水箱；4-水套出氣管；5-節(jié)溫器；6-水泵；7-水泵進水管；8-補充水管；9-水套出水管；10-旁通管 當發(fā)動機工作時，散熱器和水套內(nèi)的蒸汽可通過出氣管進入膨脹水箱，冷凝成液體；當發(fā)動機溫度下降時，冷凝后的液體可以通過補充水管8進入水泵，這使冷卻系變成永久性封閉系統(tǒng)，減少了冷卻液的損失，并且避免了空

17、氣不斷進入，防止零件氧化腐蝕。同時當水泵吸水時壓力低，產(chǎn)生的蒸汽泡會在水泵葉輪和水套上產(chǎn)生穴蝕的麻點或凹坑，縮短零件的使用壽命。加裝膨脹水箱后，因為補充水管8的存在，阻止了水泵氣泡的產(chǎn)生，并且散熱器蒸汽和水套蒸汽都通過導管直接進入膨脹水箱，使氣水徹底分離，保持系統(tǒng)內(nèi)壓力穩(wěn)定，提高了水泵的泵水量。膨脹水箱應無滲漏、箱蓋密封良好、通氣孔暢通，否則就會破壞冷卻液的回流，必須立刻更換。（2）補償水箱（儲水罐）有的冷卻系不用膨脹水箱而使用儲液罐。即用一根管子把散熱器和儲液罐的底部或上部(管口插入液面以下)連通（如圖7-9所示）。但這種裝置只能解決氣水分離及冷卻液消耗問題，而對穴蝕沒有明顯的改善。 4水泵

18、圖7-9 補償水箱示意圖水泵的功用是對冷卻液加壓，使之在冷卻系中加速循環(huán)流動，保證冷卻可靠的功用。車用發(fā)動機上多采用離心式水泵，離心式水泵具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、排水量大、維修方便等優(yōu)點。離心式水泵主要由泵體、葉輪和水泵軸組成，葉輪一般是徑向或向后彎曲的，其數(shù)目一般為69片，固定在水泵軸上，水泵殼裝在發(fā)動機缸體上。（如圖7-10）圖7-10 水泵結(jié)構(gòu)離心式水泵的工作原理，如圖7-11所示。圖7-11 離心式水泵工作原理1泵結(jié)構(gòu)分解圖 (1)壓水：當葉輪旋轉(zhuǎn)時，水泵中的冷卻液被葉輪帶動一起旋轉(zhuǎn)，由于離心力的作用，冷卻液被甩向葉輪邊緣，在蝸形殼體內(nèi)將動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗埽?jīng)外殼上與葉輪成切線方向的出水管被

19、壓送到發(fā)動機水套內(nèi)。 (2)吸水：在壓水同時，葉輪中心處壓力降低，散熱器中的水便經(jīng)進水管被吸進葉輪中心部分。 如此連續(xù)的作用，使冷卻液在水路中不斷地循環(huán)。如果水泵因故停止工作時，冷卻液仍然能從葉輪葉片之間流過，進行熱流循環(huán)，不致于很快產(chǎn)生過熱。當水封發(fā)生滲漏時，向前滲出的水被拋水圈擋住并甩向泄水孔，以防軸承進水而損壞。在使用中，應定期從潤滑脂嘴向軸承注入具有耐水性能的鈣基潤滑脂。5水套和分水管表7-13 水套內(nèi)的噴水管結(jié)構(gòu)圖7-12 水套內(nèi)的分水管結(jié)構(gòu)水套是汽缸體和汽缸蓋雙層壁之間所形成的空間，內(nèi)有分水管（如圖7-12）和噴水管（如圖7-13）。分水管可以使冷卻液均勻流到各缸；噴水管可以強烈地

20、冷卻排氣門。6冷卻強度調(diào)節(jié)裝置冷卻強度調(diào)節(jié)裝置，包含風扇、風扇離合器、節(jié)溫器、百葉窗等。冷卻強度調(diào)節(jié)裝置是根據(jù)發(fā)動機不同工況和不同使用條件，改變冷卻系的散熱能力，保證發(fā)動機經(jīng)常在最有利的溫度狀態(tài)下工作。改變冷卻強度通常有兩種調(diào)節(jié)方式，一種是改變通過散熱器的空氣流量；另一種是改變冷卻液的循環(huán)流量和循環(huán)范圍。（1）風扇圖7-14 冷卻風扇。風扇（如圖7-14）的功用是提高流經(jīng)散熱器的空氣流速和流量，以增強散熱器的散熱能力并冷卻發(fā)動機附件。風扇多為軸流式，裝在發(fā)動機與散熱器之間，與水泵同軸驅(qū)動。風扇用螺釘安裝在水泵軸前端的皮帶輪或凸緣盤上。常和發(fā)電機一起通過V型帶由曲軸帶輪驅(qū)動。水冷系發(fā)動機上常用螺

21、旋槳式風扇，（如圖7-15）風扇葉片材料有鋼板、塑料和鋁合金。葉片數(shù)常有46片，為了減輕振動噪聲，葉片與葉輪旋轉(zhuǎn)平面之間有一偏扭角。圖7-15 風扇類型a) 葉尖前彎的風扇 b)尖窄根寬的風扇 c)尼龍壓鑄整體風扇 1-葉片；2-連接板風扇皮帶必須松緊合適，若過松，則會造成皮帶打滑，風扇與水泵的轉(zhuǎn)速下降，扇風量和泵水量減小，使發(fā)動機過熱；若皮帶過緊，將增加軸承和皮帶的磨損，功率損耗增加。所以一般將發(fā)電機的支架做成可移動式的，以便于調(diào)節(jié)皮帶的松緊度。（如圖7-16）現(xiàn)代轎車發(fā)動機大多采用溫控電動風扇（如圖7-17），風扇不與水泵同軸，用電動機驅(qū)動，電動機開關(guān)則有散熱器的水溫開關(guān)控制。溫控開關(guān)有高

22、低速兩個檔位，低速檔在沸點內(nèi)（95）使用，風扇電機以低速轉(zhuǎn)動；高速檔在沸點外（105）使用，風扇電機以高速轉(zhuǎn)動。這樣，在一般行駛條件下，電動風扇不轉(zhuǎn)，功率消耗減少，油耗率降低，而在低速大負荷時又能得到充分的冷卻。圖7-17 溫控電控風扇1泵結(jié)構(gòu)分解圖 圖7-16 風扇皮帶張緊裝置1-風扇及皮帶輪；2-曲軸皮帶輪；3-發(fā)電機；4-移動支架（2） 風扇離合器。風扇離合器常有硅油式、電磁式和機械 式幾種類型，其中硅油式應用最多。硅油風扇離合器（如圖7-18）的主動軸固定在風扇帶輪上由曲軸驅(qū)動，主動板隨主動軸一起旋轉(zhuǎn)；從動板、前蓋、殼體、風扇連成一體；前蓋與從動板間空腔為儲油腔，儲有高粘度硅油；殼體與

23、從動板間空腔為工作腔；從動板上有進油孔、回油孔、泄油孔；進油孔由感溫器根據(jù)水溫高低控制封閉或打開。圖7-18 硅油風扇離合器結(jié)構(gòu)圖1泵結(jié)構(gòu)分解圖當發(fā)動機冷起動或小負荷下工作時，冷卻液及通過散熱器的氣流溫度不高，進油孔被閥片關(guān)閉，工作腔內(nèi)無硅油，離合器處于分離狀態(tài)。主動軸轉(zhuǎn)動時，僅僅由于密封毛氈圈和軸承的摩擦，使風扇隨同殼體在主動軸上空轉(zhuǎn)打滑，轉(zhuǎn)速極低。 當發(fā)動機負荷增加時，冷卻液及通過散熱器的氣流溫度隨之升高，感溫器受熱變形而帶動閥片軸轉(zhuǎn)動。當流經(jīng)感溫器的氣流溫度超過 65時，進油孔被完全打開，硅油從貯油腔進入工作腔。主動板即利用硅油的粘性帶動殼體和風扇轉(zhuǎn)動。風扇離合器處于接合狀態(tài)，風扇轉(zhuǎn)速迅

24、速提高。當發(fā)動機負荷減小，流經(jīng)感溫器的氣流溫度低于35時，感溫器恢復原狀閥片將進油孔關(guān)閉，工作腔中的硅油繼續(xù)從回油孔流回貯油腔，直至甩空為止，風扇離合器又回到分離狀態(tài)。所以風扇離合器可以根據(jù)發(fā)動機的熱狀況隨時對其冷卻強度加以調(diào)節(jié)。行駛途中，若硅油風扇離合器因漏油等原因而出現(xiàn)故障時，可松開內(nèi)六角螺釘，把鎖止板的銷插入主動板孔中，再擰螺釘，使殼體與主動軸連成一體，此時只靠銷傳動，不能長期使用。（3）節(jié)溫器。節(jié)溫器是控制發(fā)動機冷卻液流動路徑的閥門，縮短發(fā)動機的暖機時間。節(jié)溫器一般裝在汽缸蓋的出水口。節(jié)溫器有蠟式和膨脹筒式兩種，蠟式節(jié)溫器因其對冷卻系中的工作壓力不敏感，而且結(jié)構(gòu)簡單，堅固耐用，制造方便

25、，容易大量生產(chǎn)，成本不高，故蠟式節(jié)溫目前被廣泛應用。蠟式節(jié)溫器構(gòu)造如圖7-19所示，反推桿的一端固定于支架上，另一端插入膠管的中心孔中。膠管與節(jié)溫器外殼之間形成的腔體內(nèi)裝有精制石蠟。常溫呈固態(tài)，彈簧把主閥門推向上方，使之壓在閥座上，主閥門關(guān)閉；而副閥門隨著主閥門上移，離開閥座，小循環(huán)通路打開。來自發(fā)動機缸蓋出水口的冷卻液，經(jīng)水泵又流回汽缸體水套中，進行小循環(huán)（如圖7-20a）。當發(fā)動機水溫升高時，石蠟逐漸變成液態(tài)，其體積膨脹，迫使膠管收縮，而對推桿錐狀端頭產(chǎn)生舉力。固定不動的推桿對膠管、節(jié)溫器外殼產(chǎn)生向下的反推力。當發(fā)動機水溫為76時，推桿對節(jié)溫器外殼的反推力可以克服彈簧的預壓力，主閥門開始打

26、開。水溫超過86時，主閥門全開，而副閥門正好完全關(guān)閉了小循環(huán)通路，這時來自汽缸蓋出水口的冷卻液沿出水管全部進入散熱器冷卻，成為大循環(huán)（如圖7-20b）。圖7-19 蠟式節(jié)溫器1泵結(jié)構(gòu)分解圖 圖7-20冷卻液的循環(huán)圖7-21 膨脹筒式節(jié)溫器1泵結(jié)構(gòu)分解圖 膨脹筒式節(jié)溫器構(gòu)造如圖7-21所示，具有彈性的折疊式的密閉圓筒用黃銅制成，內(nèi)裝有易于揮發(fā)的乙醚。筒內(nèi)的蒸汽壓力隨著周圍溫度而變化，圓筒高度也隨溫度而變化。圓筒的下端焊接在支架上，支架則固定在節(jié)溫器的外殼上，因此圓筒下端位置是固定不變的。圓筒的上端有側(cè)閥門和推桿，推桿上又焊有側(cè)閥門。這樣，當折疊式圓筒高度改變時，側(cè)閥門將隨圓筒上端一起上下移動。節(jié)

27、溫器外殼上的旁通孔正對著汽缸蓋出水管的旁通管。旁通管與水泵進水口相連。當發(fā)動機在正常熱狀態(tài)情況下，冷卻液全部流經(jīng)散熱器，形成大循環(huán)。此時節(jié)溫器的上閥門完全開啟，而側(cè)閥門將通孔關(guān)閉。當冷卻液溫約低于70時，折疊式圓筒內(nèi)的蒸汽壓力很低，使圓筒收縮到最小高度。上閥門關(guān)閉，同時側(cè)閥門打開。此時切斷了由發(fā)動機水套通向散熱器的水路，水套內(nèi)的冷卻液只由旁通孔流出經(jīng)小循環(huán)軟管進入水泵，又被水泵壓入發(fā)動機水套，此時冷卻液并不流經(jīng)散熱器，只是在水套與水泵的小循環(huán)，從而防止發(fā)動機過冷，并使冷發(fā)動機迅速而均勻地熱起來。當水溫在7080范圍內(nèi)時，上閥門與側(cè)閥門便處于與溫度相適應的中間位置。此時只有部分冷卻液流經(jīng)散熱器。

28、上閥門上的通氣孔是用來將閥門上面的出水管的內(nèi)腔與發(fā)動機水套相連通，使在加注冷卻液時，水套內(nèi)的空氣可以通過孔排出，以保證水能充滿水套。（4）百葉窗。在散熱器前面裝有百葉窗。當冷卻液溫度過低時，可將百葉窗部分地或完全關(guān)閉，以減少吹過散熱器的空氣流量，使冷卻液溫度回升。百葉窗一般是由駕駛?cè)送ㄟ^裝在駕駛室內(nèi)的手柄來操縱的。有的發(fā)動機則可自動控制百葉窗的開度。7冷卻液監(jiān)控裝置冷卻液監(jiān)控裝置，主要由冷卻液溫度傳感器、冷卻液液位傳感器和冷卻液指示報警裝置等組成。冷卻液溫度傳感器和冷卻液液位傳感器將發(fā)動機冷卻液的溫度和液位轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，通過指示報警裝置來指示冷卻液溫度或液面情況。對于電控汽油機冷卻液溫度信號還

29、是確定燃油噴射量和點火時刻的重要參數(shù)之一。（1）冷卻液溫度傳感器。圖7-22 冷卻液溫度傳感器1泵結(jié)構(gòu)分解圖 冷卻液溫度傳感器（如圖7-22）安裝在發(fā)動機缸體或缸蓋的水套上，直接與冷卻液接觸，用來檢測發(fā)動機的冷卻液溫度。冷卻液溫度傳感器的內(nèi)部是一個具有負溫度電阻系數(shù)的半導體熱敏電阻。水溫越低，電阻越大；反之，水溫越高，電阻越小。冷卻液溫度傳感器的兩根導線中的一根為地線，另一根的對地電壓隨溫度的變化而變化。冷卻液溫度傳感器檢測原理及方法參考汽油機電控燃油噴射系統(tǒng)。（2）冷卻液溫度報警燈。圖7-23 冷卻液溫度指示及報警燈1泵結(jié)構(gòu)分解圖 當汽車因負載過大、缺水、點火時間不對、風扇不轉(zhuǎn)等故障，造成冷

30、卻液溫度過高，駕駛員可以通過冷卻液溫度表和冷卻液溫度報警燈及時直觀地看到發(fā)動機冷卻液的情況（如圖7-23），并根據(jù)情況及時作出相應的處理。8冷卻介質(zhì)（1）水。可以直接用水做冷卻液，但要求添加雨水、雪水或離子交換水等軟水，不宜添加河水、井水等含礦物質(zhì)的水，以免在發(fā)動機水套中產(chǎn)生水垢，使傳熱受阻，造成發(fā)動機過熱。還要注意水在嚴寒冬季易結(jié)冰，需放水過夜，否則會漲裂機體、汽缸蓋。因此為了適應冬季行車的需要，在水里需要添加防凍劑制成冷卻液。（2）冷卻液。冷卻液的使用可以提高冷卻液的防凍和防沸的能力。不同的冷卻液有不同的冰點和沸點，應根據(jù)發(fā)動機的使用條件進行選用。專用冷卻液一般添加著色劑，呈深綠色或深紅色

31、，以便識別，有一定的毒性，使用時應注意。最常見的防凍劑是乙二醇，冷卻液中水和乙二醇的比例不同，其冰點和沸點也不同。冷卻液中通常還含有防銹劑和泡沫抑制劑。防銹劑可延緩或阻止發(fā)動機水套壁及散熱器的銹蝕或腐蝕。泡沫抑制劑能有效地抑制泡沫的產(chǎn)生。在使用過程中，防銹劑和泡沫劑會逐漸消耗殆盡，因此，定期更換冷卻液是十分必要的。 【任務實施】一、任務準備1設(shè)備：整車桑塔納2000GSI或桑塔納2000GSI 發(fā)動機臺架、工具車、零件車、維修手冊1套2工具：拆裝工具組件、測溫計、檢漏儀、鯉魚鉗、6mm內(nèi)六角扳手、接水盆、抹布若干二、實施步驟檢查、更換節(jié)溫器Step1準備工作1工具準備齊全，擺放整齊，場地清潔；

32、2查桑塔納2000GSI AJR技術(shù)手冊知AJR型發(fā)動機節(jié)溫器的性能參數(shù)：開啟溫度為87±2，全開溫度102±3，最大升程大于7mm；節(jié)溫器的安裝方向要正確；節(jié)溫器蓋螺栓的規(guī)定力矩為20N·m。1安放室外前格柵布、翼子板布；室內(nèi)方向盤套、換擋桿套、座椅墊、地板墊；2車輛停放安全，拉起手剎，變速器置于空擋；3安裝尾氣排放管。Step2觀察冷卻系的組成1觀察冷卻系主要零件的安裝位置、連接關(guān)系；2熟悉冷卻液大小循環(huán)路線及控制方式；3熟悉冷卻液溫調(diào)節(jié)方式；4觀察散熱器、風扇、水泵、缸體與缸蓋水套、水溫表傳感器、節(jié)溫器等主要零件的位置及外形構(gòu)造。Step3發(fā)動機預熱1確認駐

33、車和空擋位置；2打開點火開關(guān)，起動發(fā)動機并保持怠速運轉(zhuǎn)3-5min；3注意觀察水溫表指示數(shù)值的變化，當水溫達到90左右時，關(guān)閉點火開關(guān)，停止發(fā)動機運轉(zhuǎn)。Step4排放冷卻液1將車輛舉升至頭頂高度，可靠停駐，并確認車下作業(yè)安全；2將接水容器放置散熱器下方，正對于下水管與散熱器出水接口處；3使用鯉魚鉗將下水管的卡箍張開并拉離水管和接口的接觸部位，取下鯉魚鉗，使卡箍保留在下水管上。雙手握住下水管靠近散熱器進水接口處，擺動水管，待水管與進水接口松動后，轉(zhuǎn)動并向后拉出水管。注意：1嚴禁使用一字起等尖銳器具拆卸水管；2下水管即將脫開時要防止冷卻液燙傷。等冷卻液不再流出時，將下水管安裝到出水接口上，確認卡箍

34、安裝到位。Step5拆卸發(fā)電機觀察發(fā)電機周圍附件的連接情況，查技術(shù)規(guī)范。1用17#開口扳手卡住發(fā)電機皮帶張緊機構(gòu)的調(diào)整凸塊；2用力向發(fā)電機側(cè)扳動扳手使張緊機構(gòu)順時針轉(zhuǎn)動一定角度。當張緊機構(gòu)的定位孔與其支架上的擋塊對齊時，將定位銷插入定位孔中，松開工具。確認定位銷工作可靠，張緊機構(gòu)固定牢固。將傳動帶從發(fā)電機帶輪、動力轉(zhuǎn)向油泵帶輪、曲軸帶輪上取下來。注意：工作人員手上不能有油、水等黏附在傳動帶上，防止裝上后皮帶打滑。1用10#套筒、接桿、棘輪扳手擰松蓄電池負極固定螺栓；2從極柱上取下負極線，并確認完全離開極柱。用6#內(nèi)六角扳手擰松發(fā)電機支架上端的螺栓。注意：松開或緊固螺栓時，右手握內(nèi)六角扳手長桿，

35、省力；旋入或旋出螺栓時，要右手握短桿，快速；扳手要完全插入螺母中。1用8#內(nèi)角扳手擰松發(fā)電機支架下端螺栓；2用木錘柄插入發(fā)電機和支架間的空隙，撬動發(fā)電機。1從支架上取下發(fā)電機后，用13#套筒、棘輪扳手擰松發(fā)電機后端蓋上的B接線柱上的固定螺母，將導線脫離B接線柱；2用10#套筒、棘輪扳手擰松發(fā)電機后端蓋上的勵磁導線固定螺母，并使導線脫離接線柱。移出發(fā)電機，放置平穩(wěn)。Step6拆卸節(jié)溫器1移出發(fā)電機后，即可在進水管口處觀察到節(jié)溫器蓋的安裝螺栓。2注意觀察節(jié)溫器蓋的安裝方向，為防止裝錯，也可以在節(jié)溫器蓋上做上記號。1用10#套筒、接桿、棘輪扳手擰松節(jié)溫器蓋兩顆固定螺栓；2確認節(jié)溫器的安裝方向，取下節(jié)

36、溫器。注意：如取節(jié)溫器困難，可用橡膠錘振動取下，嚴禁使用螺絲刀或鐵錘砸。注意節(jié)溫器蓋在汽缸體上的安裝方向，帶有條形凸起的一側(cè)朝向發(fā)動機的前方。注意節(jié)溫器的安裝方向，應使推桿一端朝外，帶感溫體的一端朝向汽缸體或汽缸蓋水套檢查冷卻系統(tǒng)分水管有無橡膠老化、裂紋、脫層、起包等現(xiàn)象。如有，應更換分水管1檢查節(jié)溫器蓋有無變形、裂紋；2觀察卡箍是否出現(xiàn)歪扭變形，是，更換新卡箍；否，檢驗其彈力；3使用鯉魚鉗夾住卡箍卡口，握緊鉗柄，使卡簧漲開，如感到彈力較大，則繼續(xù)使用；否，更換新卡簧。Step7節(jié)溫器性能檢查檢查節(jié)溫器開啟性能將節(jié)溫器置于水中加熱，用溫度計檢測水溫，當水溫達到87±2時，閥門開始開啟

37、；水溫達到102±3時，感應器底部銅件部分升起超出支架底部大于4mm，且閥門開啟至支架臺階位置以上，表明全開升程大于7mm，此時節(jié)溫器開度狀態(tài)合格。檢查節(jié)溫器關(guān)閉性能方法一：停止水加熱，自然冷卻，閥門應逐漸關(guān)閉，當水溫降至87±2時，閥門應全閉；方法二：將節(jié)溫器從水中取出，自然降溫，閥門應逐漸關(guān)閉，直至全關(guān)。如果節(jié)溫器開閉溫度不符合規(guī)定要求，感溫器底部銅件部分升起超出支架底部小于4mm；且閥門開啟低于支架臺階位置，表明全開升程小于7mm；此時節(jié)溫器不合格。說明節(jié)溫器有故障，應更換。Step8清潔節(jié)溫器座及蓋使用刮刀清潔節(jié)溫器座上的腐蝕物、膠質(zhì)和節(jié)溫器蓋上的膠質(zhì)等，保持節(jié)溫器

38、及蓋的接觸面清潔、平整。Step9安裝節(jié)溫器按照節(jié)溫器正確安裝方向放入節(jié)溫器。1在密封圈上均勻涂抹一層薄機油將其套裝在節(jié)溫器蓋上，要保持圈的自然平順狀態(tài)，嚴禁扭曲；2按照節(jié)溫器蓋正確方向安裝到汽缸體接合面上；3擰緊蓋上固定螺栓，緊固力矩為10N·m。Step10加注冷卻液從膨脹水箱加注口，緩緩注入冷卻液。當感到冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻液量不足，而膨脹箱中的液面下降緩慢或停止下降時，用手反復捏壓散熱器的上下水管，液面下降后，繼續(xù)加注，反復進行。直到膨脹箱內(nèi)的液面位于上下刻度線的中間位置不再變化為止。Step11檢查冷卻系統(tǒng)泄露情況選擇合適的檢漏儀凸緣盤，將接頭旋緊在冷卻液膨脹箱的加水口上，將檢

39、漏儀和凸緣盤連接起來。反復推動打氣泵手柄，向冷卻系統(tǒng)施加壓力，同時注意傾聽查找漏氣情況，排除后繼續(xù)加壓。1觀察檢漏儀壓力表的指示值，當壓力值顯示為0.2Mpa時，停止加壓；2觀察壓力表指針的變化情況。如果壓力表指針在5min沒有明顯變化，證明冷卻系統(tǒng)無泄漏；如果壓力表指針下降速度較快，證明冷卻系統(tǒng)存在嚴重的泄漏。Step12安裝發(fā)電機1將B導線和勵磁導線裝在對應接線柱上并緊固。安裝導線時，要保證與接柱間接觸面清潔、無銹蝕；2將發(fā)電機下支撐臂插入固定在汽缸體上的鋁制支架的支撐塊上，然后將發(fā)電機推向汽缸體一側(cè)，調(diào)整發(fā)電機的位置，使發(fā)電機支撐臂的螺栓孔與支架的螺栓孔對齊；3將兩個固定螺栓旋入對應螺栓

40、孔，最后用內(nèi)六角扳手上到規(guī)定力矩。Step13安裝發(fā)電機傳動帶將傳動帶安裝到曲軸帶輪、發(fā)電機帶輪、導向輪帶輪、張緊輪上，并確認傳動帶安裝正確到位。1用17#開口扳手卡住傳動帶張緊機構(gòu)上的凸塊，用力扳動扳手使張緊機構(gòu)轉(zhuǎn)動微量角度，取下定位銷。2緩緩放松張緊機構(gòu)，使張緊輪壓向傳動帶，直到不再下降為止，取下扳手，用手按壓傳動帶，檢查皮帶松緊度。提示：AJR型發(fā)動機的發(fā)電機傳動帶采用自動張緊機構(gòu)，可以自動將皮帶撓度控制在一定范圍，無需人工進行張緊力調(diào)整。Step14安裝蓄電池負極樁柱接線按規(guī)定扭矩擰緊蓄電池負極樁柱的固定螺栓。要保證負極樁接線與負極樁柱之間接觸面清潔，無銹蝕。必要時可用細砂布打磨。St

41、ep15發(fā)動機的運行檢查1起動發(fā)動機并怠速運轉(zhuǎn)，觀察水溫表指針的變化情況和冷卻風扇的轉(zhuǎn)動情況；2觀察膨脹水箱中冷卻液液面，必要時進行添加補充。3也可以使用測溫儀測量發(fā)動機進出水口溫度來判斷節(jié)溫器工作情況：發(fā)動機水溫低于85時，溫差最大；8599時，溫差逐漸減??； 99以上，溫差基本穩(wěn)定，變化不大，則說明節(jié)溫器工作正常。Step16整理工位拆除室內(nèi)外保護件；關(guān)閉發(fā)動機艙蓋；整理工具和儀器；清潔地面衛(wèi)生?！緦W生工作頁】檢查、更換節(jié)溫器：1熟悉不同冷卻系的結(jié)構(gòu)名稱，并說出它們的特點。類型： 特點： 類型： 特點： 2識別圖中冷卻系各構(gòu)件并把名稱填寫下來，在車上找出各構(gòu)件位置。1 2 3 4 5 6

42、7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 在汽車上你觀察到的冷卻液顏色是 ，它的功用是什么？使用時的注意事項是什么？你知道還有哪些顏色的冷卻液？ 3 散熱器的檢修：散熱器主要是由 、 和對冷卻液起 作用的散熱器芯組成。上貯水室通過進水軟管與 相通，下貯水室通過出水軟管與 相通。散熱器常見的故障是： 。描述檢修的方法： 。4散熱器蓋的檢修識別圖中散熱器蓋的蒸汽閥和空氣閥的位置，并簡單描述下列兩種工作狀態(tài)：空氣閥開啟狀態(tài)： 蒸汽閥開啟狀態(tài)： 你能否描述如何用壓力試驗儀檢查散熱器的密封性？ 。實操項目我會我不會散熱器蓋的壓力試驗5節(jié)溫器的檢修蠟式節(jié)溫器的主要結(jié)構(gòu)： 。請描述冷卻系的大循環(huán)

43、、小循環(huán)、混合循環(huán)的工作狀態(tài)。小循環(huán)的工作狀態(tài)： 大循環(huán)的工作狀態(tài)： 混合循環(huán)的工作狀態(tài)： 如何判斷節(jié)溫器的好壞？ 實操項目我會我不會節(jié)溫器的工作正常性檢查4、水泵的檢修寫出水泵結(jié)構(gòu)名稱：1 2 3 4 5 6 7 簡單描述如何檢修水泵葉輪的松動： 實操項目我會我不會水泵葉輪松動檢修6風扇及離合器的檢修寫出硅油風扇離合器工作過程： 。風扇皮帶松緊度檢查方法： 硅油風扇離合器工作情況檢查方法： 實操項目我會我不會風扇皮帶松緊度檢查硅油風扇離合器工作情況檢查7小組協(xié)作，通過部件連接情況的分析，編制拆裝工藝，拆卸冷卻系各零件。實操項目我會我不會排放與加注冷卻液散熱器的拆卸與安裝水泵的拆卸與安裝節(jié)溫器

44、的拆卸與安裝任務二 冷卻系常見故障的診斷與排除【任務目標】1掌握發(fā)動機冷卻不良的故障的現(xiàn)象；2掌握發(fā)動機冷卻不良的故障的診斷與排除方法?！颈貍渲R】一、概述發(fā)動機冷卻系的技術(shù)狀況，對其動力性、經(jīng)濟型及可靠性的影響很大。實驗資料表明：當冷卻液溫度從90降到40時，燃料消耗量約增加30%，功率約降低10%左右；當冷卻液溫度從90升到120時，耗油量增加，功率卻降低約5%左右。發(fā)動機的冷卻液保持在80-90的溫度最適宜。冷卻系常見故障有冷卻系溫度過高、冷卻系溫度過低、冷卻液消耗異常等。二、冷卻系溫度過高汽車在運行中冷卻系若溫度過高，水溫警示燈會閃亮，同時發(fā)動機在加速時伴隨有明顯的金屬敲擊聲，同時動力不足，難以熄火等現(xiàn)象。造成冷卻系溫度過高的原因主要有：水溫表或報警燈損壞；冷卻系水道中有水垢或其它雜物堵塞；水泵損壞；節(jié)溫器失靈；風扇皮帶打滑或斷裂；風扇電機或風扇離合器損壞；百葉窗關(guān)閉或開度不足；散熱器損壞或堵塞；汽缸墊沖壞或缸體、缸蓋出現(xiàn)裂紋，高溫氣體進