冷卻系的構造與維修（農(nóng)機發(fā)動機構造與維修課件）

第一節(jié)冷卻系的構造一、冷卻系的分類

（一）發(fā)動機冷卻系按冷卻介質的不同，可分為水冷和風冷兩類：

1、水冷卻系通過冷卻水在水套內循環(huán)流動吸收熱量，再將熱量散入大氣而進行冷卻的一系列裝置。水冷卻系因冷卻效率高、散熱均勻、工作可靠而廣泛用于汽車發(fā)動機上。

2、風冷卻系將發(fā)動機中高溫零件的熱量，通過裝在氣缸體和氣缸蓋表面的散熱片直接散入大氣中而進行冷卻的一系列裝置。

（二）冷卻系的主要部件;

1、散熱器

散熱器（俗稱水箱），其作用是將冷卻水的熱量散發(fā)到大氣中，使發(fā)動機得到正常的工作溫度。

散熱器上水室設有加水口，加水口通過閉式冷卻系的散熱器蓋密封，這種閉式冷卻系的散熱器蓋為壓力式結構，當冷卻水受熱膨脹使系統(tǒng)壓力增大時，仍能密封而不致因水溫達到373K（100℃）以上時冷卻水在此噴出。因散熱器蓋上制有卸壓閥和真空閥，其工作原理如圖5-2所示。

圖5-4散熱器蓋、卸壓閥

工作原理圖

1-蒸氣排出管2-蒸氣閥3-空氣閥4-散熱器蓋

2、節(jié)溫器

節(jié)溫器的作用是隨發(fā)動機負荷的變化及冷卻水溫的變化，自動調節(jié)進入散熱器的冷卻水流量，以保證發(fā)動機的最佳溫度運轉。如圖5-5所示，為雙閥蠟式節(jié)溫器。它主要由推桿1、上支架2、大循環(huán)閥座3、大循環(huán)閥門4、小循環(huán)閥門8、小循環(huán)閥門彈簧9、下支架10、大循環(huán)閥門彈簧11和溫度感應體等組成。圖5-5雙閥蠟式節(jié)溫器的構造

1-支架2-主閥門3-推桿4-石蠟5-膠管

6-副閥門7-節(jié)溫器外殼8-彈簧

當冷卻系統(tǒng)達到349K（76℃）時，節(jié)溫器溫度感應體內的石蠟開始熔化，由固態(tài)逐漸變成液態(tài)使體積發(fā)生膨脹，其中的橡膠管被壓縮變形并推動中心桿向上移動。但是，由于推桿上端受上支架的限制，所以迫使溫度感應體向下移動使大循環(huán)閥門逐漸開啟。

與此同時，套裝在溫度感應體下端的小循環(huán)閥門在彈簧的作用下隨溫度感應體下移而逐漸關閉，冷卻水的循環(huán)方式由小循環(huán)向大循環(huán)過渡。隨著發(fā)動機冷卻水溫度的繼續(xù)升高到359K（86℃）以上時，大循環(huán)閥門全開而小循環(huán)閥門全閉如圖5-6b所示，使發(fā)動機冷卻水控制在最佳工作溫度353-363K（80-90℃）范圍內。

圖5-6節(jié)溫器形成的小循環(huán)反之，當冷卻水的溫度降低于76℃以下時，液態(tài)的石蠟則開始凝固、收縮，大循環(huán)閥門在彈簧的作用下壓緊在閥座上，同時小循環(huán)閥門上移，使之重新恢復到小循環(huán)工作狀態(tài)。

3、水泵

水泵一般安裝在發(fā)動機前端，通常與風扇一起用帶輪同軸驅動。水泵的作用是對冷卻水加壓后，使之在冷卻系中循環(huán)流動。圖5-7離心水泵示意圖

1-水泵殼體2-葉輪3-進水管4-出水管

發(fā)動機廣泛采用離心式水泵。它具有結構緊湊、泵水量大及因故障停止工作時，不妨礙水在冷卻系內自然循環(huán)等優(yōu)點。

其工作原理如圖5-7所示。當葉輪2旋轉時，水泵內的水被葉片推動一起旋轉，在離心力的作用下甩向葉輪邊緣，由殼體1收集送往出水口4，壓入發(fā)動機冷卻水道。與此同時，葉輪中心因具有負壓而使散熱器中的水經(jīng)進水管被吸入水泵。

第二節(jié)水冷卻系的水路循環(huán)

目前發(fā)動機上普遍采用的是強制循環(huán)式水冷卻系，如圖5-1所示。它利用水泵將冷卻水提高壓力，使其在發(fā)動機冷卻系中循環(huán)流動，并通過散熱器將熱量散入大氣中。

圖5-1CA6110ZW柴油機冷卻系統(tǒng)循環(huán)圖

1-加水口2-節(jié)溫器3-增壓器4-放水開關5-機油冷卻器6-水泵

7-風扇8-放水開關9-水箱散熱器10-中冷器11冷卻空氣

水冷發(fā)動機的氣缸蓋和氣缸體制有相互連通的水套。冷卻水在水泵的作用下，流經(jīng)氣缸體及氣缸蓋的冷卻水套而吸收熱量，然后沿水管流入散熱器。

發(fā)動機裝配中，各相對運動部件均留有一定的間隙，這些間隙必須在發(fā)動機達到規(guī)定工作溫度的條件下，才能保證發(fā)動機潤滑的正常。為使發(fā)動機在低溫時減少熱量損失、縮短暖機時間，冷卻系中設有調節(jié)溫度的裝置，如節(jié)溫器，風扇離合器及百葉窗等。

第一節(jié)冷卻系的故障排除方法冷卻系的故障對發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和使用壽命等都有十分重要的影響。表現(xiàn)為：冷卻系水溫過高等。

一、冷卻系水溫過高

通過上述分析課確定為以下方面:

1、冷卻水不足可檢查和添加散熱器中的冷卻水，同時還應檢查并添加副水箱中的冷卻水，疏通副水箱的通氣孔。

2、儀表故障或水溫感應塞損壞（假過熱）當水溫表指示過熱時，觀察散熱器中冷卻水是否過熱或開鍋。如果冷卻水溫正常，即為水溫感應塞或水溫表有故障。此時，可以先換水溫感應塞，若水溫表仍指示溫度過高，則為水溫表故障，反之，則為水溫感應塞故障。

3、風扇不轉檢查風扇皮帶是否過松或打滑，若打滑應預調整。

4、節(jié)溫器故障若發(fā)動機溫度過高，而散熱器溫度并不高，或散熱器上水室溫度較高，下水室溫度卻較低，說明節(jié)溫器在開啟溫度下閥門打不開，或閥門升程太小，此時應更換節(jié)溫器。5、水泵損壞可打開散熱器蓋，突然提高和降低發(fā)動機轉速，觀察冷卻水液面有否明顯降低和升高。或在怠速工況下觀察冷卻水的攪動情況，可大致判斷水泵的工作性能。

6、散熱器性能下降散熱器內水垢嚴重、散熱片被泥土或絮狀物堵塞、散熱器水管堵塞，都將影響散熱效果。此時應當清洗、疏通散熱器。

7、散熱器蓋損壞導致冷卻水壓力升高，冷卻水的“開鍋”溫度相對提高。因此，目前大多數(shù)車型都改進了散熱器蓋，使冷卻水的“開鍋”溫度可達378K（105℃）左右。若散熱器蓋損壞，則造成系統(tǒng)漏氣，不但降低了“開鍋”溫度，而且當發(fā)動機冷卻后，散熱器內不能形成一定的真空度，與外界不能形成壓力差，無法將副水箱內的冷卻水吸入而補充到散熱器內。若散熱器內冷卻水不足，而副水箱內水位正常時，即可判斷散熱器蓋有故障，應進行檢修或更換。8、護風罩損壞護風罩大面積缺損或安裝不當（遠離風扇），將降低風扇與散熱器之間的吸風導流作用，減少冷卻空氣流動量，降低冷卻效果。

9、百葉窗故障百葉窗打不開或開度不足，將降低散熱器的散熱效果。

二、冷卻水泄漏

1、散熱器泄漏散熱器嚴重腐蝕或破損，可做水壓試驗或外觀檢查，若發(fā)現(xiàn)故障可焊補修復。

2、副水箱漏水對有副水箱的車輛，應檢查副水箱是否完好，連接水管是否泄漏。

3、進出連接水管泄漏進出水管老化或碰傷而造成泄漏；接口處夾箍松動，密封不良，也將造成泄漏?？赏ㄟ^外觀檢查。如不合格，應預更換或調整。

4、水泵漏水主要故障原因為水泵水封圈損壞或水泵密封墊損壞，造成泄漏。可通過外觀檢查，發(fā)現(xiàn)漏水應及時拆檢。

5、氣缸墊漏水氣缸墊水道口損壞或缸套（濕式）突出量不符合要求，常造成冷卻水泄漏，即冷卻水流進曲軸箱。此時，可檢查發(fā)動機機油，若機油呈乳白色，則可斷定冷卻水混入機油，應更換氣缸墊或調整氣缸套突出量。

6、氣缸套（濕式）水封圈漏水檢查方法同上。還可將油底殼機油放出，將發(fā)動機擱置數(shù)小時，再旋下油底殼放油螺塞，如此時仍有水放出（發(fā)動機未運轉時，油水一般呈分離狀況），可進一步斷定氣缸套水封圈漏水。

第一節(jié)冷卻系的拆卸與試驗

一、節(jié)溫器的試驗（1）將節(jié)溫器放在充滿水的容器內，逐漸將水加熱，同時容器中放置測溫儀器（如用水溫表連接傳感器）。

第一節(jié)冷卻系的拆卸與試驗

一、節(jié)溫器的試驗（2）觀察節(jié)溫器主閥門開啟時及完全開啟時溫度；觀察節(jié)溫器主閥門行程（不同型號的節(jié)溫器主閥門開啟情況）。（3）不符合規(guī)定標準的節(jié)溫器，應更換。

二、電控風扇的檢修1．溫度控制開關的檢將溫控開關放入水容器內，同時放入測溫儀器（如用水溫表連接傳感器），將水加熱。萬用表選用電阻檔（歐姆檔），把表筆分別接溫控開關的拉線端和外殼。二、電控風扇的檢修2．溫度控制的檢測方法觀察萬用表指針和動態(tài)，當水溫達到88~97℃時，溫控開關導通。然后降低水溫，溫控開關仍然導通。當水溫降至83～90℃時，溫控開關斷開（如果維修手冊有明確規(guī)定時，應以其提供的標準測量參數(shù)為準）。如果不能在規(guī)定范圍內自動切斷或接通，則說明風扇溫控開關損壞。二、電控風扇的檢修3．風扇電機的檢查方法車上檢查將點火開關轉至ON位置，再拆下溫控開關接頭，并將接頭搭鐵，此時風扇電機應轉動。如果未轉動，可拆下風扇電機的另一根線，與蓄電池的正極相連。此時，風扇電機應能旋轉。否則，應拆下風扇電機進行修理或更換。二、電控風扇的檢修4．風扇電動機的檢驗將風扇電機與蓄電池相連。此時，風扇電機應能轉動。如果風扇電機不轉或轉動聲音不正常，應對電機進行維修或更換。三、CA6110型內燃機風扇皮帶更換與調