高職汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修東南教學(xué)課件項目

汽車發(fā)動機

構(gòu)造與維修項目八

發(fā)動機冷卻系統(tǒng)構(gòu)造與維修冷卻系統(tǒng)的作用是使發(fā)動機在所有工況下都保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。冷卻系統(tǒng)既要防止發(fā)動機過熱，也要防止冬季發(fā)動機過冷。在冷發(fā)動機起動之后，冷卻系統(tǒng)還要保證發(fā)動機迅速升溫，盡快達(dá)到正常的工作溫度。項目導(dǎo)讀項目要點

1.了解冷卻系統(tǒng)的功用；2.掌握水冷系統(tǒng)的組成；3.掌握冷卻系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造和工作原理；4.了解冷卻系大小循環(huán)的路線。概述冷卻系的主要功用是把受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。冷卻系按照冷卻介質(zhì)不同可以分為風(fēng)冷和水冷，如果把發(fā)動機中高溫零件的熱量直接散入大氣而進(jìn)行冷卻的裝置稱為風(fēng)冷系。而把這些熱量先傳給冷卻水，然后再散入大氣而進(jìn)行冷卻的裝置稱為水冷系。由于水冷系冷卻均勻，效果好，而且發(fā)動機運轉(zhuǎn)噪音小，目前汽車發(fā)動機上廣泛采用的是水冷系。水冷

風(fēng)冷水冷系的組成和水路水冷卻系是以水作為冷卻介質(zhì)，把發(fā)動機受熱零件吸收的熱量散發(fā)到大氣中去。目前汽車發(fā)動機上采用的水冷系大都是強制循環(huán)式水冷系，利用水泵強制水在冷卻系中進(jìn)行循環(huán)流動。它由散熱器、水泵、風(fēng)扇、冷卻水套和溫度調(diào)節(jié)裝置等組成。水冷系的組成和水路散熱器內(nèi)的冷卻水經(jīng)水泵加壓后通過分水管壓送到氣缸體水套和氣缸蓋水套內(nèi)，冷卻水在吸收了機體的大量熱量后經(jīng)氣缸蓋出水孔流回散熱器。由于有風(fēng)扇的強力抽吸，空氣流由前向后高速通過散熱器。因此，受熱后的冷卻水在流過散熱器芯的過程中，熱量不斷地散發(fā)到大氣中去，冷卻后的水流到散熱器的底部，又被水泵抽出，再次壓送到發(fā)動機的水套中，如此不斷循環(huán)，把熱量不斷地送到大氣中去，使發(fā)動機不斷地得到冷卻。水冷系主要部件的構(gòu)造散熱器可以增大散熱面積，加速水的冷卻。冷卻水經(jīng)過散熱器后，其溫度可降低10～15℃，為了將散熱器傳出的熱量盡快帶走，在散熱器后面裝有風(fēng)扇與散熱器配合工作。圖為散熱器的示意圖。水冷系主要部件的構(gòu)造水冷系主要部件的構(gòu)造（一）散熱器水冷系主要部件的構(gòu)造散熱器又稱為水箱，由上貯水室、散熱器芯和下貯水室等組成。散熱器上水貯室頂部有加水口，冷卻水由此注入整個冷卻系并用散熱器蓋蓋住。在上貯水室和下貯水室分別裝有進(jìn)水管和出水管，進(jìn)水管和出水管分別用橡膠軟管和氣缸蓋的出水管和水泵的進(jìn)水管相連，這樣，既便于安裝，而且當(dāng)發(fā)動機和散熱器之間產(chǎn)生少量位移時不會漏水。在散熱器下面一般裝有減震墊，防止散熱器受振動損壞。在散熱器下貯水室的出水管上還有放水開關(guān)，必要時可將散熱器內(nèi)的冷卻水放掉。散熱器芯由許多冷卻水管和散熱片組成，對于散熱器芯應(yīng)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（圖8-4）和管帶式（圖8-5）兩種。水冷系主要部件的構(gòu)造圖8-4管片式散熱器圖8-5管帶式散熱器水冷系主要部件的構(gòu)造目前汽車發(fā)動機多采用閉式水冷系，這種冷卻系的散熱器蓋具有自動閥門，發(fā)動機熱態(tài)工作正常時，閥門關(guān)閉，將冷卻系與大氣隔開。防止水蒸汽逸出，使冷卻系內(nèi)的壓力稍高于大氣壓力，從而可增高冷卻水的沸點。在冷卻水系內(nèi)壓力過高或過低時，自動閥門則開啟以使冷卻系與大氣相通。目前閉式水冷系廣泛采用具有空氣-蒸汽閥的散熱器蓋，如圖8-6。一般情況下，兩閥借彈簧關(guān)閉。當(dāng)散熱器中壓力升高到一定值（約為0.026～0.037Mpa）時，蒸汽閥開啟；水溫下降，當(dāng)冷卻系中產(chǎn)生的真空度達(dá)一定值（約為0.01時～0.02Mpa）時，空氣閥開啟。水冷系主要部件的構(gòu)造水冷系主要部件的構(gòu)造對于加注防銹，防凍液的汽車發(fā)動機，為了減少冷卻液的損失，保證冷卻系的正常工作，采用散熱器加副水箱結(jié)構(gòu)。副水箱的上方用一根軟管通大氣，另一根軟管與散熱器的溢流管相連。當(dāng)散熱器內(nèi)蒸汽壓力升高到某一值時，其蓋上的壓力閥打開，冷卻液通過壓力閥通過溢流管進(jìn)入副水箱；當(dāng)溫度下降時，冷卻液又從副水箱通過真空閥流回到散熱器內(nèi)部。這樣可以防止冷卻水損失。副水箱內(nèi)部印有兩條液面高度標(biāo)記線，副水箱內(nèi)的液面高度應(yīng)位于這兩種刻線之間。水冷系主要部件的構(gòu)造散熱器加副水箱結(jié)構(gòu)水冷系主要部件的構(gòu)造（二）風(fēng)扇風(fēng)扇可以提高通過散熱器芯的空氣流速，增加散熱效果，加速水的冷卻。風(fēng)扇通常安排在散熱器后面，并與水泵同軸。當(dāng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時，對空氣產(chǎn)生抽吸作用，使之沿軸向流動。空氣流由前向后通過散熱器芯，使流經(jīng)散熱器芯的冷卻水加速冷卻。水冷系主要部件的構(gòu)造（二）風(fēng)扇水冷系主要部件的構(gòu)造（三）水泵水泵對冷卻水加壓，加速冷卻水的循環(huán)流動，保證冷卻可靠。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，輪葉一般是徑向或向后彎曲的，其數(shù)目一般為6－9片。結(jié)構(gòu)如圖。水冷系主要部件的構(gòu)造（三）水泵水冷系主要部件的構(gòu)造（四）冷卻強度調(diào)節(jié)裝置通常利用百葉窗和各種自動風(fēng)扇離合器來實現(xiàn)改變通過散熱器的空氣流量。百葉窗是調(diào)節(jié)空氣流量并防止冬季凍壞水箱，多用人工調(diào)節(jié)，也有采用自動調(diào)節(jié)裝置的。風(fēng)扇離合器是置于風(fēng)扇傳動機構(gòu)中的離合機構(gòu),可根據(jù)發(fā)動機的溫度自動控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)扇風(fēng)量以達(dá)到改變通過散熱器的空氣流量，它不僅能減少發(fā)動機的功率損失，節(jié)省燃油，而且還能提高發(fā)動機的使用壽命，降低發(fā)動機的噪聲。常見的風(fēng)扇離合器形式有硅油風(fēng)扇離合器、機械式風(fēng)扇離合器、電磁風(fēng)扇離合器及液力偶合器等。硅油風(fēng)扇離合器應(yīng)用的比較廣泛。硅油風(fēng)扇離合器（圖8-12）硅油風(fēng)扇離合器由主動板、從動板、雙金屬感溫器及殼體等構(gòu)成。風(fēng)扇裝于殼體上。從動板與殼體之間的空間為工作腔，從動板與前蓋之間為貯油腔，硅油存于其中。從動板上有進(jìn)油孔，由感溫閥片和雙金屬感溫器控制。從動板外緣有一個由球閥控制的回油孔。冷卻水溫較低時，通過散熱器的空氣溫度不高，進(jìn)油孔關(guān)閉，貯油腔的硅油不能進(jìn)入工作腔，離合器分離。冷卻水溫較高時，雙金屬感溫器受熱變形，從而帶動閥片軸和閥片轉(zhuǎn)過一定角度，將進(jìn)油孔打開，硅油進(jìn)入工作腔，由于硅油粘度大，主動板通過硅油帶動殼體和風(fēng)扇一起轉(zhuǎn)動，使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速迅速升高。水冷系主要部件的構(gòu)造（四）冷卻強度調(diào)節(jié)裝置1．改變通過散熱器的空氣流量硅油風(fēng)扇離合器水冷系主要部件的構(gòu)造蠟式節(jié)溫器在橡膠管和感應(yīng)體之間的空間里裝有石蠟，為提高導(dǎo)熱性，石蠟中常摻有銅粉或鋁粉。常溫時，石蠟呈固態(tài)，閥門壓在閥座上。這時閥門關(guān)閉通往散熱器的水路，來自發(fā)動機缸蓋出水口的冷卻水，經(jīng)水泵又流回氣缸體水套中，進(jìn)行小循環(huán)。當(dāng)發(fā)動機水溫升高時，石蠟逐漸變成液態(tài)，體積隨之增大，迫使橡膠管收縮，從而對反推桿上端頭產(chǎn)生向上的推力。由于反推桿上端固定，故反推桿對橡膠管、感應(yīng)體產(chǎn)生向下反推力，閥門開啟，當(dāng)發(fā)動機水溫達(dá)到80℃以上時，閥門全開，來自氣缸蓋出水口的冷卻水流向散熱器，而進(jìn)行大循環(huán)。水冷系主要部件的構(gòu)造2．改變通過散熱器的冷卻水的流量蠟式節(jié)溫器（圖8-13）水冷系主要部件的構(gòu)造膨脹筒式節(jié)溫器是由具有彈性的、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。主閥門和側(cè)閥門隨膨脹筒上端一起上下移動。膨脹筒內(nèi)液體的蒸氣壓力隨著周圍溫度的變化而變化，故圓筒高度也隨溫度而變化。當(dāng)發(fā)動機在正常熱狀態(tài)下工作時，即水溫高于80℃，冷卻水應(yīng)全部流經(jīng)散熱器，形成大循環(huán)。此時節(jié)溫器的主閥門完全開啟，而側(cè)閥門將旁通孔完全關(guān)閉；當(dāng)冷卻水溫低于70℃時，膨脹筒內(nèi)的蒸汽壓力很小，使圓筒收縮到最小高度。主閥門壓在閥座上，即主閥門關(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)的水只能由旁通孔流出經(jīng)旁通管進(jìn)入水泵，又被水泵壓入發(fā)動機水套，此時冷卻水并不流經(jīng)散熱器，只在水套與水泵之間進(jìn)行小循環(huán)，從而防止發(fā)動機過冷，并使發(fā)動機迅速而均勻地?zé)崞饋恚划?dāng)發(fā)動機的冷卻水溫在70～80℃范圍內(nèi)，主閥門和側(cè)閥門處于半開閉狀態(tài)，此時一部分水進(jìn)行大循環(huán)，而另一部分水進(jìn)行小循環(huán)。水冷系主要部件的構(gòu)造膨脹筒式節(jié)溫器（圖8-14）風(fēng)冷卻系風(fēng)冷卻系（圖8-15）是利用高速空氣流直接吹過氣缸蓋和氣缸體的外表面，把從氣缸內(nèi)部傳出的熱量散發(fā)到大氣中去，以保證發(fā)動機在最有利的溫度范圍內(nèi)工作。任務(wù)實施一、水冷卻系的維護(hù)（一）日常維護(hù)（二）定期維護(hù)項目（一級維護(hù)）（三）季節(jié)性維護(hù)任務(wù)實施（一）日常維護(hù)1．冷卻液液位檢查每周檢查發(fā)動機冷卻液液位高度。檢查冷卻液液位時，只需打開發(fā)動機罩，并觀察補償水桶（不必打開散熱器蓋檢查）。當(dāng)發(fā)動機冷卻時，檢查補償水桶冷卻液水位，正常的水位應(yīng)在“FULL（高水位標(biāo)志）”和“LOW（低水位標(biāo)志）”之間，如圖8-16所示。如果發(fā)現(xiàn)水位低于“LOW”標(biāo)志時應(yīng)打開補償水桶蓋(用手從蓋子的凸沿往上掰開)，加注冷卻液達(dá)“FULL”標(biāo)志，然后重新蓋好補償水桶蓋。任務(wù)實施（二）定期維護(hù)項目（一級維護(hù)）1.散熱器蓋和補償水桶密封性檢查用壓力測試儀在散熱器加水口處檢查冷卻系統(tǒng)是否能保持壓力在135Kpa達(dá)10秒,用壓力測試儀檢查散熱器蓋是否能保持壓力在90Kpa達(dá)10秒，注意觀察表針壓力是否下降，如發(fā)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)有任何泄漏，應(yīng)先標(biāo)記，然后修理或更換相關(guān)零部件，如圖8-17所示。2.散熱器散熱片的清洗清洗散熱器的前面部分，可用壓縮空氣或水沖洗散熱器的翅片，去除灰塵和垃圾，但壓力不要超過150Kpa，以免損壞翅片。1-壓力測試儀2-散熱器總成3-散熱器蓋組件圖8-17散熱器蓋密封性檢查

任務(wù)實施3.水泵皮帶的檢查與調(diào)整（1）打開前座椅，斷開蓄電池負(fù)極電線；（2）檢查水泵皮帶是否有裂紋、割傷、變形、磨損和臟物，如不能繼使用，請更換。（3）檢查皮帶張力，手拇指用大約98N的力壓下皮帶，對新皮帶，變形量“a”為6-10mm為正常張力，對舊皮帶，變形量“a”為10-15mm為正常張力，如圖8-18所示；（4）如果皮帶太緊或太松，可通過移動發(fā)電機位置將皮帶調(diào)整到正常張力。（5）接上蓄電池的負(fù)極線。1-98牛頓力；2-調(diào)整螺栓；3-固定螺栓；4-皮帶；5-發(fā)電機總成圖8-18水泵皮帶的檢查與調(diào)整任務(wù)實施（三）季節(jié)性維護(hù)每年進(jìn)入夏季前，結(jié)合二級維護(hù)，可以對發(fā)動機冷卻系統(tǒng)進(jìn)行清洗。1.簡單清洗。洗滌時，應(yīng)放凈舊冷卻液，將發(fā)動機冷卻系加滿清潔水（自來水），運轉(zhuǎn)發(fā)動機直到散熱器上部軟管發(fā)熱，這表明節(jié)溫器已打開，冷卻水開始流過散熱器。這時可以將冷卻水放出，放出的水若比較污濁，應(yīng)重復(fù)上述步驟直至水清為止。2.徹底清洗。當(dāng)發(fā)動機散熱性能不好、發(fā)動機冷卻系水垢過多時，可使用專用的散熱器清洗劑進(jìn)行清洗。冷卻系洗滌步驟如下：起動發(fā)動機，使其溫度達(dá)到正常的工作溫度后，停止發(fā)動機轉(zhuǎn)動并放凈冷卻液，將