汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng).ppt

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第4章 發(fā)動機冷卻系的構(gòu)造與維修,學(xué)習(xí)目標(biāo),知識目標(biāo) 1．能正確敘述水冷卻系的功用、結(jié)構(gòu)及工作原理； 2．能正確描述水冷系冷卻強度調(diào)節(jié)的方式； 3．能正確描述水冷系主要機件的檢測及維修方法。 能力目標(biāo) 1．能對水冷系主要機件進行熟練拆卸、檢驗、裝配、調(diào)整； 2．能對水冷系進行一、二級維護作業(yè)； 3．能對水冷系的一般故障進行診斷并予以排除。,第一節(jié) 發(fā)動機冷卻系的構(gòu)造 和工作原理,一、冷卻系的作用,保持發(fā)動機在最適宜的溫度（80℃～90℃ ）范圍內(nèi)工作。 發(fā)動機的冷卻方式: 根據(jù)所用冷卻介質(zhì)不同，可分為風(fēng)冷式和水冷式。 水冷式——以水為冷卻介質(zhì)，熱量先由機件傳給水，靠水 的流動把熱量帶走而后散入大氣中。散熱后的水再重新流回到 受熱機件處。適當(dāng)調(diào)節(jié)水路和冷卻強度，就能保持發(fā)動機的正 常工作溫度。同時，還可用熱水預(yù)熱發(fā)動機，便于冬季起動。 風(fēng)冷式——高溫零件的熱量直接散入大氣。,二、水冷系的組成及水路,膨脹水箱、風(fēng)扇 (有的裝風(fēng)扇離合 器)、水泵、水套(在 氣缸蓋或氣缸體上制 出的夾層空間)、散 熱器、百葉窗、節(jié)溫 器、水管、水溫表和 傳感器等。,三、水冷系主要部件,1.散熱器 將水套出來的熱水自上而下或橫向地分成許多小股并將 其熱量散給周圍的空氣。 散熱器由上水室、下水室、散熱器芯等組成。,散熱器蓋,散熱器蓋上帶有空氣-蒸汽閥 空氣閥在散熱器內(nèi)氣壓下降時，與大氣相通，防止散熱 器芯管被大氣壓壞。 蒸汽閥一般在散熱器內(nèi)壓力達到一定值時，閥門開啟， 部分水蒸氣經(jīng)泄氣管排入大氣，避免損壞散熱器。,膨脹水箱,膨脹水箱多用半透明材料(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。膨脹水箱的上部用一個較細的軟管與水箱的加水管相連，底部通過水管與水泵的進水側(cè)相連接，通常位置略高于散熱器。,水 泵,作用 對冷卻水加壓，使之 在冷卻系中循環(huán)流動。 壓水 當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，由于離心 力的作用，水被甩向葉輪邊緣，在 蝸形殼體內(nèi)將動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗?，?jīng) 外殼上與葉輪成切線方向的出水管 被壓送到發(fā)動機水套內(nèi)。 吸水 與壓水同時，葉輪中心處 壓力降低，散熱器中的水便經(jīng)進水 管3被吸進葉輪中心部分。,(1)組成 水泵由殼體、葉輪、泵蓋板、水泵軸、支承軸承、水封等組成。 (2)水泵與風(fēng)扇同軸，通過V帶傳動。 (3)泵蓋上有出水孔。泵殼上有進水孔A，用橡膠管與散熱器出水管相連。泵殼上面有旁通孔，與氣缸蓋上的出水管相連，當(dāng)冷卻水溫度低于349K(76℃)時，部分冷卻水由此直接進入水泵。 (4)葉輪工作室的進水室B與進水孔、旁通孔相通；出水室由出水孔與水套相連。 (5)水泵軸通過兩個軸承支承在殼體，軸承間有隔套定位。 (6)水泵軸上裝有拋水圈，以防水封滲漏時浸濕軸承，滲出的水被拋水圈從檢視孔甩出，可避免破壞軸承潤滑。 (7)水封裝在葉輪的左面，水封通常由密封墊圈、水封皮碗和彈簧等組成。,,水 泵,風(fēng) 扇,1.作用：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。 2.安裝位置：風(fēng)扇多為軸流式，裝在發(fā)動機殼與散熱器 之間，與水泵同軸驅(qū)動。 3.風(fēng)扇扇風(fēng)量的相關(guān)因素：風(fēng)扇的扇風(fēng)量主要與風(fēng)扇的 直徑、轉(zhuǎn)速、葉片形狀、葉片安裝角及葉片數(shù)目有關(guān)。 4.風(fēng)扇葉片材料有鋼板、塑料和鋁合金。葉片數(shù)：4～6片。 葉片與葉輪旋轉(zhuǎn)平面之間有一偏扭角 。,風(fēng) 扇,節(jié)溫器,1.作用 隨發(fā)動機負荷和水溫的大小而自動改變冷卻液的流量和 循環(huán)路線，保證發(fā)動機在適宜的溫度下工作，減少燃料消耗 和機件的磨損。 2.蠟式節(jié)溫器的結(jié)構(gòu) 蠟式節(jié)溫器由上支架、下支架、主閥門、副閥門、石 蠟、感應(yīng)體、中心桿、橡膠管和彈簧等組成。,蠟式節(jié)溫器的工作原理,(1)當(dāng)水溫低于349K(76℃)時，主閥門完全關(guān)閉，副閥門完 全開啟，由氣缸蓋出來的水經(jīng)旁通管直接進入水泵，故稱小循 環(huán)。由于水只是在水泵和水套之間流動，不經(jīng)過散熱器，且流 量小，所以冷卻強度弱。 (2) 當(dāng)發(fā)動機水溫達349K(76℃)左右時，石蠟逐漸變成液 態(tài)，體積隨之增大，迫使橡膠管收縮，從而對中心桿下部錐面 產(chǎn)生向上的推力。由于桿的上端固定，故中心桿對橡膠管及感 應(yīng)體產(chǎn)生向下的反推力，克服彈簧張力使主閥門逐漸打開，副 閥門開度逐漸減小。 (3)當(dāng)發(fā)動機內(nèi)水溫升高到359K(86℃)時，主閥門完全開 啟，副閥門完全關(guān)閉，冷卻水全部流經(jīng)散熱器，稱為大循環(huán)。 由于此時冷卻水流動路線長、流量大，故冷卻強度強。,硅油風(fēng)扇離合器,硅油風(fēng)扇離合器,硅油風(fēng)扇離合器,電動風(fēng)扇,原理 電動機的開關(guān) 由散熱器的水溫開關(guān)控 制，并且有高低速兩個擋 位，低速擋在沸點內(nèi)使用， 高速擋在沸點外使用，需 要冷卻時自動起作用。,水溫開關(guān)和電動風(fēng)扇,第二節(jié) 發(fā)動機水冷系的維修,一、水泵的檢修,1．水泵總成的檢查 水泵總成的檢查程序是：先進行總成的外部檢查，如發(fā) 現(xiàn)不合格，即應(yīng)拆檢修理或更換水泵總成(有的轎車，如奧 迪，不供應(yīng)水泵零件)。 外部檢查合格者，應(yīng)在試驗臺上按原廠規(guī)定進行規(guī)定轉(zhuǎn) 速下的壓力和流量試驗，合格的水泵可繼續(xù)使用，不合格的 應(yīng)拆檢修理或更換。,水泵總成的外部檢查內(nèi)容：,(1)檢查有無滲漏。 水封失效時會有大量的冷卻水從檢視孔處流出。水泵殼 體如有裂紋，也會發(fā)生滲漏。 (2)檢查帶輪的轉(zhuǎn)動和軸向、徑向竄動量。 用手轉(zhuǎn)動帶輪，應(yīng)運轉(zhuǎn)靈活，無卡滯現(xiàn)象；否則，泵軸 可能彎曲或軸承浸水銹蝕。 2．水泵的修理 參考該型發(fā)動機水泵維修手冊進行。,二、散熱器的維修,散熱器的主要維修內(nèi)容是：清堵、焊漏和整形，以及水 冷卻系的密封檢查。 1.清堵 (1)散熱器外部堵塞的清理 (2)散熱器內(nèi)部堵塞的清理 2.焊漏 (1)散熱器滲漏的檢查 (2)焊修 3.整形,三、節(jié)溫器的檢查,節(jié)溫器的檢查方法： 用溫度可調(diào)式恒溫加熱設(shè)備 檢查節(jié)溫器主閥門的開啟溫 度、全開溫度及升程，其中有 一項不符合規(guī)定值，則應(yīng)更換 節(jié)溫器。,四、散熱器蓋閥門密封性的檢查,將散熱器蓋旋裝在測試器 上，用手推測試器，直至蒸 汽閥打開為止。蒸汽閥應(yīng)在 壓力0.026~0.037 MPa時打 開，若壓力低于0.026MPa時 打開，應(yīng)更換散熱器蓋。,第三節(jié) 發(fā)動機水冷卻系的常見故障 診斷與排除,一、水冷系的水溫過高,1．故障現(xiàn)象 ①水溫表指針指示在373 K(100℃)以上，散熱器上貯水 箱有開鍋現(xiàn)象； ②發(fā)動機產(chǎn)生爆燃，不易熄火； ③活塞膨脹，發(fā)動機熄火后，不易起動。 2．故障原因、診斷和排除方法 ①冷卻水不足。檢查冷卻水箱或膨脹水箱的水是否充 足，加水或疏通膨脹水箱的通氣孔。 ②水溫表指示值過高。觀察散熱器水溫是否過熱或開 鍋，如水溫正常，即為感應(yīng)塞或水溫表故障，應(yīng)先更換感應(yīng) 塞；若水溫表的指示值還高，則是水溫表已壞。,③風(fēng)扇不轉(zhuǎn)。檢查風(fēng)扇傳動帶是否過松打滑，若打滑應(yīng)進 行調(diào)整。松開電機支架固定螺栓，向外扳動電機，同時擰緊固 定螺栓。風(fēng)扇傳動帶松緊度的檢查方法是，用拇指按壓兩輪距 中點處，帶的下沉量為10～15 mm時為宜。 ④節(jié)溫器故障。若發(fā)動機溫度過高，而散熱器的溫度并不 高，或散熱器上貯水箱溫度高，下貯水箱卻較冷時，可能是節(jié) 溫器的閥門沒打開或閥門升程太小，應(yīng)檢查更換節(jié)溫器。 ⑤水泵損壞?？蓪⑺渖w打開，操縱油門，突然變化發(fā)動 機轉(zhuǎn)速，從加水口觀察冷卻水面有無變化，若無攪動現(xiàn)象，則 為水泵工作不正常，應(yīng)檢查排除水泵故障。,⑥散熱器性能下降。多為散熱器內(nèi)部被水垢或泥沙堵塞， 或散熱片之間被堵塞，應(yīng)清洗、疏通散熱器。 ⑦散熱器蓋損壞。若冷卻水的沸點溫度未提高，發(fā)動機冷 卻后散熱器內(nèi)的真空度未形成，有膨脹水箱的箱內(nèi)液面無變 化，則為散熱器蓋壞，應(yīng)修復(fù)或更換。 ⑧護風(fēng)罩壞或不起作用，百葉窗打不開等。,二、水冷系水溫過低,1．故障現(xiàn)象 ①暖機后水溫表指示值在353 K(80℃)以下； ②發(fā)動機加速困難、無力。 2．故障原因、診斷和排除 ①節(jié)溫器故障。發(fā)動機冷車升溫時間長，節(jié)溫器失效后 其主閥門常開，冷卻水沒有小循環(huán)，應(yīng)檢查更換節(jié)溫器。 ②冬季保溫措施不良，百葉窗、擋風(fēng)簾關(guān)閉不嚴(yán)。 ③水溫表或水溫感應(yīng)塞故障。實際水溫與指示值有誤差 時，多為感應(yīng)塞或水溫表故障。 更新水溫表后無效果，則為水溫感應(yīng)塞故障，應(yīng)更新感 應(yīng)塞。,三、冷卻液泄漏,1．故障現(xiàn)象 ①冷卻液外漏。一般是散熱器、進出水橡膠管或水泵向 外流水或滴水；氣缸墊壞和氣缸體的水堵處漏水等。 ②冷卻液內(nèi)漏。表現(xiàn)為油水相通，水套漏水，氣缸套漏 水等。其現(xiàn)象是：水箱的水減少，但是不見水外流，而在油 底殼中發(fā)現(xiàn)有水時，均屬內(nèi)漏。 ③零件損壞造成的漏水，如氣缸蓋、氣缸體、氣缸套裂 紋等引起的漏水。,2.故障診斷和排除 ①外漏通過表面觀察，便可判斷出滲漏的部位。根據(jù)滲 漏原因進行修理。例如因水封失效而引起的水泵漏水應(yīng)更換 水封等。 ②內(nèi)漏應(yīng)抽油樣檢查，如發(fā)現(xiàn)機油中有較多的水，即應(yīng) 解體檢查：氣缸蓋和氣缸體是否有裂紋及平面是否翹曲；氣 缸墊及氣缸套阻水囤是否損壞等。找出內(nèi)漏原因后，更換有 關(guān)零件，按要求進行組裝和試驗。,