孔宪峰第四章发动机冷却系的构造和维修

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1、第四章冷却系构造与维修实际案例分析 现象：一辆上海大众宝来乘用车，在行驶中发动机突然过热而导致水箱“开锅”。 诊断：让发动机停机冷却后再起动，在发动机水温正常时，发现发动机工作平稳，动力正常，机油和排气也无异常，但冷却液温度上升很快，冷却风扇不工作；打开空调开关，风扇正常；触摸上、下水管，上水管不太热，下水管却烫手；检查后发现，节温器不能开启，已损坏。该车的冷却风扇温控开关装于节温器之后，如果节温器损坏，温控开关始终达不到其工作温度，因而就不动作，也就不能接通风扇电机。 排除：更换节温器。第一节 发动机冷却系的构造和工作原理一、概述1、冷却系的作用:保持发动机在最适宜的温度（8593 ）范围内

2、工作。2 2、冷却系的分类、冷却系的分类水冷水冷风冷风冷1 1、风冷、风冷 冷却介质是冷却介质是空气空气 利用气流使利用气流使散热片的热散热片的热量散到大气量散到大气中中传动油传动油冷却器冷却器冷却风扇冷却风扇机机油油冷冷却却器器气缸体气缸体缸盖缸盖油底壳油底壳根据冷却介质的不同分根据冷却介质的不同分: :风冷却系统和水冷却系统风冷却系统和水冷却系统. .风风 冷冷 系系 利用高速空气流直接吹过利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面，把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，以保证发动机在最大气中去，以保证发动机在最有利的温度范围内工作。有

3、利的温度范围内工作。1、工作机理：、工作机理：2、结构、结构 发动机气缸和气缸盖采用发动机气缸和气缸盖采用传热较好的铝合金铸成，结构传热较好的铝合金铸成，结构简单、重量轻、故障少，无需简单、重量轻、故障少，无需特殊保养，但是由于材料质量特殊保养，但是由于材料质量要求高，冷却不够均匀，工作要求高，冷却不够均匀，工作噪音大等缺点，目前在汽车上噪音大等缺点，目前在汽车上很少使用。很少使用。2 2、水冷水冷 冷却介质是冷却介质是“水水”。 通过冷却水的不断循环，通过冷却水的不断循环，从发动机水套中吸收多余的从发动机水套中吸收多余的热量，并散发到大气中热量，并散发到大气中优、缺点：水冷系具有冷却优、缺点

4、：水冷系具有冷却均匀可靠，发动机结构紧凑、均匀可靠，发动机结构紧凑、制造成本低、工作噪声和热制造成本低、工作噪声和热应力小等优点。但它也存在应力小等优点。但它也存在结构复杂，工作中易出现漏结构复杂，工作中易出现漏水、冻裂等缺点水、冻裂等缺点发动机发动机机体机体水箱水箱水泵水泵冷却程度冷却程度后后 果果过冷过冷 热量散失过多，增加燃油消耗，冷热量散失过多，增加燃油消耗，冷凝在气缸壁上的燃油流到曲轴箱中稀凝在气缸壁上的燃油流到曲轴箱中稀释润滑油，磨损加剧。释润滑油，磨损加剧。不足不足 发动机过热，充气量减少燃烧不正发动机过热，充气量减少燃烧不正常，发动功率下降润滑不良，加剧磨常，发动功率下降润滑不

5、良，加剧磨损损。 3、不正常冷却对发动机的影响、不正常冷却对发动机的影响二、水冷系的组成及水路1、工作机理： 水冷却系是以冷却液作为冷却介质，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，利用水泵强制冷却液在冷却系中进行循环流动。2 2、水冷系的组成、水冷系的组成水泵水泵水套水套散热器散热器将冷却水升压将冷却水升压位于缸体及缸盖内，吸热位于缸体及缸盖内，吸热热量散失热量散失分水管分水管调温装置调温装置指示及指示及报警装置报警装置各缸水流均匀各缸水流均匀节温器、风扇离合器及百叶窗节温器、风扇离合器及百叶窗水温表、高温警告灯水温表、高温警告灯膨胀水箱

6、膨胀水箱发动机水发动机水套套水箱水箱风扇风扇水管水管水泵水泵节温器节温器 3 3、水冷系的水路循环、水冷系的水路循环 水泵作用下，水泵作用下，水经水套而吸水经水套而吸热，沿水管流热，沿水管流入散热器（同入散热器（同时风扇作用而时风扇作用而散热），水的散热），水的温度下降后又温度下降后又由水泵泵回水由水泵泵回水套内套内4.水冷却系的大、小循环 (1)水冷却系的大循环：冷却水经水泵水套节温器散热器，又经水泵压入水套的循环，其水流路线长，散热强度大，称水冷却系的大循环。(2)水冷却系的小循环：冷却水经水泵水套节温器后不经散热器，而直接由水泵压入水套的循环，其水流路线短，散热强度小，称水冷却系的小循环

7、。 小循环小循环散热器散热器水泵水泵节温器节温器大循环大循环发动机发动机水套水套散热器散热器水水泵泵节温器节温器膨胀水箱膨胀水箱控制控制阀阀 构造：构造： 散热器俗称水箱，多为合金材料制造，与空气接散热器俗称水箱，多为合金材料制造，与空气接触面积大，导热性能好。触面积大，导热性能好。作用：将高温冷却液的热量传递给空气，使冷却液温度降作用：将高温冷却液的热量传递给空气，使冷却液温度降低。低。1 1、散热器、散热器三、水冷系主要部件的构造（2）散热器由上水室、下水室、散热器芯等组成。散热器由上水室、下水室、散热器芯等组成。散热器盖散热器盖上贮水室上贮水室散热片散热片下贮水室下贮水室 安装位置：安装

8、位置：一般安装一般安装 在发动机前端，其后面在发动机前端，其后面 是风扇。散热器出水口是风扇。散热器出水口 （下水管）与水泵入水（下水管）与水泵入水 口相接，其回水口（上口相接，其回水口（上 水管）与发动机出水管水管）与发动机出水管 相接，最顶端有一细水相接，最顶端有一细水 管与副水箱相接。管与副水箱相接。实物图（3 3）散热器的材料：）散热器的材料：黄铜、铝黄铜、铝（4）散热器管芯分类：散热器管芯分类：常用散热器芯的结构型式常用散热器芯的结构型式 （1）管片式）管片式 由若干扁形或圆形冷却管组成。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。空气吹过扁形冷

9、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。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）管带式 由若干扁平冷却管组成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。的孔，以破坏气流在散热器表面上的附面层，提高散热能力。管带式管带式管片式管片式散热器构造散热器构造: : 上、下水箱贮上、下水箱贮存冷却水存冷却水 散热器芯吸收散热器芯吸收热量热量 进水口与缸盖进水口与缸盖上出水口相连上出水口相连 上水箱上设有上

10、水箱上设有加水口，并用散加水口，并用散热器盖封闭热器盖封闭 下水箱底部开下水箱底部开有出水口和放水有出水口和放水开关开关上贮水室上贮水室下贮水室下贮水室散热器盖散热器盖冷却冷却管管散热散热器芯器芯散热散热片片放水放水开关开关散热器形式：纵流式 横流式 横流式散热器 1-上水室；2-进水管；3-散热器芯；4-散热器盖；5-下水室；6-出水管 纵流式散热器 2、散热器盖 散热器盖上带有空气-蒸汽阀 空气阀在散热器内气压下降时，与大气相通，防止散热器芯管被大气压坏。 蒸汽阀一般在散热器内压力达到一定值时，阀门开启，部分水蒸气经管路进入膨胀水箱，避免发动机温度过高。 结构：蒸汽阀弹簧空气阀散热器盖散热

11、器盖 汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的散热气盖具有空汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的散热气盖具有空气气蒸汽阀，对冷却系有着密封加压的作用，可自动调节蒸汽阀，对冷却系有着密封加压的作用，可自动调节冷却系内部压力，提高冷却效果。冷却系内部压力，提高冷却效果。 轿车发动机的冷却系是一个密封加压式的冷却循环系统，可将冷却液的沸点温度提高到120 左右，同时也防止了冷却液的蒸发散发。发动机温度正常时，阀门关闭，将冷却水与大气隔开，防止水蒸气溢出，使冷却系内压力稍高于大气压力，从而可增高冷却液的沸点。在冷却系内压力过高或过低时，自动阀门开启以使冷却系与大气相通，防止水箱被吸瘪或涨破。当散器中压力升