[學(xué)習(xí)]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系的構(gòu)造與維修

1、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系的構(gòu)造與維修,學(xué)習(xí)情境描述,一顧客抱怨水溫表指針在373K以上，請(qǐng)求徹底檢查發(fā)動(dòng)機(jī)，找出故障所在，并提交一個(gè)分析報(bào)告。注意事項(xiàng)：起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，觀察故障的不同癥狀，如回火、放炮、加速不良、發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃等等，如果發(fā)動(dòng)機(jī)有爆燃、回火、放炮現(xiàn)象，則應(yīng)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)；如果發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)加速不良現(xiàn)象，則應(yīng)檢查供油系；如果沒有以上現(xiàn)象，則進(jìn)行冷卻系檢查。,小知識(shí)： 發(fā)動(dòng)機(jī)過熱或過冷的危害過熱：(1)降低充氣效率，使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降；

2、(2)爆燃的傾向加大，使零件因承受額外沖擊性負(fù)荷而造成早期損壞；(3)運(yùn)動(dòng)件的正常間隙被破壞，運(yùn)動(dòng)阻滯，磨損加劇，甚至損壞；(4)潤(rùn)滑情況惡化，加劇了零件的摩擦磨損；(5)零件的機(jī)械性能降低，導(dǎo)致變形或損壞。過冷：（1）進(jìn)入氣缸的混合氣或空氣溫度低而點(diǎn)燃困難，造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、油耗上升；（2）潤(rùn)滑油粘度增大，零件磨損加??；（3）燃油凝結(jié)而流入曲軸箱，增加油耗，且機(jī)油變稀，從而導(dǎo)致功率下降，磨損增加。,一、冷卻系的作用,保

3、持發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度（80℃～90℃ ）范圍內(nèi)工作。 發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)件傳給水，靠水的流動(dòng)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(jī)件處。適當(dāng)調(diào)節(jié)水路和冷卻強(qiáng)度，就能保持發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作溫度。同時(shí)，還可用熱水預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)，便于冬季起動(dòng)。 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

4、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。水冷系動(dòng)畫,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，內(nèi)管道呈扁圓形。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閥（真空閥）、蒸汽閥（壓力閥）空氣閥在散熱器內(nèi)氣壓下降時(shí)，與大氣相通。蒸汽閥一般在散熱器內(nèi)壓力達(dá)到一定值時(shí)，閥門開啟，部分水蒸氣

5、經(jīng)泄氣管排入大氣。,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(gè)較細(xì)的軟管與散熱器上儲(chǔ)水室相連，通常位置略高于散熱器。,水泵,作用：對(duì)冷卻水加壓，使之在冷卻系中循環(huán)流動(dòng)，加強(qiáng)冷卻效果壓水：當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，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(dòng)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(dòng)機(jī)水套內(nèi)。吸水：與壓水同時(shí)，葉輪中心處壓力降

6、低，散熱器中的水便經(jīng)進(jìn)水管3被吸進(jìn)葉輪中心部分。,,水泵,,節(jié)溫器,1.作用 隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和水溫的大小而自動(dòng)改變冷卻液的流量和循環(huán)路線，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在適宜的溫度下工作，減少燃料消耗和機(jī)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(shí)，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(jìn)入水泵，

7、故稱小循環(huán)。由于水只是在水泵和水套之間流動(dòng)，不經(jīng)過散熱器，且流量小，所以冷卻強(qiáng)度弱。 (2) 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫達(dá)349K(76℃)左右時(shí)，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(duì)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(duì)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(dòng)機(jī)內(nèi)水溫升高到359K(86℃)時(shí)，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

8、大循環(huán)。由于此時(shí)冷卻水流動(dòng)路線長(zhǎng)、流量大，故冷卻強(qiáng)度強(qiáng)。,大循環(huán)路線：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度高于節(jié)溫器開啟溫度時(shí)水箱——水泵——水套——節(jié)溫器——水箱,小循環(huán)路線：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度低于節(jié)溫器開啟溫度時(shí)水箱——水泵——水套——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(qiáng)散熱器的散熱能力并冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)附件。 2.安裝位置：風(fēng)扇多為軸流式，裝在發(fā)動(dòng)機(jī)殼與散熱器之間，與水泵同軸驅(qū)動(dòng)。 3.風(fēng)扇扇風(fēng)量的相關(guān)因素：風(fēng)扇的扇風(fēng)量主要

9、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,,硅油風(fēng)扇離合器,硅油風(fēng)扇離合器,,電動(dòng)風(fēng)扇,原理：電動(dòng)機(jī)的開關(guān)由散熱器的水溫開關(guān)控制，并且有高低速兩個(gè)擋位，低速擋在沸點(diǎn)內(nèi)使用，高速擋在沸點(diǎn)外使用，需要冷卻時(shí)自動(dòng)起作用。,冷卻液,冷卻水的選擇 軟水：礦物質(zhì)較少 硬水：易產(chǎn)生水垢、而阻塞水道。破壞水的冷

10、 卻循環(huán)，使發(fā)動(dòng)機(jī)過熱,乙二醇或丙二醇來降低冷卻液的冰點(diǎn)（1）乙二醇是無色略有甜味的粘性液體，沸點(diǎn)為197攝氏度，可以與任何比例混合（2）丙二醇溶液，也可以與冷卻水按一定比例混合形成混合液，常加入防腐劑、著色劑。,汽車防凍液,汽車防凍液是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)用的循環(huán)介質(zhì)，最常用的是水。水的優(yōu)點(diǎn)來源廣、無毒、價(jià)廉、有良好的導(dǎo)熱性能等，水的缺點(diǎn)，如冰點(diǎn)高，容易造成水箱或冷卻系統(tǒng)管道脹裂；水的沸點(diǎn)低，容易沸騰，易使

11、金屬生銹。乙二醇水溶液的性能好，在一定的比例時(shí)冰點(diǎn)可達(dá)-60℃以下，而沸點(diǎn)在110℃以上，它不會(huì)損害橡膠軟管，加入防銹劑后不腐蝕金屬，價(jià)格相對(duì)便宜，無不愉快的氣味。因此這種液體目前廣泛采用作為汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的循環(huán)介質(zhì)，稱為汽車防凍液。,冷卻液成分,汽車防凍液,汽車防凍液的四大功能 1.防凍功能：2.防腐蝕功能：3.高沸點(diǎn)功能：4.防垢功能：,汽車防凍液的性能要求,1.冰點(diǎn)或凝點(diǎn)低：2.比熱要高、熱傳導(dǎo)性好：3.對(duì)金屬不產(chǎn)生

12、腐蝕和銹蝕：4.在使用中要保持一定的PH值：5.此外，防凍液應(yīng)具有優(yōu)良的消泡性能、空氣釋放性能、對(duì)循環(huán)鋁泵不發(fā)生氣蝕，以及價(jià)廉、無特殊氣味等,汽車常用防凍液的種類及使用注意事項(xiàng),1.乙二醇一水防凍液 2.酒精一水防凍液3.甘油—水防凍液使用防凍液應(yīng)注意的問題：1、不同型號(hào)的防凍液不能混合使用。2、使用中，若因冷卻系滲漏而使液面降低時(shí)，應(yīng)補(bǔ)充同類型的防凍液3、乙醇防凍液容易揮發(fā)，使用中應(yīng)注意防火。4、不得將其灑濺到橡膠制

13、品或油漆表面，更應(yīng)注意不要接觸皮膚。 5、在儲(chǔ)存乙二醇防凍液時(shí)，要保持干燥，以防潮濕。,發(fā)動(dòng)機(jī)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(jìn)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。 外部檢查合格者，應(yīng)在試驗(yàn)臺(tái)上按原廠規(guī)定進(jìn)行規(guī)定轉(zhuǎn)速下的壓力和流量試驗(yàn)，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(shí)會(huì)有大量

14、的冷卻水從檢視孔處流出。水泵殼體如有裂紋，也會(huì)發(fā)生滲漏。(2)檢查帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向、徑向竄動(dòng)量。用手轉(zhuǎn)動(dòng)帶輪，應(yīng)運(yùn)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。(3)檢查水泵的泵水能力：檢查時(shí)用手握住發(fā)動(dòng)機(jī)頂部至散熱器的通水管，然后由怠速加速到高速，如感到通水管內(nèi)的流速隨發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的增加而加快，則說明水泵工作良好；反之，則說明水泵泵水能力足。,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

15、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：用手觸試發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋和小循環(huán)通水管，正常情況為：溫度差應(yīng)不大，且很燙。如果觸試缸蓋至散熱器的通水管和散熱器上部感到不燙，觸試散熱器下部及下部通水管感到溫度很低，則說明節(jié)溫器大循環(huán)閥門打不開；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

16、及升程，其中有一項(xiàng)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(cè)試器上，用手推測(cè)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(shí)打開，若壓力低于0．026MPa時(shí)打開，應(yīng)更換散熱器蓋。,第三節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆燃，不易熄火；

17、 ③活塞膨脹，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，不易起動(dòng)。 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(dòng)帶是否過松打滑，若打滑應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。松開電機(jī)支架固定螺栓，向外扳動(dòng)電機(jī)，同時(shí)擰緊固定螺栓。風(fēng)扇傳動(dòng)帶松緊度的檢

18、查方法是，用拇指按壓兩輪距中點(diǎn)處，帶的下沉量為10～15 mm時(shí)為宜。 ④節(jié)溫器故障。若發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)，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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從加水口觀察冷卻水面有無變化，若無攪動(dòng)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

19、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(diǎn)溫度未提高，發(fā)動(dòng)機(jī)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(hù)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(jī)后水溫表指示值在353 K(80℃)以下； ②發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)冷車升溫時(shí)間長(zhǎng)，節(jié)溫器失效后其主閥門常開，冷卻水

20、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(shí)際水溫與指示值有誤差時(shí)，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(jìn)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