冷却系的构造与维修

1-散热器；2-橡胶软管；3-补偿水桶
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补偿水桶
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（4）膨胀水箱
1-散热器出气管； 2-膨胀水箱；3-水套出水管；4-水套出气管；5-节温器； 6-水泵；7-水泵进水管；8-散热器；9-补充水管；10-旁通管
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2. 散热器的检修
（1）散热器的清洗 （2）散热器渗漏的检查
（3）电动风扇热敏开关的检修
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9.2.4 冷却强度调节装置
1. 百叶窗 通过调节流经散热器的空气量来调节冷却系的冷却强度， 使发动机在适宜的温度下工作。
2. 风扇离合器
功用：根据发动机的工作温度自动控制风扇的转速，以 达到改变通过散热器空气流量的目的。 类型：风扇离合器主要有硅油式.电磁式和机械式三种。
可调节支架
风扇的驱动V带张紧装置
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风扇温控开关：在冷却水温度升高时，其内部的温控介质膨胀 而使风扇以高速运转，加速了发动机的冷却；相反，若在冷却 水温度降低的时，介质收缩而使风扇低速运转或停下来，实现 了对散热器电动机风扇的控制。
电动风扇
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2. 风扇的检修 （1）风扇叶片的检修 （2）风扇皮带松紧度检查
2. 防冻液
功用：为防止在冬季寒冷地区，因冷却水结冰而发生散 热器、气缸体、气缸盖变形或胀裂的现象，在冷却水中加入 一定量的防冻液以达到降低冰点、提高沸点的目的。
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加注冷却液
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加注冷却液
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排放冷却液
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③ 散热器盖的结构：汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷 系的散热器盖具有空气——蒸汽阀，可自动调节冷却系内 部压力，提高冷却效果。 压力阀弹簧 盖
真空阀弹簧 真空阀 压力阀
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1-溢流管；2-盖；3-压力阀弹簧；4-压力阀；5-真空阀弹簧；6-真空阀
散热器盖的结构及工作原理
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9.2.3 风扇
1. 风扇的结构 ① 作用 风扇通常安排在散热器后面并与水泵同轴。用来提高流 经散热器的空气流速和风量，增强散热器的散热能力，同时 对发动机其他附件也有一定的冷却作用。 ② 风扇的要求 风扇的外径略小于散热器的宽度。风扇的扇风量、噪声 及所消耗的功率与风扇的直径、转速及叶片的数目、形状、 安装角度等有关。
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（2）水泵的典型结构
汽车广泛使用离心式 水泵。它具有结构紧凑、 泵水量大及因故障而停止 工作时，不妨碍水在冷却 系内部自然循环等优点。
水泵一般由曲轴通过 V带驱动。 传动带环绕在 曲轴带轮 与水 泵 带轮之 间。有些发动机的水泵由 凸轮轴直接驱动。
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1-水泵壳体；2-叶轮；3-夹布胶木密封垫圈；4-垫圈；5-螺钉；6-水封皮碗； 7-弹簧；8-衬垫；9-泵盖；10-水封座圈；11-球轴承；12-水泵轴；13-半圆 键；14-凸缘盘；15-轴承卡环；16-隔离套筒；17-润滑脂嘴；18-水封环； 19-管接头；A-进水口；B-水泵内腔；C-泄水口
汽车发动机构造与维修 单元9 冷却系的构造与维修
冷却系的组成与工作原理
水冷系主要部件的构造与检修
冷却系常见故障诊断与排除
制作：邢世凯
E-mail：hbsdxsk@
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学习目标
1. 掌握发动机冷却系的功能及工作原理； 2. 掌握水冷系主要部件的构造及工作原理； 3. 熟悉冷却系主要部件的检修方法； 4. 掌握冷却系一般故障的诊断及排除方法。
（3）散热器盖与补偿水桶（膨胀水箱）的检查 （4）散热器的维修
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9.2.2 水泵
1. 水泵的工作原理及结构
（1）水泵的工作原理 当叶轮旋转时，水泵 中的水被叶轮带动一起旋 转，在离心力作用下，水 被甩向叶轮边缘，然后经 外壳上与叶轮成切线方向 的出水管压送到发动机水 套内。与此同时，叶轮中 心处的压力降低，散热器 中的水便经进水管被吸进 叶轮中心部分。
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1-百叶窗；2-散热器；3-散热器盖；4-风扇；5-水泵；6-节温器；7-水温表； 8-水套；9-分水管；10-放水阀
强制循环式水冷系示意图
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水冷式冷却系统的组成
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水冷式冷却系统的组成
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水冷式冷却系统的组成
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课题9.2 水冷系主要部件的构造与检修
9.2.1 散热器 ★作用
散热器用于增大散热面积，加速水的冷却。冷 却水经散热器后，其温度可降低10～15℃，在散热 器后装有风扇与散热器配合工作。
★散热器的要求 散热必须有足够的散热面积，而且所用材料导 热性能要好。散热器一般用铜或铝制成。
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1-散热器；2-散热器盖；3-导风罩；4-风扇
风扇和导风罩
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1-风扇电机；2-电动风扇；3-温控开关.；4-散热 器；5-散热器进水口；6-散热器出水口；7-导风罩
捷达轿车采用的电动风扇、散热器及导风罩
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③ 风扇的类型 ×按驱动的动力来分可分为：机械风扇和电动风扇。 ×按制造材料来分可分为：金属叶片风扇和工业塑料风扇。 ×按空流动方式来分可分为：轴流式风扇和离心式风扇。 车用发动机的风扇有轴流式和离心式。轴流式风扇所产 生的风，其流向与风扇轴平行；离心式风扇所产生的风，其 流向为径向。轴流式风扇效率高，风量大，结构简单，布置 方便。因而在车用发动机上得到了广泛的应用。
2. 风冷系
（1）工作机理
利用高速空气流直接吹过 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 大气中去，以保证发动机在最 有利的温度范围内工作。
（2）结构
发动机气缸和气缸盖采用 传热较好的铝合金铸成，结构 简单、重量轻、故障少，无需 特殊保养，因材料质量要求较 高，冷却不够均匀，工作噪音 大等缺点，在现代汽车上很少 使用。
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车用发动机采用轴流式风扇的三种型式
结构特点：叶片多用薄钢板压制而成，为4～6片，叶 片间夹角一般不相等。叶片与其旋转平面成30°～45 °的 安装斜角。整体风扇在轿车和轻型载货汽车上应用较多。近 年来轿车上还采用了电动风扇。
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④ 风扇的驱动 风扇常和发动机一 起由曲轴带轮通过 V带驱动。为调节V 带的张紧程度，通 常将发电机的支架 做成可调节的。
下水箱
出水管口
散热器芯
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（1）散热器芯
① 管片式 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。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 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 窗的孔，以破坏气流在散热器表面上的附面层，提高散热能 力。
1-散热管ห้องสมุดไป่ตู้2-散热片；3-散热带；4-缝孔
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散热器芯的结构
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（2）散热器盖 ① 作用：散热器上的加水口平时用散热器盖严密盖住，以 防止冷却水溅出。 ② 散热器盖的要求：热状态正常时，将冷却系水路与大气 隔开。冷却系统的压力过高或过低时，散热器盖应使冷却 系统水路与大气相通。
1. 散热器的结构
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1-进水口； 2-进水室； 3-散热器盖； 4-出水口； 5-变速器油冷却器进、出口； 6-出水室； 7- 放水阀； 8-散热器芯
散热器的结构
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散热器又称为水 上水箱
散热器盖 进水管 安装处
箱，主要由上水室、 散热器芯和下水室等 组成。安装在发动机 前的车架横梁上。其 作用是将冷却水在水 套中所吸收的热量散 发至外界大气，使水 温下降。
硅油式风扇离合器
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硅油风扇及离合器
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② 工作原理 冷却水温度不高时，风 扇随离合器壳体一起空转打 滑；当发动机气流温度超过 338K时，离合器处于接合状 态，风扇转速提高。当发动 机气流温度低于308K时，风 扇离合器又回到分离状态。 （2）硅油式风扇离合器的检修 ① 硅油风扇离合器就车冷态检查 硅油风扇离合器
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1-风扇；2-导流罩；3-散热片；4-汽缸导流罩；5-分流板
风冷系示意图
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风冷式冷却系统的组成
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9.1.3 冷却液 1. 冷却水
汽车发动机中使用的冷却水应是清洁的软水，如雨水， 自来水等；而井水、河水等硬水中含有矿物质，在高温下易 生成水垢，不能作为发动机冷却水。
9.1.2 冷却系的类型
水冷式
风冷式
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水冷系与风冷系的优缺点及适用范围 系 统 水冷系 优缺点比较 冷却强度大，易调 节，便于冬季启动 冷却效果差，噪音 大，功耗大 适用范围 广泛用于汽车 发动机
风冷系
仅用于小排量 及军车发动机
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1. 水冷系
水冷却系是以水作为冷却介质，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，利用水泵强制水在冷却系中进行循环流 动。 水冷却系统一般由散热器、水泵、水管、 水套、节温器、散热器、百叶窗、膨胀水箱、 冷却液温度表和风扇等组成。
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水冷却的结构特点：水套直接布置在气缸的周围， 利用水吸收水套周围的热量，水再流到散热器内，将热 量散到空气中去，然后水流再回，如此不断循环进行散 热。由于这种冷却方式克服了空气冷却的缺点，冷却效 果好，现代汽车发动机广泛采用这种冷却方式。
1-散热器；2-电动风扇；3-水泵；4-缸盖出水口；5-旁通水管； 6-膨胀水箱；7-暖风机回水软管；8-散热器进水软管；9-散热器出水管
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水泵的结构
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水泵的拆装
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2. 水泵的检修及试验
水泵常见的损坏形式为：水泵壳体.卡环槽及叶轮破裂； 带轮凸缘配合孔松动； （1）水泵的检修 （2）水泵装合后试验 ①水泵装合后，用手转动皮带轮，泵轴转动应无卡滞现 象；水泵叶轮与泵壳应无碰擦现象。 ②将水泵装在试验台上按原厂规定进行规定转速下的压 力-流量试验。例如， 桑塔纳2000轿车发动机水泵在规定转 速6000r/min时，进口压力为0.1MPa，系统压力为0.14MPa， 出口压力为0.16MPa。
制作：邢世凯
E-mail：hbsdxsk@
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课题9.1 冷却系的组成与工作原理
9.1.1 冷却系的功能
使发动机得到适度的冷却，并保持其在最适宜地温度范围 内工作。
不正常冷却对发动机的影响
冷却程度 过冷 后 果 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释润滑油，磨损加 剧。
④ 工作原理 发动机热态正常时，两阀 门关闭，将冷却系与大气隔开。 因水蒸气的产生使冷却系内的 压力稍高于大气压力，提高了 冷却水的沸点，改善了冷却效 能。当散热器内部压力达到 126 ～ 137Kpa 时 ， 蒸 汽 阀 开 启 而使水蒸汽从通气孔排出；当 水温下降，冷却系内部的真空 度 低 于 10～ 20Kpa 时 ， 空 气 阀 打开，空气从通气孔进入冷却 系，以防散热器及芯管被大气 压瘪。
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（1）硅油风扇离合器结构及工作原理 ① 结构
1.螺钉；2.前盖；3.密封毛毡圈；4.双金属感温器；5.阀片轴；6.阀片；7.主动板； 8.从动板；9.壳体；10.轴承；11.主动轴；12.锁止板；13.螺栓；14.圆柱头内六角 螺钉； 15.风扇；A.进油口；B.回油口；C.漏油口
不足
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，加剧磨损。
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正常冷却时的发动机温度 系 统 水冷系 温 度 范 围
气缸盖内冷却水温度在353～363K, 气缸壁的温度不超过470～550K。
风冷系
气缸盖和气缸壁的允许温度分别为 423～453K和433～473K.
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散热器盖工作演示
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（3）补偿水桶 补偿水桶的作用是减少冷却系冷却液的损失。当冷却液 受热膨胀后，散热器内多余的冷却液流入补偿水桶；而当温 度降低后，散热器内产生一定的真空度，补偿水桶中的冷却 液又被吸回散热器内，所以冷却液不会溢出。 补偿水桶上印有两条液面高度标记线：“DI”（低）标 记与“GAO”（高）标记 或者“ADD”（添加）标记与“FULL” （充满）标记。