发动机冷试设备原理及测试方法PPT课件
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第9章汽车发动机冷却系统PPT课件
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发动机冷却水路
如果汽车有生命， 发动机就是她的“心脏”，是她的动力之源。 人的心脏差别较小，但汽车则不同， 汽车心脏不仅大小不一，而且构造也有差别， 导致力量和性格千差万别， 甚至排出的废气都不一个味儿。
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发动机冷却水路
如果汽车有生命， 发动机就是她的“心脏”，是她的动力之源。 人的心脏差别较小，但汽车则不同， 汽车心脏不仅大小不一，而且构造也有差别， 导致力量和性格千差万别， 甚至排出的废气都不一个味儿。
散热后
散热器
水泵
分水管
大循环
小循环
节温器
吸热
吸热
缸.盖水套
机体水套
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散热器
功用：增大散热面积，加 速水的冷却。
组成：
➢ 上、下贮水室
➢ 散热器芯
➢ 散热器盖
分类：
➢ 纵流式
➢ 横流式
构造
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如果汽车有生命， 发动机就是她的“心脏”，是她的动力之源。 人的心脏差别较小，但汽车则不同， 汽车心脏不仅大小不一，而且构造也有差别， 导致力量和性格千差万别， 甚至排出的废气都不一个味儿。
采用橡胶软管的原因：既便于安装，又可防止当发动机 和散热器之间产生少量位移时漏水。
安装：安装散热器时，下面一般装有减震垫，防止散热 器受振动损坏。
放水开关：在散热器下贮水室的出水管上还有放水开关，
必要时可将散热器内的冷. 却水放掉。
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散热器芯
如果汽车有生命， 发动机就是她的“心脏”，是她的动力之源。 人的心脏差别较小，但汽车则不同， 汽车心脏不仅大小不一，而且构造也有差别， 导致力量和性格千差万别， 甚至排出的废气都不一个味儿。
功用：密封水冷系并调节系统的工作压力 闭式水冷系统：强制水冷系统用散热器盖严密地盖在散热
发动机冷试设备原理及测试方法PPT幻灯片课件
1. 单独的涡轮增压器测试
2. 总成的涡轮增压器测试
• 单独的涡轮增压器测试台
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冷试发展方向
1. 单独的涡轮增压器测试
• 涡轮增压器动态测试系统示意图
1) 涡轮侧进口压力测试 2) 涡轮侧出口压力测试 3) 压缩机侧进口压力测试 4) 压缩机侧出口压力测试 5) 涡轮转速、振动测试 6) 旁通阀功能测试 7) 可变喷嘴VNT功能测试
在发动机冷试线，因设备、工装、零件等各方面的因素影响，发动机冷试的FTQ平均约94%～96%。 为提高冷试FTQ，减少返修，提升生产效率，现较多发动机工厂将点火测试从冷试中分离，安排在冷 试前的工位进行单独检测。
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冷试发展方向
增压发动机测试技术
涡轮增压装置是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加发动机的进气量，从而提高发动机的功率和 扭矩。 在增压器高速旋转的工作情况下，涡轮轴均需要机油对其进行润滑，需要冷却水进行冷却。因此现 阶段增压器都有进油管、回油管和进水管、回水管，需要对增压发动机进行油道、水道的泄漏测试。 根据不同厂家涡轮增压器产品的不同，目前具有以下几种测试工艺。
1
目录
冷试定义 设备原理及构造 设备测试方法 发展方向
2
冷试定义
什么是冷试？
冷试是一种检测总装流程错误及发动机零件缺陷的工具。 冷试技术严格来说应该是一种质量检测的手段，是对发动机装配 完成后的各系统进行综合测试的技术。 冷试相比热试有明显的优点和缺点： 1、优点：无需消耗燃油，成本降低且对环境无污染；测试时间短、 安全性也相对较高； 2、缺点：要求零件、装配质量达到相当精度要求，需要建立庞大 的数据库作为基础数据、不能检测热力循环中的相关缺陷；
冷试不需要燃料及冷却液，无内燃、无热量、无污染产生
2. 总成的涡轮增压器测试
• 单独的涡轮增压器测试台
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冷试发展方向
1. 单独的涡轮增压器测试
• 涡轮增压器动态测试系统示意图
1) 涡轮侧进口压力测试 2) 涡轮侧出口压力测试 3) 压缩机侧进口压力测试 4) 压缩机侧出口压力测试 5) 涡轮转速、振动测试 6) 旁通阀功能测试 7) 可变喷嘴VNT功能测试
在发动机冷试线，因设备、工装、零件等各方面的因素影响，发动机冷试的FTQ平均约94%～96%。 为提高冷试FTQ，减少返修，提升生产效率，现较多发动机工厂将点火测试从冷试中分离，安排在冷 试前的工位进行单独检测。
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冷试发展方向
增压发动机测试技术
涡轮增压装置是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加发动机的进气量，从而提高发动机的功率和 扭矩。 在增压器高速旋转的工作情况下，涡轮轴均需要机油对其进行润滑，需要冷却水进行冷却。因此现 阶段增压器都有进油管、回油管和进水管、回水管，需要对增压发动机进行油道、水道的泄漏测试。 根据不同厂家涡轮增压器产品的不同，目前具有以下几种测试工艺。
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目录
冷试定义 设备原理及构造 设备测试方法 发展方向
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冷试定义
什么是冷试？
冷试是一种检测总装流程错误及发动机零件缺陷的工具。 冷试技术严格来说应该是一种质量检测的手段，是对发动机装配 完成后的各系统进行综合测试的技术。 冷试相比热试有明显的优点和缺点： 1、优点：无需消耗燃油，成本降低且对环境无污染；测试时间短、 安全性也相对较高； 2、缺点：要求零件、装配质量达到相当精度要求，需要建立庞大 的数据库作为基础数据、不能检测热力循环中的相关缺陷；
冷试不需要燃料及冷却液，无内燃、无热量、无污染产生
发动机冷却系PPT课件 (3)
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膨胀水箱
用于闭式冷却系，减少冷却液损失；避免空 气进入，在冷却系内造成氧化和穴蚀等不良 现象；使冷却系中水气分离；保持系统压力
稳定，提高水泵泵水量。（图7－4）
29.12.2020
通常与补偿水箱做成一体。
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散热器（水箱）
由上水室、散热器 芯和下水室等组成。
其功用是增大散热 面积，加速水的冷
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水冷系的组成
水冷系大都是由散热器、水泵、风扇、冷却水套 和温度调节装置等组成。（如下图所示）
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7
水冷系的工作过程
水泵强制冷却水循环，冷却水在水套内吸收热 量后，流经散热器，将热量散发到空气中，然 后再流入水套。如此循环，以保证发动机在最 佳温度下工作。根据发动机温度高低，水冷系
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蒸汽阀
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空气阀
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补偿水箱（膨胀水 箱）
减少冷却液损失，工作中自动补偿冷却液。冷 却液受热膨胀流入补偿水箱，冷却后，散热器
压力降低，冷却水流回。
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水泵
对冷却水加压，加速冷 却水的循环流动，保证 冷却可靠。车用发动机
多采用离心式水泵。
风扇
提高通过散热器芯的空气流速，增加 散热效果，加速水的冷却。风扇通常安 排在散热器后面，并与水泵同轴。当风 扇旋转时，对空气产生吸力，使之沿轴 向流动。空气流由前向后通过散热器芯， 使流经散热器芯的冷却水加速冷却。
上还有一个放水阀。
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散热器芯
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管片式 管带式
第五节发动机冷却系统的检测课件
详细描述
冷却风扇不工作会影响发动机散热效 果，导致发动机温度升高。遇到这种 情况，应检查风扇电机和控制电路是 否正常，清理风扇叶片上的积灰，确 保风扇正常运转。
冷却系统压力异常
总结词
冷却系统压力异常可能是由于水泵故障、气 缸垫损坏或节温器失灵等原因导致。
详细描述
冷却系统压力异常会影响冷却液的循环和散 热效果，进而影响发动机性能。遇到这种情 况，应检查水泵、气缸垫和节温器等部位， 确保其正常工作，同时注意定期维护和保养 发动机冷却系统。
冷却风扇的检查
总结词
冷却风扇是发动机冷却系统的重要组成部分，通过检查风扇的工作状态，可以确保冷却系统正常运行 。
详细描述
检查冷却风扇的方法包括听声音、观察风扇转速和检查风扇电机。听声音是通过听风扇转动的声音来 判断是否存在异常。观察风扇转速是通过观察风扇的转速是否正常来进行判断。检查风扇电机则是通 过检查电机的工作状态和连接来确保其正常工作。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
05
发动机冷却系统的发展 趋势
智能化控制
智能化控制技术
采用先进的传感器和控制系统，实时监测发动机的工作状态和冷却液温度，自动调节冷 却系统的运行参数，以实现更精确的温度控制。
远程监控与诊断
通过无线通讯技术，实现对发动机冷却系统的远程监控和故障诊断，提高维护和检修的 便利性。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
04
发动机冷却系统常见故 障及排除
冷却液温度过高
总结词
冷却液温度过高可能是由于冷却系统内部堵塞、冷却液不足 或冷却风扇故障等原因导致。
冷却风扇不工作会影响发动机散热效 果，导致发动机温度升高。遇到这种 情况，应检查风扇电机和控制电路是 否正常，清理风扇叶片上的积灰，确 保风扇正常运转。
冷却系统压力异常
总结词
冷却系统压力异常可能是由于水泵故障、气 缸垫损坏或节温器失灵等原因导致。
详细描述
冷却系统压力异常会影响冷却液的循环和散 热效果，进而影响发动机性能。遇到这种情 况，应检查水泵、气缸垫和节温器等部位， 确保其正常工作，同时注意定期维护和保养 发动机冷却系统。
冷却风扇的检查
总结词
冷却风扇是发动机冷却系统的重要组成部分，通过检查风扇的工作状态，可以确保冷却系统正常运行 。
详细描述
检查冷却风扇的方法包括听声音、观察风扇转速和检查风扇电机。听声音是通过听风扇转动的声音来 判断是否存在异常。观察风扇转速是通过观察风扇的转速是否正常来进行判断。检查风扇电机则是通 过检查电机的工作状态和连接来确保其正常工作。
REPORT
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SUMMAR Y
05
发动机冷却系统的发展 趋势
智能化控制
智能化控制技术
采用先进的传感器和控制系统，实时监测发动机的工作状态和冷却液温度，自动调节冷 却系统的运行参数，以实现更精确的温度控制。
远程监控与诊断
通过无线通讯技术，实现对发动机冷却系统的远程监控和故障诊断，提高维护和检修的 便利性。
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SUMMAR Y
04
发动机冷却系统常见故 障及排除
冷却液温度过高
总结词
冷却液温度过高可能是由于冷却系统内部堵塞、冷却液不足 或冷却风扇故障等原因导致。
发动机冷试振动测试原理
发动机冷试振动测试原理冷试是指发动机在不点火的状态下，由电机拖动发动机曲轴运转，通过冷试台架的各项传感器对发动机各项性能指标进行监控，从而判断产品本身是否存在质量缺陷。
发动机冷试相比热试而言更加的安静、无污染。
在发动机冷试过程中，振动测试是非常关键的一项测试指标。
通过振动测试能够发现发动机装配过程中零件质量和零件配合问题导致的异响和共振，及时拦截缺陷发动机，改善产品质量。
1 冷试振动测试原理1.1 振动信号采集冷试测试过程中主要通过冷试台架内置的振动传感器来采集振动信号，并经过冷试台数据处理器计算，从而得到最终的振动测试结果。
如图1所示为冷试台振动信号采集原理。
图1冷试台振动信号采集原理在直列四缸及三缸发动机冷试设备中，一般会设置2个振动传感器来进行检测，其中一个布置在缸体下部，另一个布置在缸盖上部，都要求垂直于发动机表面。
传感器根据其与发动机的接触方式分为接触式机械振动传感器和非接触式的激光振动传感器两种，在发动机冷试的研发阶段可以根据发动机和测试条件的不同选取合适的传感器，接触式机械加速度传感器的优点是外界干扰小，通过辅助装备可以在未完全加工的表面进行工作，缺点是量程小(上限大约在10khz)，易损坏；非接触式激光振动传感器的优点是量程范围大(上限大约在20khz)，缺点是外界干扰大，对环境工况要求较高。
图2 接触式振动传感器和非接触式激光振动传感器测试信号中振动的强弱可以通过频率，速度，位移，加速度等参数来评价发动机振动特性，冷试测试中通常使用加速度来进行评价，其计算公式如下：L α=20lg(αe αref) 式中：αe 为加速度有效值，单位dB ， αref 为加速度参考值，国际常规值：10−6m/s2，中国常规值：10−5m/s2。
1.2振动信号的处理冷试采集的振动信号为周期性振动，可以通过时域信号或者频域信号来进行表示。
其中时域波形可以表达信号随着时间的变化，时域是真实世界，是唯一实际存在的域。
发动机冷却系统 ppt课件
发动机冷却系统的任务
• 发动机冷却系统的任务是将受热零件吸收的部分热量及时 散发出去，使发动机得到适 冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。
发动机冷却系统
冷却系统的作用
• 带走多余热量； • 尽可能快地达到工作温度； • 保持发动机在最适宜的温度范围内工作，防止过热、过冷。
汽车发动都采用闭式冷却系统。
闭式冷却系统
闭式冷却系统
a)空气阀开启
b)蒸汽阀开启
1-蒸汽排出管 2-蒸汽阀 3-空气阀 4-散热器盖
闭式冷却系统
一般情况下，两阀借弹簧关闭。当散热器中压力升高到一定 值（约为0.026～0.037Mpa）时，蒸汽阀开启；水温下降， 当冷却系中生的真空度达一定值（约为0.01时～0.02Mpa） 时，空气阀开启。
• 特点： 结构简单、质量较小、升温较快、经济性好。 难 以调节，消耗功率大、工作燥声大。
发动机冷却系统
发动机冷却系统
• 水冷/液冷：通过冷却液的不断循环，从发动机水套中吸收 多余的热量，并散发到大气中，即利用循环液将热量带走。
• 水冷：冷却液温度在(80~90)℃，105℃； • 油冷：120℃~140℃。
• 发现冷却液泄漏时，应及时检查添加。
冷却系统的基本组成
发动机冷却系统
发动机冷却系统
• 强制循环水冷系：缸体和缸盖内设有水套，利用水泵将冷
却液加压，强制其流过水套带走热量
• 1-散热器盖 2-散热器 3-百叶窗 4-水泵 5-风扇 6-放水阀 7-分水管 8-水温传感器 9-水温表 10-节温器
发动机冷却系统
通 储 水 箱
a)结构
b)蒸气阀开
1-散热器盖 2-上密封衬垫 3-压力阀弹簧 4-下密封衬垫 5-空气阀 6-蒸气阀 7-散热器口上密封面 8-散热器口 9-散热器口下密封面 10-溢流管
汽车发动机试验学第三章发动机主要性能参数的测量PPT课件
若冷端温度t0保持不变，则热电势EAB(t,t0)为t的单值函数，这样就可以通过测量EAB(t,t0)测出被测温度t。
平衡力法的测量原理及 压力图上压缩上止点右侧压力做膨胀正功，而左侧压力则是压缩负功，如果上止点定位略有偏差，则部分正功被算为负功。 H发C动燃机烧缸产内生动的态离结压子力构在测喷简量嘴与和图示电功如极图之图制间取形所成示离子，流，将其测强度功与HC中的碳原子数目成正比。 (4)温度分不同情机况的有不外同要壳求通。 过轴承支撑在支 架上，外壳能自由地回转， 液柱式压力计结构简单，价格低廉，精度较高，一般用于检定或直接测量较小的静压力。
优点：一为输出的电压信号近似于方波信号；另一为输出电压与被测物体的转速无关
同济大学汽车学院
Page 6
3.1 发动机转速、扭矩测量和功率计算
扭矩测量
根据扭矩测量原理的不同，测量扭矩的装置分为传 递法和平衡力法两种类型。传递法主要应用扭矩仪（传 感器）在动力的传递过程中测出扭矩值；平衡力法利用 作用在测功机上的作用扭矩与反作用扭矩大小相等、方 向相反的原理来测量扭矩。
M WL 发动机试验中压力的测量仪主要有液柱式压力计和压力传感器等。
凸压轮缩轴 上位止置点传，感从器而的进功行用顺是序采喷e集油配控气制凸、轮点轴火的时位刻置控信制号和，爆并燃输控人制发动机电子控制单元，以便ECU识别顺序排列的第1缸，再确定该缸的
这式种中保持：冷M端e—温度—恒实定，测以有消除效其扭温度矩的，变化N而m；引起W测—量—误差作的用方法在，载就称荷为单冷端元温上度补的偿力。 ，N；L——力臂长度,m
同济大学汽车学院
Page 8
3.1 发动机转速、扭矩测量和功率计算
扭矩测量 2. 传递法
转轴受到扭矩作用时会产生变形，传递法就是通过 测量轴变形，利用应力与应变的关系来测量扭矩。
平衡力法的测量原理及 压力图上压缩上止点右侧压力做膨胀正功，而左侧压力则是压缩负功，如果上止点定位略有偏差，则部分正功被算为负功。 H发C动燃机烧缸产内生动的态离结压子力构在测喷简量嘴与和图示电功如极图之图制间取形所成示离子，流，将其测强度功与HC中的碳原子数目成正比。 (4)温度分不同情机况的有不外同要壳求通。 过轴承支撑在支 架上，外壳能自由地回转， 液柱式压力计结构简单，价格低廉，精度较高，一般用于检定或直接测量较小的静压力。
优点：一为输出的电压信号近似于方波信号；另一为输出电压与被测物体的转速无关
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3.1 发动机转速、扭矩测量和功率计算
扭矩测量
根据扭矩测量原理的不同，测量扭矩的装置分为传 递法和平衡力法两种类型。传递法主要应用扭矩仪（传 感器）在动力的传递过程中测出扭矩值；平衡力法利用 作用在测功机上的作用扭矩与反作用扭矩大小相等、方 向相反的原理来测量扭矩。
M WL 发动机试验中压力的测量仪主要有液柱式压力计和压力传感器等。
凸压轮缩轴 上位止置点传，感从器而的进功行用顺是序采喷e集油配控气制凸、轮点轴火的时位刻置控信制号和，爆并燃输控人制发动机电子控制单元，以便ECU识别顺序排列的第1缸，再确定该缸的
这式种中保持：冷M端e—温度—恒实定，测以有消除效其扭温度矩的，变化N而m；引起W测—量—误差作的用方法在，载就称荷为单冷端元温上度补的偿力。 ，N；L——力臂长度,m
同济大学汽车学院
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3.1 发动机转速、扭矩测量和功率计算
扭矩测量 2. 传递法
转轴受到扭矩作用时会产生变形，传递法就是通过 测量轴变形，利用应力与应变的关系来测量扭矩。
汽车发动机冷却系统 ppt课件
不同汽车发动机冷却风扇的驱动方式也不尽相同，一些发动机的风扇和发电机
一起由曲轴皮带轮通过三角皮带驱动，现代轿车发动机一般采用电动风扇。
ppt课件
17
信息搜集
汽车发动机的转速、负荷和环境气温等使用条件变化时，所要求的最佳冷却强 度也应变化，以保证发动机始终在最佳温度下工作。冷却强度可以用改变通过散热 器的空气流量或改变冷却水流量的方法进行调节。电动风扇由控制器或通过热敏电 阻开关控制。轿车发动机多采用两个电动风扇，既可以降低风扇直径和散热器高度， 又可以多级控制冷却强度。
①检查水泵渗漏。 水封失效时会有大量的冷却液从检视孔处流出。水泵壳体若有裂纹，也会发生渗 漏。 ②检查带轮的转动和轴向、径向窜动量。 用手转动带轮，应运转灵活，无卡滞现象；否则，泵轴可能弯曲或轴承浸水锈蚀。
ppt课件
1
任务导入 (一)客户报修：传动皮带达到更关里程
ppt课件
2
任务导入 (二)客户报修：冷却液温度报警灯点亮
ppt课件
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信息搜集
（一）冷却系统的作用
冷却系统是对发动机受热零部件进行适当冷却，保障发动机工作正常，使发动 机各零部件在各种工况下都能保持在合适的温度范围内工作。
燃烧过程中，缸内气体温度高达2000℃以上，汽缸体、缸套、汽缸盖、活塞 和气门等直接与高温气体接触的零件，若不及时进行适当的冷却，会造成发动机过 热、工作过程恶化、零部件强度降低、机油变质、运动零件受热膨胀以及磨损加剧 等不良后果，同时引起发动机动力性、经济性、可靠性和耐久性下降，甚至会造成 受热零件因高温而损坏。发动机的冷却必须适度，若冷却过度会造成热量散失过多、 效率降低、汽缸壁面温度过低以及排放恶化等。
图5-27 推动滑移阀手柄至加压端
汽车检测与诊断技术课件：冷却系统的检测-
3.8 發動機異響診斷
輸出端
接地線 片簧 銅塊 壓電陶瓷片 中間隔片 外殼 磁座
圖3-72 壓電加速度計結構示意圖
3.8 發動機異響診斷
感測器結構一定時，D和m均為常數，因此電荷量 與振動加速度成正比。顯然，對於振動加速度來說， 其大小、方向是週期性變化的，因此電荷量也是週 期性變化的。這樣，帶電表面與殼體間就會出現週 期性變化的電壓。其變化頻率取決於振動頻率，振 幅越大，振動加速度越大，壓電材料表面產生的電 荷量越大，輸出電壓越高。因此，輸出電壓信號的 變化頻率可表示振動頻率，而電壓高低反映振動幅 度。若振動由異響引起，則電壓值就可反映異響的 強弱。
3.8 發動機異響診斷
二、發動機異響診斷儀 異響診斷常用儀器有兩種類型：可攜式異響
診斷儀和帶相位選擇的示波器顯示異響診斷 儀。許多發動機綜合檢測儀具有發動機異響 診斷的功能。
3.8 發動機異響診斷
1. 可攜式異響診斷儀
發動機 加速度計
阻抗匹配
雙T選頻 網路
頻率選擇
揚聲器
放大
選頻放大
功放
轉速線路
圖3-71 可攜式異響診斷儀方案框圖
顯示
3.8 發動機異響診斷
當壓電材料受到外力作用時，不僅其幾何尺 寸發生變化，而且內部極化，表面上有電荷 出現，形成電場；當外力去掉時，其又恢復 到原來狀態．這種現象稱為壓電效應。
3.8 發動機異響診斷
當加速度計受到振動時，品質塊隨之振動， 同時會有一個因振動而產生的慣性力作用於 壓電材料片上，其慣性力F(N)的大小與振動
本章小結
發動機功率檢測方法有穩態測功和動態測功 之分。一般來說，穩態測功必須在專門臺架 上進行，它常用於發動機的研究開發和品質 檢測；而動態測功可以在汽車不解體條件下 進行就車測定發動機功率。
第七章发动机冷却系统-PPT精选
冷却风扇有轴流式和径流式两种。多缸风冷发动机采用轴流式。冷却风扇主要由静叶轮和动叶轮两部分 组成。静叶轮为铝合金精密压铸件，静叶轮毂内装液力耦合器。动叶轮与风扇外壳之间的间隙很小，以提高 风扇效率。动叶片与静叶片的断面均为翼形
三、冷却强度的调节
当负荷增加时，排气温度升高，温控阀开度增大，进入液力耦合器的 油量增多，风扇转速增高，风量增加，冷却强度增强；反之，当负荷减小 时，冷却强度随之减弱。自动调节系统能够根据发动机负荷的变化，自动 调节冷却风量，使柴油机始终保持在最佳的热状态。
风冷发动机的特点
第三节 风冷系统
1)对地理环境和气候环境的适应性强 风冷发动机特别适于在沙漠或高原等缺水的地 区工作。另外，在酷热的气候条件下工作不会过热，在严寒季节也不易过冷。即 风冷发动机对气温的变化不敏感。
2)热负荷高 风冷发动机的气缸盖、气缸体等受热零件的温度高。这是因为空气的传 热系数只有水的传热系数的1/20～1/30，空气的比热容只有水的1/4。
（2）冷却水的循环路线 ①大循环：当水温高于80℃时，冷却水由水泵打入分水管，并经分水管流到各 气缸的水套进行冷却，随后，经上水管进入水箱并经散热器冷却后，经下水管被 重新吸如水泵。 ②小循环：当水温低于70 ℃时，冷却水由水泵进入分水管，经水套周围冷却后 直接又回到水泵。 ③当水温在70 ℃ ～80 ℃之间时，大、小循环均有。
思考题
1. 冷却系统的功用是什么?发动机的冷却强度为什么要调节?如何调节? 2. 若发动机正常工作一段时间后停机，冷却系统中的冷却液会发生什么
现象? 3. 风冷发动机的冷却系统有何特点?其冷却强度如何调节?
冷却系统的功用
使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内，既要防止发动 机过热，又要防止冬季发动机过冷。在发动机冷起动之后，还要保证发 动机迅速升温，尽快达到正常的工作温度。 冷却不足：发动机过热，工作过程恶化，零件强度降低，机油变质，零 件磨损加剧，最终导致发动机动力性、经济性、可靠性及耐久性全面下 降。 冷却过度：散热损失及摩擦损失增加，冷凝在气缸壁上的燃油流到曲轴 箱中稀释润滑油，零件磨损加剧，排放恶化，发动机工作粗暴，发动机 功率下降及燃油消耗率增加。
三、冷却强度的调节
当负荷增加时，排气温度升高，温控阀开度增大，进入液力耦合器的 油量增多，风扇转速增高，风量增加，冷却强度增强；反之，当负荷减小 时，冷却强度随之减弱。自动调节系统能够根据发动机负荷的变化，自动 调节冷却风量，使柴油机始终保持在最佳的热状态。
风冷发动机的特点
第三节 风冷系统
1)对地理环境和气候环境的适应性强 风冷发动机特别适于在沙漠或高原等缺水的地 区工作。另外，在酷热的气候条件下工作不会过热，在严寒季节也不易过冷。即 风冷发动机对气温的变化不敏感。
2)热负荷高 风冷发动机的气缸盖、气缸体等受热零件的温度高。这是因为空气的传 热系数只有水的传热系数的1/20～1/30，空气的比热容只有水的1/4。
（2）冷却水的循环路线 ①大循环：当水温高于80℃时，冷却水由水泵打入分水管，并经分水管流到各 气缸的水套进行冷却，随后，经上水管进入水箱并经散热器冷却后，经下水管被 重新吸如水泵。 ②小循环：当水温低于70 ℃时，冷却水由水泵进入分水管，经水套周围冷却后 直接又回到水泵。 ③当水温在70 ℃ ～80 ℃之间时，大、小循环均有。
思考题
1. 冷却系统的功用是什么?发动机的冷却强度为什么要调节?如何调节? 2. 若发动机正常工作一段时间后停机，冷却系统中的冷却液会发生什么
现象? 3. 风冷发动机的冷却系统有何特点?其冷却强度如何调节?
冷却系统的功用
使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内，既要防止发动 机过热，又要防止冬季发动机过冷。在发动机冷起动之后，还要保证发 动机迅速升温，尽快达到正常的工作温度。 冷却不足：发动机过热，工作过程恶化，零件强度降低，机油变质，零 件磨损加剧，最终导致发动机动力性、经济性、可靠性及耐久性全面下 降。 冷却过度：散热损失及摩擦损失增加，冷凝在气缸壁上的燃油流到曲轴 箱中稀释润滑油，零件磨损加剧，排放恶化，发动机工作粗暴，发动机 功率下降及燃油消耗率增加。
第五节 发动机冷却系统的检测 PPT
散热器外观检测1
散热器表面检测
①首先用水冲洗散热器芯，清除其表面的灰尘，如有油污，应用 汽油洗净。然后从外部察看散热器上、下水室及芯子，不得有渗 漏现象，散热器框架不得有断裂和脱焊现象。散热器芯上如果嵌 有杂物，可用细钢丝进行清理。
②检查散热器的紧固情况，散热 器应当紧固可靠，前后晃动无松 动现象。 ③检查储液罐的连接管是否有漏 气或堵塞现象，发现有漏气或堵 塞时应予以排除或疏通，以防储 液罐的冷却液回不到散热器内。
一、冷却系的作用
保持发动机在最适宜的温度（80℃～90℃ ）范围内工作。 发动机的冷却方式: 根据所用冷却介质不同，可分为风冷式和水冷式。 水冷式——以水为冷却介质，热量先由机件传给水，靠水 的流动把热量带走而后散入大气中。散热后的水再重新流回到 受热机件处。适当调节水路和冷却强度，就能保持发动机的正 常工作温度。同时，还可用热水预热发动机，便于冬季起动。 风冷式——高温零件的热量直接散入大气。
散热器盖阀门密封性的检查
将散热器盖旋装在测试器 上，用手推测试器，直至蒸 汽阀打开为止。蒸汽阀应在 压力0.026~0.037 MPa时打 开，若压力低于0.026MPa时 打开，应更换散热器盖。
2.散热风扇
1.作用：提高流经散热器的空气流速和流量，以增强散 热器的散热能力并冷却发动机附件。
2.安装位置：风扇多为轴流式，装在发动机壳与散热器 之间，与水泵同轴驱动。
10
管带式散热器芯：
采用冷却管和散热带沿纵向间隔 排列的方式，散热带上的小孔是 为了破坏空气流在散热带上形成 的附面层，使散热能力提高。这 种散热器芯散热能力强，制造工 艺简单，成本低，但结构刚度不 如管片式大，一般多为轿车发动 机采用，近年来在一些中型车辆 上也开始采用。
《发动机制冷系统》课件
压缩机的种类有很多，常见的有往复 活塞式、旋转式和涡旋式等。选择合 适的压缩机需要考虑制冷量、能效比 、噪音等因素。
冷凝器
冷凝器是制冷系统中的热交换器，它的主要功能是将压缩机压缩后的高温制冷剂 冷却成液体。
冷凝器的结构形式有管式、板式和翅片式等，选择合适的冷凝器需要考虑散热面 积、散热效率、耐腐蚀等因素。
蒸发器的结构形式有管式、板式和翅片式等，选择合适的 蒸发器需要考虑蒸发面积、蒸发效率、耐腐蚀等因素。
03
发动机制冷系统维护与保 养
制冷剂的检查与更换
制冷剂检查
定期检查制冷剂的数量和纯度，确保 制冷剂充足且无泄漏。
制冷剂更换
根据使用情况和制冷剂类型，定期更 换制冷剂，以保证制冷效果和系统正 常运行。
发动机制冷系统
目录
• 发动机制冷系统概述 • 发动机制冷系统组成 • 发动机制冷系统维护与保养 • 发动机制冷系统优化与改进 • 发动机制冷系统案例分析
01
发动机制冷系统概述
定义与功能
定义
发动机制冷系统是一种用于降低发动 机温度的装置，通过冷却循环将发动 机热量带走并散发到空气中。
功能
保持发动机在适宜的温度范围内工作 ，防止过热，提高发动机效率和可靠 性，延长使用寿命。
膨胀阀
膨胀阀是制冷系统中的节流装置，它的主要功能是将高压液 态制冷剂节流成低温低压的雾状物，以便在蒸发器中快速吸 热。
膨胀阀的种类有手动膨胀阀、热力膨胀阀和电子膨胀阀等， 选择合适的膨胀阀需要考虑制冷量、蒸发温度、能效比等因 素。
蒸发器
蒸发器是制冷系统中的另一个热交换器，它的主要功能是 将膨胀阀节流后的低温雾状制冷剂蒸发成气体，以便在压 缩机中再次压缩。
05
发动机制冷系统案例分析
冷凝器
冷凝器是制冷系统中的热交换器，它的主要功能是将压缩机压缩后的高温制冷剂 冷却成液体。
冷凝器的结构形式有管式、板式和翅片式等，选择合适的冷凝器需要考虑散热面 积、散热效率、耐腐蚀等因素。
蒸发器的结构形式有管式、板式和翅片式等，选择合适的 蒸发器需要考虑蒸发面积、蒸发效率、耐腐蚀等因素。
03
发动机制冷系统维护与保 养
制冷剂的检查与更换
制冷剂检查
定期检查制冷剂的数量和纯度，确保 制冷剂充足且无泄漏。
制冷剂更换
根据使用情况和制冷剂类型，定期更 换制冷剂，以保证制冷效果和系统正 常运行。
发动机制冷系统
目录
• 发动机制冷系统概述 • 发动机制冷系统组成 • 发动机制冷系统维护与保养 • 发动机制冷系统优化与改进 • 发动机制冷系统案例分析
01
发动机制冷系统概述
定义与功能
定义
发动机制冷系统是一种用于降低发动 机温度的装置，通过冷却循环将发动 机热量带走并散发到空气中。
功能
保持发动机在适宜的温度范围内工作 ，防止过热，提高发动机效率和可靠 性，延长使用寿命。
膨胀阀
膨胀阀是制冷系统中的节流装置，它的主要功能是将高压液 态制冷剂节流成低温低压的雾状物，以便在蒸发器中快速吸 热。
膨胀阀的种类有手动膨胀阀、热力膨胀阀和电子膨胀阀等， 选择合适的膨胀阀需要考虑制冷量、蒸发温度、能效比等因 素。
蒸发器
蒸发器是制冷系统中的另一个热交换器，它的主要功能是 将膨胀阀节流后的低温雾状制冷剂蒸发成气体，以便在压 缩机中再次压缩。
05
发动机制冷系统案例分析
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• 高压点火曲线
• 低压点火曲线
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19
设备测试方法
正时系统测试
发动机正时系统的检测是一项综合的工作，对于有精确角度控制的发动机来讲，在冷测试中可以精确 的检测到正时脉冲盘的安装角度，因此也就非常容易的确定正时安装是否正确。对曲轴位置及凸轮轴 位置的检测，并没有精确到检测出每一时刻凸轮轴所处的角度，这样我们就需要通过排气压力、运转 扭矩等机械性能测试项，来间接的检测发动机正时装配是否正确。
冷试不需要燃料及冷却液，无内燃、无热量、无污染产生
节拍短
冷试节拍短，一般低于3分钟，我们的冷试工位节拍为85S
无燃烧过程
由于发动机在冷试过程没有燃烧过程，不能测量具体的排放数值，不能检测发动 机的功率、油耗等。
主要通过传感器信号产生的波形图对发动机性能或故障作判断
在线测试不合格的发动机，拆下的零件绝大部分可以重复利用
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10
定位销 电气束接头
设备原理及构造
曲轴传感器接头 气缸
曲轴传感器
• 曲轴传感器
测试整个发动机的正时链， 它影响整个发动机的测试数 据。
• 电气接头与快速接头连接
主要测试凸轮轴信号和点火信息。
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11
设备原理及构造
• 机油压力传感器
主要测试发动机的内部零件 的润滑程度。
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12
设备原理及构造
冷试系统的特点
使用交流伺服电机拖动发动机旋转
发动机在冷试过程中虽然不喷油，不对外做功，但是对发动机的测试并不是在静 态状况下进行。冷测系统使用交流伺服电机拖动发动机在不同的转速下旋转，在 此过程中，发动机同样具有进气、压缩、做功和排气四个冲程，并且循环往复， 只是在气缸中的是纯净的空气而不是空气和燃油的混合气
不需要燃料及冷却液
.
3
设备原理及构造
冷试系统的工作原理
通主要是通过交流伺服电机带动发 动机进行测试。冷试机上加装的各传感器信号监控和测量发动机运转的各项参数，并同标准模板 进行数据对比和分析，从而进行故障诊断。
冷试试验能提前发现发动 机装配过程中的问题和缺 陷，把缺陷控制在生产线 内。
冷试台架系统
伺服驱动机构
数据采集系统
测试台架PC
离线分析系统
数据库服 务器
报表PC
维修PC 以太网
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7
设备原理举例（扭矩测试）
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8
设备原理及构造
测试台架的基本结构
• 托盘上料/下料梭台 • 进气探头 • 排气探头 • 驱动接口 • 驱动系统 • 机油压力探头 • 电气接头探头 • 加速度计探头 • 曲轴位置传感器探头
过高而产生损坏
• 安全油压曲线
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17
油压测试
设备测试方法
• 高速油压曲线
• 低速油压曲线
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设备测试方法
点火测试
测试台控制发动机点火系统工作，并通过传感器感应点火线圈工作过程中周围磁场的变化，间接判断 点火系统的好坏。点火系统的测试是一个比较复杂的测试过程，目前在发动机的运转过程，采用高压 点火测试和低压点火测试2个阶段。
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1
目录
冷试定义 设备原理及构造 设备测试方法 发展方向
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2
冷试定义
什么是冷试？
冷试是一种检测总装流程错误及发动机零件缺陷的工具。 冷试技术严格来说应该是一种质量检测的手段，是对发动机装配 完成后的各系统进行综合测试的技术。 冷试相比热试有明显的优点和缺点： 1、优点：无需消耗燃油，成本降低且对环境无污染；测试时间短、 安全性也相对较高； 2、缺点：要求零件、装配质量达到相当精度要求，需要建立庞大 的数据库作为基础数据、不能检测热力循环中的相关缺陷；
• 阶段D：150 RPM – 排气压力测试 – 低速扭矩测试 – 低速机油压力测试 – NVH测试2
15
设备测试方法
扭矩测试
扭矩测试一般需要测试起动扭矩和运转扭矩。通过对驱动扭矩最大值、最小值、平均值、变化范围和 最大、最小位置的测量，来发现发动机的摩擦副是否存在故障缺陷，并判断发动机是否运转正常（测 试曲线如下图所示）
• 启动扭矩曲线
• 运行扭矩曲线
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16
设备测试方法
油压测试
– 机油压力测试，主要设置有监控油压和低速油压、高速油压测试 – 监控油压主要是为了确保在发动机整个测试循环过程中，各个相对运动件有足够的润滑 – 低速油压是为了检测发动机主要零部件的装配情况如曲轴、主轴轴瓦等 – 而高速油压主要检测机油泵的卸荷阀(限压阀)是否能正确开启，防止发动机在高速运转时因机油压力
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13
设备测试方法
冷试的测试项目
主要包括：
扭矩测试、进气真空度、排气压力、机油压力和温度、发动机正时、 点火测试、电气测试、NVH、VVT和增压器测试等。
冷试的技术条件
在进行冷试试验前，发动机必须具备的条件：
• 完成了大部分零件的装配 • 通过长缸体测试 • 加注完机油 • 预装发动机冷试用工装或工艺线束
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4
设备原理及构造
冷试系统的工作流程
安装工装&工艺线束 进入冷试工位
夹紧&封堵
设备自检
电机带动发动机
测试
数据收集&判定
释放发动机
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5
设备原理及构造
冷试系统的基本组成
冷试台架系统
冷试系统的最重要组成部分，用于发动机控制、实时数据 采集和分析并判断发动机是否合格
返修系统
用于对这些不合格发动机，通过此返修系统提供的发动机 波形图及具体的不合格参数等信息，进行不合格发动机的 返修
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设备测试方法
一个典型的冷试测试周期
• 阶段A：500 RPM
– 设备安全自检 – 设备传感器自检 – 启动扭矩测试 – 中速机油压力测试
• 阶段B：1500 RPM – 气门机构稳定性测试 – 高压点火测试 – 高速机油压力测试 – NVH测试1 – VVT测试
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• 阶段C：300 RPM
– 低压点火测试 – 进气真空度测试 – 凸轮轴信号测试
报表系统
用于提供详尽的报表和质量控制信息及建议，还提供参数 极限的分析方法 ，如台架的FTQ，不合格发动机数量、不 合格发动机的主要原因
服务器系统
用于保存所有被测试发动机的信息供给返修系统和报表系 统使用，并且提供信息回溯功能；同时，工程师对冷试参 数极限的修改也在此系统进行
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设备原理及构造
冷试系统的基本组成图
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9
气缸
密封头 密封圈
设备原理及构造
压力传感器 节流阀开启器 密封头和密封
• 进气压力测试机构
当发动机测试时，通过气缸推 动节流阀开启器同时密封头和 密封也会顶住节气门，确保不 漏气。这时由压力传感器收集 数据并传输到服务器。
压力传感器
• 排气压力机构
当发动机测试时，发动机排出 的气体通过密封头上中间小孔 排出，由传感器收集数据并传 输到服务器。