第五节发动机冷却系统的检测介绍

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。
散热器散热性能检测
• 仪器设备：散热器性能测试台 • 应用范围:汽车（内燃机、柴油机、发电机、风电机组）散 热器、油冷器、中冷器、水箱、等的换热性能。
散热器的维修
散热器的主要维修内容是：清堵、焊漏和整形，以及水 冷却系的密封检查。 1.清堵 (1)散热器外部堵塞的清理 (2)散热器内部堵塞的清理 2.焊漏 (1)散热器渗漏的检查 (2)焊修 3.整形
五.节温器
1.作用 随发动机负荷和水温的大小而自动改变冷却液的流量和 循环路线，保证发动机在适宜的温度下工作，减少燃料消耗 和机件的磨损。 2.蜡式节温器的结构 蜡式节温器由上支架、下支架、主阀门、副阀门、石 蜡、感应体、中心杆、橡胶管和弹簧等组成。
蜡式节温器的工作原理
(1)当水温低于349K(76℃)时，主阀门完全关闭，副阀门完 全开启，由气缸盖出来的水经旁通管直接进入水泵，故称小循 环。由于水只是在水泵和水套之间流动，不经过散热器，且流 量小，所以冷却强度弱。 (2) 当发动机水温达349K(76℃)左右时，石蜡逐渐变成液 态，体积随之增大，迫使橡胶管收缩，从而对中心杆下部锥面 产生向上的推力。由于杆的上端固定，故中心杆对橡胶管及感 应体产生向下的反推力，克服弹簧张力使主阀门逐渐打开，副 阀门开度逐渐减小。 (3)当发动机内水温升高到359K(86℃)时，主阀门完全开 启，副阀门完全关闭，冷却水全部流经散热器，称为大循环。 由于此时冷却水流动路线长、流量大，故冷却强度强。
二、水冷系的组成及水路
膨胀水箱、风扇 (有的装风扇离合 器)、水泵、水套(在 气缸盖或气缸体上制 出的夹层空间)、散 热器、百叶窗、节温 器、水管、水温表和 传感器等。
1.散热器
水冷系主要部件
将水套出来的热水自上而下或横向地分成许多小股并将 其热量散给周围的空气。 散热器由上水室、下水室、散热器芯等组成。
2.水泵总成的外部检查内容： (1)检查有无Βιβλιοθήκη Baidu漏。 水封失效时会有大量的冷却水从检视孔处流出。水泵壳 体如有裂纹，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。
（3）冷却水泵异响检测 ： 叶轮干涉的异响 机械密封的异响 轴承异响
标准节温器参数如下。 升程：大于8.Omm。 开始打开温度：76～80℃。 全开温度：90℃。
5.膨胀水箱（补偿水箱）
贮液罐式膨胀水箱（蒸 气排出管与贮液罐相连， 又称为一管式膨胀水箱）
有的冷却系不用膨胀水箱而使用储液罐。即用一根管子把散热器和储液罐 的底部或上部(管口插入液面以下)连通。但这种装置只能解决气水分离及 冷却液消耗问题，而对穴蚀没有明显的改善。当冷却液温度升高时，散热 器中液体膨胀、汽化，使散热器盖蒸汽阀开启，散热器中的蒸汽或液体沿 导管流入储液罐。当冷却水温度降低时，散热器内压力下降，液体沿原路 径流向散热器。
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。 4.风扇叶片材料有钢板、塑料和铝合金。叶片数：4～6片。 叶片与叶轮旋转平面之间有一偏扭角 。
硅油风扇离合器
硅油风扇离合器
散热风扇的检测
若发现水温不断升高，甚至沸腾，除应检查风扇、皮 带等常见的故障之外，应着重检查硅油风扇。
①冷状态下的检查：发动机停止转动一段时间后，用手扳动风 扇叶片，应较为费劲。发动机启动并冷车中速运转1～2min后， 再用手扳动风扇时，应较为轻松。 ②热状态下的检查：将发动机启动后，当其温度接近90℃～ 95℃时，仔细倾听风扇响声，并观察风扇转速的变化，如几分 钟内噪声明显增大，转速迅速提高，以至全速运转，表明阀片 已开启，出油孔已打开，硅油已流入工作腔使主从动盘接合， 说明硅油风扇工作良好。这时，若将发动机熄火，并随即用手 拨动风扇叶片，应感到十分费劲。
通过膨胀水箱检测冷却液的含量：
在补偿水箱的外表面上刻有两个标记线，“低 （LOW）线”和“高（FULL）。 水温在50℃以下，液面不低于低线； 在向散热系统添加冷却液时，液面不高于高线。
一.发动机冷却系统的检测
• 包括三个方面： ①冷却系统的密封性检测； ②电动风扇及温控开关的检测； ③节温器技术状况的检测。
散热器表面检测
散热器外观检测1
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。
温控开关的检测
温控开关的检测（以热敏开关为例） 检测方法：将温控开关放入正在加热的水中，开关两 端连接万用表，观察开关随温度的变化导通情况。
3.水 泵（离心式水泵）
作用 对冷却水加压，使之在冷却系中循环流动。 组成 水泵由壳体、叶轮、泵盖板、水泵轴、支承轴承、水封 等组成。 动力来源 水泵与风扇同轴，通过V带传动。 离心式水泵的工作原理 (1)压水：如图所示。当叶轮旋转时， 水泵中的水被叶轮带动一起旋转， 由于离心力的作用，水被甩向叶轮 边缘，在蜗形壳体内将动能转变为 压能，经外壳上与叶轮成切线方向 的出水管被压送到发动机水套内。 (2)吸水：与压水同时，叶轮中心处 压力降低，散热器中的水便经进水 管3被吸进叶轮中心部分。
1.冷却系统密封性检测
• 发动机渗漏：分为发动机内部渗漏和发动 机外部渗漏。 • 渗漏部位：外部渗漏部位有冷却系统各接 头处、散热器及盖阀、水泵及密封处； 内部渗漏的部位有缸体、缸盖、汽缸垫处。
（1）直观检查
1）外漏的直观检查 ①发动机停机后，查找各接头、散热器和水泵有无 渗漏 ②发动机中等转速运转时观察同样部位有无渗漏现 象。 2）内漏的直观检查 ①发动机停机，拔出机油尺观察机油中有无冷却水 渗入。 ②发动机运转时，观察排气管排出的废气中有无白 色水雾 ③发动机运转时，观察散热器加液口，是否有高温 气体涌出或有大量气泡
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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。
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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， 部分水蒸气经泄气管排入大气，避免损坏散热器。
纵流式散热器
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
散热器芯
散热器芯部是散热器不可缺少 的核心部件,起主要的散热作用。散 热器芯由许多冷却管和散热片组成， 对于散热器芯应该具有足够的通流 面积，让冷却液通过，同时也应具 备足够的空气通流面积，让足量的 空气通过以带走冷却液传给散热器 的热量。同时还必须具有足够的散 热面积，来完成冷却液、空气和散 热片之间的热量交换。采用散热片 是为了增加散热器芯的散热面积。 散热器芯的构造形式有多样，常用 的有管片式和管带式两种 。
硅油风扇是一种新型的风扇，它是利用发动机温度的 高低来控制阀门的开闭，以使硅油由蓄油室流入或不流入 工作腔。发动机温度高，硅油流入工作腔的量多，粘结力 大，风扇转动就快；反之就慢。风扇离合器常见故障有： ①双金属片感温圈损坏。当双金属片感温圈损坏后，硅油 风扇离合器就不能随散热器后方空气温度的变化而分离和 结合，而是始终处于分离状态，造成发动机温度过高，应 予更换。 ②硅油泄漏。硅油是风扇离合器的传动介质，当硅油泄漏 达到一定程度后，动力传递失效，应将其送修或更换。
离心式水泵结构 1-水泵外壳；2-叶轮； 3-夹布胶木密封垫圈； 4-密封垫圈；5-螺钉； 6-水封皮碗；7-弹簧； 8-垫圈；9-泵盖板；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滑脂嘴；18-水封环； 19-管接头
水泵的检测
3.节温器性能检测 节温器常见故障： ①主阀门不能开启 ②主阀门关闭不严 ③主 阀门开启或全开温度过高 （1）就车检测法 1）在冷却液温度升高过程中检查 2）在冷却液高温时检查
（2）拆解检查法
节温器的检查方法： 用温度可调式恒温加热设备 检查节温器主阀门的开启温 度、全开温度及升程，其中有 一项不符合规定值，则应更换 节温器。
电动风扇
原理 电动机的 开关由散热器的水 温开关控制，并且 有高低速两个挡位， 低速挡在沸点内使 用，高速挡在沸点 要冷却时自动起作 用。
安装位置：散热器水箱 工作原理：
硅 油 风 扇 离 合 器
作用：控制风扇转速 分类：硅油风扇离合器、 机械式风扇离合器、 电磁风扇离合器 工作原理:双金属片感应散 热器的温度，但流经感温 器的气流达到一定温度时， 硅油通过进油孔进入工作 腔，硅油十分粘稠，主动 板即可利用硅油硅油的粘 性带动风扇转动。
散热器外观检测2
散热器渗漏检查
①检查散热器的裂缝：将散热器放入水槽内，由 散热器的加水口充入压力为0.1 MPa的压缩空气， 如散热器各处冒气形成气泡，则说明散热器已严 重腐蚀。
如冒气点不多，则说明不严重，可在冒气处 找出渗漏点，做上记号，以便焊修。
②检查散热器内部淤塞：按注入散热器内部的水 量，就可分析出散热器芯子是否淤塞或堵住。如 果出现淤塞现象，则必须进行清淤处理。
第五节 发动机冷却系的检测
学习目标
复习知识： 1．能正确叙述水冷却系的功用、结构及工作原理； 2．能正确描述水冷系冷却强度调节的方式；
能力目标 1．能正确描述水冷系主要机件的检测及维修方法。
• 为什么对发动机进行冷却，是不是冷却效 果越大越好？ • 冬季行车有必要原地热车吗？怎么热车才 正确？ • 润滑油加的越多越好吗？
水泵的损坏有三种方式：渗漏、丢转和叶轮腐蚀。 1．水泵总成的检查 水泵总成的检查程序是：先进行总成的外部检查，如发 现不合格，即应拆检修理或更换水泵总成(有的轿车，如奥 迪，不供应水泵零件)。 外部检查合格者，应在试验台上按原厂规定进行规定转 速下的压力和流量试验，合格的水泵可继续使用，不合格的 应拆检修理或更换。
板式
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管片式散热器芯：
冷却管的断面大多为扁圆形，它连通 上、下水室，是冷却水的通道。和圆 形断面的冷却管相比，不但散热面积 大，而且万一管内的冷却水结冰膨胀， 扁管可以借其横断面变形而避免破裂。 采用散热片不但可以增加散热面积， 还可增大散热器的刚度和强度。这种
散热器芯强度和刚度都好，耐高压，
但制造工艺较复杂，成本高。
(1)把冷却系变成永久性封 闭系统，减少了冷却液的 损失； (2)避免空气不断进入，避 免了机件的氧化腐蚀； (3)使冷却系中水、汽分离， 保持系统内压力稳定，提 高了水泵的泵水量； (4)减少了穴蚀。
膨胀水箱示意图 1-散热器；2-水泵进水管；3-水泵； 4-节温器；5-水套出气管；6-水套出水 管；7-膨胀水箱；8-散热器出气管；9补充水管；10-旁通管