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1、项目四：冷却系统构造与拆装项目四：冷却系统构造与拆装第一节：冷却系统构造与拆装第一节：冷却系统构造与拆装描述冷却系统的作用、结构、类型描述冷却系统的作用、结构、类型描述冷却系统的工作原理描述冷却系统的工作原理描述冷却系统不同零部件的功能描述冷却系统不同零部件的功能描述冷强度的调节方式描述冷强度的调节方式应知目标应知目标 学习目标学习目标一、冷却系作用一、冷却系作用 在保证发动机的转速和工作在保证发动机的转速和工作状况下，保持有效的发动机工作温度，即将温状况下，保持有效的发动机工作温度，即将温度控制在理想的范围内，尽可能使得发动机的度控制在理想的范围内，尽可能使得发动机的各项性能达到最佳。各项性
2、能达到最佳。4.1 4.1 概概 述述 二、冷却系的分类二、冷却系的分类水冷式水冷式风冷式风冷式1、水冷式：、水冷式：汽车上大多采用水冷系统，因汽车上大多采用水冷系统，因为汽车缸数多、排量大，因此发热量就大，为汽车缸数多、排量大，因此发热量就大，以冷却液为介质，强制循环，实现冷却。以冷却液为介质，强制循环，实现冷却。2、风冷式：、风冷式：现在主要应用在摩托车上，现在主要应用在摩托车上，因为缸数少、排量小，因此发热量就小，因为缸数少、排量小，因此发热量就小，只要迎面吹来的风，就可以冷却。只要迎面吹来的风，就可以冷却。4.2 4.2 水冷系的工作原理水冷系的工作原理 目前，汽车发动机多采用强制循环
3、水冷系统。目前，汽车发动机多采用强制循环水冷系统。其工作原理：水泵将冷却水从发动机外吸入其工作原理：水泵将冷却水从发动机外吸入加压，使冷却水在发动机气缸盖和气缸体的加压，使冷却水在发动机气缸盖和气缸体的水套内流动，带走水套内流动，带走 零部件的热量。冷却水零部件的热量。冷却水吸热后自身温度升高，进入车前端的散热器吸热后自身温度升高，进入车前端的散热器（水箱）内。由于汽车行驶和风扇的抽吸，（水箱）内。由于汽车行驶和风扇的抽吸，外界冷空气通过散热器，带走散热器内冷却外界冷空气通过散热器，带走散热器内冷却水的温度并送入大气。当散热器中的冷却水水的温度并送入大气。当散热器中的冷却水得到冷却后，在水泵的
4、作用下，再次吸入水得到冷却后，在水泵的作用下，再次吸入水套。如此循环不止地冷却发动机的高温部件套。如此循环不止地冷却发动机的高温部件。4.3 4.3 水冷强制的调节方式水冷强制的调节方式因为汽车需要在各种环境下都能保证汽车发动机因为汽车需要在各种环境下都能保证汽车发动机处于正常工作温度，所以需要适时的改变冷却强处于正常工作温度，所以需要适时的改变冷却强度。改变冷却强度通常有两种调节方式，一种是度。改变冷却强度通常有两种调节方式，一种是改变通过散热器的空气流量；另一种是改变通过改变通过散热器的空气流量；另一种是改变通过散热器的冷却水流量。散热器的冷却水流量。1、改变通过散热器的空气流量、改变通过
5、散热器的空气流量通过利用百叶窗和各种自动风扇离合器来实现改通过利用百叶窗和各种自动风扇离合器来实现改变通过散热器的空气流量。百叶窗可以调节空气变通过散热器的空气流量。百叶窗可以调节空气流量，防止冬季冻坏水箱，多是人工调节，也有流量，防止冬季冻坏水箱，多是人工调节，也有采用自动调节装置的。自动风扇可以根据发动机采用自动调节装置的。自动风扇可以根据发动机的温度自动控制风扇的转速。的温度自动控制风扇的转速。2、改变通过散热器的冷却水流量、改变通过散热器的冷却水流量 通常利用节温器来控制通过散热器冷却水的流量。通常利用节温器来控制通过散热器冷却水的流量。节温器装在冷却水循环的通路中（一般装在气缸节温器
6、装在冷却水循环的通路中（一般装在气缸盖的出水口），根据发动机负荷大小和水温的高低盖的出水口），根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，以达到调节冷却系统自动改变水的循环流动路线，以达到调节冷却系统冷却强度的目的。节温器使冷却液有大小循环、大冷却强度的目的。节温器使冷却液有大小循环、大循环、混合循环循环、混合循环3种循环路线。如下图所示。种循环路线。如下图所示。小循环小循环 冷却水温度较低时（冷却水温度较低时（70），节温器的），节温器的主阀门关闭、旁通阀门开启，冷却水流经散热器而主阀门关闭、旁通阀门开启，冷却水流经散热器而流经节温器旁通阀后直接流回水泵进水口，被水泵流经节温器旁
7、通阀后直接流回水泵进水口，被水泵重新压入水套。重新压入水套。冷却水的小循环路线：冷却水的小循环路线：水套水套节温器主阀门节温器主阀门散热器上水室散热器上水室旁通管旁通管水泵进水口水泵进水口水泵水泵水套。水套。大循环大循环 冷却水温度升高时（超过冷却水温度升高时（超过80），节温器的主阀门），节温器的主阀门开启，旁通阀门关闭旁通孔，冷却水全部经主阀门流入散热开启，旁通阀门关闭旁通孔，冷却水全部经主阀门流入散热器散热后，流至水泵进水口，被水泵压入水套，此时冷却水器散热后，流至水泵进水口，被水泵压入水套，此时冷却水在冷却系统中的循环称为大循环。在冷却系统中的循环称为大循环。冷却水的大循环路线：冷却水
8、的大循环路线：水套水套节温器主阀门节温器主阀门散热器上水室散热器上水室冷却管冷却管散热器下水室散热器下水室水泵进水口水泵进水口水泵水泵水套。水套。混合循环混合循环 当水温在当水温在7080时，节温器主副阀门都处于部分时，节温器主副阀门都处于部分开启的状态，此时大、小循环都存在，只有部分冷却液流经开启的状态，此时大、小循环都存在，只有部分冷却液流经散热器进行散热。散热器进行散热。4.4 4.4 水冷系的组成水冷系的组成 水冷系的组成水冷系的组成 水冷却系是以冷却液作为冷却介质，把水冷却系是以冷却液作为冷却介质，把发动机受热零部件吸收的热量散发到大气发动机受热零部件吸收的热量散发到大气中。目前汽车
9、发动机上采用的水冷系大都中。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。冷却系中进行循环流动。水冷系由水泵、缓冲罐（膨胀水箱）、水冷系由水泵、缓冲罐（膨胀水箱）、节温器、散热器、冷却风扇、机油冷却器、节温器、散热器、冷却风扇、机油冷却器、水套等组成。水套等组成。1 1、水泵、水泵 水泵的作用水泵的作用 发动发动机冷却系统的动力部件，机冷却系统的动力部件，用来跟冷却液加压。用来跟冷却液加压。水泵上有一个带轮，水泵上有一个带轮，用皮带与发动机曲轴传用皮带与发动机曲轴传动皮带连接，将发动机动皮带连接，将发动机产生的动能
10、转化成冷却产生的动能转化成冷却液循环的动力。水泵使液循环的动力。水泵使排放孔槽盖住，防止冷排放孔槽盖住，防止冷却液泄漏。却液泄漏。离心式水泵工作原理离心式水泵工作原理 当叶轮旋转时，水泵当叶轮旋转时，水泵中的水被叶轮带动一起旋中的水被叶轮带动一起旋转转，在离心力作用下在离心力作用下，水水被甩向叶轮边缘，然后经被甩向叶轮边缘，然后经外壳上与叶轮外壳上与叶轮成切线方向成切线方向的出水管压送到发动机水的出水管压送到发动机水套内。与此同时，叶轮中套内。与此同时，叶轮中心处的压力降低，散热器心处的压力降低，散热器中的水便经进水管被吸进中的水便经进水管被吸进叶轮中心部分。叶轮中心部分。1水泵壳体水泵壳体
11、2叶轮叶轮 3进水管进水管 4出水管出水管 2 2、缓冲罐（膨胀水箱）、缓冲罐（膨胀水箱）缓冲罐是一个带螺缓冲罐是一个带螺纹压力盖的塑料罐。纹压力盖的塑料罐。缓冲罐的安装位置比缓冲罐的安装位置比所有其他冷却液通道所有其他冷却液通道高。高。缓冲罐的作用缓冲罐的作用 在在冷却系统中提供了一冷却系统中提供了一个空气间隙，使冷却个空气间隙，使冷却液能够膨胀和收缩。液能够膨胀和收缩。3、节温器、节温器 功用：功用：根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，从而控制通过散热器冷却水的流量。的循环流动路线，从而控制通过散热器冷却水的流量。节温器装在冷却水
12、节温器装在冷却水循环的通路中，根据循环的通路中，根据发动机负荷大小和水发动机负荷大小和水温的高低自动改变水温的高低自动改变水的循环流动路线，以的循环流动路线，以达到调节冷却系的冷达到调节冷却系的冷却强度。节温器有蜡却强度。节温器有蜡式和乙醚皱纹筒式两式和乙醚皱纹筒式两种，目前多数发动机种，目前多数发动机采用采用蜡式节温器。蜡式节温器。推杆推杆弹簧弹簧主阀门主阀门石蜡石蜡胶管胶管外壳外壳4、散热器、散热器作用作用 散热器又称为水箱，散热器又称为水箱，由上水室、散热器芯由上水室、散热器芯和下水室等组成。安和下水室等组成。安装在保险杠后方的车装在保险杠后方的车身横梁上。其作用是身横梁上。其作用是将冷
13、却水在水套中所将冷却水在水套中所吸收的热量，吸走散吸收的热量，吸走散发到空气中，使发动发到空气中，使发动机降温。机降温。上水箱上水箱散热器盖散热器盖下水箱下水箱散热器芯散热器芯出水管口出水管口进水管进水管安装处安装处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
14、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。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 散热器盖散热器盖 汽车上广泛采用闭式水冷系，该水冷系的散热气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盖具有空气蒸汽阀，可自动调节冷却系内部压蒸汽阀，可自动调节冷却系内部压力，提高冷却效果。力，提高冷却效果。压力阀压力阀真空阀真空阀压力阀弹簧压力阀弹簧真空阀弹簧真空阀弹簧盖盖 发发动动机机热热态态正正常常时时，两两阀阀门门关关闭闭，将将冷冷却却系系
15、与与大大气气隔隔开开。因因水水蒸蒸气气的的产产生生使使冷冷却却系系内内的的压压力力稍稍高高于于大大气气压压力力，提提高高了了冷冷却却水水的的沸沸点点，改改善善了了冷冷却却效效能能。当当散散热热器器内内部部压压力力达达到到126126137Kpa137Kpa时时，蒸蒸汽汽阀阀开开启启而而使使水水蒸蒸汽汽从从通通气气孔孔排排出出；当当水水温温下下降降，冷冷却却系系内内部部的的真真空空度度低低于于101020Kpa20Kpa时时，空空气气阀阀打打开开，空空气气从从通通气气孔孔进进入入冷冷却却系系，以以防防散热器及芯管被大气压瘪散热器及芯管被大气压瘪。5、风扇、风扇 冷冷却却风风扇扇安安装装在在发发动
16、动机机舱舱内内的的散散热热器器后后部部，由由电电驱动。驱动。作作用用：冷冷却却风风扇扇通通过过散散热热器器吸吸入入空空气气以以改改善善热热量从冷却液至大气的热传递，从而达到冷却的效果。量从冷却液至大气的热传递，从而达到冷却的效果。特特点点：车车用用发发动动机机的的风风扇扇轴轴流流式式和和离离心心式式。轴轴流流式式风风扇扇所所产产生生的的风风，其其流流向向与与风风扇扇轴轴平平行行；离离心心式式风风扇扇所所产产生生的的风风，其其流流向向为为径径向向。轴轴流流式式风风扇扇效效率率高高，风风量量大大，结结构构简简单单，布布置置方方便便。因因而而在在车车用用发发动机上动机上得到了广泛的应用得到了广泛的应
17、用。车用发动机采用轴流式风扇的三种型式车用发动机采用轴流式风扇的三种型式 结构特点：结构特点：叶片多用薄钢板压制而成，为叶片多用薄钢板压制而成，为4 46 6片，叶片片，叶片间夹角一般不相等。叶片与其旋转平面成间夹角一般不相等。叶片与其旋转平面成303045 45 的安的安装斜角。装斜角。整体风扇整体风扇在轿车和轻型载货汽车上应用较多。近年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。来轿车上还采用了电动风扇。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。可调节支架可调节支架风扇的驱动风扇的驱动V带张紧装置带张紧装置6、机油冷却
18、器、机油冷却器作用：作用：对发动机机油进行冷却，确保发动机正常对发动机机油进行冷却，确保发动机正常工作。工作。7、气缸盖、气缸体中的水套、气缸盖、气缸体中的水套 为了更好地对发动机进行冷却，在发动机的气缸盖和气为了更好地对发动机进行冷却，在发动机的气缸盖和气缸体中挖出了很多缸体中挖出了很多“隧道隧道”和和“内孔内孔”，俗称水套，这样可以更，俗称水套，这样可以更近、更直接地带走发动机热量，尽快将发动机的温度降下来。近、更直接地带走发动机热量，尽快将发动机的温度降下来。对于发动机水套来说，我们一般只考虑它是否漏水、生锈、对于发动机水套来说，我们一般只考虑它是否漏水、生锈、堵塞。在每次拆卸下来后都要
19、进行清洗，用压缩空气吹通、堵塞。在每次拆卸下来后都要进行清洗，用压缩空气吹通、吹干。吹干。4.3 4.3 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。有利的温度范围内工作。一、工作机理：一、工作机理：二、结构二、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
20、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。小小 结结冷却系冷却系作用作用水冷系水冷系大、小循环大、小循环主要部件主要部件散热器散热器水泵水泵节温器节温器风冷系风冷系与水冷系的区别与水冷系的区别缓冲罐缓冲罐冷却风扇冷却风扇冷却系的工作原理冷却系的工作原理机油冷却器机油冷却器气缸盖、气缸体中的水套气缸盖、气缸体中的水套1.拆卸冷却系统（1）放水。将冷却后的发动机的散热水箱下面的放水螺塞打开，用准备好的水桶接冷却液（2）做标记。理清各根水管、线束的走向以及插头的位置。做好标记，贴好标签或者拍照记录下来，以
21、免忘记。（3）拆卸散热器。用史丹利120件套中的平口起子，拆卸大小水管，用手拔出节温器线束插头。取下与发动机主机有联系的所有水管接头，将散热器与发动机分离，（4）拆卸水泵。首先用专用夹具将飞轮锁死，在没松张紧轮的情况下，用扭力扳手将水泵带轮上的3颗螺钉拧松，再松张紧轮。取下传动皮带，取下水泵带轮。之后，用套筒拧松水泵上的螺栓取下水泵转子（5）拆卸机油冷却器。如果要拆卸机油冷却器，必须先要将发动机润滑油放掉，若不更换润滑油，可以先将放出的润滑油存储，之后再装回去。要拆卸机油冷却器，只需拧松管道接头上的螺栓和机油冷却器上的螺栓即可（6）拆下电子节温器。用120件成套工具中的内六角松下内六角螺栓后就
22、可以取下电子节温器，如图4-14所示。例如，科鲁兹汽车的电子节温器可以对冷却水进行加热，要注意它的线束接头和水管接头（7）拆卸完毕后检查。除了缸体与缸盖中的冷却水套，冷却系统就拆卸完毕了，如图4-15所示。之后要对零部件进行检查，确认并更换损坏的元件，再进行装复。2.安装冷却系统(1)安装电子节温器。安装前认真清洁所有零件尤其是外壳结合表面，保持拧紧冷却套的螺栓不能生锈或损坏，清洁螺栓，以防损坏发动机上的螺纹孔。要注意线束接头和水管接头是否接好。（2）安装机油冷却器，如图4-17所示（3）安装水泵及带轮。首先对清洗好的零部件进行检查，对磨损过度的零件进行更换。所有的密封衬垫都需要更换，结合面在安装时要均匀涂抹一层密封胶。（4）安装散热器。将散热器落座进入原位，安装固定支架并根据做好的标记复位所有管路以及节温器线束。注意：水管管卡松动的必须更换管卡。(5)安装完成，加注冷却液并检查冷却液液位。