水泵和节温器的更换.docx

1、水泵和节温器的更换水泵和节温器的更换课业设计编号： 版本： 适用班级：专业汽车工程学习领域发动机拆装与检测学习情境水泵和节温器的更换教学时间12课时工作情景描述在教师的指导下，汽车发动机冷却系统出现了异常情况，能正确按照技术规范和操作要求更换发动机水泵和节温器，并使其正常工作。学习任务1.查阅资料，收集相关信息；2.完成工作页的准备内容；3.制定课题项目单；4.制定作业流程；5.按认识能力由教师进行示范；6.示范过程注重学生反应，激发学生学习积极性；7.现场清理。与其他情景的关系学习目标1.叙述发动机冷却系的组成、作用和工作原理；2.认识发动机冷却系的主要零配件并叙述其主要作用；3.熟悉冷却系

2、水大、小循环的循环路线；4.独立制定更换水泵的计划；5.规范更换发动机水泵；6.对水泵的安装质量进行自检。学习内容1.汽车发动机冷却系的组成； 2.水泵的作用和安装位置； 3.节温器的作用和安装位置； 4.查找资料并制定实施计划； 5.拆卸和安装练习； 6.质量自检和互检；教学条件1各型号汽车发动机； 2水泵； 3散热器； 4风扇； 5节温器； 6实操车间、课室。教学方法组织形式4人组进行资料查询和作业项目，工作页独立完成。教学流程1.2课时在课室资料查询结果讨论、相关准备内容讲解；2.对工作页内容现场实物查找，实现对发动机冷却系的主要零配件总体认识；3.利用课件或解剖发动机冷却系各零件,演示

3、工作原理；4.应会:冷却系的主要零部件的拆装与检修；5.小组互评，教师点评。学业评价水泵和节温器的更换内容结构学习任务描述当汽车发动机冷却系统出现了异常情况，必须及时诊断，确定水泵和节温器已经损坏，需要更换。请你按照技术规范，正确更换发动机水泵和节温器，并使其正常工作。水泵性能的好坏对发动机的冷却起到至关作用，一经诊断水泵有故障，必须及时修理或更换。发动机工作时，气缸内的气体温度高达2500，若不及时冷却，会使零部件温度过高，受热膨胀过大，影响正常的配合间隙，导致活塞“咬缸”、轴瓦“抱轴”、柴油机因柱塞卡死而“飞车”等严重事故；还会使发动机工作过程恶化，容易产生爆燃；零部件的机械强度下 降；机

4、油变质，润滑不良，零件磨损加剧等。最终导致发动机动力性、经济性、可靠性、耐久性及排放性能的全面下降。发动机工作温度过低，又会造成着火燃烧条件变差，起动困难；发动机工作粗暴；散热损失及摩擦损失增加；零件磨损加剧；CO及HC排放增加，排放恶化等；导致发动机功率下降及燃油消耗率增加。为此节温器如果有问题不但会增加发动机油耗，同时还会加剧发动机的磨损。通过学习水泵和节温器的更换，掌握发动机冷却系统的组成、作用和各组件的安装位置等，请你按更换水泵和节温器的操作规程制定更换水泵和节温器的计划，更换安装后对安装质量进行自检。一.学习准备1.冷却系统的作用、组成及各组成部分的安装位置？（一）发动机冷却系1.发

5、动机冷却系统在车上的位置(图5-1)图5-1 冷却系统在车上的位置2.冷却系统的作用冷却系统的主要作用是把受热零件吸收的 及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。 冷却系统正常工作时冷却水的最适宜温度是在 之间。技术提示：1.汽车制造商对“正常工作温度”的定义包括以下两点：（1）散热器上部水管是热的且管内有压力。（2）电动冷却风扇再次启动。2.冷却系工作失灵是导致发动机发生故障的一个主要原因。发动机大修后，修理过的发动机散热器堵塞，无疑是一个噩梦。在维修发动机时，多数维修工都会换掉水泵和水管。然而还必须检查散热器是否泄漏，液流是否正常。 汽车发动机冷却系统的类型有哪些？图5-2冷却系

6、统中冷却介质是 ，所以该图的冷却是属于 冷却系统。 图5-2冷却系统讨论：为什么汽车发动机广泛采用水冷式冷却系统？(二)冷却系组成及水路（图5-3冷却系组成）如图6-3所示，冷却系统主要有散热器、 水泵 、 风扇 、 副水箱、发动机出水管、发动机进水管、 温度调节装置、冷却水套等组成。想一想：水冷式冷却系统利用什么强制水在冷却系中进行循环流动？ 如图5-3冷却系组成1.水泵水泵的作用是对冷却水进行 ，加速冷却水循环流动，保证 冷却可靠。水泵安装位置如图5-4所示。图5-4水泵安装位置水泵是冷却液不断循环的动力源，水泵的动力是靠 的旋转运动通过传动皮带驱动的。如图6-5所示：如离心式水泵，主要由

7、1、 进水管 2、 水泵壳体 3、 水泵轴 4、叶轮 5、出水管等组成。 图5-5离心式水泵叶轮一般是径向或向后弯曲的，其数目一般为 片。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。如此连续的作用，使冷却水在水路中不断的循环。如果水泵因故停止工作时，会产生什么样的后果？2.节温器节温器是快速预热发动机并调节 温度的部件。它位于散热器与发动机之间的通路中，能够控制 的流动方向。节温器一般安装在发动机冷却出水管，如图5-6

8、所示:图5-6 节温器安装位置小提示节温器是冷却系中用来调节冷却温度的重要机件，它的工作是否正常，对发动机工作温度影响很大，间接的影响了发动机的动力性能和油耗量，因此，节温器不可随便拆除 如图5-7所示。 图5-7 节温器查阅资料：节温器有蜡式和乙醚皱纹筒式（折叠式）两种，为什么目前多数发动机采用蜡式节温器？技术提示：千万不要将节温器拆掉有些车主和维修工为了解决发动机过热的问题，往往会将节温器拆掉。有些情况下拆掉节温器不但不会消除过热，还会引起发动机过热。这有三个原因：1.没有接温器，冷却液在散热器中的流动速度会更快。节温器对冷却液的流动会起到阻碍作用，可以使冷却液在散热器中停留的时间更长。因

9、此节温器的存在可以使冷却液在返回发动机以前温度降得更多。2.当冷却液的温度和外界的空气温度相差越大，传递的热量也就越多。而当冷却液的流速增加时（没有节温器），温度差也就变小了。3.没有节温器的阻碍作用，更多的冷却液会旁通过散热器而直接进入发动机。如果发动机温度过高，简单地拆掉节温器并不能解决问题。请不要忘记：节温器是在某一温度时开启，在温度降到最低设定温度后关闭，以此来控制冷却液的温度。如果发动机温度过高，通常是由下面两个原因引起的：（1）发动机产生的热量超过了散热器的散热能力。例如，发动机的混合气过稀、点火过早或过迟，都会导致发动机温度过高。（2）冷却系自身的故障导致散热不良。一.计划与实施

10、3.阅读维修手册，小组讨论并决定拆卸水泵和节温器的主要步骤及拆卸方法。(一)了解以下信息（1）使用的常用、专用工具及设施： 。（2）实操的车型： 。（二）拆卸的方法与步骤及注意事项（1）预防措施：清洁实操场地及有关工作台，防止进入异物，如沙砾、灰尘：（2）防止零件被擦伤结合端面，如不当的敲击和放置等；（3）注意每个零件的安装位置和零件摆置方向；（4）拆卸下来的零件要合理的进行有顺序摆放；（5）工具的使用要合理规范；（6）注意拆装的安全。（三）准备工作（1）工具准备：车辆、工具盘、放水盘等。（2）材料准备：与该车型相符的新水泵总成、节温器、冷却液添加剂（乙二醇基）等。（3）尽量让发动机处于冷态时

11、进行该项操作。（4）清理干净发动机周围的污物。（四）水泵和节温器拆卸的计划与实施图2-8 LS400轿车冷却系机件的分布位置1主要的拆卸步骤（1）排除发动机冷却液。（2）拆下交流发电机驱动皮带和水泵皮带轮，拆下气缸盖罩，拆下3号和2号正时皮带罩。图5-9 拆节温器（3）卸下油位量尺安装螺栓，拉出量尺导管及油位量尺。（4）将进水口连接到气缸盖的连接螺栓拆卸，取出水泵及进水总成。（5）拆下进水口(如图5-9所示)。（6）拆下节温器。1.具体的拆卸步骤1)拆下发动机下盖如图5-10 所示。图5-10发动机下盖示意图小提示在发动机舱中进行工作时，必须考虑到风扇可能自动打开，而有受伤危险，必须先把冷却风

12、扇插接件、熔断丝或继电器的其中一样拔除在进行下列操作。2)排除冷却液(1)松开散热器盖（见图5-11 ），倾斜45。(2)散热器内部的压力释放后，取下散热器盖。 散热器盖 图5-11冷却液排放小提示为了避免烫伤，发动机、散热器还热时，勿拆下散热器盖，防止液体、蒸汽喷出。小组评价在发动机温度较高时排出冷却液前，第一步是否把散热器盖倾斜45度进行压力释放？有 没有 （3）松开散热器排放塞和发动机排放塞以便排放冷却液，如图5-12 所示。图5-12 散热器排放塞小词典冷却液 冷却液用来使发动机冷却。在冬季，冷却液添加剂的比例对于冷却液的防冻十分重要。发动机冷却系统在出厂时已加注有长效冷却液，冷却液由

13、水和冷却液添加剂混合而成。此后添加剂中有一种以乙二醇为基料的防冻剂与防腐蚀添加物。为什么要拧开散热器盖和发动机排放塞后才能排放冷却液？直接拆除排放管排放冷却液会出现什么问题?在拆卸水泵前，排出的冷却液是否可以继续使用？为什么？3)拆下交流发电机驱动带如图5-13 所示，松开发电机调整机构，取出皮带。 图5-13 发电机调整机构 小组评价在卸下发电机驱动皮带前，是否先拧松发电机调整机构的锁紧螺母，再调整螺栓。提示： 如果直接松调整螺栓会引起其变形。是 否4)拆下气缸盖罩如图5-14 所示，拆开4个螺母和4个密封垫以及气门室盖。 图5-14 气门室盖5）拆下2号和3号正时带罩。如图5-15 所示

14、。卸开导线束保护罩。图5-15 拆卸正时带罩和曲轴带轮6）拆卸油位量尺导管及油位量尺。卸下安装螺栓，拉出量尺导管及油位量尺。从量尺导管上取下O型圈。7)拆下水泵将进水口连接到缸盖上的螺栓拆下，取出水泵及进水口总成。拔下水温传感器导线接头。拆卸将2号进水口连接到气缸盖上的2个螺栓，拆下3个螺栓、水泵及2号进水口。从气缸体上取下O型圈8）节温器的拆装 (1)拆下进水口 ，如图5-9 所示。(2)取出节温器 ？ 3.说出被拆卸下来的零件的名称和作用。学习拓展1）散热器散热器盖上水箱进水管安装处散热器芯图5-16 散热器的结构 散热器的结构如图5-16所示，主要由1出水口（冷态流向发动机）、2放水阀、

15、3 、4 、5 （热水来自发动机）、6风扇组成。散热器的作用是增大散热面积，加速 的冷却。为了将散热器传出的热量尽快带走，在散热器后面装有 与散热器配合工作。如图5-17所示，散热器芯由许多冷却管和散热片组成，对于散热器芯应该尽可能有最大的散热面积，采用散热片是为了增加散热器芯的 。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。 图5-17散热器芯对散热器的要求是：必须有足够的散热面积，而且所有材料的散热性能要好。因此，散热器一般用铜或铝制成。2）散热器盖目前发动机多采用闭式水冷系，这种冷却系的散热器盖具有自动阀门，如图 所示，发动机热态工作正常时，阀门 （打开关闭），将冷却系与大气

16、隔开，防止水蒸汽逸出，使冷却系内的压力稍高于大气压力，从而冷却水的沸点 （降低增高）。 自动阀门图5-18 散热器盖3）副水箱（膨胀水箱）为了减少冷却水的损失，采用散热器和副水箱结构，如图5-19所示。副水箱的上方用一根软管通大气，另一根软管与散热器的溢流管相连。当散热器内的蒸汽压力升高到某一值时，散热器盖上的压力阀打开， 通过压力阀、溢流管进入副水箱；当温度下降时， 又从副水箱通过真空阀流回到散热器内部。这样可以防止冷却液的 （增加损失）。图5-19 副水箱小提示 副水箱内部印有两条液面高度标度线（高位FULL低位LOW），副水箱内的液面高度应位于这两条线之间，如图所示。4）冷却风扇冷却风扇

17、的作用是提高通过散热芯片的，增加散热效果，加速水的冷却。风扇安装在散热在散热器的（前面后面）。如图5-20所示类型是电动风扇。电动风扇的安装过程：（1）当冷却液的温度低于时，（传感器安装在冷却液通道中，把温度信号转变为电信号，使冷却液温度开关产生作用）继电器触点打开，电动机不工作，冷却风扇（工作不工作）。图5-20 冷却风扇安装位置（2）当冷却液温度高于93时，电路中的继电器触点闭合，风扇电机工作，冷却风扇（工作不工作），加强了发动机的冷却效果。4.装配水泵的注意事项有哪些？小组讨论装配计划。（五）水泵和节温器装配计划与实施1.水泵与节温器的主要装配步骤(1)装入新的水泵总成。将进水口连到气缸

18、盖上；(2)插入量尺导管及油位量尺，安装螺栓，并固定好；(3)装上气缸盖罩后，安装水泵皮带轮和交流发电机驱动皮带；(4)装入新节温器；(5)安装进水口；(6)添加发动机冷却液；(7)水泵和节温器安装后的质量检查。操作:练习节温器的拆装。操作:清洗冷却器（1）简单清洗洗涤时，应放净旧冷却液，将发动机冷却系加满清洁水（自来水），起动发动机运转5min后放出。放出的水若比较污浊，应重复止水清为止。（2）彻底清洗当发动机散热性能不好、发动机冷却系水垢过多时、可使用专用的散热器清洗剂进行清洗。冷却系洗涤步骤如下：起动发动机，使其温度达到正常的工作温度后，停止发动机转动并放净冷却液，将混有清洗剂的清洗液加

19、入到冷却系中。起动发动机，使发动机温度达到正常工作温度并怠速运转20-30min，然后使发动机停止运转，放出清洗液。用清洁的水冲洗冷却系5min后将发动机内注满清洁的水，再起动发动机使其运转10min后放出即可。如果排出的液体较脏，应继续用清水反复清洗直止放出清水为止。清洗冷却系时，如果发动机温度低于正常温度，则节温器阀打不开，清洗液只做小循环，并不在散热器和缸体水套中循环。所以，必须保持正常温度。2.具体的装配步骤和要求(1)装入新的水泵总成。新水泵安装前目视检查。转动皮带轮，检查水泵轴成转动，应平滑无声。小组评价在更换新水泵前，有没有对新水泵进行检查？有没有 组装水泵和2号进水口。如图所示

20、安装水泵进水口。(2)安装新的型圈放在气缸体上，安装新的水泵垫片放在气缸盖上，并使上部标记朝上。在装上水泵时为什么要更换新的水泵垫片，如果仍使用旧的垫片会出现什么情况？小组评价在更换装上水泵时有没有更换新的水泵垫片？有没有（3）用3个螺栓和个螺母安装水泵和号进水口并按规定转矩拧紧螺栓螺母，如图所示。螺栓拧紧力矩为Nm;螺母拧紧力矩15Nm。（4）插入量尺导管及油位量尺，安装螺栓并固定好。给量尺导管装上一个新的型圈并在型圈上涂上肥皂水。将量尺导管与量尺一起推入，并用螺栓（转矩为9.3Nm）安装。（5）连接导线束保护罩，安装2号和3号正式皮带罩。（6）安装气缸盖罩后安装水泵皮带轮和交流发电机驱动皮

21、带。安装气门室盖。安装水泵皮带轮和驱动皮带，如图5-21所示。图5-21 安装水泵皮带轮和驱动皮带及皮带松紧度调整方法 通过移动发电机来转动调整螺栓，并施加张紧力。先松开发电机的安装螺栓和紧固螺栓，然后通过转动调整螺栓来调整皮带张紧度。若松开调整螺栓，张紧度是（ ）。A增加 B.减小小提示如果在松开固定螺栓以前调整螺栓，调整螺栓就有可能变形。检查皮带张紧度，拧紧第一个紧固螺栓，然后安装螺栓，如图5-22所示。 图5-22 检查皮带张紧度如图5-22所示用拇指按压两根皮带轮之间，大约30N的力，皮带挠曲变形应有（ ）A 1015mm B 2025mm C 3035mm小组讨论：皮带过松或过紧会出

22、现什么问题？操作:调整皮带松紧度小组评价在调整发电机传动带时的操作方法和过程是否正确？正确 不正确请检查调整后的传动带松紧度是否合格？合格 不合格3.节温器的装配（1）装入新节温器，并在节温器上安装新垫片(图5-23所示)。 节温器垫片小提示在安装节温器时注意方向，否则会导致发动机冷却不良。（2）将节温器的跳阀对准双头螺栓的上边，将节温器插进进水口壳，跳阀设定在双头螺栓的上边位置左右10内。小组评价在更换新节温器时，有没有更换新的垫片？有 没有请检查节温器的安装方向和位置是否正确？正确 不正确(3)安装进水口按规定力矩拧紧螺母，拧紧力矩为此9.3Nm4.添加发动机冷却液注入发动机冷却液，启动发

23、动机并检查冷却液有无泄漏。按下列步骤添加冷却液。(1)拧紧排水塞，加注冷却液到溢出位置。容量：5.8L(MT);5.7(AT).(2)拧紧散热器盖。(3)加注冷却液到副水箱，直至液面到达上线。(4)启动发动机暖机到节温器阀开始打开。(5)关闭发动机，待冷却液温度下降到足够冷，然后打开散热器盖检查冷却液液位。(6)如果液位下降，继续执行以上程序。(7)如果液位没有下降，调节副水箱液位。小提示在暖机期间，用手捏散热器进水软管和出水软管数次。如果冷却液液位下降，添加冷却液。学习拓展1）冷却系工作过程 如图5-24所示，散热器内的冷却水加压后通过气缸体进水孔压送到气缸体水套和气缸盖水套内，冷却水在吸收

24、了机体的大量热量后经气缸盖出水孔流回散热器。由于有风散的强力抽吸，空气流由前向后高速通过散热器。因此，受热后的冷却水在流过散热器芯的过程中，热量不断地散发到大气中去，冷却后的水流到散热器的底部，又被水泵抽出，再次压送到发动机的水套中，如此不断循环，把热量不断地送到大气中去，使发动机不断地得到冷却。按图5-24所示写出水流流动路线：散热器内的冷却水 散热器。 图5-24 冷却水流动方向2）蜡式节温器和冷却系统大小循环（1）节温器。如图5-25所示，蜡式节温器在橡胶管和感应体之间的空间里装有石蜡，为提高导热性，石蜡中常常掺有铜粉或铝粉。常温时，石蜡呈固态，阀门压在阀座上。这时阀门关闭了通往散热器的

25、水路，来自发动机缸盖出水口的冷却水，经水泵又流回气缸体水套中，进行小循环。当发动机水温升高时，石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫使橡胶管收缩，从而对反推杆上端头产生向上的推力。由于反推杆上端固定，故反推杆对橡胶管、感应体产生向下反推力，阀门开启，当发动机水温达到80以上时，阀门全开，来自气缸盖出水口的冷却水流向散热器，而进行大循环。 （2）冷却系统大小循环的工作过程。通常，冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条，一条为大循环，另一条为小循环。所谓大循环是水温高时、水经过散热器而进行的循环流动；而小循环就是水温低时，水不经过散热器而进行的循环流动，从而使水温升高、1旁路一直打开，并且在预热期间通往

26、散热器的管路被节温器关闭，因此冷却液通过旁通管路，如图所示，为小循环冷却过程。当冷却液温度增加时，节温器打开，让冷却液流入散热器。此时，少量冷却液也流过旁通管路，如图6-26所示，为大循环冷却过程。如图5-26和图5-27所示，节温器的作用是决定大小循环的重要机件，请填写下面空格图5-26大循环示意图 图5-27小循环示意图发动机在正常热状态下工作时，即水温高于80，冷却水应大部分流经散热器，冷却系统是属于 循环工作。当冷却水温低于70时，只在水套与水泵之间进行，冷却系统是属于 循环工作。 图5-28大小循环工作示意图问答题为什么冷却系统中的节温器不能随便拆除，请说明原因。3）冷却液温度指示器

27、（水温表）在仪表板上安装有发动机冷却温度指示器，以便驾驶与监控发动机温度，避免出现过热现象。盖指示器的电路由冷却液温度传感器（安装在发动机出水管上）、温度指示器和稳压器等组成,如图5-29所示。当冷却液温度变化时，通过冷却液温度传感器电阻大小的变化转换为电信号，使得温度指示器得以显示当前温度。图5-29 冷却温度指示器4）冷却液添加剂 冷却液添加剂的比例取决于汽车使用的气候条件。如果防冻液的比例过低，则冷却液会结冰，由此导致冷却水不能循环，严重时会冻裂缸体。在出厂时，冷却液的添加比例已按汽车的使用气候条件合适匹配。通常，混合的比例为60%的水和40%的冷却液添加剂。按此比例的混合物不仅在气温低

28、达-25时仍具有防冻能力，而且还能防止冷却系统中所有的金属部件腐蚀。此外，它还能防止结垢并明显提高冷却液的沸点,如下表。冷却液成分5)冷却液的加注与排放(1) 冷却液的排放旋开冷却液储液罐盖2在发动机下放置一个干净的收集盘3松开夹箍,拔下散热器的下水管,放出冷却液.6)冷却液的加注加注时应按时以下步骤:(1)加注冷却液至冷却液储液罐最高点标志处;(2)旋紧储液罐盖子;(3)使发动机运转5至7分钟;(4)检查冷却液液面,必要时加注冷却液到最高标志;职场安全:在旋开冷却液储液罐盖子时,可能会有蒸汽喷出.在盖子上盖上一块抹布,小心地旋开盖子.冷却液及其添加剂均为有毒物质,切勿接触,并置于安全场所;冷

29、却液的使用浓度为40%至60%;放出的冷却液不宜再使用,应严格按有关法规处理废弃的冷却液;凡更换缸盖、缸垫、散热器时，必须更换冷却液；发动机热态时，冷却液内仍处于高温高压状态因此，此时切勿打开散热器盖以防烫伤；发现冷却液大量损耗，则必须待发动机处于冷态时，方可添加冷却液，以免损坏发动机；紧急情况下，若全部加入纯水，在低温地区则须尽快按规定添加冷却液添加剂，使冷却液浓度恢复正常以防结冰造成零件损坏；冬季来临前应检查一下冷却液浓度，并按规定调配浓度，保证冷却液具有足够的防冻能力小提示请在冬季开始时检查汽车中的冷却液是否与使用地区的气候条件相适应。特别是在寒带地区时，这一点尤为重要、必要时视气候条件

30、把防冻液的比例提高到50%60%之间。冷却系统处于带压状态！请勿在发动机热态时打开冷却液副水箱的盖子，否则有烫伤危险。冷却液添加剂和冷却液有害健康。因此，请将冷却液添加剂保存在原装容器中，确保儿童不能接触，否则会有中毒危险。防冻液有效期多为两年，到期或发现冷却液脏就要更换。如果必须排空冷却液，则不可重新使用以放出来的冷却液。要把放出来的冷却液用容器盛放，然后遵照环境保护的规定回收处理。一、评价反馈（一）自我评价5.装配结束后需要对水泵和节温器的情况进行检查，以保证装配质量。1.水泵安装后的质量自检小提示为避免烫伤，发动机、散热器还热时，勿拆下散热器盖，防止液体、蒸汽喷出。(1)检查发动机冷却系统泄漏情况。1将散热器加满冷却液，把测试