单元6-冷却系、润滑系统的构造与维修.ppt

1、1,汽车工程学院汽车教研室 主讲：林振清,发动机与车辆工程基础,单元6 冷却系、润滑系统的构造与维修,主讲：林振清 E-mail：,单元6-1 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,主讲：林振清 E-mail：,单元6-1 冷却系的构造与维修,主讲：林振清 E-mail：,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。,单元6-1 冷却系的构造与维修,学习任务描述,一辆丰田花冠，客户抱怨水温表经常点亮，发动机水箱有开锅现象

2、，高速的时候尤为明显，时值夏日故障现象频繁。该车已行驶6年，运行15万公里。,单元6-1 冷却系的构造与维修,主讲：林振清 E-mail：,发动机机械系统检修 精品课程,冷却液的更换,故障分析方法,冷却系的检测,冷却系的结构及原理,冷却系的认识,发动机工作原理,修好该车需要哪些知识及技能？,单元6-1 冷却系的构造与维修,主讲：林振清 E-mail：,1.冷却系的组成与工作原理,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,单元6-1 冷却系的构造与维修,正常冷却时的发动机温度,单元6-1 冷却系的构造与维修,1.2 冷却系的类型,

3、水冷式,风冷式,单元6-1 冷却系的构造与维修,水冷系与风冷系的优缺点及适用范围,单元6-1 冷却系的构造与维修,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。,单元6-1 冷却系的构造与维修,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

4、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,单元6-1 冷却系的构造与维修,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,单元6-1 冷却系的构造与维修,水冷式冷却系统的组成,单元6-1 冷却系的构造与维修,水冷式冷却系统的组成,单元6-1 冷却系的构造与维修,水冷式冷却系统的组成,单元6-1 冷却系的构造与维修,利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的

5、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。,（1）工作机理,（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。,2)风冷系,单元6-1 冷却系的构造与维修,风冷系示意图,1-风扇；2-导流罩；3-散热片；4-汽缸导流罩；5-分流板,单元6-1 冷却系的构造与维修,风冷式冷却系统的组成,单元6-1 冷却系的构造与维修,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

6、动机冷却水。,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。,1)冷却水,2)防冻液,1.3 冷却液,单元6-1 冷却系的构造与维修,单元6-1 冷却系的构造与维修,加注冷却液,单元6-1 冷却系的构造与维修,加注冷却液,单元6-1 冷却系的构造与维修,排放冷却液,单元6-1 冷却系的构造与维修,汽车发动机构造与维修,2.水冷系主要部件的构造与检修,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1015，在散热器后装有风扇与散热器配合工作。,散热器的要

7、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。,单元6-1 冷却系的构造与维修,1.散热器的结构,单元6-1 冷却系的构造与维修,散热器的结构,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,单元6-1 冷却系的构造与维修,散热器又称为水箱，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。,上水箱,散热器盖,下水箱,散热器芯,出水管口,进水管安装处,单元6-1 冷却系的构造与维修,（1）散热器芯,管片式 由若干扁

8、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。,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；2-散热片；3-散热带；4-缝孔,单元6-1 冷却系的构造与维修,散热器芯的结构,单元6-1 冷却系的构造与维修,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,防止散热器心破裂。,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。,（2）散热器

9、盖,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。,蒸汽阀,空气阀,蒸汽阀弹簧,空气阀弹簧,盖,单元6-1 冷却系的构造与维修,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,单元6-1 冷却系的构造与维修,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126137Kpa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1020Kpa时，空气阀打

10、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。,工作原理,单元6-1 冷却系的构造与维修,散热器盖工作演示,单元6-1 冷却系的构造与维修,（3）补偿水桶,1-散热器；2-橡胶软管；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。,补偿水桶,单元6-1 冷却系的构造与维修,（4）膨胀水箱,1-散热器出

11、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,单元6-1 冷却系的构造与维修,2.散热器的检修,（1）散热器的清洗,（2）散热器渗漏的检查,（3）散热器盖与补偿水桶（膨胀水箱）的检查,（4）散热器的维修,单元6-1 冷却系的构造与维修,2.2 水泵,1.水泵的工作原理及结构,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。,（1）水泵的工作原理,单元6-

12、1 冷却系的构造与维修,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。,（2）水泵的典型结构,单元6-1 冷却系的构造与维修,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,单元6-1 冷

13、却系的构造与维修,单元6-1 冷却系的构造与维修,水泵的结构,单元6-1 冷却系的构造与维修,水泵的拆装,单元6-1 冷却系的构造与维修,2.水泵的检修及试验,（1）水泵的检修,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；,（2）水泵装合后试验,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。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。,单元6-1 冷却系的构造与维修,风扇通常安排在

14、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。,2.3 风扇,作用,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。,1.风扇的结构,单元6-1 冷却系的构造与维修,1-散热器；2-散热器盖；3-导风罩；4-风扇,风扇和导风罩,单元6-1 冷却系的构造与维修,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,单元6-1 冷却系的构造与维修,风扇的类

15、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。,单元6-1 冷却系的构造与维修,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46片，叶片间夹角一般不相等。叶片与其旋转平面成3045 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。,单元6

16、-1 冷却系的构造与维修,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,风扇的驱动V带张紧装置,风扇的驱动,单元6-1 冷却系的构造与维修,电动风扇,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。,单元6-1 冷却系的构造与维修,2.风扇的检修,（1）风扇叶片的检修,（2）风扇皮带松紧度检查,（3）电动风扇热敏开关的检修,单元6-1 冷却系的构造与维修,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。,单元6-1 冷却系的构造与维修,硅油式风扇离合器,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.