冷却系统构造与维修

图7-3 冷却液大循环示意图 1-冷却液散热器；2-节温器；3-冷却水泵；4-发动机缸体内的水道；5-汽缸盖内的水道
1、发动机冷却系统的结构与工作原理
1.2 发动机冷却系统的组成与工作循环
1.2.3发动机冷却系统的工作循环
1.2.3.2冷却系统小循环工作过程
图7-4 冷却液小循环示意图 1-冷却液混合循环散热器；2-节温器；3-冷却水泵；4-汽缸体内的冷却水道；5-汽缸盖内的冷却水道
1.3 发动机冷却液
1.3.2冷却液的分类
按照国际轻型汽车发动机铝制缸体测试标准ASTM D3306标准，把冷却液分 成四类：
Ⅰ型：乙二醇型浓缩液。 Ⅱ型：丙二醇型浓缩液。 Ⅲ型：50%（体积）的乙二醇型预稀释液。 Ⅳ型：50%（体积）的丙二醇型预稀释液。 为了便于区分，两种不同成分的冷却液的颜色是不同的，乙二醇型冷却液是 绿色的；丙二醇型冷却液是浅黄色的。
2.1 水泵
水泵（图7-6）安装在发动机上，通过正时皮带或外部皮带由曲轴驱动。水 泵为铝合金材料。
水泵是发动机冷却系统的一个部件，并循环来自各个冷却回路部件的冷却液。 水泵由密封件、轴承、皮带轮和壳体组成，并由曲轴通过正时传动带的背面驱动 以减少水泵传动带轮的噪声。水泵将排放孔槽盖住，防止冷却液泄漏。
2、冷却系统主要零件的结构与工作原理
2.2 散热器
2.2.1散热器的结构
2.2.1.2散热管 散热管采用扁圆形断面（图7-8），因为扁管与圆管相比，在容积相同的情 况下具有较大的散热面积。当管内的水冻结膨胀时，扁管可以借其横断面变形而 免于破裂。为了进一步提高散热效果，在冷却管外面横向套装了很多金属薄片 （散热片）来增加散热面积，同时增加了整个散热器的刚度和强度。

1、发动机冷却系统的结构与工作原理
1.3 发动机冷却液
1.3.4冷却液的选用
各类防冻液由于配制时成分和比例不同，其凝点也不相同，这时应根据当地 的气温条件来选用。一般选用防冻液的冰点应低于当地最低气温10～15℃。
各汽车主机厂为了防止车主混淆不同类型的冷却液，要求使用厂家认证的特 许冷却液。
2、冷却系统主要零件的结构与工作原理
2、冷却系统主要零件的结构与工作原理
2.3 节温器
2.3.2电子节温器
发动机温度影响耗油量、污染物排放量、动力能和舒适性，石蜡式节温器阀 只能根据冷却液温度移动，节温器开始打开的温度范围是固定的，不可调整。因 此，现代发动机都采用电子节温器。
2.3.2.1电子节温器的结构 电子节温器采用整体式结构设计（图7-13），即节温器和节温器盖板为一个 部件，在工作元件的膨胀材料内安装了一个电热式加热电阻。这样，膨胀材料就 不再仅仅通过流经的冷却液来加热，而且，还可以通过发动机管理系统加热并在 以前不会做出响应的温度下启用。
汽车发动机的冷却系统为强制循环水冷系统，即利用水泵提高冷却液的压力， 强制冷却液在发动机水套和散热器之间进行循环流动完成对发动机的冷却。强制 循环水冷系统由水泵、汽缸体和汽缸盖中冷却水道和冷却水套、节温器、散热器、 散热器冷却风扇和冷却液储液罐等组成，如图7-2所示。
图7-2 发动机的冷却系统
1、发动机冷却系统的结构与工作原理
1、发动机冷却系统的结构与工作原理
1.1 发动机冷却系统的功用
发动机在工作期间，燃烧室和汽缸最高燃烧温度可达到2500℃；即使在怠 速或中等转速下，燃烧室的平均温度也在1000℃以上。一台水冷式1.9L发动机， 车辆以4挡及90km/h恒定车速行驶时的能量分配状况如图7-1所示。
图7-1 发动机能量分配状况 1-燃油能量；2-排气损失；3-冷却系统损失；4-热辐射传播；5-曲轴机械能
图7-8 散热管和散热片
2、冷却系统主要零件的结构与工作原理
2.2 散热器
2.2.1散热器的结构
2.2.1.3进出水室 进水室和出水室用耐高温、尼龙增强塑料材料模制而成。水室的法兰边缘至 铝质散热器芯用耐高温的橡胶衬垫密封。水室用锁耳夹紧在散热器芯上。锁耳与 散热器芯两端的铝制顶盖为一体。 2.2.1.4放水阀 散热器还有一个放水阀，位于左侧水室的底部。放水阀单元由放水阀和放水 阀密封圈组成。散热器将流经散热器的冷却液散热。散热器芯上的散热片，散发 流经管子的冷却液的热量。当空气在散热片间通过时，吸收热量并给冷却液降温。
1、发动机冷却系统的结构与工作原理
1.3 发动机冷却液
1.3.2冷却液的分类
轿车用冷却液主要有普通无机型和长效有机型，其中，汽车发动机使用的冷 却液的更换周期可以达到5年/16万km。
有机型和无机型冷却液使用120000km后的对比如图7-5所示。
图7-5 有机型和无机型冷却液使用效果对比
1、发动机冷却系统的结构与工作原理
1.2.3发动机冷却系统的工作循环
冷却液循环路线由位于水泵进水口（或缸盖出水管）处的节温器不同工作状 态决定。冷却液循环回路分为大循环、小循环和混合循环回路。
1、发动机冷却系统的结构与工作原理
1.2 发动机冷却系统的组成与工作循环
1.2.3发动机冷却系统的工作循环
1.2.3.1冷却系统大循环工作过程
1、发动机冷却系统的结构与工作原理
1.3 发动机冷却液
1.3.1发动机冷却液的功用
汽车发动机冷却液，是一种含有特殊添加剂的冷却液，可用于在低温条件 （0℃以下）下运转的液冷式发动机冷却系统。汽车发动机冷却液具有五大功能： （1）冷却功能：良好的散热性能。 （2）防冻功能：冷却液低温下不结冻的能力。 （3）防沸功能：防冻液至少应达到108℃以上,以免防冻液开锅而失效。 （4）防垢功能：防止水垢等沉积物的产生、防止泡沫产生。 （5）防腐蚀功能：优异的防锈防腐蚀的能力。
1、发动机冷却系统的结构与工作原理
1.3 发动机冷却液
1.3.3冷却液的使用
1.3.3.2发动机冷却液在使用过程中的注意事项 （1）添加时不要过满。无溢流箱的车辆加入时不要加满（约95%容积）；有溢 流箱的车辆，起动发动机几分钟后再加发动机冷却液至规定高度。 （2）经常检查发动机冷却液的液面高度和冷却系统的密封性。 （3）对发动机冷却液浓缩液进行稀释时，应使用去离子水或蒸馏水。 （4）正常情况下，发动机冷却液应在汽车每运行40000km更换一次，或者每年 更换一次；注意发动机冷却液的颜色、气味等是否有变化。 （5）不同厂家、不同品牌的发动机冷却液不能混用。 （6）发动机冷却系统切勿只加水，夏季也不能降低发动机冷却液的浓度。
1.2 发动机冷却系统的组成与工作循环
1.2.2发动机冷却系统的工作原理
当发动机工作时，水套内充满冷却液，直接从缸壁和燃烧室壁吸收热量。节 温器一般位于水泵处，可根据发动机工作温度，自动控制冷却液的循环路线，实 现冷却强度调节。散热器是用来发散冷却液热量，安装在发动机前支架上。散热 器冷却风扇安装在散热器后面，工作时对空气产生吸力使之轴向流动，从而提高 散热器的散热能力。
活塞连冷杆却组系故统障构诊造断与与维修修复
学习目标
知识目标
1.能记住冷却液的成分和功能; 2.能解释水冷系统的功用及组成; 3.能描述冷却液的循环方式; 4.能简述冷却系统部件结构与工作原理; 5.能阐述发动机温度控制策略; 6.能正确描述水冷系统主要机件的检测及维修方法。
学习目标
能力目标
1.能实施水箱压力盖测试程序； 2.能测试冷却系统是否泄漏； 3.能对水冷系统主要机件进行熟练拆卸、检验、装配、调整； 4.能对水冷系统进行一、二级维护作业； 5.能对水冷系统的一般故障进行诊断并予以排除。
图7-9 通气阀关闭ꎬ压力阀打开
2、冷却系统主要零件的结构与工作原理
2.2 散热器
2.2.2散热器盖
（2）发动机停止运转时，压力逐渐降低。如不控制压力，降低的压力会在冷却 系统内产生真空，导致散热器变形。这时，通气阀开启，储水罐的一部分水补充 到散热器，如图7-10所示。
图7-10 压力阀关闭ꎬ通气阀打开
2、冷却系统主要零件的结构与工作原理
2.3 节温器
2.3.2电子节温器
2.3.2.1电子节温器的结构
图7-13 电子节温器的结构 1-加热电阻;2-主阀;3-橡胶嵌入件;4-旁通阀;5-壳体;6-插头;7-工作元件壳体;
8-主弹簧;9-工作活塞;10-横杆;11-旁通弹簧
1.3 发动机冷却液
1.3.3冷却液的使用
1.3.3.1发动机冷却液的正确使用方法 （1）加入发动机冷却液前先使用清洗剂清洗发动机冷却系统。注意：使用配合 物清洗剂而不是酸性清洗剂。 （2）然后用清水将冷却系统清洗干净。 （3）将冷却系统注满清水检查冷却系统密封部件。 （4）不要与不同配方的冷却液相混。 （5）最后加入发动机冷却液。
2、冷却系统主要零件的结构与工作原理
2.3 节温器
2.3.1石蜡式节温器
石蜡式节温器（图7-11）安装在汽缸盖上，控制冷却液的流动路线。节温器 含有一颗蜡球。蜡球根据冷却液温度膨胀收缩，带动主弹簧和密封片的机械移动， 从而控制冷却液流动。这种调节方式可分为三个运行范围。
图7-11 节温器
2、冷却系统主要零件的结构与工作原理
图7-6 水泵
2、冷却系统主要零件的结构与工作原理
2.2 散热器
2.2.1散热器的结构
图7-7 散热器的结构 1-冷却液进口；2-冷却液出口；3-调节套管；4-低温区域；
5-连接变速器油/冷却液热交换器出口
2、冷却系统主要零件的结构与工作原理
2.2 散热器
2.2.1散热器的结构
2.2.1.1散热器芯 散热器芯采用管片式横流设计。管片式散热器由许多冷却管和散热片组成。 冷却管是焊接在上、下贮水室之间的直管，是冷却液的通道。当空气吹过冷却管 的外表面时，从而使管内流动的冷却液得到冷却。
2.3 节温器
2.3.1石蜡式节温器
2.3.1.1节温器关闭（小循环） 节温器内的石蜡在低于70℃时呈固态，此时节温器关闭，冷却液仅在发动机 内循环，冷却循环回路封闭，如图7-12所示。